路面設(shè)計原理與方法課后題答案資料

路面設(shè)計原理與方法1．柔性路面，剛性路面定義，結(jié)構(gòu)特性，二者在設(shè)計理論與方法上有何主要區(qū)別具有較大的塑性變形能力而稱這類結(jié)構(gòu)為柔性路面。它的總體結(jié)構(gòu)剛度較小，剛性路面采用波特蘭水泥混凝土建造，用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。它的載作用在板邊，假定離板邊距離小于載作用在板邊，假定離板邊距離小于0.61m(2ft)，只能用板體理論分析剛性路面。層狀理論之所以適用于柔性路面而不適合于剛性路面，是因為水泥混凝土的剛性比HMA大得多，荷載分布的范圍很大。而且剛性路面有接縫存在，這也使得層狀理論不能適用。剛性路面和柔性路面不同，剛性路面可以直接鋪設(shè)在壓實的土基上，或者鋪設(shè)在加鋪柔性路面設(shè)計以層狀理論為基礎(chǔ)，假設(shè)各層在水平方向是無限的，且是連續(xù)的。剛論同樣也能用于剛性路面設(shè)計中。計原理與方法有什么相同點和不同點機(jī)場道面的功能性能包括平整度、抗滑性能(對于跑道和快滑道)、縱橫坡和排水性能等。道面使用要求：具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度表面具有足夠的抗滑能力表面具有良好的平整度面層或表層無碎屑機(jī)機(jī)場道面是指在民用航空運輸機(jī)場飛行區(qū)范圍內(nèi)供飛機(jī)運行使用的鋪筑在跑道、滑行道、站坪、停機(jī)坪上的結(jié)構(gòu)物。由于飛機(jī)運行方式對安全使用的要求高、飛機(jī)荷載重量和輪所采用的瀝青表處、瀝青貫入碎石等面層結(jié)構(gòu)不適用于機(jī)場道面。機(jī)場瀝青混凝土道面中面層和底面層一般采用密級配瀝青混凝土。瀝青碎石結(jié)構(gòu)可用于機(jī)場瀝青混凝土道面底面層。由于飛機(jī)的荷載和由于飛機(jī)的荷載和輪胎壓力比公路車輛的荷載和輪胎壓力大很多，因此機(jī)場道面通常比計方法對荷載和輪胎壓力的作用均可自動予以考慮。然而，采用力學(xué)法應(yīng)注意以下不同的地(1)、機(jī)場道面的荷載重復(fù)作用次數(shù)通常小于公路路面的荷載重復(fù)作用次數(shù)。對于機(jī)場一個車軸通過一次即認(rèn)為是重復(fù)作用一次。實際上公路荷載并不是作用在同一位置，這個情況在破壞極限中用增加荷載容許重復(fù)次數(shù)加以考慮。對柔性路面的疲勞引入一個修正系數(shù)，而對剛性路面的疲勞引入一個當(dāng)量損傷率。荷載重復(fù)作用下的回彈模量作為輸入量描述其彈性特性。機(jī)場道面設(shè)計在跑道中部采用移動荷載，在跑道端部采用靜荷載，因此，跑道端部的道面厚度大于中部的厚度。(3)荷載作用位置離公路路面邊緣很近，而離機(jī)場道面外邊緣很遠(yuǎn)，對這一點在柔性路面設(shè)計中是不考慮的。如果荷載距邊緣0.6~0.9m(2~3ft)，邊緣影響是很小的，層狀理設(shè)計公路路面(PCA，1984)，而用板中荷載設(shè)計機(jī)場道面(PCA,1955)。美國民用航空局假設(shè)進(jìn)行設(shè)計和板邊及板中應(yīng)力大于接縫處應(yīng)力這個事實基礎(chǔ)上的。如果設(shè)計是根據(jù)接縫處板角彎沉產(chǎn)生的沖刷來進(jìn)行的，以上這個論點就不正確了。(公路路面所用的設(shè)計原理同樣可以用于機(jī)場道面，只是要考慮飛機(jī)的橫向偏離對荷載重3．何為路面結(jié)構(gòu)損壞和功能損壞，簡述其發(fā)展形成過程及相互之間的關(guān)系？分析其產(chǎn)生的原因和影響因素結(jié)構(gòu)性損壞是由于路面結(jié)構(gòu)承載能力降低引起的，反映在表面上就是各種結(jié)構(gòu)裂縫(如龜裂，塊裂，縱裂和橫裂)，功能性損壞是由于路面提供給道路用戶的服務(wù)能力下降引起的，平整度和抗滑性能降低和車轍加深。能不會馬上，但隨時間會引起服務(wù)性能的更加降低。4．簡述美國AASHO試驗路提出的耐用性指數(shù)PSI與路面使用品質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系ex6．分析水泥混凝土路面接縫的種類與作用接縫的種類：縮縫、脹縫和施工縫和縱縫?？s縫保證因溫度和濕度的降低而收縮時沿該薄弱斷面斷裂，從而避免產(chǎn)生不規(guī)則的裂面板的荷載主要通過接縫斷面處骨料顆粒的相互嚙合作用來傳遞。而對于后者，傳力桿的作用主要是用于增強(qiáng)面板的傳荷能力，確保面板的整體性，提高路面的平整性和使用品質(zhì)。脹縫保證板在溫度升高時能部分伸張，從而避免產(chǎn)生路面板在熱天的拱脹和折斷破壞。脹縫必須沿路面板橫斷面全部斷開，且保留部分空隙，使得路面板膨脹時有伸長的余地。因但在一些特殊位置，如道路盡頭，瀝青路面與水泥混凝土路面接頭位置，橋頭引道等仍需要施工縫主要用于施工間斷時的路面板接頭處理，通常做成平頭接縫或企口縫，在路面頂做成凹槽，用于填塞填縫材料，在路面厚度一半處設(shè)置傳力桿。縱縫是平行于混凝土路面行車方向的那些接縫?？v縫是按車道寬度劃分，縱縫可以做成平縫或企口縫。縱縫一般都應(yīng)設(shè)置拉桿，主要作用是為了保證縱縫兩側(cè)路面板在縱縫位置的緊密聯(lián)系，不會沿路拱橫坡向兩側(cè)滑動。7．分析水泥混凝土路面的種類及各自的特點水泥混凝土路面種類有：不配筋的素混凝土路面、配筋的鋼筋混凝土路面、連續(xù)配筋混P傳力桿或集料嵌鎖作用傳遞荷載。鋼筋混凝土路面是指為防止可能產(chǎn)生的裂縫縫隙張開，板內(nèi)配置有縱橫向鋼筋(或鋼絲)網(wǎng)的混凝土路面。設(shè)置鋼筋網(wǎng)的主要目的是控制裂縫縫隙的張開量，把開裂的板拉在一起，或基層有可能產(chǎn)生補均勻沉陷，或板下埋有地下設(shè)施等情況時。連續(xù)配筋混凝土路面的特點是沿縱向配置連續(xù)的鋼筋，除了在與其它路面交接處或臨近于高速公路或一級公路和機(jī)場混凝土道面。預(yù)應(yīng)力混凝土路面?；炷恋目估芰Σ疃箟耗芰?qiáng)。混凝土路面所需厚度由與混凝路面產(chǎn)生裂縫的可能性很小，面要多，因為機(jī)場道面減薄的厚度比公路路面減薄的厚度更多些。公路預(yù)應(yīng)力路面的厚度通常是按預(yù)應(yīng)力鋼筋有足夠保護(hù)層的最小要求確定的。組合式混凝土路面板即利用當(dāng)?shù)仄焚|(zhì)較差的材料修筑板的下層，而用品質(zhì)較好的材料鋪筑板的上層。以降低造價。根據(jù)雙層混凝土路面上下層板之間結(jié)合程度的不同，有結(jié)合式、分離式、和部分結(jié)合式三種形式。、纖維網(wǎng)等)，即成為一種均勻而多向配筋的混凝土。它的物理力學(xué)性質(zhì)比普通混凝土的好的薄35％~45％，而縮縫間距可以增至15~20m，脹縫與縱縫可以不設(shè)。另外它的使用壽命長，養(yǎng)護(hù)費用少。碾壓混凝土路面是一種含水率低，通過碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的水泥混凝土。與普通水泥混凝土相比節(jié)省大量的水泥，且施工速度快，養(yǎng)生時間短、強(qiáng)度高，具有很好的因此一般適用于二級及其以下等級的公路。8．水泥混凝土路面接縫傳荷能力用何種評價指標(biāo)最佳，請給出檢測方法?；炷谅访姘宓慕涌p所具有的，將車輪荷載由接縫一側(cè)直接承受的板向接縫另一側(cè)非直性、定量分析。為此提出了間接指標(biāo)：撓度比值和路面板邊緣最大應(yīng)變比值。從實際測量效果與直觀感覺來看，撓度比值比應(yīng)變比值更能準(zhǔn)確地量側(cè)，易于被人們接收，且應(yīng)用于計算分析也較方便。因此，用撓度比值作為傳荷系數(shù)，以表征接縫的傳荷能力。接縫傳荷能力的測量可以通過量測車輪荷載作用之下接縫兩側(cè)面板的邊緣撓度來完成。由于混凝土路面的剛性大，撓度影響范圍廣，不宜用普通彎沉儀量測。可以用光學(xué)彎沉儀在mmm板邊緣的撓度，可以采用一種專門用于測量縫邊撓度差wd的“路面板撓度差儀”。測量時，將儀器底座固定在直接承重板的邊緣，而百分表的測桿與非直接承重板邊緣接觸。當(dāng)車輪壓在直接承重板取w1，利用百分表讀得撓w度差wd，這樣，便可算得w=w一w，傳荷系數(shù)a=221dw1求有哪些？請聯(lián)系實際說明路面使用功能不僅能夠保證汽車在道路上能夠全天候行駛，而且能保證汽車以一定的速度安全、經(jīng)濟(jì)、舒適地行駛。P8-9頁(路面設(shè)計原理與方法)然土基。可根據(jù)需要或經(jīng)濟(jì)條件選用不同的層次，也可省略某些層次。(1)封層封層為一薄層瀝青表面處治，可用作表面防水，也可在面層集料被車輛磨光而滑溜的地(2)面層面層是瀝青路面的最上層，有時也稱為磨耗層，通常采用密級配的HMA鋪筑。它必須能承受車輛的磨損，并為之提供一個平坦而防滑的行車表面。它必須能防水，以保護(hù)整個路面和土基不致因水的作用而降低強(qiáng)度。如果滿足不了上述要求，則建議采用封層。 聯(lián)結(jié)層有時也稱為瀝青基層，是面層下面的瀝青層。設(shè)置面層后有兩方面的原因還需要設(shè)置聯(lián)結(jié)層。首先，HMA作為一層壓實厚度太大，必須分兩層鋪筑。其次，聯(lián)結(jié)層通常采用較粗的集料、較少的瀝青，并且不需要面層那樣的高品質(zhì)材料，所以用聯(lián)結(jié)層代(4)粘層和透層粘層的瀝青用量很少，通常采用加水稀釋的瀝青乳液，用于保證鋪筑層與已有層次之間透層是低粘度的稀釋瀝青，用在即將鋪設(shè)瀝青層的未處治的粒料基層表面，以確保粒料基層與瀝青層粘結(jié)在一起。粘層與透層的區(qū)別在于：粘層不能將瀝青貫入下層，而透層則要求貫入下層以填塞孔隙，并形成防水表面。(5)基層和底基層基層是直接鋪筑在面層或聯(lián)結(jié)層以下的材料層，它可以采用碎石、碎渣或其它未處治或未穩(wěn)定的材料?；鶎又饕惺苡擅鎸觽鱽淼能囕v荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。所以基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力，而且具有足夠的水穩(wěn)定性和平整度。底基層是位于基層下面的材料層，并與面層、基層一起承受車輪荷載的反復(fù)作用，起次(6)土基土基頂部152mm(6in)應(yīng)該翻松，并在接近最佳含水量的條件下壓實至所需的密實度。壓實土基可以是原地土層，也可以是經(jīng)過選擇的材料層。瀝青混合料是將粗集料、細(xì)集料和填料經(jīng)人工合理選擇級配組成的礦質(zhì)混合料與適量的(壓實后剩余空隙＞10％)，還有開級配或間斷級配瀝青混合料。在拌和機(jī)中熱拌，經(jīng)過壓實后具有規(guī)定的強(qiáng)度和孔隙率的混合料。它的強(qiáng)度和密實度是一般但在常溫或高溫下具有一定的塑性。因為高密實度，所以水穩(wěn)性好，混凝土的分類從廣義說分為瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)、熱壓式瀝青混凝土(HRA)、傳統(tǒng)的密級配瀝青混凝土(HMA)、多孔隙瀝青混凝土(PA)以及其它新型的瀝青混凝土。多碎石瀝青混凝土(SAC)。預(yù)拌式瀝青碎石(CoatedMacadam)是用煤焦油預(yù)先把瀝青碎石涂層。密級配瀝青混合料按密實級配原理設(shè)計組成的各種粒徑顆粒的礦料，與瀝青結(jié)合料拌和而成，設(shè)計空隙率較小(對不同交通及氣候情況、層位可作適當(dāng)調(diào)整)的密實式瀝青混凝土不同又可分為細(xì)型(C型)、粗型(F型)密級配瀝青混合料等。粗集料嵌擠作用較好的也稱嵌擠密實型瀝青混合料。半開級配瀝青碎石混合料：由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及少量填料(或不加填料)與經(jīng)馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實成型試件的剩余空隙率在6％~12％的半開式瀝青碎石混合料(以AM表示)。間斷級配瀝青混合料：礦料級配組成中缺少1個或幾個檔次(或用量很少)而形成的瀝青瀝青穩(wěn)定碎石混合料(簡稱瀝青碎石)：由礦料和瀝青組成具有一定級配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒徑、添加礦粉數(shù)量的多少，分為密級配瀝青碎石(ATB)，開級配瀝青(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配的粗集料骨架的間隙，組成一體形成的瀝青混合什么是永久性路面？請根據(jù)國內(nèi)外的實際提出永久性路面的基本要求與結(jié)構(gòu)組合。vements泡沫瀝青穩(wěn)定粒料以及舊瀝青路面再生材料。對于瀝青面層為提高其承受重載交通抗車轍能力，還可以進(jìn)一步提高其性能。瀝青類穩(wěn)定基層由于抗疲勞性能好，對于車輛作用產(chǎn)生的損傷有一定的自愈能力，國外應(yīng)用比較普遍，因而較少存在早期損壞現(xiàn)象，這就是為什么很多這項技術(shù)的核心是按功能合理設(shè)置路面結(jié)構(gòu)層：要求路面結(jié)構(gòu)層的面層有足夠的剛度抵柔度來抵抗疲勞和耐久的能力。結(jié)構(gòu)組合瀝青面層2~4in瀝青基層2~20in準(zhǔn)備好的土基維修時必須從基層甚至是底基層處治，當(dāng)出現(xiàn)路面病害時僅需表面磨耗層需要維修更新即可。關(guān)鍵在于提高瀝青面層承受重載交通的抗車轍能力。永久性瀝青路面初期投資較高，但所說的諸多優(yōu)點，但是其表面開裂問題已經(jīng)引起人們的關(guān)注。4．排水性路面的特點和要求，請說明排水性面層與排水性基層的原材料要求與混合料組成設(shè)計的基本要求。排水性路面是路面內(nèi)部排水的重要措施之一。與其它瀝青混合料相比，最顯著的特點就是具有較大的空隙率(一般為15％~20％)，但由于空隙率較大，其耐老化性能、低溫抗裂性能、耐久性差于同種瀝青的密級配混合料。時沿下封層的橫坡向兩側(cè)排出，流入道路兩側(cè)的排水溝。的不透水層。不透水層多采用密級配加熱瀝青混合料或水泥混凝土板。排水性混合料與一般的瀝青混合料相比，具有粗骨料在配合中占主體及孔隙率較大的特征。較高的抗骨料飛散性，耐候性，耐水性，耐流動性。排水性混合料，因具有較大的空隙率，與一般瀝青混合料相比較，易受日光，空氣，水等影(三)：1、瀝青路面坑洞產(chǎn)生的主要原因及對策坑槽坑槽是貫穿整條道路HMA面層，并深入到基層的相對較小的洞。坑槽經(jīng)常在一段時間的暴雨后出現(xiàn)，水流通過裂縫(通常是龜裂裂縫)滲透HMA面層，削弱粒料基層。坑槽可能沿路面上任何一條裂縫發(fā)展。例如，在車輛連續(xù)經(jīng)過的地方，縱向裂縫和橫向裂縫都可能很快的破壞。因為水很容易滲入所有未封漿的裂縫，路基強(qiáng)度減弱，引起裂縫附近松散或裂縫邊緣疲勞裂縫的出現(xiàn)。一旦松散和疲勞裂縫出現(xiàn)，坑槽很快就會出現(xiàn)。如果路表和路表以下排水性能比較好，可以減少坑槽的出現(xiàn)?？硬劭梢岳美浒杌旌狭匣蜿P(guān)于養(yǎng)護(hù)技術(shù)的討論在第九章進(jìn)行。強(qiáng)度不足，在行車作用下也易產(chǎn)生坑洞。坑洞處治的方法是將坑洞范圍挖成矩形，槽壁應(yīng)垂直，在四周涂刷熱瀝青后，從基層到面層用與原結(jié)構(gòu)相同的材料填補，并予夯實。(具體對策參考養(yǎng)護(hù)報告中的相關(guān)內(nèi)容)路面中出現(xiàn)的碗狀坑洞，坑槽通常是松散、龜裂等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。產(chǎn)生坑槽的主要原因有：①瀝青混合料在施工時拌合不均勻，瀝青含量相對減少，不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié)，在高速行駛車輛輪胎的"泵吸"作用下，較細(xì)集料被吸出；②施工時混合料拌合溫度太高，使瀝青過早老化發(fā)脆，粘結(jié)力下降；③施工溫度太低，坑洞大多出現(xiàn)在雨季和春融季節(jié)，主要是由于水滲入瀝青面層使骨料與瀝青失去粘結(jié)力而產(chǎn)生散落的病害"2．瀝青路面早期裂縫的主要類型和對策、反射裂縫、網(wǎng)裂等。通過熱拌瀝青混凝土層傳播道表面，形成反射裂縫。對策一是在舊面層上鋪一層薄的應(yīng)力吸AMI層更新技術(shù)能消除舊面層中的部分裂縫，從而減少或延緩反射裂縫發(fā)展。對策三是將下臥層混凝土板打碎成小塊，并用重型壓路機(jī)將其壓入底基層就位，然后在其上鋪一層等于或大于10cm厚的熱拌瀝青混凝土面層，或在鋪筑加鋪層之前破碎現(xiàn)有的混凝土路面。