1、中南大學現代遠程教育課程考試復習試題及參考答案路基路面工程一、名詞解釋1.路床2.面層3.路基干濕類型4.路基工作區5.最佳含水量6.標準軸載7.第二破裂面8. 基層9.分離式加鋪層10.設計彎沉二、簡答題1.路基橫斷面形式有哪些類型？2.是否可以采用不同性質的土作為路基填料？3.影響路基路面穩定性的因素主要有哪些？4.簡述路基沉陷及其原因。5.陡坡路堤可能的滑動形式有那些？產生滑動的主要原因是什么？6.沖刷防護有哪些方法和措施？7.什么是擋土墻？怎樣對擋土墻進行分類？8.路基排水設施有哪些？9.舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結構類型？10.墊層有哪幾種類型？各起什么作用？三、論述題- 1 -1

2、. 為什么最佳含水量可以獲得好的壓實效果？怎樣控制含水量？2. 在重復荷載作用下，路基將產生什么樣的變形結果？為什么？3. 擋土墻傾覆的原因是什么？如何增強擋土墻的抗傾覆穩定性？4. 擋土墻產生滑移破壞的原因是什么？如何增強擋土墻的抗滑穩定性？5. 舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結構類型？如何選用？6. 在瀝青路面和水泥路面的結構設計中，軸載換算有什么不同？為什么？四、分析與計算題1某砂類土挖方路基邊坡，j=27°，c=13.90KPa，g=16.90KN/m3，H=7.0m，采用邊坡10.5。假定Kc=1.25。驗算邊坡的穩定性；當Kmin=1.25時，求允許邊坡坡度；當Kmin=1

3、.25時，求邊坡允許最大高度。2某新建公路某路段，初擬普通水泥混凝土路面板厚26cm，取彎拉彈性模量3×104MPa；基層選用水泥穩定砂礫，厚25cm，回彈模量500MPa；墊層為天然砂礫，厚度25cm，回彈模量300 MPa；路基土回彈模量30 MPa。試求該路段基層頂面當量回彈模量。3公路自然區劃II區某二級公路采用普通水泥混凝土路面結構，基層為水泥穩定砂礫，墊層為石灰土，水泥混凝土板平面尺寸為4.5m、長為5.0m，縱縫為設拉桿的平縫，橫縫為不設傳力桿的假縫。初擬板厚h=23 cm，取彎拉強度標準值為fr=5.0 MPa，相應彎拉彈性模量為Ec=3.1×104MPa。

4、設計基準期內設計車道標準軸載累積作用次數為Ne=1500×104軸次，基層頂面當量回彈模量Et=178MPa。 計算荷載疲勞應力？ 計算溫度疲勞應力？ 驗證該路面結構能否承受設計基準期內荷載應力和溫度應力綜合疲勞作用。4某路段路基填土高度220cm，水泥混凝土路面結構層當量厚度88cm，路基工作區深度280 cm，問原地基是否承受車輛荷載？為什么？- 2 -5某路堤填料j=42°，邊坡1：1.45，砂類土，判斷該路堤是否失穩。參考答案一、名詞解釋1.路床：路床是路面的基礎，是指路面結構層底面以下80cm深度范圍內的路基部分。路床分上、下兩層：路面結構層底面以下0-30cm深

5、度范圍內的路基稱為上路床；路面結構層底面以下30-80cm深度范圍內的路基稱為下路床。2. 面層：直接與行車和大氣接觸的表面層次。與基層和墊層相比，承受行車荷載較大的垂直壓力、水平力和沖擊力的作用，還受降水和氣溫變化的影響。應具有較高的結構強度、抗變形能力和水溫穩定性，耐磨，不透水，表面還應具有良好的平整讀和粗糙度。3.路基干濕類型：路基的干濕類型是指路基在最不利季節所處的干濕狀態。路基的干濕類型劃分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類。4.路基工作區：在路基的某一深度處，當車輛荷載引起的垂直應力與路基路面重量引起的自重應力之比很小，僅為1/101/5時，車輛荷載引起的應力可以忽略不計，該深度范圍內的

6、路基稱為路基工作區。5.最佳含水量：使土體產生最大干密度時的含水量，稱之為最佳含水量。6.標準軸載：路面設計以汽車雙輪組單軸載100KN為標準軸載，用BZZ-100表示，需要將混合交通的各種軸載和通行次數按照等效損壞的原則換算為標準軸載的通行次數。7. 第二破裂面：往往會遇到墻背俯斜很緩，即墻背傾角很大的情況，如折線形擋土墻的上墻墻背，衡重式擋土墻上墻的假象墻背。當墻后土體達到主動極限平衡狀態時，破裂棱體并不沿墻背或假想墻背滑動，而是沿著土體的另一破裂面滑動，這一破裂面稱為第二破裂面。而遠離墻的破裂面稱為第一破裂面。8. 基層：主要承受車輛荷載的豎向壓力，并把由面層傳遞下來的應力擴散到墊層和土

7、基，是路面- 3 -結構中的承重層，應具有足夠的強度、剛度和擴散應力的能力、以及良好的水穩性和平整度。9.分離式加鋪層：在舊混凝土面層與加鋪層之間設置由瀝青混凝土、瀝青砂或油氈等材料的隔離層，這樣的加鋪層稱為分離式加鋪層。10.設計彎沉：路面設計彎沉是根據設計年限內設計車道通過的累計當量軸次、公路等級、面層和基層類型確定的，相當于路面竣工后第一年的不利季節，路面在標準軸載100KN作用下測得的最大回彈彎沉值。二、簡答題1.答題要點：路基橫斷面形式分為路堤、路塹和半挖半填路基三種類型。路堤是指路基設計標高高于原地面標高需要借土填筑而形成的填方路基；路塹是指路基設計標高低于原地面標高需要實施開挖而

8、形成的挖方路基；如果路基一側填筑而另一側開挖，則稱為半挖半填路基。2. 答題要點：性質不同的土一般不能混合填筑，只能分層填筑。允許砂類土、亞粘土、礫石等在混合狀態下填筑，取土場內這些類型的土的天然混合物可以直接用來鋪筑路基。3. 答題要點：影響路基路面穩定性的因素可以分為兩類：（1）自然因素：地形條件，氣候條件，水文和水文地質條件，地質條件，路基土類別，植被發育情況等。（2）人為因素：荷載作用，路基路面結構，施工方法，養護措施等。4. 答題要點：在路基表面垂直方向上產生的較大沉落，稱為路基沉陷。產生路基沉陷的原因主要有三：路基填料不良；施工壓實不夠；地基強度不足。5. 答題要點：陡坡路堤可能出

9、現的滑動形式有三種情況：基底為巖層或穩定山坡，路堤沿接觸面滑動；基底為較軟的覆蓋層山坡，下臥基巖較陡，滑動有兩種可能，一是路堤連同覆蓋層一起沿基巖滑動，二是路堤沿接觸面滑動；基地為較軟的巖層，滑動也有兩種可能，一是沿軟的巖層某一最弱的結構面滑動，二是沿接觸面滑動。陡坡路堤整體滑動的主要原因是：- 4 -路堤填筑前未清表或未挖成階梯狀；路堤上方山坡排水不暢；坡腳未進行必要的支撐。6. 答題要點：沖刷防護一般分為直接防護和間接防護兩類。直接防護主要是對河岸或路堤邊坡采取包括砌石、拋石、石籠、浸水擋墻、土工模袋等直接加固措施，以抵抗水流的沖刷，特點是盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質。間接防護主要

10、是修筑順壩、丁壩、格壩等導流結構物，改變水流性質，迫使水流偏離被防護路段，徹底解除水流對局部堤岸的沖刷破壞作用。7. 答題要點：擋土墻是支撐路堤填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩的結構物。 根據擋土墻設置位置不同，可以把擋土墻分為路塹擋土墻、路堤擋土墻、路肩擋土墻、山坡擋土墻。根據擋土墻的結構不同，可以把擋土墻分為重力式、加筋土式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨定板式、柱板式等多種結構形式的擋土墻。根據墻體材料不同可以把擋土墻分為石砌擋土墻、磚砌擋土墻、水泥混凝土擋土墻、木質地土墻。8. 答題要點：路基排水設施分為地表排水設施和地下排水設施兩大類：地表排水設施主要有邊溝、截水溝、排水溝、跌水、

11、急流槽、倒虹吸、渡槽等。 地下排水設施主要有盲溝、滲溝、滲井等。9. 答題要點：舊水泥混凝土路面加鋪層結構類型有： 分離式加鋪層； 結合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結構；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設計。10. 答題要點：墊層按其所起的作用分為排水墊層、隔離墊層、防凍脹墊層等。排水墊層：排除滲入基層和墊層的水分，防止路基過濕而影響路基路面的強度和穩定性。一般采用砂礫碎石等松散顆粒材料。隔離墊層：隔斷地下水向路面結構層內移動。一般采用粗粒料或土工合成材料。 防凍脹墊層：在季節性冰凍地區，需要考慮防凍脹最小厚度要求。三、論述題1. 答題要點：最佳含水

12、量能得到最好的壓實效果，這是因為：當土中含水量較小時，- 5 -主要為粘結水，形成包裹在土顆粒外圍很薄的水膜，土顆粒間的摩阻力較大，因而土顆粒難以擠密，不容易壓實。隨著含水量逐漸增大，水在土顆粒間起著潤滑作用，土體變得易于壓實。若土中含水量進一步增大，土中空隙被自由水充盈，壓實效果反而降低。因此，只有在最佳含水量條件下，才能獲得最好的壓實效果。實際工作中，當填料含水量小于最佳含水量時，可以在整型工序前1224h均勻灑水，悶料一夜后再行碾壓；如果填料含水量小于最佳含水量，應翻拌晾曬或摻石灰，使含水量略大于（0.5%1.0%）時進行碾壓。2. 答題要點：路基在重復荷載作用下，將產生彈性變形和塑性變

13、形。每一次荷載作用之后，回彈變形即行消失，而塑性變形不再消失，并隨荷載作用次數的增加而累積逐漸加大，但隨著荷載作用次數的增加，每一次產生的塑性變形逐漸減小。產生的變形結果有兩種：土粒進一步靠攏，土體進一步逐漸密實而穩定；累積變形逐步發展成剪切破壞。出現哪一種變形結果取決于三種因素：土的類別和所處的狀態（含水量、密實度、結構狀態）。應力水平（亦稱相對荷載）。荷載作用的性質.即重復荷載的施加速度、作用的的持續時間和重復作用頻率。3. 答題要點：對于墻趾的穩定力矩M與傾覆力矩MM之比MyLyLK0，擋土墻就不穩定；如果MMyL0，擋土墻就會傾覆。增強擋土墻抗傾覆穩定性的措施主要有：拓寬墻趾在墻趾處拓

14、寬基礎以增加穩定力臂，但在地面橫坡較陡處，會因此引起墻高增加。 改變墻面及墻背坡度改緩墻面坡度可增加穩定力臂，改陡俯斜墻背或改緩仰斜墻背可減少土壓力。在地面縱坡較陡處，須注意對墻高的影響。改變墻身斷面類型當地面橫坡較陡時，應使墻胸盡量陡立，這時可改變墻身斷面類型，如改用衡重式墻或者墻后加設卸荷平臺、卸荷板，以減少土壓力并增加穩定力矩。加固地基，提高地基承載力。- 6 -4. 答題要點：沿基底的抗滑力與滑動力的比值，即抗滑穩定系數KC KC，擋土墻就不穩定；如果KC 0，擋土墻就會產生滑移破壞。增強擋土墻抗滑穩定性的措施主要有：采用傾斜基底，傾斜基底與水平面的夾角0不宜過大，以免基底下墻趾前發生

15、剪切破壞。一般土質地基0111836（1：5）；巖石地基0182606（1：3）基底設置凸榫，利用凸榫前的被動土壓力增加抗滑穩定性，凸榫后緣至墻踵連線與水平線的銳夾角，凸榫前緣至墻趾連線與水平線的銳夾角45-2。5. 答題要點：舊水泥混凝土路面加鋪層結構類型有： 分離式加鋪層； 結合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結構；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設計。當舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為中或次，或者新舊混凝土板的平面尺寸不同、接縫形式或位置不對應或路拱橫坡不一致時，應采用分離式混凝土加鋪層。當舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級

16、為優良，面層板的平面尺寸及接縫布置合理，路拱橫坡符合要求時，可采用結合式混凝土加鋪層。當舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優良或中時，可采用瀝青加鋪層。應根據氣溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用合適的減緩反射裂紋的措施。瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。如舊混凝土路面損壞狀況等級為差時，宜將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設計。6. 答題要點：將混合交通的各種軸載和通行次數按照等效損壞的原則換算為標準軸載的通行次數。不同軸載的作用次數Ni等效換算成標準軸載當量作用次數Ns的換算公式：PiPnNs=Ni()式中：P

17、標準軸載重，P=100KN；Pi-i級軸載重（KN）；反映軸型（單軸、雙軸或三軸）和輪組（單輪或雙輪）影響的系數；n與路面結構特性有關的系數。- 7 -因為瀝青路面、水泥混凝土路面、半剛性路面的結構特性不同，損壞的標準也不同，因而和n的取值各不相同。在瀝青路面結構設計中：當以設計彎沉值為設計指標及瀝青層層底拉應力驗算時,凡軸載大于25KN的各級軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數ni均按下式換算成標準軸載P的當量作用次數N。kN=i=1C1C2ni(PiP)4.35式中：N標準軸載的當量軸次，次/日；ni被換算車輛的各級軸載作用次數，次/日；P標準軸載，KN；Pi被換算車輛的各級軸載，KN

18、；k被換算車輛的類型數；C1軸數系數，C1=1+1.2(m-1)，m是軸數。當軸距大于3m時，按單獨的一個軸載計算，當軸距小于3m時，就考慮軸數系數；C2輪組系數，單輪組為6.4，雙輪組為1，四輪組為0.38。當進行半剛性基層層底拉應力驗算時，凡軸載大于50KN的各級軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數ni，均按下式換算成標準軸載P的當量作用次數N'。kN'=C'i1C'2ni(PiP8)式中： C1軸數系數，C1=1+2(m-1)；'C2輪組系數，單輪組為1.85，雙輪組為1.0，四輪組為0.09。 ''在水泥混凝土路面結構設計中：凡是兩軸六輪及兩軸六輪以上車輛包括前后軸均應換算成標準軸載。對于兩軸四輪以下車輛，因其軸載在混凝土板內產生應力很小，引起的疲勞損壞可以忽略不計。nNs=i=1Nii(Pi100)16- 8 -式中：Ns100kN的單軸-雙輪組標準軸載