路基路面工程期末复习参考.doc

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1、 【第1章】概述 ——路基路面结构及层位功能 路基的内涵-整个横断面，包含： 路堤（embankment）（高于原地面高程的填方路基）、 路堑（（cutting）低于原地面的挖方路基） -注：路面设计时，其内涵是：路面的承载平台（即：路面以下的部分-subgrade） 路面横断面-通常指道路铺装部分的断面结构 ——分类：槽式横断面、全铺式横断面. 路拱横坡度-作用： 保证排水，把路面表面做成直线或抛物线形路拱. 注：沥青混凝土、水泥混凝土——1~2% 碎砾石等粒性路面——2.5~3.5% （注：路拌、厂拌→1.5~2.5%） 路肩坡度一般比路面横坡度大1%，

2、但是高速公路、一级公路的硬路肩采用与行车道相同的结构时，采用一样的坡度。 路面结构分层：面层、基层、功能层。 面层：承受较大汽车荷载的垂直力和水平剪切力 基层：承受面层传来的车辆荷载作用力，将垂直力扩散到下面的路基土当中。 功能层：加强-路面结构之间的联结，改善路基湿度和温度状况。 面层类型及其适用范围：（高速、一、二、三、四） ①沥青/水泥混凝土路面：各级 ②沥青贯入式、沥青碎石、沥青表面处治路面：三、四级 ③砂石路面：四级 （注：路基的工作深度为：80cm） ——公路自然区划：分为3级进行区划 7个一级区划： Ⅰ区——北部多年冻土区 Ⅱ区——东部湿润季

3、冻区 Ⅲ区——黄土高原干湿过渡区 Ⅳ区——东南湿热区 Ⅴ区——西南潮暖区 Ⅵ区——西北干旱区 Ⅶ区——青藏高寒区 区划的原则： ①道路工程特征相似原则 ②地表气候区划差异性原则 ③自然气候因素既有综合又有主导作用原则 【第二章】路基土的特性及设计参数 各种土及其适用范围（非重点-了解）： ①巨粒土——砌筑边坡 ②粗粒土——砾类土、砂类土 ③粉质土——为不良公路用土 ④黏质土——透水性小，吸水能力强，较大的可塑性 注：土作为路基建筑材料，砂类土最优，黏质土次之 路基填料：路堤施工中的填方填土材料 路基填料常用的改性方法： ①掺配粗颗粒土（改善物理

4、级配） ②掺入石灰等无机物结合料、专用改性剂（化学改性） ——路基模量参数及路基材料CBR要求： 如：路基回弹模量MR，弹性模量 -CBR-(California bearing ratio)是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法。这种方法后来也用于评定土基的强度。 由于CBR的试验方法简单，设备造价低廉。 《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中术语2.0.6解释，表征路基土、粒料、稳定土强度的一种指标。即标准试件在贯入量为2.5mm时所施加的试验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值，以百分率表示。 路基土的工程特性（如：用途

5、、特定情况，何种土最好等） 关于CBR的要求相关（参数-弹性模量；CBR值） ——路基的主要病害类型及原因 常见的填料类型：漂石、卵石、粗砾石/土石混合料/砾砂类土/粉质土/黏质土/特殊土/生活垃圾及工业废渣 【第三章】路基设计 路基承受行车荷载的作用，深度一般在路基顶面一下0.8（或1.2m）范围以内，即：路基结构的路床部分。 路基设计的基本内容：路基的横截面形式的选定和各项附属设施的设计。 一般路基通常指在地质水文良好等条件下，填方高度和挖方高度在1.5~18m的路基。 注：填土高度＜1.5m——低路堤， 大于18m（土质）或20m（岩质）——高路堤

6、 【重要】【简答题】路基病害类型及原因： ①路基沉陷：路基填料（尤指填土）选择不当/路基压实方法不对/填筑方法不合理（如：土混杂、未分离填筑、石料规格、性质不均） ②路基边坡塌方：水毁、人工边坡本身构造 ③路基沿坡面滑动：坡面较抖、坡脚没有进行必要的支撑、原地面未除草或设人工台阶→填方、原地面抗剪能力很小 ④其他病害：土质不良、自然灾害、抗冻厚度较小 路基横断面设计内容：（重点前3项） （1） 选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度 （2） 选择路基填料与压实标准 （3） 选择边坡形状与坡率 （4） 确定路基排水系统布置和排水结构设计 针对特殊工况的路基还可能要：

7、（5） 坡面防护与支挡结构设计 （6） 附属设施设计 【相关解释】 路面宽度：行车道及两侧路肩宽度之和 路基高度：路堤的填筑高度和路堑的开挖深度（设计标高-原标高） 路基中心高度：路基中心线处设计高程与原地面高程之差 路基两侧边坡高度：填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。 （提一句回忆：一、二级公路标高位置，设计高度，坡度，E/M的意思） ——路基边坡稳定性分析——可能涉及到一些小计算 边坡稳定性分析的力学方法有：直线法和圆弧法。 直线法适用于砂土和砂性土 圆弧法适用于粘性土。 【第四章】路基防护与支挡结构设计 常用的坡面防护措施： ①植物防

8、护（种草、铺草皮、植物等）（有生命/成活防护） ②工程防护（抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等）（无机物防护） 注：有生命/成活防护→以土质边坡为主 无机物防护→以石质路堑边坡为主（前者一般优于后者） 简易防护的边坡高度与坡度不宜过大，土质边坡坡度一般不大于1:1到1:1.5，土质地面水的径流速度一般不超过2m/s且无集中汇流。 -【冲刷防护】防冲刷措施，防护形式？ 分类：①直接防护（如：植树、铺石、石笼） ②间接防护（如：丁坝顺坝、防洪堤、拦水坝）（导流构造物+改移河道） （非本人总结点）冲刷防护类型：植物防护、砌石或混凝土护坡、土工织物软体沉排、土工膜袋 【重要】轻型挡

9、土墙类型： （1） 悬臂式挡土墙 （2） 锚杆挡土墙 （3） 铆定板挡土墙 （4） 加筋土挡土墙 注：验算方向可以有抗拔、强度 【第五章】路基施工 【路基压实】如何压实及其因素（注：压实度的概念） 路基压实工作-是路基施工中一个重要工序，亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施。 （名词解释）压实度：土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比。 →什么情况下路堤压实最好：填土在最佳含水率时 答：路基压实时，在器具类型、土层厚度及碾压数遍已经选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等，则宜先低后高）。压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1

10、/3，保持压实均匀，不漏压，对于压不倒的边角，应辅以人力或小型机具夯实。压实全过程中，应经常检查含水率和密实度，以达到规定压实度的要求。 【重要】【简答题】影响压实效果的主要因素: (1) 含水量对压实效果的影响; (2) 含水量对压实效果的影响; (3)压实功能对压实效果的影响 (4)压实机具和方法对压实效果的影响; . (5)压实厚度对压实效果的影响; 【第六章】交通荷载与路面材料设计参数 ——标准轴载及轴载换算 标准轴载：路面设计时使用累计当量轴次的概念。公路上行驶的车辆种类繁杂，不同车型和不同作用次数对路面影响不同，为方便路面设计，需将不同车型组合而成

11、的混合交通量换算成某种统一轴载的当量轴次。这种统一的轴载，称为标准轴载。（注：我国标准轴载：100kN） 【重要】轴载换算基本原则： 沥青路面轴载换算： （1）计算设计弯沉与沥青层底拉应力验算时，根据弯沉等效原则； （2）验算半刚性基层和底基层拉应力时，根据拉应力等效的原则。 水泥砼路面轴载换算：根据等效疲劳断裂原则。 不同轴载在同一路面结构上重复作用不同次数后，可使结构层永久变形量或疲劳破坏达到相同极限状态。 -当量设计轴载累计作用次数：Ne（P214-6-23） 【第七章】路面基层 ——碎（砾）石基层的力学特性（不全）： 碎、砾石材料的显著特点之一是应力-应

12、变的非线性性 质,回弹模量在很大程度上受竖向和侧向应力大小的影响。 （回忆）（3种-柔性、刚性、半刚性） 【重要】【不一定全】无机结合料稳定材料的干缩特性： 答：无机结合料稳定材料进过搬货压实后，因水分蒸发和混合料内部的水化作用，混合料的水分会不断减少。由此发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶间层水的作用和碳化收缩作用等会引起无机结合料稳定材料的体积收缩。 （回忆）（半刚性材料-便宜-板体效应） （我国使用最多-水泥稳定层） -无机结合料稳定材料的温度收缩特性： 答：无机结合料稳定材料是由固相(组成其空间骨架的原材料的颗粒和其间的胶结物)、液相(存

13、在于固相表面与空隙中的水和水溶液)和气相(存在于空隙中的气体)组成，所以无机结合料稳定材料的外观胀缩性是三相不同温度收缩综合效应的结果。原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒温度收缩性较大。一般气相在综合效应中影响较小，可以忽略。 -石灰稳定土强度形成机理： 土中掺人适量的石灰,在最佳含水率下拌匀压实，石灰与土会发生一系列的物理、化学作用，土的性质会发生根本的变化,从而使石灰稳定土具有一定强度。石灰与土间发生的物理化 学作用一-般分四个方 面:离子交换作用、结晶硬化作用、火山灰作用和碳酸化作用。 -影响（无机结合料稳定材料）强度的因素： （1） 土质

14、 （2） 石灰 （3） 石灰剂量 （4） 含水率 （5） 密实度 （6） 石灰土的龄期 （7） 养生条件 影响（水泥稳定类基层）强度的因素： （1） 土质 （2） 水泥的成分和剂量 （3） 含水率 （4） 施工工艺 -工业废渣稳定类基层（书P262）（未整理） 【第八章】沥青路面设计（回忆：考的很多，侧重点） 沥青路面的分类特性 1.沥青路面的分类： （1） 按照强度强度构成原理分：密实型、嵌挤型。 （注：沥青结构形态3种典型类型：密实悬浮结构、骨架空隙结构、密实骨架结构。） （2） 按照施工工艺分类：层铺法、路拌法、厂拌法。 （3） 根据沥青路

15、面技术特性分类：（5种）沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治。 2.沥青混合料的强度特性：剪切强度、断裂强度、临界应变。 3.沥青路面使用性能和分区：高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性能、抗老化性能。 使用性能的气候分区： （1） 高温指标 （2） 低温指标 （3） 雨量指标 ——层状弹性体系理论（可能计算题）（未整理） ——沥青路面的破坏形态及其控制设计 如：裂缝、车辙、推移、低温缩裂、剥落松散、表面磨光、路面弯沉过大。 沥青面层结构类型选择（书P315） （注意其中的：AC-13/SMA-10） ——我国沥青路面结构设计验

16、算-设计指标与标准： 注：沥青嵌入式路面：用沥青嵌入碎石作面层的路面 沥青碎石路面：用沥青碎石作面层的路面 劲度模量：一定时间和温度条件下，应力与总应变比值 沥青路面稳定性： ①高温稳定性 ②低温抗裂性 ③水稳定性 沥青气候分区指标：①高温指标 ②低温指标 ③雨量指标 （来源：Doctor：王玉超）层状弹性体系假设： ①各层完全弹性、均质，各向同性以及位移和形变是微小的 ②最下一层在水平方向和重直方向下为无限长，其上各层厚度为有限，水平方向为无限大 ③各层在水平方向无限远处及最下一层向无限深处,其应力、 形变和位移为0 ④层间假定完气连续、完全光滑，不完全

17、连续与滑动 【第九章】水泥混凝土路面设计 ——水泥混凝土路面的分类与构造——分类： （1）普通水泥混凝土路面 （2）钢筋混凝土路面 （3）连续配筋混凝土路面 （4）钢纤维混凝土路面 （5）复合式混凝土路面 （6）混凝土预制块路面 （7）装配式混凝土路面 路面构造： （1） 路基与路面基层 （2） 水泥混凝土面层 （3） 排水要求 （4） 接缝的构造与布置（重点）（P366） ——弹性地基板理论（不考计算） ——水泥混凝土路面的破坏及设计指标与标准 1. 水泥混凝土路面常见病害及其产生的主要原因（选判填） 常见的破坏：裂缝、板边缘和角隅的损坏、接缝的损坏、板面磨损、错台。 2. 路面破坏的极限状态与设计准则： 路面病害可分为：结构性损坏、功能性损坏。 【回忆、不全、自查】设计验算指标（前面有5个）：温度、荷载相关。 【第十章】路基路面排水设计 ——路界地表排水 了解地下表、内部排水有哪些？（回忆/简答题-自行辨析）