路面工程复习重点整理

路基路面工程的特点：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑能力。

选择路拱横坡度，应充分考虑有利于行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。

在干旱和有积雪、浮冰地区，应采用低值，多雨地区采用高值；当道路纵坡较大或路面较宽，或行车速度较高时，或交通量和车辆载重较大时，或常有拖挂汽车行驶时，应采用平均横坡度的低值；反之则应取用高值。

（问答）柔性路面与刚性路面柔性路面：总体结构刚度较小，在车辆荷载作用下产生较大的竖向弯沉，路面结构本身的抗弯拉强度较低，它通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基承受较大的单位压力。

路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。

刚性路面：指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。

水泥混凝土抗压强度高，抗弯拉强度高，具有较高弹性模量，呈现出较大的刚度。

在车辆荷载作用下，水泥混凝土结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载，通过板体的扩散分布作用，传递给基础上的单位压力较柔性路面小得多。

冲击系数：振动轮载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。

动荷载作用下路面变形量的减小，可以理解为路面结构刚度的相对提高，或者是路面结构强度的相对增大。

交通量：指一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。

各种轴载的作用次数进行等效换算的原则：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。

轮迹横向分布：车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹总是在横断面中心线附近一定范围内左右摆动，由于轮迹的宽度远小于车道的宽度，因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点上，而是按一定规律分布在车道横断面上，称为轮迹横向分布。

路面所用的材料，按其不同的形态及成型性质大致可分为三类：1、松散颗粒型材料及块料；2、沥青结合料类；3、无机结合料类。

疲劳：对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一次作用下的极限应力值时出现破坏，这种材料强度的降低现象称为疲劳。

疲劳破坏：材料微结构的局部不均匀，诱发应力集中而出现为损伤，在应力重复作用之下微量损伤逐步累积扩大，终于导致结构破坏，称为疲劳破坏。

碎、砾石路面：通常指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎（砾）石路面等数种，这类路面通常只能用于中低等交通量的公路。

土—碎（砾）石混合料压实度与三种物理状态的关系：第一种：这类混合料的密实度较低，但透水性好，不宜冰冻。

由于这种材料没有黏结性，施工时压实困难。

第二种：其抗剪强度、密实度有所提高，透水性低，施工时较第一种情况易压实。

第三种：这类混合料施工时易压实，但其密实度较低，易冰冻，难于透水，强度和稳定性受含水率影响很大。

（问答）级配碎石材料的非线性特性非线性特性使级配碎石在刚度较大的下卧层上，表现出较大的回弹模量，从而亦具有足够的抵抗应力和变形的能力，最终使得级配碎石作为上基层不仅具有减缓半刚性沥青路反射裂缝的作用，同时也具有较好的抗疲劳能力。

块料路面的强度，主要由基础的承载力和石块与石块之间的摩擦力所构成。

天然块料路面的石料形状：近似正方体或长方体，顶面与地面大致平行，底面积不小于顶面积的75% 。

无机结合料稳定材料的疲劳寿命主要取决于重复应力与极限应力之比σf/σs。

（判断）对稳定粒料类，三类半刚性材料的干缩特性的大小次序为：石灰稳定类>水泥稳定类>石灰粉煤灰稳定类。

对于稳定细粒土，三类半刚性材料的收缩性的大小排序为：石灰土>水泥土和水泥石灰土>石灰粉煤灰土。

（问答）石灰稳定土基层防治缩裂的措施：1、控制压实含水率；2、严格控制压实标准；3、温缩的最不利季节是材料处于最佳含水率附近，而且温度在0~10℃时。

因此施工要在当地气温进入0℃前一个月结束，以防在不利季节产生严重温缩；4、干缩的不利情况发生在石灰稳定土成型初期，因此，要重视初期养护，保证石灰土表面处于潮湿状态，严防干晒；5、石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水率不发生大变化，可减轻干缩裂缝；6、在石灰稳定土中掺加集料（砂砾、碎石等），使其集料含量为70%~80%，使混合料满足最佳组成要求；7、采取设置联结层、铺筑碎石隔离过渡层的措施。

碾压：直线段由两侧露肩向路中心碾压，超高段由内侧露肩向外侧露肩碾压，碾压时后轮应重叠1/2的轮宽，后轮必须超过两段的接缝处。

后轮（压实轮）压完路面全宽时，即为一遍。

一般需要碾压6~8遍。

压路机碾压速度，头两遍采用1挡（1.5~1.7km/h）为宜，以后用2挡（2.0~2.5km/h）。

路面两侧应多压2~3遍。

石灰稳定土强度形成原理：离子交换作用、结晶硬化作用、火山灰作用、碳酸化作用。

水泥稳定类基层强度形成原理：化学作用：水泥颗粒的水化、硬化作用，有机物的聚合作用，以及水泥水化产物与黏土矿物之间的化学作用。

物理—化学作用：黏土颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用，微粒的凝聚作用，水及水化产物的扩散、渗透作用，水化产物的溶解、结晶作用等。

物理作用：土块的机械粉碎作用，混合料的拌和、压实作用等。

石灰剂量对石灰土强度的影响：随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量超过一定范围时，强度反而降低。

生产实践中常用的最佳剂量范围，对于黏性土及粉性土为8%~14%，对砂性土则为9%~16% 。

水泥剂量对水泥土强度的影响：水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长，但过多的水泥用量，虽能获得强度的增加，在经济上却不一定合理，在效果上也不一定显著，而且由于刚性过大容易开裂。

对于中粒土和粗粒土，水泥剂量取4%~8%较为合理。

（问答）沥青路面的优点：1、足够的力学强度，能承受车辆荷载施加到路面上的各种作用力；2、一定的弹性和塑形变形能力，能承受应变而不破坏；3、与汽车轮胎的附着力较好，可保证行车安全；4、有高度的减振性，可使汽车快速行驶，平稳而低噪声；5、不扬尘，且容易清扫和冲洗；沥青路面损坏类型：裂缝、车辙、松散剥落、表面磨光。

沥青表面处治路面：指用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的沥青路面。

沥青玛蹄脂碎石路面：指用沥青玛蹄脂碎石混合料作面层或抗滑层的路面。

（问答）沥青混合料的三种组成结构形态：1、密实悬浮结构：通常采用连续型密级配，集料的颗粒尺寸由大到小连续存在。

含有大量细料，粗料较少，粗颗粒犹如“悬浮”于细颗粒中。

表现为黏结力较高，而内摩阻力较小。

用该混合料铺筑的路面，稳定性较差。

2、骨架空隙结构：采用连续开级配。

粗集料较多，而细料较少，虽能形成骨架，但残余空隙较大。

内摩阻力较大，而黏结力较小。

由此修筑的路面，稳定性较好。

3、密实骨架结构：综合以上两种类型，间断级配。

既有一定数量的粗集料形成骨架，又根据残余空隙的多少加入细料，形成较高的密实度。

同时具有较高的黏结力和内摩阻力。

应力松弛：当应变为一恒定值时，应力随时间而衰减的过程劲度模量：是一定时间（t）和温度（T）条件下，应力与总应变的比值。

沥青路面的温度稳定性和耐久性：温度稳定性——高温稳定性、低温抗裂性耐久性——水稳定性、抗疲劳性能及抗老化性能。

石油沥青与煤沥青的区别：石油沥青是原油蒸馏后的残渣，煤沥青是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。

煤沥青与石油沥青相比，在技术性质上有下列差异：温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差，以及含对人体有害成分较多、臭味较重。

乳化石油沥青的施工条件：常温沥青混合料分类：1、（AC）密级配沥青混凝土混合料，适用于各级公路沥青面层的任何层次；2、（SMA）沥青玛蹄脂碎石混合料，适用于表面层、中面层或加铺磨耗层；3、（AM）半开级配沥青碎石混合料，设计空隙率为6%~12%，适用于三级及三级以下公路，表面应设防水上封层；4、（ATB）密级配沥青稳定碎石混合料，设计空隙率为3%~6%，适用于基层；5、（ATPB）排水式沥青稳定碎石混合料，设计空隙率大于18%，适用于排水基层；6、（OGFC）排水式开级配磨耗层，设计空隙率大于18%，适用于高速公路排水式沥青路面磨耗层。

沥青面层集料的最大粒径应自上而下逐层增大，并与设计层厚相匹配。

沥青混合料碾压过程分为：初压、复压、终压。

（问答）柔性基层与半刚性基层的优缺点：柔性基层：在应力、应变传递的协调过渡方面比较顺利，结构排水畅通，路面结构不易受水损害。

缺点在于基层本身刚度较低，沥青面层将承受较多的荷载弯矩，在同样交通荷载作用下，沥青面层应采用较厚的结构层。

半刚性基层：半刚性基层沥青路面整体刚度较强，沥青面层厚度可适当减薄，沥青面层因荷载引起的裂缝破坏较少。

缺点是它本身的收缩裂缝难以避免。

我国沥青路面设计方法：采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性体系理论，以路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉应力、半刚性及刚性材料基层弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度设计。

（弯沉值、层底弯拉应力、剪应力）普通混凝土路面：是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。

（问答）混凝土路面的优缺点：优点：1、强度高；2、稳定性好；3、耐久性好；4、有利于夜间行车，路面色泽鲜明，能见度好。

缺点：1、对水泥和水的需求量大；2、有接缝，增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，接缝处又是薄弱点，处理不当会导致路面板边和板角处破坏；3、开放交通较迟，一般混凝土路面完工后要28天湿养，如需提早开放交通，需采取特殊处理；4、修复困难，混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量大，且影响交通。

（问答）混凝土面层下设置基层的目的：1、防唧泥；2、防冰冻；3、减小路基顶面的压应力；4、防水；5、为面层施工提供方便；6、提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命。

（问答）混凝土路面板的施工程序：1、安装模板；2、设置传力杆；3、混凝土的拌和与运送；4、混凝土摊铺和振捣；5、接缝的设置；6、表面整修；7、混凝土的养生与填缝。

水泥混凝土路面的破坏类型：断裂、唧泥、错台、拱起、接缝挤碎等。

（问答）混凝土路面结构设计内容：1、路面结构层组合设计；2、混凝土面板厚度设计；3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计；4、路肩设计；5、混凝土路面的钢筋配筋率设计。

计算题该路为平原二级路，双向双车道，使用年限内交通量年平均增长率为6％，路面结构为沥青面层，二灰稳定碎石基层。

求设计年限内累积当量标准轴载数。

Tip：①轴载换算结构验算P378-379②抗拉强度的结构系数P392-393③设计弯沉值的验算P401 P390④实测弯沉值计算P402。