15春《桥梁工程》大作业答案

2014-2015学年第一学期期末《路基路面工程》大作业

一、名词解释（共20分，每小题4分）

1.路基的压实度:是指路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。

2.半刚性基层材料:由无机结合料、水、土等组成的，经搅拌压实强度达到一定要求时所形成的材料。

3.加州承载比（CBR）:承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用高质量标准碎石为标准，以它们的相对比值表示CBR。

4.路基工作区:在路基的某一深度处，车辆荷载引起的应力与路基自重引起的应力相比只占一小部分（1/5~1/10），在此深度以下，车辆荷载对土基的作用影响很小，可以忽略不计。将此深度Za范围内的路基称为路基工作区。

5.设计弯沉值:是根据设计年限内每个车道的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的,相当于路面竣工后第一年不利季节、路面在标准轴载100KN作用下,测得的最大回弹弯沉值。

二、填空（20分，每小题2分）

1.路基按其干湿状态不同分为四类：（干燥）、（中湿）、（潮湿）和（过湿）。

2.路面结构是分层铺筑的，通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次即（面层）、（基层）和（垫层）。

3.跌水的基本构造为（进水口）、（消力池）和（出水口）。

4.加筋土挡土墙是由（填土）、（填土中布置的拉筋条）以及（墙面板）三部分组成。

5.路基土中水的来源（大气降水）、（地面水）、（地下水）、（毛细水）、（水蒸气）。

6.影响水泥稳定类基层强度的因素有（土质）、（水泥成分和剂量）（含水量）、（施工工艺过程）。

7.常用的路面地下排水设施有（边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、倒虹吸与渡水槽）。

8.我国路面设计以（双轮组单轴载100KN ）为标准轴载，以（ BZZ—100 ）表示。

9.沥青路面的基层按材料和力学特性的不同可以分为（柔性基层）、（半刚性基层）和（半刚性基层）三种。

10.常用的坡面防护有（植物防护）和（工程防护）两大类。

三、简答题（40分，每小题8分）

1、简述如何利用圆弧滑动面法分析路基边坡稳定性？

答： 1）通过坡脚任意选定可能发生的圆弧滑动面，其半径为R，沿路线纵向取单位长度1米，将滑动土体分成若干个一定宽度的垂直土条；

2）计算每个土条的土体重，并将其分解为垂直于小段滑动面的法向分力和平行于该面的切向分力；

3）计算每一小段滑动面上的内摩擦力和粘聚力；

4）以圆心O为转动圆心，半径R为力臂，计算滑动面上各力对O点的滑动力矩Ms和抗滑力矩Mr；

5）求稳定系数K值K=Mr/Ms；

6）另外，再假定几个可能的滑动面，按上述步骤计算对应的稳定系数K，从中找出最

小的K 值，其值应在1.25~1.5之间。

2、沥青路面结构组合设计的基本原则。

答：其基本原则：

1)适应行车荷载作用的要求；

2)在各种自然因素作用下稳定性好；

3)考虑结构层的特点。

3、路基的主要病害有哪些？分析产生的原因。

答：1）路基沉陷,包括路基沉缩和地基沉陷。原因：材料选择不当、压实度不足、路基内形成过湿的夹层；天然地面有软土、泥沼等；

2）边坡滑塌,包括溜方和滑坡：坡度过陡、坡脚被冲刷、填土层次安排不当；

3）碎落和崩塌：在大气温度与湿度的交替作用下以及雨水冲刷和动力作用下；

4）路基沿山坡滑动：较陡的山坡上填筑的路基，路基底部被水浸湿开成滑动面；

5）不良地质和水文条件造成的破坏：在不良地质条件（如泥石流、溶洞等）和较大自然灾害（如大暴雨）导致。

4、采用路面弯沉值作为路面整体刚度设计指标的原因。

答：其原因：1）路面弯沉值不仅能够反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系；

2）弯沉值的测定方便。

5、绘图说明道路面层结构，分析面层结构分层设计的原因。

答：行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱。因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的。按照使用要求,受力状况,土基支承条件和自然影响程度的不同,分成若干层次.通常按照各个层位功能的不同,划分为三个层次,即面层,基层和垫层。

四、分析题

分析石灰稳定基层材料强度形成机理。（20分）

答：石灰稳定类强度形成主要指石灰与细粒土的相互作用。

1）离子交换反应指石灰加入土中，在水的参与下离解成+2Ca

和-)(OH 离子，+2Ca 可与粘土 胶体颗粒反离子层上的+K 、+Na 发生离子交换，其结果使得胶体吸附层减薄，

从而使粘土胶体颗粒发生聚结，土的湿坍性得到改善。离子交换是石灰土初期强度形成的主要原因。

2）2)(OH C a 的结晶反应是石灰吸收水分形成含水晶体，所生成的晶体相互 结合，并与土粒结合起来形成共晶体，把土粒结成整体，使石灰的水稳性得到提高。

3）碳酸化反应是指2)(OH C a 与空气中的2CO 反应生成3CO C a 的过程。是石灰土后 期强度增长的主要原因只之一。火山灰反应是指土中的活性硅铝矿物在石灰的碱性激发下解离，在水的参与下与2)(OH C a 反应生成含水的硅酸钙和铝酸钙的过程，具有水硬性的性质。碳酸化与火山灰反应对提高石灰土的强度与稳定性起着决定性作用。

影响因素：土质、石灰的质量与剂量、养生条件和龄期。