路基路面作业参考答案

《路基路面》作业参考答案A一、名词解释：1.路基工作区：在路基的某一深度处，当车辆荷载引起的垂直应力与路基路面重量引起的自重应力之比很小，仅为1/10—1/5时，车辆荷载引起的应力可以忽略不计，该深度范围内的路基称为路基工作区。

2.面层：路面结构中直接与行车和大气接触的表面层次。

与基层和垫层相比，承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用，还受降水和气温变化的影响。

应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性，耐磨，不透水，表面还应具有良好的平整读和粗糙度。

3.最佳含水量：在路基压实过程中，能使土体产生最大干密度时的含水量，称之为最佳含水量。

在最佳含水量条件下可使路基获得好的压实效果。

4.第二破裂面：挡土墙墙背俯斜很缓，即墙背倾角α很大，如折线形挡土墙的上墙墙背，衡重式挡土墙上墙的假象墙背。

当墙后土体达到主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙背滑动，而是沿着土体的另一破裂面滑动，这一破裂面称为第二破裂面。

而远离挡土墙的破裂面称为第一破裂面。

5.路基干湿类型：路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态。

路基的干湿类型划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。

6.基层：主要承受车辆荷载的竖向压力，并把由面层传递下来的应力扩散到垫层和土基，是路面结构中的承重层，应具有足够的强度、刚度和扩散应力的能力、以及良好的水稳性和平整度。

二、简答题：1.路基横断面形式分有哪些？路基横断面形式分为路堤、路堑和半挖半填路基三种类型。

路堤是指路基设计标高高于原地面标高需要借土填筑而形成的填方路基；路堑是指路基设计标高低于原地面标高需要实施开挖而形成的挖方路基；如果路基一侧填筑而另一侧开挖，则称为半挖半填路基。

2.如何对沥青路面结构承载能力进行评定？分为那几个等级？首先用贝克曼梁法测定路表弯沉值，利用弯沉测定值计算各路段代表弯沉值，进而计算沥青路面的结构强度系数SSI作为评价指标，SSI=路面允许弯沉值/路面代表弯沉值。

根据结构强度系数SSI可将沥青路面的结构承载能力分为优、良、中、次、差5个等级。

3.什么是挡土墙？怎样对挡土墙进行分类？挡土墙是支撑路堤填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的结构物。

根据挡土墙设置位置不同，可以把挡土墙分为路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙、山坡挡土墙。

根据挡土墙的结构不同，可以把挡土墙分为重力式、加筋土式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、柱板式等多种结构形式的挡土墙。

根据墙体材料不同可以把挡土墙分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、水泥混凝土挡土墙、木质挡土墙。

4.简述路基沉陷及其原因。

在路基表面垂直方向上产生的较大沉落，称为路基沉陷。

产生路基沉陷的原因主要有：①路基填料不良；②施工压实不够；③地基强度不足。

5.影响路基路面稳定性的因素主要有哪些？影响路基路面稳定性的因素可以分为两类：（1）自然因素：地形条件，气候条件，水文和水文地质条件，地质条件，路基土类别，植被发育情况等。

（2）人为因素：荷载作用，路基路面结构，施工方法，养护措施等。

6.路基排水设施有哪些？路基排水设施分为地表排水设施和地下排水设施两大类：地表排水设施主要有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸、渡槽等。

地下排水设施主要有盲沟、渗沟、渗井等。

三、论述题：1.在重复荷载作用下，路基将产生什么样的变形结果？为什么？路基在重复荷载作用下，将产生弹性变形和塑性变形。

每一次荷载作用之后，回弹变形即行消失，而塑性变形不再消失，并随荷载作用次数的增加而累积逐渐加大，但随着荷载作用次数的增加，每一次产生的塑性变形逐渐减小。

产生的变形结果有两种：①土粒进一步靠拢，土体进一步逐渐密实而稳定；②累积变形逐步发展成剪切破坏。

出现哪一种变形结果取决于三种因素：①土的类别和所处的状态（含水量、密实度、结构状态）；②应力水平（亦称相对荷载）；③荷载作用的性质.即重复荷载的施加速度、作用的的持续时间和重复作用频率。

2.双层混凝土板的温度疲劳应力分析计算中，分离式混凝土板和结合式混凝土板有何区别？为什么？主要区别：分离层双层混凝土板只需计算上层板的温度疲劳应力1tr σ，结合式双层混凝土板只需计算下层板的温度疲劳应力2tr σ。

这是因为：①据分析，在分离式层双层板的上层厚度和隔离层厚度之和大于0.14m 时，传到下层板内的温度梯度较小，相应的温度翘曲应力就很小，而规范规定旧水泥混凝土路面分离式加铺层最小厚度为0.14m （钢纤维混凝土）或0.18m （普通混凝土），沥青混合料隔离层最小厚度为0.025m ，贫水泥混凝土或辗压式水泥混凝土基层上的混凝土面层厚度也不会小于0.2m 。

因而可不必计算下层的最大温度翘曲应力2tm σ，也就可不必考虑下层的温度疲劳应力2tr σ。

②结合式双层板的上层，在轴载作用于临界荷位处于受压状态，在正温度梯度（顶板温度大于低板）作用下也处于受压状态，而负温度梯度产生的应力较小。

因而可不考虑上层的温度翘曲应力1trm σ，也就可不必考虑上层的温度疲劳应力1tr σ。

3.为什么最佳含水量可以获得好的压实效果？怎样控制含水量？最佳含水量能得到最好的压实效果，这是因为：当土中含水量较小时，主要为粘结水，形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜，土颗粒间的摩阻力较大，因而土颗粒难以挤密，不容易压实。

随着含水量逐渐增大，水在土颗粒间起着润滑作用，土体变得易于压实。

若土中含水量进一步增大，土中空隙被自由水充盈，压实效果反而降低。

因此，只有在最佳含水量条件下，才能获得最好的压实效果。

实际工作中，当填料含水量小于最佳含水量时，可以在整型工序前12~24h 均匀洒水，闷料一夜后再行碾压；如果填料含水量小于最佳含水量，应翻拌晾晒或掺石灰，使含水量略大于（0.5%~1.0%）时进行碾压。

四、分析计算题：1.某新建公路某路段，初拟普通水泥混凝土路面板厚26cm ，取弯拉弹性模量3×104MPa ；基层选用水泥稳定砂砾，厚25cm ，回弹模量500MPa ；垫层为天然砂砾，厚度25cm ，回弹模量300 MPa ；路基土回弹模量30 MPa 。

试求该路段基层顶面当量回弹模量。

解：据题意，1h =2h =0.25m ；1E =500MPa ；2E =300 MPa ；0E =30 MPa① 求基层和垫层的当量回弹模量x E40025.025.030025.050025.022222221222121=+⨯+⨯=++=h h E h E h E x MPa ② 基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度x D12211221322311)11(4)(12-++++=h E h E h h h E h E D x 97.3)25.0300125.05001(4)25.025.0(1225.030025.05001233=⨯+⨯++⨯+⨯=-MN-m ③ 求基层和垫层的当量厚度x h4921.0)4009714.312()12(3/13/1=⨯==x x x E D h m ④ 求回归系数a 、b29.3)30400(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=--E E a x 65.0)30400(44.11)(44.1155.00550=-=-=--E E b x ⑤ 求基层顶面的当量回弹模量t E24.136)30400(30435.029.3)(3/165.03/100=⨯⨯==E E E ah E x b x t MPa 2.某路堤填料︒=40ϕ，边坡1：1.5，砂类土，判断是否失稳。

① 根据砂类土路堤边坡稳定系数ωϕωsin cos G cL tg G T F K +== 对于砂类土，取C=0，则ωϕtg tg K = 若取K=1.25，则ϕωtg tg 8.0=所以，松散填料路堤，其边坡角的正切值不宜大于填料摩擦系数的0.8倍。

② 据题意： 6713.08391.08.0408.08.0=⨯=︒==tg tg tg ϕω因 θtg =0.6667<ωtg =0.6713 故 该边坡不会滑动。

3.某砂类土挖方路基边坡，ϕ=27°，c =13.90KPa ，γ=16.90KN/m 3，H=7.0m ，采用边坡1︰0.5。

假定][c K 25.1=。

①验算边坡的稳定性；②当min K =1.25时，求允许边坡坡度；③当min K =1.25时，求边坡允许最大高度。

解：据题意，砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法求解。

f =tg 27°=0.5095； 2350.00.790.1690.13220=⨯⨯==H c a γ； 5.0==αctg m ① 求边坡最小稳定性系数 )1)((2)2(2000min ++++=m a f a m a f K)15.0)(2350.05095.0(2350.025.0)2350.025095.0(2++⨯⋅+⨯⨯+=425.1=＞][c K 25.1= 因此，该边坡稳定。

② 当min K =1.25时，求最大允许边坡坡度)1)((2)2(2000min ++++=m a f a m a f K)1)(2350.05095.0(2350.02)2350.025095.0(25.12++⨯⋅+⨯+=m m经整理得：08627.04488.22596.02=+-m m 解得： 3665.0=m ， 取37.0=m因此：当min K =1.25时，求最大允许边坡坡度为1：0.37。

③当min K =1.25时，求边坡允许最大高度H )1)((2)2(2000min ++++=m a f a m a f K)15.0)(5095.0(25.0)5095.0(25.12000++++=a a a经整理得：09904.05427.375.4020=-+a a解得： 2166.00=a ，由： H c a γ20= 得： m a c H 6.72166.090.1690.13220=⨯⨯==γ 因此: 当min K =1.25时，边坡允许最大高度H 为m 6.7。

B一、名词解释：1.标准轴载：路面设计以汽车双轮组单轴载100KN 为标准轴载，用BZZ-100表示，需要将混合交通的各种轴载和通行次数按照等效损坏的原则换算为标准轴载的通行次数。

2.分离式加铺层：在旧混凝土面层与加铺层之间设置由沥青混凝土、沥青砂或油毡等材料的隔离层，这样的加铺层称为分离式加铺层。

3.路堤：路基顶面高于原地面的填方路基，断面由顶宽、边坡坡度、护坡道、边沟、支挡结构、坡面防护等组成。

4.垫层：介于基层和土基之间，主要作用是改善的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传递来的荷载应力，减少土基变形。