路基路面工程思考题

答：路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或者堆填而成的岩土结构物。

路面：路面是在路基顶面的行车部份用各种混合料铺筑而成的层状结构物。

作用：路基是路面结构的基础，坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。

基本性能要求:①承载能力(包括强度和刚度)；②稳定性；③耐久性；④表面平整度；⑤表面抗滑性能。

答：①地理条件；②地质条件；③气候条件；④水文和水文地质条件；⑤土的类别。

答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。

答：我国地域辽阔，又是一个多山的国家，从北到南分处于寒带、温带和热带。

从青藏高原到东部沿海高程相差 4000m 以上，因此自然因素变化极其复杂。

不同地区自然条件的差异同公路建设有密切关系。

为了区分各地自然区域的筑路特性，进行了公路自然区划。

原则：①道路工程特征相似的原则；②地表气候区划差异性的原则；③自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。

答：①大气降水；②地面水；③地下水；④毛细水；⑤水蒸气凝结水；⑥薄膜移动水。

答：沿路基深度浮现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或者气态由热处向冷处挪移，并积聚在该处，积聚的水冻结后体积增大，使路基拱起而造成面层开裂，使路面遭受严重破坏答：分为四类，干燥、中湿、潮湿和过湿。

要求：路基保持干燥或者中湿状态。

答：按不利季节路槽底面以下 80cm 深度内土的平均稠度确定。

答：用路基临界高度作为判别标准。

答：稠度 w 定义为土的含水率 w 与土的液限 w 之差与土的塑限 w 和液限 w 之差C L P L的比值。

答：与分界稠度相对应的路基离地下水或者地表积水水位的高度称为路基临界高度 H。

答：由行车道、硬路肩和土路肩组成。

通常分为槽式横断面和全铺式横断面。

答：为了保证路表面的雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，通常设置路拱。

形式：直线型路拱、抛线型路拱。

答：①面层；②基层；③垫层。

答：面层是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀温和温变化。

基本要求：应具备较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还应有良好的抗滑性和平整度。

答：基层主要承受有面层传来的车辆荷载的垂直力，并将力扩散到下面的垫层和土基中去。

它应具有足够的强度和刚度，并有良好的扩散应力的能力，有足够的水稳定性，有较好的平整度。

垫层的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的轻度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。

修筑垫层的材料，强度不一定要高，但水稳定性和隔温性能要好。

答：通常按照路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性划分为四个等级，高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面。

答：在工程设计中，主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面。

答：柔性路面是指路面的总体结构刚度较小，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，通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基受到较大的单位压力。

路基路面结构靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。

刚性路面主要指用水泥混凝土做面层或者基层的路面结构。

水泥混凝土抗压强度高，与其他筑路材料比较，它的抗弯拉强度高，具有较高的弹性模量，故呈现出较大的刚度。

答： 轮胎与路面的接触面轮廓近似于椭圆形， 因其长轴与短轴的差别不大， 在工 程设计中以圆形接触面积来表示。

将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载， 并采Pπp式中： P —作用在车轮上的荷载(kN);p —轮胎接触压力(kPa)；δ —接触面当量圆半径(m)。

答：我国公路与城市道路路面设计规范中均以 100kN 作为设计标准轴重。

答： 由交通调查得到某类车辆每日通行的轴载数， 乘以相应的轴载谱百分率， 即 可推算出所有车辆各级轴载的作用次数。

答： 同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。

答：在路基某一深度 Za 处， 当车轮荷载引起的垂直应力σ Z 与路基土自重力引起的垂直应力σ 相比所占比例很小， 仅为 1/10—1/5 时， 该深度 Za 范围内的路基答：①初始切线模量；②切线模量；③割线模量；④回弹模量。

7、土基承载力的参数指标有哪些？答：回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR)。

答：回弹模量表征土基的承载能力， 可以反应瞬时荷载作用下的可恢复变形性质，用轮胎内压力作为轮胎接触压力 p 。

当量圆的半径δ 可以按6 确定。

B称为路基工作区。

于是可以应用弹性理论公式描述荷载与变形之间的关系。

答：地基反应模量 K 指的是压力p 与弯沉 l 之比。

K =pl(kN/m 3)。

答：承载能力以材料反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，以它们的相对照值表示 CBR 值。

CBR =p p S100p —对应于某一贯入度的土基单位压力(kPa);pS —相应贯入度的标准压力(kPa)。

答：①路基沉陷；②边坡滑塌；③碎落和崩塌；④路基沿山坡滑动；⑤不良地质 和水文条件造成的路基破坏。

答： ①路堤，分为矮路堤、高路堤和普通路堤；②路堑，分为全挖路基、台口 式路基、半山洞路基；③半挖半填路基，分为普通填挖路基、矮挡土墙路基、护 肩路基、砌石护坡路基、砌石护墙路基、挡土墙支撑路基、半山桥路基。

答：设计内容： ①选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；②选择路堤 填料与压实标准； ③确定边坡形状与坡度； ④路基排水系统布置和排水结构设计； ⑤坡面防护与加固设计；⑥附属设施设计。

几何尺寸：路基宽度：行车道路面及其两侧路肩宽度之和；路基高度： 指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度， 是路基设计高程和地面高程之 差。

路基边坡坡度：边坡高度 H 与边坡宽度 b 之比。

★答：指的是土或者其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度的比值。

需要控制的因素：填料(填料的粒径)、含水量、每层压实厚度、压实机具、碾压遍数等。

答：取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪和错车道。

答：用途：是保护路基边坡稳定性的措施之一，设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度。

设置位置：普通设在路基坡脚处，边坡较高时亦可设在边坡上方及挖方边坡的变坡处。

浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。

★答：①在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时，按平面问题来处理。

②松散的砂性土和砾(石)土具有较大的内磨擦角和较小的粘聚力，边坡滑坍时，破裂面近似平面——直线破裂面法。

③粘性土具有较大的粘聚力，而内磨擦角较小，破坏时滑动面有时象圆柱形象碗形，通常近似于圆曲面——圆弧破裂面法。

在进行边坡稳定性分析时的假设：①不考虑滑动土体本身内应力的分布。

②认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体成整体下滑。

③极限滑动面位置要通过试算来确定。

★答： 1.对于路堑或者天然边坡：原状土的容重γ (kN／m3)、内磨擦角φ (°)和粘聚力 c (kPa)。

2.对路堤边坡：与现场压实度一致的压实土的试验数据。

数据包括压实后土的容重、内磨擦角，粘聚力。

答：计算时将车载换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的重力中去。

★答：地质与水文条件复杂、高填深挖或者特殊需要的路基，应进行边坡稳定性的分析计算，据此选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。

答： 4.5H 法；36o法。

(详见课本 P76、77 页)。

★答:直线法合用于砂类土。

圆弧法合用于边坡有不同的土层、均质土边坡，部份被淹没、均质土坝，局部发生渗漏、边坡为折线或者台阶形的粘性土的路堤与路堑。

答： 圆弧滑动面的条分法；条分法的表解和图解；圆弧滑动面的解析法。

★答：浸水路堤除承受自重和行车荷载外，还受到水浮力和渗透动水压力的作用。

水的浮力取决于浸水深度，渗透动水压力则视水的落差(坡降)而定。

★答：地震会导致软弱地基沉、液化，挡土墙等结构物破坏，还会造成路基边坡失稳。

路基边坡遭致震害的程度，除了地震烈度之外，主要取决于岩土的稳定状况，其中包括岩土的结构与组成等，同时亦与路基的形式与强度有关，其中包括路基的高度、边坡坡度及土基的压实程度等。

答：①植物防护：种草、铺草皮、植树。

土质边坡防护也可以采用拉伸网草皮、固定草种布或者网格固定撒种。

②工程防护：砂浆抹面、勾缝或者喷涂以及石砌护坡或者护面墙等。

答：护面墙除自重外，不承受其他荷载，亦不承受墙背土压力。

答：植物防护、石砌防护或者抛石与石笼防护，以及必要时设置的支挡结构物。

答：丁坝、顺坝等导治构造物以及改河营造护林带。

答： 地基的承载力是否可以保证路堤的稳定性；由于压缩性土的固结变形而引起的路堤沉降，包括沉降量和沉降速率，是否影响路基和路面结构的正常使用及其使用寿命；为提高路堤稳定性、减少沉降量或者加速固结，需采取的地基加固措施。

答： 地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件；道路的性质、路堤高度和宽度，是否为与构造物连接的地段等条件；工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。

答：①砂垫层法；②换填法；③反压护道法；④分阶段施工法；⑤超载预压法；⑥竖向排水法；⑦挤密桩法和加固土桩法。

答：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙。

答：答：包括地面排水和墙身排水。

地面排水的目的：主要是防止地表水渗入墙背填料或者地基。

墙身排水的目的：主要是为了迅速排除墙后积水。

答：为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝；为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝，须设置伸缩缝。

答：①挡土墙自重 G 及位于墙上的恒载；②墙后土体的主动土压力 Ea (包括作用在墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载)；③基底的法向反力 N 及磨擦力T；④墙前土体的被动土压力 Ep。

6答：主动土压力：当挡土墙向外挪移时(位移或者倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力。

被动土压力:当墙向土体挤压挪移，土压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力。

静止土压力：墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力。

★答：①墙后填土是松散的、匀质的砂性土；②墙体产生位移．使墙后填土达到极限平衡状态，将形成一个滑动土楔体；③其滑裂面是通过墙脚的两个平面；④滑动土楔体是一个刚性整体。

答：①破裂面交于内边坡。

②破裂面交于路基面，并分为交于荷载中部、荷载外侧、荷载内侧。