路面工程习题参考答案

路面工程(第五版)习题参考答案

备注：综述题有些只给了大纲，需要加以展开论述。

第一章路面工程概述（课本第一章相关部分）

1、路面的功能要求包括哪几个方面？

A.强度和刚度（承载能力）

B 稳定性（水温稳定性）

C 耐久性

D 表面平整

E 抗滑

F 环保性－少尘、低噪音

G 辨识性－色彩、车道改变

2、对路面有哪些基本要求？

(1)具有足够的强度和刚度

(2)具有足够的水温稳定性

(3)具有足够的耐久性和平整度

(4)具有足够的抗滑性

(5)具有尽可能低的扬尘性

(6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸

3、路面结构为什么要分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层？

行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱，对结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减弱。按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同划分。通常分为面层、基层和功能层。

水泥混凝土路面：面层（水泥混凝土面板），基层(可分几个亚层),功能性垫层沥青混凝土路面：分层更细，面层、基层均可分几个亚层、在路基与基层间可设功能层。

4、路面结构层位与层位功能(沥青路面与水泥路面不同)

面层：

面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。

基层：

主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；

基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。

功能层：

为保证面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态必要时设置功能层。他的主要功能是加强路面结构层之间的联接、改善路基的湿度和温度状况。

按其作用可分为路基改善层、透水层、结合层等

功能性垫层：

起排水隔水、防冻和防污等多方面作用，而主要作用是调节和改善土基的水温状态，扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。

5、路面结构为何要分层？主要分为哪些层？各层的作用及其对材料的要求如何？

因为行车荷载和自然因素对路面的影响，随着深度的增加而降低，对路面材料的强度，稳定性等要求也随之降低，所以分层。主要分为面层、基层、功能层

面层直接承受行车荷载和自然力的反复作用，应具有足够的强度和抗变形，抗水害、抗疲劳的性能，还要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。

基层是路面结构的主要承重层，进一步扩散行车荷载到底部。要有有足够的强度、一定的刚度和良好水稳定性；表面应平整，与面层很好的结合。

垫用来层调节和改善路基的湿度和温度状况，保证路面结构的稳定性或抗冻性。要有有良好的水稳定性、隔温性和透水性。

5、为什么路面结构十分重视温度的影响？

【试述气温对路面各结构层的影响？设计施工中应采取何措施尽可能将气温变化对路面的不利影响降低？】

气温:气温高低及气温变化（温差）

沥青层：高温变形（车辙、推移）-设计中选择或设计使用高温变形能力好的沥青及沥青混合料; 低温开裂-设计中选择低温变形能力好的沥青

水泥混凝土面板：热胀冷缩-水平方向设置纵缝横缝; 竖向产生翘曲应力-适宜的面板厚度与路面结构组合，对支撑层的要求高（平整、光滑、塑性变形小、耐冲刷等）

半刚性基层: 产生温缩裂缝: 设计中做好强度刚度的协调,施工期间尽可能减少温差对结构层的影响

负温区与湿度耦合时还可能出现冻融-需考虑结构抗冻厚度与保温、隔温层设计

6、如何合理拟定沥青路面结构层层次和层的厚度?

考虑公路等级、交通荷载等级、使用功能、平整度、经济性等设置需要的结构层以及结构层亚层数。如面层+基层或面层+基层或垫层，如需要考虑隔水、防冻可加设功能性垫层，如需要提高表面平整度，面层可设3个亚层-表面层、中面层、底面层。（4分）

结构层亚层厚度确定：考虑压实性(满足施工最小厚度和不超过最大压实厚度)与施工均匀性（粒径与厚度匹配），总厚度满足结构受力要求

7、柔性路面、刚性路面、无机结合料稳定材料基层沥青路面各有何特点？

柔性路面，弹塑性工作特性，总体刚度较小，表面变形较大、靠各层扩散荷载，

路基受力较大

刚性路面，弹性工作特性，面板刚度大、强度高、弯拉模量高，表面变形较小，主要靠混凝土面板受力，土基变形小，对支撑体系稳定性要求高

半刚性路面，前期柔性，后期刚性，总体刚度居中，路基受力中等

如何选择路面结构类型？

8、路面按其力学特点又分为哪几类?根据基层材料类型及组合的不同，沥青混凝土路面分为哪几类？

沥青混凝土路面、水泥混凝土路面(刚性路面)、复合式路面（刚性路面+沥青罩面层）

柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、刚性基层沥青路面。

第六章交通荷载及路面设计参数

名词：

轴载谱：不同轴载的作用次数的频率组成

轴载换算：各不同轴载应根据某一指标按其对路面结构的损伤作用的等效性换算成其它轴载的作用次数，从而可使用设计轴载来综合累计

设计轴载：路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。

或路面结构设计中采用的计算轴载。（我国设计轴载为双轮组单轴重100KN的车辆，以BZZ-100表示

1、为什么要进行车辆类型和轴载类型的分类？路面设计用的交通量和道路等级确定的交通量有何差别？

汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤的主要原因；路面的不同使用性能与车辆轴重、轮组数、轴数、轴组、轴距等相关，损伤程度不一，需要确定各种车辆对路基路面使用性能的损失系数，因此车辆类型依据轮组和轴组类型和轴型组合进行分类。

道路等级确定的交通量主要是用于确定车辆对道路的空间占有率或时间占有率，