市政公用工程之工程技术

清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166市政公用工程之工程技术￥按力学特性分类，城市道路种类及其主要代表是什么——按道路结构的力学特性可分为柔性路面和刚性路面两大类。柔性路面的主要代表是各种沥青类路面，刚性路面的主要代表是水泥凝土路面。￥柔性路面的路基应具备哪些性质——路基主要承受道路面层、基层结构恒载和经道路结构层传递下来的车辆等荷载，故路基应具有一定的、均匀一致的强度和刚度。￥沥青混凝土路面中的路面结构层有哪些使用要求——沥青混凝土路面面层直接与行车车辆和大气相接触，承受车辆荷载的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受降水的侵浊作用和温度变化的影响。因此面层应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高温稳定性、低温抗裂性、且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。￥城市道路沥青混凝土路面面层的基本结构是什么？各有什么作用——城市道路中沥青混凝土路面面层的基本结构由一层或数层组成，高等级路面可分为磨耗层、面层上层、面层下层、或称上（表）面层、中面层、下（底）面层。上面层主要应具备磨耗和防水作用；中、下面层主要是承重作用。￥路面的基层分哪两大类？常用的材料有哪些——按使用材料可分为半刚性和柔性基层两大类。常用的半刚性材料有机结合料、稳定粒料，如石灰、粉煤灰砾石；柔性基层有级配碎（砾）石等。￥路面的垫层有什么作用——垫层是介于基层和土基之间，其作用为改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传来的荷载应力，以减少土基所产生的变形。因此，通常在地下水位较高、冻土地区设置。垫层材料的强度，要求不一定高，但其水稳定性必须要好。￥从哪些方面考虑柔性路面的结构组合是合理的、有效的——柔性路面的结构组合及厚度应与交通量相适应。其一，交通最大，轴载重时，应采用高等级面层与清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166材料强度较高的基层。其二，层间结合必须紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传递的连续性。其三，各结构层的材料回弹模量应自上而下递减，基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3；土基回弹模量与基层（或底基层）的回弹模量比宜为0.08～0.4。其四，路面的结构层数不宜过多。第五，在半刚性基层上铺筑面层时，对于城市快速路和主干路应适当加厚面层或采取其他措施以减轻反射裂缝。￥水对城市道路工程有哪些不良影响？如何防治？——水与土石相互作用，可以使岩土的强度和稳定性降低，可使道路路基软化，可以产生滑坡、沉陷、潜蚀、管涌、冻胀、翻浆等不良的自然地质和工程地质现象。路基的各种病害或变形的产生，都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。要保证路基的稳定性，提高路基抗变形能力，必须采取相应的排水措施或隔水措施，以消除或减轻水的危害。路基排水分为地面和地下两类。一般情况下可以通过设置各种管渠、地下排水构筑物等办法达到迅速排水的目的。对于沥青面层下的基层要慎重选择，严格控制基层内的细料含量。在潮湿路段，应采用水稳定性好且透水的基层，在冻深较大的季节性冻土地区，应考虑冻胀和翻浆的危害。路面结构除满足其他设计要求外，其总厚度要满足防冻层厚度的要求，避免路基出现较厚的聚冰带而导致路面开裂和过量的不均匀冻胀。如果面层厚度不够，可设置以水稳定性好的砂砾料或隔温性好的材料组成垫层，来补足面层厚度。￥挡土墙有哪些结构形式——挡土墙一般为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同的结构形式。￥重力式、衡重式挡土墙有何结构特点？——重力式：（1）依靠墙身自重抵挡土压力作用；（2）一般用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土浇筑；（3）形式简单，取材容易，施工简便。清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166衡重式：（1）上墙利用衡重台上填土的压力作用和全墙重心的后移增加墙身稳定；（2）墙胸坡陡，下墙倾斜，可降低墙高，减少基础开挖。￥悬臂式、扶壁式挡墙有何结构特点——悬臂式：（1）采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙壁板三部分组成；（2）墙高时，立壁下部弯矩大，费钢筋，不经济。扶壁式：沿墙长，隔相当距离加筑肋板（扶壁），使墙面与墙踵板联结，比悬臂式受力条件好，在高墙时较悬臂式经济。￥锚杆式、自立式挡墙有何结构特点——锚杆式：（1）由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆固定在岩体内拉住肋柱；（2）锚头为楔缝式或砂浆锚杆。自立式（尾杆式）：（1）由拉杆、挡板、立柱、锚定块组成，靠填土本身和拉杆、锚定块形成整体稳定；（2）结构轻便、工程量节省，可以预制、拼装、快速施工；（3）基础处理简单，有利于地基软弱处进行填土施工，但分层碾压需慎重，土也要有一定选择。￥加筋土挡土墙有何结构特点——如筋土挡土墙的结构：（1）是填土、拉筋和面板三者的结合体。拉筋与土之间的摩擦力及面板对填土的约束，使拉筋与填土结合成一个整体的柔性结构，能适应较大变形，可用于软弱地基，耐振性能好于刚性结构；（2）可解决很高的垂直填土（国内有3.6～12m的实例），减少占地面积；（3）挡土面板、加筋条定型预制，现场拼装，土体分层填筑，施工简便、快速、工期短；（4）造价较低，为普通挡墙（结构）造价的40%～60%；（5）立面美观，造型轻巧、多变。￥土的物理力学性质影响因素有哪些——土由固体颗粒、水和气三相组成。土的物理性质除与其颗粒径级配有关外，还与土中三相组成部分之间的比例有关。黏性土中含水量的变化能使土状态发生改变，砂土的密实状态决定其力学性质。￥说明土的三相比例关系的基本物理性质指标有哪些——土的体积为V=Vs+Vw+Vv；土样的质量m=ms+mw+mv。反映三相比例关系的基本物理性质指标清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166有；（1）土的密度p=m/v，是单位体积的质量；（2）土颗粒的比重Gs，是指固体颗粒单位体积的质量与在4℃时土中水的单位体积质量之比；（3）土的含量w，是指土中水的质量与固体颗粒质量之比。￥液限、塑限、塑性指数三者存在的关系是什么——土从液体状态向塑性状态过渡的界限含水量称为液限。土由塑性状态向脆性固体状态过度的界限含水量称为塑限。液限与塑性之差值称为塑性指数。￥土的渗透系物理含义是什么——土被水透过称为土的渗透性，水在土孔隙中流动则为渗流。在一定水力梯度下，渗流速度反映土的渗透性强弱，渗透系数是渗流速度与水力梯度成正比的比例系数，k=v/I，m/s（v-渗透速度，m/s，I-水力梯度，即沿落水流方向单位长度上的水头差）；￥土的抗剪强度由什么指标组成——土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。其强度指标是由土的粘聚力和土的内摩擦角组成。￥砂性土、黏性土的抗剪强度指标有何区别——砂性土的内摩擦角值取决于砂粒间的摩擦阻力以及连锁作用，黏性土的抗剪强度主要有粘聚力的问题，其公式为：砂性土v=otgφ，黏性土v=c+otgφ(见书9页)。￥何谓土的冻结深度？它与哪些因素有关？——土的冻结深度是指在冻土地区，土层产生冻胀、冻融的层位与地面的距离。土的冻结深度与当地气候，土的类别、湿度及地面覆盖情况（如植被、积雪、覆盖土层等）有关。￥常用土压力计算的经典理论叫什么名称——土压力计算的两个常用的经典理论是库仑压力理论和朗金土压力理论。￥何谓主动土压力、被动土压力、静止土压力——静止土压力：若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。主动土压力：若刚性挡土墙在填土压力作用下，背离填土一侧移动，这时作用在清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166墙上的土压力将由静止压力逐渐减少，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑。这时土压力减到最小值，称为主动土压力。被动土压力，若刚性挡土墙在外力作用下，向填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体后上挤出隆起，这时土压力增到最大值，称为被动土压力。由上可见，三种土压力中，主动土压力最小，静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。￥库仑土压力理论的基本原理是什么——库仑土压力理论的基本原理：假定挡土墙之后的填土是均匀的砂性土，当墙背离土体移动或推向土体时，墙后土体即达到极限平衡状态。其滑动面有两个，一个是沿墙背和AB面，另一个是产生在工作中的BC面均通过墙趾B。假定滑动土楔ABC是刚体，根据其静力平衡条件，按平面问题可得作用在挡土墙上的土压力。因此库仑土压力理论也称为滑楔土压力理论。￥最简单条件下的土压力计算的假设是什么——最简单条件下的土压力计算，其假设条件是：竖直的墙背，水平的填土面。￥城市道路路基施工有什么特点——城市道路路基工程施工在露天作业，受自然条件影响大，表现为工程的专业类型多、地上地下结构物多、专业之间及社会之间配合工作多、干扰多、导致施工变化多。￥城市道路路基工程通常包括哪些施工程序——城市道路路基工程施工通常的施工程序为：准备工作；修建小型构造物与埋设地下管线；路基（土、石方）工程；质量检查与验收。￥城市道路路基工程的主要施工要点是什么——路基工程的主要施工要点是：（1）路基施工测量，恢复中线测量、钉线外边桩、测标高；（2）填土（方）路基，必须保证路基填土的土质，保证地面符合要求，保证填方段平整且分层回填，保证测量中心线桩和下坡脚桩准确，保证铺筑土层的宽度与厚度和压实机具，当清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166填土至最后一层时，应按设计断面、高程控制土方厚度，并及时碾压修整。（3）挖土（方）路基：施工前，应将现况地面进行技术处理，根据测量中线和边桩开挖并满足宽度要求；不得超挖，应留有碾压的压实量；保证压实功和辗压质量。￥城市道路路基工程如何进行质量检验——路基碾压完成时，按质量验收项目（压实度、宽度、中线偏位、纵、横断面高程、平整度，路床还包括回弹弯沉等）检查，不合格处修整到符合设计或标准要求。￥城市道路路基工程的压实要点有哪些——城市道路路基压实作业的要点有：（1）合理选用压实机具。（2）压实方法与压实厚度：土质路基压实的原则是“先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快，轮迹重叠。”（3）掌握土层含水量：对过湿土翻松、晾干；对过干土均匀加水，使其达到最佳含水量土2%时进行碾压。（4）土质路基压实质量检查，主要检查各层压实度和含水量，不符合质量标准时应采取措施改进。（5）现场有条件时应做试验段以便取得有关路基或基层的压实施工参数。￥哪些因素影响城市道路的路基稳定——影响城市道路路基稳定的主要因素包括：地理地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的种类及工程性质以及荷载、设计、施工、养护等。￥什么是半刚性基层？有什么特性？——使用无机结合料稳定类材料形成的道路基层称为半刚性基层。半刚性基层具有良好的板体性，水稳性的抗冻性能也较好。￥常用的半刚性基层有哪些——常用的半刚性基层有水泥稳定土基层、石灰稳定土基层、水泥稳定粒料、石灰稳定粒料、石灰工业废渣稳定土基层等。￥石灰稳定土、水泥稳定土、石灰粉煤灰稳定砂砾的施工技术要点——原材料在使用前应按批次进行检验，严禁使用不合格材料，应按照标准要求进行材料配合比设计。基层施工宜在春末和气温较高季节施工。施工最低气温为5℃，降雨时应清华在线www.qinghuaonline.com010-6277116662781166停止施工，已摊铺的应尽快碾压密实。混合料拌合宜使用强制式拌合机。配合比应准确，拌合应均匀。应根据原材料含水量变化和运输、摊铺过程中水分的损失情况及时调整拌合用水量。在城镇人口密集区，应使用厂拌混合料，厂拌混合料摊铺时路床应湿润。摊铺时压实系数应经试验确定。摊铺好的混合料应当天碾压成活，碾压的含水量宜在最佳含水量的±2个百分点范围内，压路机应由两侧向中心碾压。路面处于