路基路面工程-作业及复习思考题

-1-《路基路面工程》作业与思考题第一章总论1.公路设计中，对路基路面有哪些要求？2.影响路基路面稳定性的因素有哪些？并简要说明它们是如何影响的？3.我国公路用土划分的依据是什么？4.为什么要进行公路自然区划？谈谈公路自然区划的具体方法？5.什么叫土的稠度?6.路基的干湿分哪几种类型？如何划分?设计中如何确定路基的干湿类型？7.已知某市属IV4区，有一段粘土路基，路面底面高出地面0.3m，地下水位距地面0.8m，请确定该路基的干湿类型和平均稠度。8.为何要设置路拱横坡？选择路拱横坡的原则是什么？9.路面结构为何要分层？通常分为哪些层次？各层次的功能和要求是什么？10.路面等级划分的原则是什么？试简述各个路面等级的特点、应用的公路等级以及常用的面层材料？11.柔性路面、刚性路面、半刚性路面是如何定义的？各有什么特点？第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1.汽车对路面作用有哪几种力？分别对路面产生哪几种破坏？2.在路面设计中，要考虑哪些行车荷载因素?3.试述车轮荷载的单圆荷载和双圆荷载的含义与计算？4.路面设计为何要进行轴载换算？试简述路面结构设计中轴载换算的原则与换算方法?5.什么是设计年限累计当量轴次？如何计算确定？6.什么是轮迹横向分布？如何确定轮迹横向分布系数?7.某地沥青混凝土路面按BZZ-100标准车、n1=5000辆/日、γ＝6％进行设计。投入使用第二年实测交通量为n2=5350辆/日。照此下去，如年平均增长率保持不变（6％），问按设计该路面实际能使用多少年？（T=15年）8.已知某公路使用初期设计车道上标准轴载作用次数Ns=700次/日，交通量年增长率r=5%，该水泥路设计使用年限为30年，轮迹横向分布系数为0.2，试计算该路设计使用年限内标准轴载累计作用次数Ne=？9.在一土基上用D=30cm的承载板做逐级加载卸载测定，实测数据见下表。试计算该点的土基回弹模量（土基泊松比取0.35）。承载板压力（MPa）0.050.100.150.200.300.40考虑了影响量以后的回弹弯沉（0.01mm）213248629412010.路表温度与气温有何关系？气温变化对路面有何影响？11.什么是路基的工作区？压实对工作区的深度有何影响？12.根据应力应变曲线局部线性化的方法可把土基模量分哪几种？每种的含义是什么？13.土基的承载能力可用哪几种指标表示？各种指标是如何确定的？14.在板中作用同样大小的外力P时，用刚性承载板和柔性承载板分别计算得到的板中挠度大小有何异同？数值上相差多少？15.地基反应模量和加州承载比（CBR）各代表什么?有何异同点?16.路基土用承载板试验测得的回弹模量和三轴试验测得的回弹模量，在概念上有何差别?17.试述路基常见的破坏形式和造成原因？18.路面材料力学强度有哪几种？各是如何确定的？19.某沥青混合料在60℃条件下做三轴试验，试验结果如下表所示。试求该混合料的粘结力c和内摩阻角φ。（将-2-强度包络线近似看成直线）侧向应力σ3（MPa）0.050.100.150.200.30极限竖向应力σ1（MPa）1.261.511.872.172.7220.什么叫劲度模量？沥青混合料的劲度模量主要同哪些因素有关?21.试分析路基土和沥青混合料的应力－应变特性有何异同？22.为什么说表征路基土和路面材料应力－应变关系的模量值是一个条件性指标？影响模量值大小的因素有哪些？23.在重复荷载作用下，路基路面材料的变形有何规律性?24.何为疲劳？其产生的原因是什么？25.何为疲劳破坏、疲劳强度、疲劳极限？26.试分析比较沥青混合料和水泥混凝土疲劳特性有何异同？27.何为Miner定律？它对路面结构分析有何用处？第三章一般路基设计1.什么是一般路基？2.路基设计一般有哪些要求？路基设计的主要内容有哪些？3.路基有几种典型横断面形式？各自有何特点？4.构成路基的三个要素是什么？这三个要素是如何确定的？5.路基高度有哪几种？如何定义？6.路基边坡有哪几种形式？确定边坡时要考虑哪些因素？7.路堤边坡坡率如何确定？8.路堑边坡坡率如何确定？9.路基压实标准如何确定？10.路基附属设施有哪些？11.护坡道一般设置在何处？有何作用？12.碎落台一般设置在何处？有何作用？第四章路基边坡稳定性的设计1.边坡失稳时滑动体的形状一般有哪些？2.进行路基边坡稳定性分析时作了哪些假设？3.进行路基边坡稳定性分析时滑动面形状如何简化？土的计算参数如何选取？边坡坡度如何选取？行车荷载如何考虑？4.直线法的适用何种情况下的边坡？稳定系数如何计算？5.如图所示路堑，坡顶地面水平，坡体土的天然容重γ=19kN/m3，软弱面上的抗剪强度指标在最不利季节时分别为：φ=30°，C=5.2kPa，试验算边坡在软弱结构面处的稳定性。（[K]=1.25）6.圆弧法的适用何种情况下的边坡？7.圆弧法稳定分析的原理是什么？作了哪些假定？稳定系数如何计算？45°．1:0.753m软弱结构面-3-8.试简述用圆弧法进行稳定性分析的步骤？9.圆弧法的圆心辅助线如何确定？10.已知：路基高度为13m，顶宽10m，其横断面初拟如下图所示。路基填土为粉质中液限亚粘土，土的粘聚力c=10kPa，内摩擦角为24°（tanφ=0.45），容重γ=17kN/m3，当量土柱高度h0=2m。试分别用瑞典条分法和简化Bishop条分法分析边坡的稳定性。（注意两种验算方法中[K]的取值是不同的）11.软土地基上路基有哪些病害？路基设计和施工时应该如何避免这些病害？12.确定软土地基上路基的临界高度有何意义？软土地基上路基稳定性计算时滑动圆弧的圆心如何确定？软土地基上路基稳定性计算和路基临界高度计算各在什么情况下采用？13.软土地基上路基稳定性计算中的总应力法、有效固结应力法、有效应力法在计算时是如何考虑设计计算参数的？应用时应注意哪些问题？14.对于浸水路堤，水对路基的稳定性会产生哪些影响？何种情况下的路堤在稳定性计算时需考虑水的影响？15.地震对路基的稳定性会产生哪些影响？路基边坡稳定性计算时对地震力是如何考虑的？第五章路基防护与加固1.路基防护与加固工程的意义？2.边坡防护有哪几种类型？一般情况下，各适用于什么条件？3.冲刷防护有哪几种类型？一般情况下，各适用于什么条件？4.软土地基上路堤设计应考虑哪些问题？5.如何计算软土地基的沉降？6.软土地基加固的方法有哪些？各自的原理是什么？各适用于什么条件？7.软土地基上路基分阶段填筑的目的是什么？施工现场监测的目的是什么？第六章挡土墙设计1.公路挡土墙常用于哪些场合？2.公路挡土墙有哪些类型？3.试述重力式挡土墙各部分的名称和常用的结构型式？4.挡土墙的基础埋深如何考虑？5.挡土墙为何要设置排水设施？为何要设置沉降缝与伸缩缝？6.如何进行挡土墙的纵向、横向与平面布置？7.土压力分哪几类？一般公路挡土墙承受哪种土压力？8.库仑理论有哪些基本假定？库仑主动土压力如何计算?9.试结合Ea的计算公式，并通过计算并绘图分析库仑主动土压力Ea随墙背填土的内摩擦角、容重、墙背与填土的摩擦角、墙背倾角、墙上填土边坡倾角、墙高的变化规律？（提示：一般情况下计算参数的取值参考下表，计算分析时通过变化相关的参数值来分析Ea的变化规律。）φδαβγH30φ/2-14.04018610.大俯角墙背第二破裂面产生的条件？其土压力计算如何考虑？11.挡土墙设计计算时如何考虑折线形墙背的土压力？12.墙背填料为粘性土时的挡土墙土压力如何计算？31:2.5101:1.5h0=285-4-13.挡土墙设计计算时，车辆荷载有哪些换算方法？如何换算？14.挡土墙设计计算参数如何获得？15.施加于挡土墙的荷载有哪些类别？设计时如何考虑？16.挡土墙极限状态包括哪些类型？设计表达式各参数的含义是什么？17.挡土墙常有哪些破坏形式？设计时需验算哪些项目？如何验算?18.挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性不足时可分别采用哪些措施？19.如何进行衡重式挡土墙设计验算？20.挡土墙设计实例：⑴墙身构造某二级公路路基宽度B=12m，某段路基拟采用浆砌片石重力式路堤墙（如下图）支挡，墙高Ｈ＝7m，填土高a＝2m，填土边坡坡度为1:1.5，墙背俯斜，坡度为1:0.25（α=14°02′），墙面坡度为1:0.05，墙身分段长度10m。⑵车辆荷载公路Ⅱ级⑶土壤与地基墙背填土容重γ=18kN/m3，计算内摩擦角υ=35°，填土与墙背间的摩擦角取δ=υ/2；粘性土地基，土性指标与填土相同，容许承载力[σ0]=300kPa，基底摩擦系数f=0.30。⑷墙身材料5号砂浆砌30号片石，砌体容重γk=24kN/m3；砌体容许压应力[σa]=800kPa，容许剪应力[τ]=160kPa，容许拉应力[σl]=80kPa。21.水对浸水路堤挡土墙有何影响？浸水挡土墙土压力如何考虑？静水压力、动水压力和上浮力如何计算？22.浸水路堤挡土墙的稳定性验算与一般路堤挡土墙的有何不同？最不利水位如何确定？23.地震地区挡土墙的地震荷载如何考虑？土压力如何计算？24.如何提高地震地区挡土墙的抗震能力？25.试述朗金土压力计算假设和适用条件？26.悬臂式挡土墙验算项目有哪些？27.试述加筋土挡土墙加固原理和主要构造？如何进行土压力计算？验算项目包括哪些？28.某浸水路肩挡土墙如下图所示，填土为砂石料，γ=20kN/m3，c=0，φ=40°，α=β=δ=0，填料的浮容重γb=12kN/m3，求主动土压力及水压力的大小、方向、作用点与分布规律。HB10.5Bah01:5ααθ-5-第28题第29题29.某挡土墙横断面设计示意图如上图所示，已知墙高H=7.0m，顶宽B=1.2m，墙面与墙背平行，基底水平。经计算，土压力Eax=64.29kN，Eay=6.8kN，Zy=2.51m，Zx=1.74m，基底摩擦系数f=0.40，墙身砌体容重γa=23.5kN/m3，ZG=1.47m，容许滑动稳定系数[Kc]=1.3，容许抗倾覆稳定系数[K0]=1.5，试分别用分项系数极限状态法和总安全系数法验算：⑴该挡土墙的滑动稳定性；⑵该挡土墙的倾覆稳定性。　　　荷载增大有利时　　　荷载增大不利时0.14.11Qr第七章路基路面排水设计1.影响路基路面的水源分为几类？各对路基路面结构产生哪些危害？2.路基路面排水的任务是什么？排水设计的一般原则有哪些？3.地面排水设备有哪些？各有何功能？如何布设？4.地下排水设备有哪些？各有何功能？如何布设？5.路面表面排水的任务是什么？有哪些措施？6.中央分隔带排水有哪几种类型？7.路面结构内的水分会产生哪些危害？有哪些排水措施？8.什么是最佳水力断面？如何确定沟渠的断面尺寸？9.试计算图示排水沟渠的过水断面面积，如果水流速度为V=2.8m/s，求其设计流量。10.已知Q=1.1m3/s，i=0.005，容许流速v=1.3m/s，设m=1.5，n=0.025，求沟渠断面尺寸。第八章土质路基施工1.路基施工的基本方法有哪几种？2.路基施工的主要内容有那些？3.简述路堤填筑的正确施工方法？4.路堑的开挖方案有哪几种？5.路基压实的目的是什么？试述影响压实效果的主要因素？GEaxEayZyZxZG7m1.2mH=9mH1=6mH2=3m填土1：12m0.5m2m-6-6.路基压实为何用最大干容重与最佳含水量进行控制，而不用最大形变模量作为控制指标？7.何谓压实度？路基填筑施工时，如何对压实质量进行控制与检测？第十章碎（砾）石路面1.什么是碎、砾石路面？它有哪些特点？2.碎、砾石材料的结构强度有何特点？如何表征碎、砾石材料的结构强度？3.纯碎石材料结构强度是形成原则是什么？主要受哪些因素影响？4.土～碎（砾）石混合料的强度是如何构成的？不同的强度构成类型的材料有哪些特性？5.碎、砾石材料回弹模量如何表征？6.碎、砾石材料的形变累积有何特点？7.按施工方法及所用填充结合料的不同，碎石路面与基层可分为哪几类？8.优质级配碎石基层有哪些特点？其强度是如何构成的？其回弹模量有何特点？9.什么是磨耗层？什么是保护层？第十一章块