道路工程教学辅导三

道路工程教学辅导三第二篇路基路面工程第一章路基工程概述1．路基工程的主要特点有哪些？路基应满足哪些基本要求？答：路基工程的主要特点（1）工程数量大（2）涉及面较广、工程复杂（3）工期长、耗费劳力多因此路基施工对施工工期的影响比较大，甚至会成为影响公路建设期限的关键因素。对路基的基本要求：路基是道路的基本结构物，除要求路基设计有正确合理的断面尺寸以外，还应满足以下基本要求：（1）具有足够的整体稳定性；（2）具有足够的强度和刚度；（3）具有足够的水温稳定性。2．路基设计的具体内容主要包括哪几方面？答：路基设计的具体内容主要包括以下方面：（1）收集设计资料，(如沿线地质、水文、地形、地貌、气象等资料)作为路基设计的依据。（2）设计路基主体，确定路基横断面形状及边坡坡度。（3）排水系统及排水结构物的布置与设计。（4）坡面防护、冲刷防护和支挡构筑物的布置与设计。（5）路基工程的其它设施（如取土坑、弃土堆、护坡道等）的布置与计算。3．我国公路用土的依据及分类如何？路基土的依据及工程分级如何？答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标及土中有机质含量的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，并进一步细分为11种土。路基土的工程分级：在施工中路基土、石按其开挖时的难易程度，可分为六级，4．各类土的工程性质如何？答：各类土的工程性质：各类公路用土具有不同的工程性质，在选择路基填筑材料及修筑稳定土路面结构层时，应根据不同的土类分别采取不同的工程技术措施。砂性土是修筑路基的最好的材料，粘性土次之，粉性土是不良材料，最容易引起路基病害。重粘土（特别是含有蒙脱石的重粘土）也是不良的路基土。此外，还有一些特殊的土类，如具有特殊结构的土（大孔土或黄土）、含有机质的土（泥碳、硅藻土等）、以及含易容盐的土（盐渍土、石膏土等），用于填筑路基时必须采取相应技术措施。5．什么是路基水温状况？它对路基有何影响？答：路基水温状况：由湿度与温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况。路基水温状况的影响：冬季：（1）沿路基深度出现较大的温度梯度。（2）在冻结区出现水分的迁移和积聚（在土质水文条件差的区域）。（3）路基部分区域出现冻胀。春季：（1）路基上层土的湿度增大，路基的强度或承载能力大大降低。（2）交通量繁重的路段，形成了翻浆。冻胀和翻浆的出现，使路基路面遭受严重破坏。形成冻胀和翻浆的主要原因是路基在冻结期间发生的水分积聚。影响水分积聚的因素：土、水、温度。6．路基干湿类型对路基有何影响？划分为哪几类？划分路基干湿类型的方法有哪几种？答：路基干湿类型与路基的强度及稳定性有密切的关系，并在很大程度上影响路面的结构及厚度的设计。路基干湿类型划分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态。潮湿、过湿状态的路基必须经处理后方可铺筑路面。路基干湿类型划分的方法：（1）以分界稠度划分路基干湿类型（2）以路基临界高度判别路基干湿类型7．路基的受力状况如何？答：路基承受两种荷载，一种是路面路基自重产生的荷载，另一种是车辆轴重而产生的荷载。在两种荷载的共同作用下，路基土在一定范围内，处于受力状态。正确的设计应使路基土在轮载作用下只产生弹性变形，当车辆使过后，路基可以恢复原状，这样可以保证路基的相对稳定，而不致引起路面的破坏。8．何谓路基工作区？答：在路基的某一深度处，，车辆荷载引起的应力与路基自重引起的应力相比只占一小部分（1/5∼1/10），在此深度以下，车辆荷载对土基的作用影响很小，可以忽略不计。将此深度Za范围内的路基称为路基工作区。9．路基的常见病害有哪些？防治路基病害的措施有哪些？答：路基的常见病害：裸露在大气中的路基，经受着各种自然因素的作用及土体自重和行车荷载的作用。路基的常见病害有以下几种。（1）路基的沉陷：路基的沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。（2）边坡的滑塌：路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一，根据边破土质类别、破坏原因和规模的不同，可分为以下两种：1）溜方：有少量土体沿土质边坡向下移动所形成。2）滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。（3）路基沿山坡滑动（4）不良地质和水文条件造成的路基破坏路基病害防治。为了保证路基的稳定性，防止各种病害的发生，可采取以下措施：（1）正确设计路基横断面。（2）选择良好的路基用土填筑路基，尤其对路基上层填土。（3）选择正确的填筑方法，充分压实路基，使其达到规定的压实度。（4）适当提高路基，防止水分从侧面渗入或因地下水位上升而侵入路基工作区范围。（5）正确进行排水设计，（包括地面排水、地下排水、路表面排水以及地基的特殊排水）。必要时设置隔离层（用以阻隔毛细水上升）、隔温层（用以减小路基冰冻深度和水分的积聚）及砂垫层（用以疏干土基）。（7）采取边坡加固与防护措施，修筑挡土结构物，以提高路基的整体稳定性。以上各项措施其目的在于防止水分侵入路基，或使已侵入的水分迅速从路基排出，保持路基干燥，提高路基的整体强度和稳定性。10．影响路基稳定性的主要因素有哪些？答：影响路基稳定性的因素很多，归纳起来主要是水和温度两大方面，另外与路基填土本身的工程特性也有密切的关系。影响路基水温状况的因素有自然因素和人为因素。人为因素可以控制，但自然因素不可以控制，只能充分认识它，取其利避其害。11．对路基土进行分类的主要依据是什么？答：（1）土的颗粒粒径组成（分布）。（2）土的塑性指标。（3）土颗粒的矿物成分或其余物质含量。12．路基工程的主要病害类型有哪些?答：（1）路堤沉陷；（2）边坡滑塌；（3）碎落、崩塌、风化：（4）不良地质和水文条件造成的破坏。第二章一般路基设计1．什么是一般路基？答：一般路基通常是指：在正常的地质与水文等条件下，路基填土（路堤）高度及开挖（路堑）深度不超过设计规范或技术手册规定的高度及深度的路基。2．路基设计的一般要求是什么？答：路基设计的一般要求：（1）路基的设计须根据路线平、纵、横设计的原则及原地面的情况进行布置，确定标高；（2）为了确保路基的强度和稳定性，在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施，其中有路基排水、路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的其它设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。3．路基典型横断面的形式有哪几种？答：路基典型横断面的形式有：路堤（填方）、路堑（挖方）和挖填结合路基。（1）路堤：是指全部用岩土填筑而成的路基。路堤的几种常用横断面形式有:矮路堤(填土高度低于1.0m者)；高路堤(填土高度大于18m（土质）或20m（石质）)；一般路堤(介于两者之间)；浸水路堤；护脚路堤；挖沟填筑路堤。教材图2.2.1所示。（2）路堑：路堑是指全部在原地面开挖而成的路基。路堑横断面的几种基本型式:全挖式路基、台口式路基、半山洞路基。（3）半填半挖路基：当原地面横坡大，且路基较宽，需一侧开挖另一侧填筑时，为挖填结合路基，也称半填半挖路基。在丘陵或山区公路上，挖填结合是路基横断面的主要形式。教材图2.2.3为半填半挖路基横断面的基本型式。4．对路堤、路堑有哪些基本要求与设计内容？答：对路堤的基本要求是：结构稳定、沉降量小；路堤设计包括六方面，地基、填料、边坡形状、坡度、堤身压实度、排水和坡面防护。路堑设计的中心问题是结构的整体稳定性；路堑设计的主要内容为：路堑边坡、路堑排水和坡面防护。5．矮路堤、高路堤，路堑，半填半挖路基有哪些设计要点？答：（1）矮路堤的设计要点:满足最小填土高度的要求；注意排水；路基工作区深度范围内注意压实.(天然地面也应按规定进行压实，达到与路堤填土相同的压实度。必要时应进行换土或加固处理，以保证路基路面的强度和稳定性)。（2）高路堤的设计要点:合理选择边坡形状及坡度。（3）路堑的设计要点:应根据地质及水文条件，选用合适的边坡坡度；路堑的排水极为重要；对路堑以下的天然土基压实至规定的压实度；设计时尽量少用很深的长路堑。（4）半填半挖路基的设计要点：半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点，应参照上述对路堤、路堑的设计要点进行设计。路基横断面类型的选择，必须因地制宜，综合设计。6．路基的基本构造有哪些？答：路基由宽度、高度和边坡坡度三者所构成。（1）路基宽度：取决于公路技术等级；技术等级高的公路，设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等设施。路基宽度=行车道路面宽+两侧路肩宽度；（2）路基高度：路基高度是指路基中心线处设计标高与原地面标高之差，而路基两侧边坡的高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。因此，路基高度有中心高度与边坡高度之分。取决于纵坡设计及地形。填方路段，是指路堤的填筑高度；挖方路段，是指路堑的开挖深度。从路基强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或中湿状态。路基高度的设计，应使路基边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑地下水、毛细水和冰冻的作用，不致影响路基的强度和稳定性。路基高度应尽量满足路基临界高度的要求。尽量避免设计矮路堤。（3）路基边坡坡度：取决于地质、水文条件，边坡稳定性和横断面经济性等因素。1）公路路基的边坡坡度：指边坡高度H与边坡宽度b之比值。一般取H=1，则：H∶b=1∶n（路堑）或1∶m（路堤）m、n表示其坡率，称为边坡坡率。2）路堤边坡：一般路基的路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按《公路路基设计规范》（JTJ013-95）表3.3.5所列坡度选定。总高度超过表列数值时，属高路堤，应进行单独设计。3）路堑边坡影响路堑边坡的因素：除了路堑深度和坡体土石的性质外，地质构造特征、岩石的风化和破碎程度、土层的成因类型、地面水和地下水的影响、坡面的朝向以及当地的气候条件等都会影响路堑边坡的稳定性，因此，在路堑边坡设计时必须综合考虑上述因素。第三章道路排水设计1．道路排水的目的与任务是什么？答：道路排水的任务：就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，将路面上的水排除，保持路基路面常年处于干燥状态，确保路基路面具有足够的强度和稳定性。路基设计时必须考虑：将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积和下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引导至路基范围以外的适当地点。路界地表排水的目的：是把降落在路界范围内的地表水有效地汇集并迅速排除出路界，同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围以外，以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。2．道路排水工程的种类是如何划分的？答：道路排水工程则分为，地面排水和地下排水。地面排水可以分为：路面表面排水、中央分隔带排水和坡面排水三部分。3．常用的地面排水设备有哪些？其作用与布置如何？答：常用的地面排水设备有：边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽等。（1）边沟：设置在挖方路基的路肩外侧或矮路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。（2）截水沟：又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截路基上方流向路基的地面迳流，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。（3）排水沟：排水沟主要用于排除来自边沟、截水沟或其他水源的水流，并将其引至桥涵或路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保证路基不受水害，可设置排水沟或改移河道，以调节水流，整治水道。（4）跌水与急流槽：跌水与急流槽均为人工排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达45°。由于纵坡陡、水流速度快、冲刷力大，要求跌水与急流槽的结构物必须稳固耐久，通常应采用浆砌块石或水泥混凝土预制块砌筑，并具有相应的防护加固措施。4．各类沟渠设计中应注意哪些问题？答：对各类沟渠设计中应注意:边沟的长度不宜过长；各类沟渠都应设有一定的纵坡,以防止淤积；土质路段，各类沟渠的侧壁应进行加固；应注意各排水沟渠之间的连接方式。5．常用的地下排水设备有哪些？其特点与作用如何？答：常用的地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井等，其特点是排水量不大，主要是以渗流的方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。对于路基及边坡土体