路基路面工程期末总复习

路基路面工程期末总复习1、路基路面的作用：路基是道路路线的主体，又是路面结构的基础。路面是道路行车部分的铺装，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线通畅，快速，安全，舒适，经济的运行。基本要求：承载能力\稳定性\耐久性\表面平整度2、路基的分类：路堤、路堑、半填半挖路基路面的结构组成：面层，基层，垫层路基路面的工程特点：变异性大，分期修建，结构形式简单但是复合结构，设计施工、监测管理相互作用，与环境相互作用牵涉范围广3、轴载换算的原则：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损坏程度时，相应的作用次数被认为是等效的。换算公式（换算系数公式）：Ns为每日通过的标准轴载次数，下标s为标准的，i为i级轴载Ps=100KN,α为反映轴数、轮组数的影响系数。4、在路基路面设计中,要考虑行车荷载因素：轴载大小，接触面面积，竖直压力和水平压力，轴载谱，轮迹横向分布，使用年限内轴载的重复作用次数等。5、影响路面温度状况的因素：外部因素（主要为气候条件）：气温、太阳辐射、风速、降水和蒸发等内部因素（路面结构的热特性）：材料的种类、内部结构、湿度及表面特性等方面评估路面结构状况两类方法：1.理论分析法，用传热学和气象学建立微分方程求解。用此法时各种假设要符合实际，选取计算参数值要恰当。2.经验统计法，采用回归分析得出经验公式，但往往公式只适用于特定地区的特定路面结构。6、影响路基湿度状况的因素：（1）大气降水和蒸发（2）地表径流、路基周围的积水（3）路基下一定范围内的地下水（4）温度路基平衡湿度：路面采用不透水结构,将减少的降水和蒸发对路基湿度的影响,此时,在道路建成后的二三年内,路基上部中心附近的湿度会逐渐趋向稳定，此时的湿度称为路基平衡湿度。评估路基湿度方法：1、按所属自然区划和路基干湿类型预估，简单方便，但只能粗略估计。2、通过沿线的现场调查预估，较为准确，多限于已建道路，不适用于未建道路。3、通过对条件相似的现有道路调查预估，适用于未见道路，但准确度依赖于道路间的相似程度。7、路基路面结构设计要考虑的力学性质：变形特性：应力-应变关系、变形累计强度特性：抗剪、抗拉、抗弯拉、疲劳强度nsiisiPPNNf)(8、疲劳试验加荷方式：１）控制应力的疲劳试验：在试验过程中每次施加的荷载或应力值保持不变。这时由于试件内的微裂纹逐步扩展，材料的劲度不断下降，应变不断增加，最终导致试件破裂。２）控制应变的疲劳试验：不断调节（减少）所施加的荷载或应力，使试件产生的变形或应变值保持不变。如何选择加荷方式：前一种试验疲劳破坏以试件出现断裂为标志，后一种试验并不出现明显的疲劳破坏现象，只能主观地以劲度下降到加荷200次时的某一百分率（40%或50%)作为疲劳破坏的统一标准。9、劲度：反映沥青和沥青结合料在给定受荷时间和温度条件下的应力-应变关系的参数，称作劲度模量。影响因素：沥青混合料的劲度除了受沥青劲度、混合料中集料的体积和沥青的体积之外，集料的组成、压实的方法和空隙率以及侧限条件等10、路基的回弹模量：回弹模量是指路基，路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。地基反应模量：反应一定荷载条件下，荷载同总弯沉量的关系，也用来表征地基的强度。11、加州承载比：CBR是美国加利福尼亚州提出的一种评定路基土和路面材料承载能力的指标（试验方法）作用：用来表征材料抵抗局部荷载压入变形的能力，并采用碎石的承载力为标准，以相对值表示。12、一般路基：工程地质和水文条件良好的地段修筑的填挖不大的路基路基设计内容：断面形式和尺寸、基底处理、填料和压实要求、排水、防护与加固13、路基病害的类型：路基的变形（路基的沉陷、沉缩等）路基的整体失稳（路基横向、纵向的整体滑移等）边坡的损坏（坍塌或崩塌、滑坡、碎落、剥落等）特殊地质水文情况下的损坏（路基的冻胀翻浆、泥石流水毁等）冻胀、翻浆影响因素：1土质：粉性土由于毛细水上升较高且快，具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆；粘性土的毛细水上升虽高，但速度慢，只有在水源充足且冻结速度缓慢的情况下，才能形成冻胀与翻浆。2水：冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。是形成冻胀与翻浆的重要条件。3温度：一定的冻结深度或冰冻指数是形成冻胀与翻浆的基本条件。而冻结速度和负气温作用的特点对冻胀与翻浆的形成有很人的影响。冻结速度越慢，越易形成病害。4路面：冻胀与翻浆都是通过路面变形破坏反映出来的，因此路面类型及路面厚度也是一个影响因素。比如透气性越好的路面类型及厚度较大的路面结构，相应就能减轻或避免冻胀与翻浆的产生。5行车荷载：公路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成的。在其他条件相同时，交通量越大，车辆越重，则翻浆病害越多越严重。14、路基填料选择的原则：填料以采用强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便及运距短的岩土材料为宜。压实度：人们常用土压实后达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值来表征土的密实程度，压实度路堤的极限高度：在天然的软土地基上，用快速施工方法建造一般断面的路堤所能达到的最大高度，称为极限高度。15、路基边坡的形式：直线型、折线型、台阶型确定填方边坡：填料种类、边坡高度、水文和基地工程地质条件挖方边坡：边坡高度、土的密实度和成因及生成年代、岩石种类和风化程度、地质构造、水文地质和排水条件16、路基排水：地表排水：地表排水沟渠、路面排水设施、泄水和蓄水结构物地下排水：地下排水沟管17、排水沟渠纵坡：排水沟的纵坡设置以1%～3%为宜，纵坡大于3%时，须进行加固。大于7%时，则应该用跌水或急流槽。横截面尺寸要求：排水沟的横断面尺寸，应根据计算具有足够的过水能力，为防止淤塞和便于清理，一般底宽不宜小于0.6m，边坡不陡于1:1。其边坡必要时可选用草皮或粘性土进行加固18、为什么要对路基进行必要的保护？有哪些具体措施路基防护与加固可以防治路基病害、保证路基稳固、改善环境景观。具体措施：坡面防护，堤岸防护，支挡防护，地基加固等19、坡面防护：植物防护、会将防护、砌体防护堤岸防护：植物防护、砌石护坡、抛石、石笼、浸水挡土墙支挡结构：其实路基、护肩、护脚、矮墙20、路基稳定性分析的基本方法：工程地质法、力学验算法路基稳定性验计算方法：简单条分法，完全忽略条间力，K值最小；仅适用于圆弧滑动面，毕肖普法，考虑条间的水平推力，K值较大；不受滑动面形状的影响。21、挡土墙的类型：重力式、薄壁式、锚固式、垛式、加筋土式一般挡土墙：墙身、基础、填料、排水设施、沉降伸缩缝等22、土压力计算常用理论：朗金土压力的适用条件：挡土墙不妨碍第二破裂面的形成。第二破裂面与墙背之间的楔不沿墙背下滑，而随墙一起移动。墙后填料表面必须为平面，其上无荷载或有均布荷载作用。填料表面倾角。库伦土压力的适用条件：墙背必须是平面。若不是平面，则计算假想墙背或第二破裂面上的主动土压力。23、挡土墙设计需做哪些验算：作用力系、滑动稳定验算、倾覆稳定验算、基底应力验算、墙身截面强度验算挡土墙为什么要设沉降缝和收缩缝：为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝。同时为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。沉降缝与伸缩缝合并设置，每隔10-15m设置一道；缝宽2-3cm，缝内用胶泥填塞，沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，填深不宜小于0.15m；当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。干砌挡土墙，缝的两侧应选用平整石料砌筑，使成垂直通缝。路基挡土墙演算时，要考虑哪些荷载组合？各组合内容？24、加筋土的主要机理：加筋土是由土和筋体组成的复合土体。在填土工程过程中铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料，以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。稳定性的验算内容：1.外部稳定性分析有：地基应力、基底滑移和倾覆稳定性验算2.内部稳定性分析有：拉筋拉力Ti、拉筋断面面积Ai和拉筋长度L。25、拉筋长度：𝐿=𝐿𝑎+𝐿𝑒（𝐿𝑎和𝐿𝑒分别为拉筋埋在活动区和隐藏区的长度）为什么位于上层的拉筋需要的长度往往较大1.通常情况下的设计图中暗柱截面，显示的是暗柱纵筋与箍筋（包括了位于箍筋范围内的拉筋）的布置范围。此范围外剪力墙中的拉筋是按剪力墙的方式布置的（梅花形或双向，特点是间距较大）。2.但在某些情况下需要增加拉筋以加强剪力墙边缘的稳固性。把它理解为剪力墙拉筋加密区也行。26、柔性路面的主要破坏模式及产生原因:1.沉陷：大变形。原因为路基水文条件差，过于湿软，产生大的竖直变形。2.车辙：纵向变形。原因为荷载重复作用，永久变形积累，尤其是高温下。3.推移：沿行车方向发生剪切和拉裂现象。原因为水平荷载引起。4.开裂：疲劳变形。原因为车辆荷载反复作用，使沥青结构层底面产生的拉应力大于疲劳强度，加上水的影响。5.低温缩裂和反射裂缝：沿路面纵向隔一定距离出现。6.松散和坑槽：大路表面集料的松动、离散现象。原因为面层材料粘结力不足或结合料含量少，汽车后轮的真空吸力及风雨带离形成坑槽。设计指标:A.疲劳开裂：路面材料在出现疲劳开裂前所能经受的荷载重复作用次数，称疲劳寿命。B.车辙：车辙是路基和路面各结构层在荷载反复作用下产生的塑性变形的累积。C.路表回弹弯沉：路面表面在一次荷载作用下的回弹弯沉量，反映了路基路面结构的整体承载能力。D面层剪切：在垂直荷载和水平荷载的共同作用下，面层结构中将产生较大的剪应力，若混合料抗剪强度不足以抵抗该剪应力，则路面极易产生车辙或TDC。E低温缩裂：这是一项同荷载因素无关，适用于寒冷地区的设计指标。我国现行柔性路面设计规范采用什么理论和计算方法:我国现行柔性路面设计理论采用双圆均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以设计沉值为路面整体刚度的设计指标，包括路面弯沉，拉应力和面层剪应力的计算。试述沥青路面的优缺点:优点有：表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便可再生利用、适宜分期修建等缺点有：沥青材料温度稳定性差，冬季易脆裂，夏季易软化；压实的混合料空隙率大，耐水性差，易产生水损坏；沥青为高分子材料，耐老化性差，耐久性不易保证；平整度的保持性差，不仅沉降使平整度劣化，而且材料软化易形成车辙。27、稳定路基最经济最易办到的也是最主要的方法是什么28、我国现行柔性路面设计方法以多层弹性体系理论为基础控制指标：路表回弹弯沉值、沥青混凝土层弯拉应力、半刚性及刚性材料基层弯拉应力什么时候要验算层底拉应力对高等级路面（沥青混凝土面层、半刚性材料基层和底基层）要验算层底拉应力29、对柔性路面影响最大的因素是什么?(温度)对水泥混凝土路面影响最大的因素是什么?(龄期)30、为保证沥青路面使用质量，我国规范规定各级公路在半刚性基层上沥青层的推荐总厚度为：31、沥青路面补强设计内容：1.路面结构状况调查；2.承载能力评定；3.补强设计什么情况下要验算剪应力对常受水平荷载作用的停车站、交叉口等路段还要验算剪应力什么情况下要验算防冻厚度在季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段要验算，与当地冬季负温度的累积值、路面结构层材料的热物性、路基潮湿类型、路基土类以及道路冻深有关32、路面补强设计中，代表性弯沉如何计算：计算弯沉值公式中考虑料哪些因素影响？如何计算？33、水泥混凝土路面的损坏模式：1.断裂：原因为板太薄或轮载过重和作用次数过多，板的平面尺寸太大。2.挤碎：接缝附近受挤压而碎裂。3.拱起：接缝两侧的板突然向上拱起，为纵向屈曲失稳引起。4.唧泥：接缝内喷溅出泥浆现象，使路面板边缘和角隅部分逐渐失去支承，导致断裂。5.错台：竖向相对位移。设计的主要内容和要求是什么1.路基和基层设计：要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及E。大于规定值。2.混凝土材料组成设计：配合比及材料要达到高强