《路基路面工程》第二次作业解答

《路基路面工程》第二次作业一、简答（每题10分，共100分）1．为提高路基的稳定性，防止各种病害的发生，主要有哪些措施？2．路面表面排水设计应遵循什么原则？3.与其他类型路面相比，混凝土路面具有哪些优点？4.沥青路面的设计步骤是怎样的?5．试述土质路基的压实机理、方法及影响压实效果的因素。6.简述沥青路面具有哪些良好的性能。7．解释冻胀和翻浆的含义及发生的基本条件。8．反映路面材料力学强度特性主要指标有哪些？各自对应什么样的路面病害？9．简要说明沥青混合料配合比设计的程序。10.简述石灰稳定土基层的缩裂防治措施。1、地下水措施、隔离措施、加固措施；2、降落在路面土的雨水应通过路面横向坡度向两侧排走避免行车道路面范围内出现积水。在路线纵坡平缓、会水量不大、路堤较低且边坡坡上横向的方式排除路面表面水。在路堤较高边坡破面未做防护而易遭受路面水流冲刷、或者破面虽已采取采取防护措施，但仍有可能收到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过谁断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。3、1）强度高；2）稳定性好，无老化现象；3）耐久性好（可以使用20～40年或更长），利于履带式车辆通行；4）夜间行车效果好；5）使用初期养护费用少。4、新建沥青路面通常按以下步骤进行路面结构设计：1）根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。2）按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干路段（在一般情况下路段长度不宜小于500m，若为大规模机械化施工，不宜小于1km），确定各路段土基回弹模量值。3）根据已有经验和规范推荐的路面结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。4）根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比，提高材料极限抗拉强度，再重新计算。上述计算应采用弹性多层体系理论编制的程序进行。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面，尚应验算防冻厚度是否满足要求。5、①压实机理：天然土体经过挖掘、搬运，原状结构已被破坏，在荷载作用下会出现不均匀或过大的沉降甚至失稳滑动，当采用机械对土体进行压实时，可使土体颗粒重新排列、彼此挤紧，减少孔隙，提高土体的密实度，增大土体的黏聚力，提高内摩阻力，从而提高土体的抗剪强度，减少形变。②影响因素：a．含水率，只有当含水率处于最佳含水率附近时，土体最容易压实；b．土的性质，随着土体中粗颗粒的增多，最佳含水率呈下降的趋势；c．压实功，在含水率低于最佳含水率的情况下，压实功越大，土体越密实，但含水率超过最佳含水率时，增加压实功是无益的；d．压实土层厚度，随着土表深度的增加，压路机的压实效果将严重衰减。③质量评定：路基压实质量应及时的检测与评定，以方便对压实不足处进行补压。路基压实度的评定依据下式进行：K1=K2-ZaS≥Ko式中：K1――评定段压实度代表值；K2――评定段压实度平均值；Za――与保证率及测点数量有关的保证率系数；S――检验值的标准差；Ko――设计及规范要求值。6、1）沥青路面具有高温稳定性；2）沥青路面具有低温抗裂性；3）沥青路面具有水稳定性；4）沥青路面要具有耐疲劳性。7、在季节性冰冻地区，路基在冬季冻结的过程中会出现湿度聚焦现象，即水分从非冰冻区不断向冰冻区聚集，造成上层路基湿度较大，而聚集的水冻结后体积增大，是路基隆起而造成路面开裂，形成东仗；春季化冻时，路面及路基结构自上而下逐渐解冻，路基上层的大量水分溶解后，造成局部路基湿度迅速增大，承载力大大降低，在行车荷载反复作用下，容易出现较大变形，严重时路基土会以泥浆的形式从路面缝隙中冒出来，形成翻浆。冻涨及翻浆发生的基本条件是在季节性冰冻地区的粉性土和极细砂路基，并且要有充份粉的水分来源。8、1）抗剪强度。路面结构层因抗剪强度不足而导致的破坏有三种情况：2）抗拉强度。沥青路面、水泥混凝路面及各种半刚性基层在气温骤降时产生收缩，水泥混凝土路面和各种半刚性基层在大气湿度发生变化时，产生明显的干缩，这些收缩变形受到约束阻力时，将在结构层内产生拉力，当材料的抗拉强度不足以抵抗上述拉应力时，路面结构会产生拉伸断裂。3）抗弯强度。用水泥混凝土、沥青混合料及半刚性路面材料修筑的结构层，在车轮荷载作用下，处于受弯曲工作状态。有车轮荷载引起的弯拉应力超过材料的抗弯拉强度时，材料会产生弯曲断裂。9、（1）根据沥青混合料类型选择规范规定的矿料级配范围。（2）确定工程设计级配范围（3）材料选择取样、试验（4）在工程设计级配范围优选1-3组不同的矿料级配（5）对设计级配，初选5组沥青用量，拌合混合料，制作马歇尔试件（6）确定理论最大相对密度、测定试件毛体积相对密度进行马歇尔试验（7）技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量（8）进行车辙试验，浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验，矿渣膨胀试验等。（9）完成配合比设计，提交材料品种、配比、矿料级配、最佳沥青用量。10、1）严格控制压实标准；2）温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且温度在0-10℃时，因此施工要在当地气温进入零度前一个月结束，以防在季节长生严重温缩。3）要重视石灰稳定土初期养护，保证石灰土表面处于潮湿状态，禁防干晒；4）石灰稳定土结束后，要及时铺筑路面，使石灰土基层含水量不发生较大变化，可减轻干缩裂。5）在石灰稳定土中掺入集料；6）设置联结层或铺筑碎石隔离过渡层。7）