路基路面工程 习题 思考题汇总及答案 邓苗毅 郑州航院

思考题汇总第1章总论1、路基、路面分别指的是什么？路基和路面在公路中各起什么作用？有哪些基本性能要求？答：路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面：路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。作用：路基是路面结构的基础，坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。基本性能要求:①承载能力（包括强度和刚度）；②稳定性；③耐久性；④表面平整度；⑤表面抗滑性能。2、影响路基路面稳定性的因素主要有哪些？答：①地理条件；②地质条件；③气候条件；④水文和水文地质条件；⑤土的类别。3、我国公路用土如何进行类型划分？答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。4、为何要进行公路自然区划，制定自然区划的原则又是什么?答：我国地域辽阔，又是一个多山的国家，从北到南分处于寒带、温带和热带。从青藏高原到东部沿海高程相差4000m以上，因此自然因素变化极为复杂。不同地区自然条件的差异同公路建设有密切关系。为了区分各地自然区域的筑路特性，进行了公路自然区划。原则：①道路工程特征相似的原则；②地表气候区划差异性的原则；③自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。5、路基湿度的水源有哪些方面？答：①大气降水；②地面水；③地下水；④毛细水；⑤水蒸气凝结水；⑥薄膜移动水。6、试述路基水温状况对路基的影响。答：沿路基深度出现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或气态由热处向冷处移动，并积聚在该处，积聚的水冻结后体积增大，使路基拱起而造成面层开裂，使路面遭受严重破坏7、路基干湿类型分为几种?路基对干燥状态的一般要求是什么？答：分为四类，干燥、中湿、潮湿和过湿。要求：路基保持干燥或中湿状态。8、试述原有公路土基干湿类型的确定方法。答：按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度确定。9、试述新建公路土基干湿类型的确定方法。答：用路基临界高度作为判别标准。10、什么是稠度？答：稠度wC定义为土的含水率w与土的液限wL之差与土的塑限wP和液限wL之差的比值。11、什么是路基临界高度（用于路基土干湿状况）？答：与分界稠度相对应的路基离地下水或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。12、路面横断面由什么所组成？路面横断面又可分为哪两种形式？答：由行车道、硬路肩和土路肩组成。通常分为槽式横断面和全铺式横断面。13、为什么要设置路拱？路拱有哪些形式？答：为了保证路表面的雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，通常设置路拱。形式：直线型路拱、抛线型路拱。14、路面结构层次如何进行划分？答：①面层；②基层；③垫层。15、试述路面结构中面层的作用及对其基本要求。答：面层是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化。基本要求：应具备较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还应有良好的抗滑性和平整度。16、试述路面结构中基层和垫层的作用及对各自的基本要求。答：基层主要承受有面层传来的车辆荷载的垂直力，并将力扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度，并有良好的扩散应力的能力，有足够的水稳定性，有较好的平整度。垫层的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的轻度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。修筑垫层的材料，强度不一定要高，但水稳定性和隔温性能要好。17、我国现行路面是如何划分等级的？答：通常按照路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性划分为四个等级，高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面。18、路面是如何划分类别的？答：在工程设计中，主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面。19、试从力学特性方面讲述柔性路面与刚性路面的区别。答：柔性路面是指路面的总体结构刚度较小，在车辆荷载作用下产生较大的竖向弯沉，路面结构本身的抗弯拉强度较低，通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基受到较大的单位压力。路基路面结构靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。刚性路面主要指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。水泥混凝土抗压强度高，与其他筑路材料比较，它的抗弯拉强度高，具有较高的弹性模量，故呈现出较大的刚度。第2章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1、车轮的接触面面积应怎样计算?答：轮胎与路面的接触面轮廓近似于椭圆形，因其长轴与短轴的差别不大，在工程设计中以圆形接触面积来表示。将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载，并采用轮胎内压力作为轮胎接触压力p。当量圆的半径δ可以按确定。式中：P—作用在车轮上的荷载（kN);p—轮胎接触压力（kPa)；δ—接触面当量圆半径（m)。2、我国水泥混凝土路面设计规范和沥青路面设计规范均选用的标准轴载是什么？答：我国公路与城市道路路面设计规范中均以100kN作为设计标准轴重。3、怎样计算设计年限内标准轴载的累计作用次数？答：由交通调查得到某类车辆每日通行的轴载数，乘以相应的轴载谱百分率，即可推算出所有车辆各级轴载的作用次数。4、在路面设计中，轴载作用次数换算的原则是什么？答：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。5、路基工作区指什么？其影响深度受哪些因素影响？答：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力σZ与路基土自重力引起的垂直应力σB相比所占比例很小，仅为1/10—1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。6、表征土基应力－应变关系的模量有哪些种？答：①初始切线模量；②切线模量；③割线模量；④回弹模量。7、土基承载力的参数指标有哪些？答：回弹模量、地基反应模量和加州承载比（CBR)。8、土基回弹模量指的是什么？答：回弹模量表征土基的承载能力，可以反应瞬时荷载作用下的可恢复变形性质，因而可以应用弹性理论公式描述荷载与变形之间的关系。9、地基反应模量指的是什么？答：地基反应模量K指的是压力p与弯沉l之比。（kN/m3)。10、加州承载比CBR指的是什么？答：承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用高质量标准碎石为标准，以它们的相对比值表示CBR值。p—对应于某一贯入度的土基单位压力（kPa);pS—相应贯入度的标准压力（kPa)。11、路基的常见病害有哪些?答：①路基沉陷；②边坡滑塌；③碎落和崩塌；④路基沿山坡滑动；⑤不良地质和水文条件造成的路基破坏。第3章一般路基设计1、路基横断面有哪三种典型类型？从结构上看各种类型又可分为哪些类型？答：①路堤，分为矮路堤、高路堤和一般路堤；②路堑，分为全挖路基、台口式路基、半山洞路基；③半挖半填路基，分为一般填挖路基、矮挡土墙路基、护肩路基、砌石护坡路基、砌石护墙路基、挡土墙支撑路基、半山桥路基。2、一般路基设计内容包括哪些？路基的几何尺寸包括哪三项？概念如何？答：设计内容：①选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；②选择路堤填料与压实标准；③确定边坡形状与坡度；④路基排水系统布置和排水结构设计；⑤坡面防护与加固设计；⑥附属设施设计。几何尺寸：路基宽度：行车道路面及其两侧路肩宽度之和；路基高度：指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和地面高程之差。路基边坡坡度：边坡高度H与边坡宽度b之比。3、何为压实度？路基压实中应控制哪些因素？★答：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度的比值。需要控制的因素：填料（填料的粒径）、含水量、每层压实厚度、压实机具、碾压遍数等。4、路基附属设施包括那些？答：取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪和错车道。5、试述护坡道的用途和设置位置。答：用途：是保护路基边坡稳定性的措施之一，设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度。设置位置：一般设在路基坡脚处，边坡较高时亦可设在边坡上方及挖方边坡的变坡处。浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。第4章路基稳定性分析计算1、路基稳定性设计中所用各种近似方法的基本假定？★答：①在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时，按平面问题来处理。②松散的砂性土和砾(石)土具有较大的内摩擦角和较小的粘聚力，边坡滑坍时，破裂面近似平面——直线破裂面法。③粘性土具有较大的粘聚力，而内摩擦角较小，破坏时滑动面有时象圆柱形象碗形，通常近似于圆曲面——圆弧破裂面法。在进行边坡稳定性分析时的假设：①不考虑滑动土体本身内应力的分布。②认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体成整体下滑。③极限滑动面位置要通过试算来确定。2、分别指出路堑与路堤边坡稳定性验算时所需土的实验资料有哪些？★答：1.对于路堑或天然边坡：原状土的容重γ(kN／m3)、内摩擦角φ(°)和粘聚力c（kPa)。2.对路堤边坡：与现场压实度一致的压实土的试验数据。数据包括压实后土的容重、内摩擦角，粘聚力。3、行车荷载是怎样计入路基边坡稳定性计算的？答：计算时将车载换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的重力中去。4、路基边坡稳定性验算的目的何在？★答：地质与水文条件复杂、高填深挖或特殊需要的路基，应进行边坡稳定性的分析计算，据此选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。5、简述圆弧法验算边坡稳定性时，确定滑弧圆心轨迹的辅助线的基本方法？答：4.5H法；36o法。(详见课本P76、77页）。6、在边坡稳定分析中，直线滑动面和圆弧滑动面在应用范围上有何差别？★答:直线法适用于砂类土。圆弧法适用于边坡有不同的土层、均质土边坡，部分被淹没、均质土坝，局部发生渗漏、边坡为折线或台阶形的粘性土的路堤与路堑。7、圆弧滑动面的路基边坡稳定计算方法常用的有哪些？答：圆弧滑动面的条分法；条分法的表解和图解；圆弧滑动面的解析法。8、浸水路堤的稳定性验算与一般路堤有何不同？★答：浸水路堤除承受自重和行车荷载外，还受到水浮力和渗透动水压力的作用。水的浮力取决于浸水深度，渗透动水压力则视水的落差（坡降）而定。9、地震区路堤的稳定性验算与一般路堤有何不同？★答：地震会导致软弱地基沉、液化，挡土墙等结构物破坏，还会造成路基边坡失稳。路基边坡遭致震害的程度，除了地震烈度之外，主要取决于岩土的稳定状况，其中包括岩土的结构与组成等，同时亦与路基的形式与强度有关，其中包括路基的高度、边坡坡度及土基的压实程度等。第5章路基防护与加固1、路基的防护与加固的设施主要有哪些？答：①植物防护：种草、铺草皮、植树。土质边坡防护也可以采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒种。②工程防护：砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙等。2、石砌护面墙是否需要考虑墙背土压力的作用？答：护面墙除自重外，不承受其他荷载，亦不承受墙背土压力。3、冲刷的直接防护有哪些？答：植物防护、石砌防护或抛石与石笼防护，以及必要时设置的支挡结构物。4、冲刷的间接防护有哪些？答：丁坝、顺坝等导治构造物以及改河营造护林带。5、软土地基上设计路堤需要考虑哪些问题？答：地基的承载力是否可以保证路堤的稳定性；由于压缩性土的固结变形而引起的路堤沉降，包括沉降量和沉降速率，是否影响路基和路面结构的正常使用及其使用寿命；为提高路堤稳定性、减少沉降量或加速固结，需采取的地基加固措施。6、选择软基处理方法时，要考虑哪些因素？答：地基的土质及土层构成（厚度、排水层等）条件；道路的性质、路堤高度和宽度，是否为与构造物连接的地段等条件；工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。7、软土地基加固的方法有哪些？答：①砂垫层法；②换填法；③反压护道法；④分阶段施工法；⑤超载预压法；⑥竖向排水法；⑦挤密桩法和加固土桩法。第6章挡土墙设计1、按位置的不同，挡土墙可分为哪些类？答：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙。2、根据挡土墙组成示意图，标出墙背、墙面、墙顶、墙趾、墙踵、基底的位置。答：3、挡土墙排水设施包括哪两部分？各自的目的是什么？答：包括地面