路基路面复习3Word下载.docx

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刚度较大、抗弯拉强度较高的路面。

7、为什么路面要划分结构层次，如何进行划分？

简述路面结构层的特点、作用及材料？

行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱。

因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随着深度的增加而逐渐降低。

故根据使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响情况不同分为面层、基层和垫层。

面层：

直接同行车和大气接触，承受垂直力、水平力和冲击力作用，还受降水和气温变化的影响；

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，耐磨、不透水、抗滑性和平整性；

材料水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等。

基层：

承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去，是路面结构中的承重层；

强度不一定高，但水稳定性和隔温性能要好；

各种结合料稳定土，稳定碎（砾）石，贫水泥混凝土，天然砂砾，各种碎石、片石、块石或圆石，各种工业废渣和土、砂、石的混合料。

垫层：

介于土基和基层之间，为了改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。

8、路基和路面在公路中各起什么作用？

有哪些基本要求？

路面的作用：

隔离路基，使免受破坏作用，确保路基长期处于稳定状态；

提高平整度，改善道路条件，满足车辆运行的要求。

对路面的要求：

足够的承载能力：

强度和刚度（强度：

抵抗车辆荷载引起的各种应力；

刚度：

抵抗车辆荷载引起的变形和位移）；

稳定性－对原地面的扰动，大气降水，大气温度变化，荷载；

耐久性－性能逐年下降；

表面平整度－影响行车速度与安全行车舒适性，加速路面破坏；

表面抗滑性－行车安全。

路基的作用：

是路面的基础，协同路面一起承受行车荷载的作用。

对路基的要求：

具有合理的断面形式和尺寸；

具有足够的整体稳定性；

具有足够的承载能力；

具有足够的水温稳定性。

9、判断土基干湿类型的分界稠度法和临界高度法各自的依据条件和资料有哪些？

路基的强度与稳定性同路基状态有密切关系，并在很大程度上影响路面的结构设计。

路基的干湿类型划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。

（1）临界高度判别法适用于新建道路路基干湿类型的划分，此方法采用地下水位或地表积水水位至路面结构层底面的距离H，与路基临界高度（干燥Ｈ１、中湿Ｈ２或潮湿Ｈ３）进行比较来判别路基干湿类型。

临界高度可根据道路所处自然区划、路基土质参照设计规范选用。

当H＞Ｈ１时，路基处于干燥状态；

Ｈ１≥H＞Ｈ２时，路基处于中湿状态；

Ｈ２≥H＞Ｈ３时，路基处于潮湿状态；

H≤Ｈ３时，路基处于过湿状态。

（2）对于已建公路路基干湿类型，可以根据其分界稠度建议值wc0、wc1、wc2、wc3，以实测不利季节路槽底面以下80cm深度内（即路床范围）土的平均稠度（wc）（即土的含水量与土的液限之差与土的塑限和液限之差的比值）来划分。

在不利季节，在路床范围内每10cm取土样测定其天然含水量、液限含水量和塑限含水量，按下式计算路床范围（80cm）内的平均稠度（wc）：

式中：

—第层土的稠度；

—第层土的天然含水量%；

—第层土的液限；

—第层土的塑限。

将平均稠度wc与分界稠度建议值wc0、wc1、wc2、wc3相比较，判断路基干湿类型。

当wc＞wc1时，路基处于干燥状态；

wc1≥wc＞wc2时，路基处于中湿状态；

wc2≥wc＞wc3时，路基处于潮湿状态；

wc≤wc3时，路基处于过湿状态。

10、影响路基路面稳定性的因素有哪些？

水对路基有哪些影响？

（一）自然因素：

⑴气候条件：

气侯条件影响公路沿线地面水和地下水状况，并且影响到路基的水温状况；

⑵水文与水文地质：

地面、地下水状况会影响路基的潮湿情况；

⑶地质条件：

如岩性、岩层结构面情况、有无软弱夹层等，都会对路基的稳定性有一定的影响；

⑷土壤地质：

路堤填方用土及路堑挖方边坡岩土的工程地质都对路基稳定性有一定的影响；

（5）地理条件：

平原、丘陵、山岭各区地势不同，路基的水温状况不同。

（二）人为因素：

荷载作用的大小及重复的次数；

路基的设计、施工及养护都对路基稳定性造成影响。

11、路面横断面结构的组成？

路拱横坡度的作用有哪些？

如何选择路拱横坡度？

路面横断面：

沿横断面方向由行车道、硬路肩和土路肩组成路面结构，分槽式横断面和全铺式横断面。

类型：

直线形或抛物线形。

等级高：

直线形路拱和较小的路拱横坡度；

等级低：

抛物线形路拱和较大的路拱横坡度。

12、试从材料，物理力学特性，行车性能和设计控制指标各方面讲述柔性路面与刚性路面的区别。

材料方面：

柔性路面主要包括各种用沥青处理和未经沥青处理的粒料基层和各类沥青面层、碎（砾）石面层或块石面层组成的路面结构；

刚性路面主要材料是水泥混凝土

物理力学特性方面：

柔性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，使土基承受较大的单位压力；

刚性路面的抗压强度高，抗弯拉强度高，具有较高的弹性模量，呈现较大的刚度，车辆荷载作用下，结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，路面主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载，通过板体的扩散分布作用，传递给基础上的单位压力较柔性路面小的多

行车性能：

柔性路面具有与轮胎的附着力较好、高度减震，路面平整、无裂缝或接缝、柔韧舒适、货物损失率低、噪音小等优点；

刚性路面有接缝，这些接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性,有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利

设计控制指标：

柔性路面中高速公路、一级公路、二级公路的路面结构，以路表回弹弯沉值、沥青混凝土层层底弯拉应力、半刚性材料基层弯拉应力为设计指标。

三、四级公路的路面结构以路表面设计弯沉值为设计指标；

刚性路面以路面板纵缝边缘荷载与温度综合疲劳弯拉应力为设计指标进行路面板厚度设计

13、我国现行路面是怎样分类与分级的？

通常按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，将路面分为：

高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面。

☆14、路面工程的特点：

承载能力（具有足够的强度以抵抗车轮荷载引起的各个部分的应力，保证不发生压碎、拉断、剪切等破坏）、稳定性、耐久性、表面平整度、抗滑性能（摩擦系数高）。

☆15、路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料普筑而成的层状结构物。

柔性路面：

结构整体刚度较小，弯沉变形较大，路面结构抗弯抗拉较低，土基承受较大的单位压力，路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。

包括各种用沥青处理和未经处理的粒料基层和各种沥青面层、碎（砾）石面层或块石面层组成的路面结构。

柔性路面理论采用多层弹性层状体系理论为基础，以路表回弹弯沉值为设计控制指标，并对层底弯拉应力和上层破裂面剪应力进行验算的设计方法。

刚性路面：

抗压、抗弯拉强度高、弹性模量高，在车辆荷载作用下，水泥混凝土结构层处于板体工作状态，竖向弯沉小，路面结构主要靠水泥混凝土的抗弯强度承受车辆荷载，通过板底扩散分布作用传递。

主要指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。

刚性路面理论采用弹性半无限地基上小挠度薄板理论为基础，以混凝土疲劳强度为控制指标，采用有限元位移法分析结果进行设计。

半刚性路面：

用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或碎（砾）石修筑的基层，前期具有柔性路面的力学性质，后期的强度和刚度均有较大幅度的增长，但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。

第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质

1、双圆荷载图式：

对于双轮组车轴，每一侧的双轮用一用两个圆表示。

2、劲度模量：

特定温度与特定加荷时间条件下的常量参数。

3、累计当量轴次：

在设计年限内，考虑车轮轮迹横向分布系数（或车道系数）后，一个车道上的累计当量轴次总和。

4、土基回弹模量：

可以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。

5、加州承载比：

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。

6、地基反应模量：

温克勒地基假定中，用来表征路面板受到的地基反力相当于液体产生的浮力。

7、疲劳破坏：

在应力重复作用之下微量损伤逐步累积扩大，最终导致结构破坏。

8、车辆的车轮对路面的作用有哪些？

在沥青路面厚度设计计算中，主要考虑哪些力？

为什么？

当汽车处于停驻状态下，对路面的作用力为静态压力．主要是由轮胎传给路面的垂直压力，它的大小受下述因素的影响（汽车轮胎的内压力pi、轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状、轮载的大小）；

行驶状态的汽车除了施加给路面垂直静压力之外，还给路面施加水平力（等速或上坡行驶向后的水平力、下坡行驶或者在减速行驶向前的水平力、弯道上行驶施加侧向水平力）、振动力。

9、在路面设计中，如何进行交通量轴载换算，依据是什么？

同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。

10、说明轴载等效换算的意义；

怎样计算设计年限内标准轴载的累计作用次数？

公路上行驶的车辆种类繁多，不同车型不同作用次数对路面影响不同，为了统一计算才进行等效换算。

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。

11、我国路面设计的标准轴载是什么？

其参数有哪些？

道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算为某一标准轴载的当量通行次数，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双轮组单轴轴载l00kN作为标准轴载（BZZ-100的轮载P=100/4kN，p=700kPa，则d=0.213m，D=0.302m）。

12、什么是标准轴载的当量轴次，它与哪些因素有关？

道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算为某一标准轴载的当量通行次数；

按照弯沉等效或拉应力等效的原则，将不同车型、不同轴载作用次数换算成与标准轴载100KN相当的轴载作用次数。

13、简述单圆荷载图示、双圆荷载图式有什么区别？

对应单圆和双圆图式，车轮的接触压力、接触面面积、直径应怎样计算?

轮胎与地面接触，它的轮廓近似于椭圆形，因其长轴与短轴差别不大，在工程设计中以圆形接触面积来表示。

双圆荷载当量圆直径单圆荷载当量圆直径

14、在重复荷载作用下，路基路面材料的变形有何规律性？

弹性材料承受重复应力作用时，呈现材料的疲劳性质，即材料的强度随着荷载重复次数的增加而降低；

弹塑性材料受重复应力作用时，呈现变形的积累，即变形逐渐增大。

土基在反复作用下一种塑性变形量会越来越小，直至稳定。

另一种则产生剪切破坏。

15、试述地下水对路基的影响和气温对路面的影响。

温度和湿度是对路基路面结构有重要影响的自然环境因素。

路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩，因此材料涨缩也是变化的，如果不均匀的胀缩受到约束而不能完全实现时，路基和路面结构内便会产生附加应力，即温度应力和湿度应力。

大气的温度在一年四季和一昼夜之间发生着周期性的变化，受大气直接影响的路面温度也相应地在一年之间和一日之间发生着周期性的变化。

面层结构内不同深度处的温度同