路面工程Word文档格式.docx

1、单轮组，双轮组和四轮组的含义：v单轮组：一根轴上每侧有1个轮子；v双轮组：一根轴上每侧有2个轮子；v四轮组：一根轴上每侧有4个轮子2. 静态车辆对路面的作用轮胎与路面之间的压强分布和接触形状。（了解）轮胎与路面的接地形状介于矩形和椭圆形之间。v荷载较大时，接地形状接近于矩形。假定在接触面积内，接触压力是均匀分布的。将车轮荷载简化为当量的圆形均布荷载。路面设计采用双轮组单轴载100kN作为标准轴载，以BZZ100表示。3、 运动车辆对路面的作用即动态影响以及在设计中的体现。 （掌握）由于车身自身的振动和路面的不平整，车轮实际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动着。作用在路面上的轮载时而大于静轮载，

2、时而小于静轮载，呈正态分布。振动荷载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。在设计沥青路面时，由于沥青路面的粘弹性和减振作用，以静轮载作为设计荷载。在设计水泥混凝土路面时，由于水泥路面上接缝的存在，而且水泥路面的刚度很大，车辆的振动较大，对路面的冲击力也大，必须考虑车辆的冲击力对路面的损害4、 交通在道路上的不均匀分布（方向系数、车道系数和轮迹横向分布系数） ，即车辆轮迹的横向分布；在混合行驶的道路上，累计轴载的计算与分向行驶的道路的不同。 （熟练掌握）难点方向系数为一个行车方向的交通量占整个行车道交通量的比例。将慢车道的交通量除以该方向的交通量，便可得到车道系数。对于路面横断面上轮迹宽度范围内的频

3、率，等于该宽度范围内所受到的车辆作用次数同通过该横断面的车辆作用总次数的比值，称为轮迹横向分布系数。在不分向混合行驶的状况下，轮迹分布的观测是在整个路面宽度范围内进行的。5、 标准轴载的参数。 （熟练掌握）BZZ100设计参数：两轮中心距（cm）1.5d单轮传压面当量圆直径d（cm）21.30轮胎接触压力p（MPa）0.70标准轴载P（kN）1006、 轴载换算以及累计轴载作用次数的计算。第 3章 自然因素对路面结构的影响1、 公路自然区划的目的、原则和方法，七个大区的筑路特点。各地区自然条件特征不同，对公路构造物产生的影响和造成的病害是各不相同的。因此，在公路设计、施工和养护中应考虑的问题也

4、各不相同。公路自然区划标准JTJ003-86规划三原则：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。我国公路自然区划，采用三级分区。一级区划主要按大范围的气候、地理和地貌等条件的差异，将全国划分为多年冻土、湿润、干湿过渡、湿热、潮暖、西北干旱和高寒7个大区；二级区划是在一级区划基础上以潮湿系数为主进行划分；三级区划是在二级区内划分更低一级的区域或类型单元。2、 温度对路面结构的影响以及在设计中的体现。 （掌握）结合课程内容，可从材料设计（沥青材料的选择，沥青混合料的高温、低温性能） ，结构组合设计，厚度计算等方面考虑。难点材料性能的影响沥青混

5、凝土的模量从0-40时降低为1/40，低温变脆；高温蠕变导致沥青路面车辙、拥抱；高温水泥路面接缝损坏；拱起；低温导致路面冻胀、开裂；在进行路面结构的分析和设计时，应考虑自然因素的影响。主要考察在自然因素的影响下路面体系的温度和湿度状况。温度状况主要是讨论路面面层结构内的温度状况，湿度状况则以土基为主。3、 路面结构湿度变化来源。大气降水和蒸发、地面水的影响、地下水、温度。4、 湿度对路面结构的影响以及在设计中的体现。 （掌握）难点5、 路基冻胀和翻浆的形成过程以及处治措施。（掌握）温度、湿度的综合影响。冻胀和翻浆的过程（季节性冰冻地区）：水分上移冻胀冰融翻浆冻胀与翻浆的处治方法：换填土铺设隔离

6、层设置路肩盲沟或渗沟改善路面结构。第 4章 路基材料特性1、 土的工程分类及其工程性质。按照现行的公路土工试验规程中土的工程分类方法，土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。巨粒土有很高的强度及稳定性，是填筑路基的良好材料。砾类土由于粒径较大，内摩擦力亦大，因而强度和稳定性均能满足要求。粉性土属于不良的公路用土，如必须用粉性土填筑路基，则应采取技术措施改良土质并加强排水、采取隔离水等措施。特殊土主要有三类：特殊结构的土黄土 含有机质的土腐殖土 含易溶盐的土盐渍土用特殊土填筑路基时，应在设计和施工上采取适当处治措施。2、 土基的应力应变特性。行车荷载产生的竖向附加应力，对路基的扰动影响随深度降低

7、；自重应力随深度变大。1.非线性2.塑性3.土基的流变性质4.重复荷载作用下土基的变形特性v土基承受着车轮荷载的重复作用，每次荷载作用时，土基的变形可分为弹性变形和塑性变形两部分。3、 评定路基土荷载-变形关系的指标：回弹模量、地基反应模量和 CBR。（掌握）回弹模量：应力卸除阶段，应力应变曲线的割线模量用温克勒（E.Winkler）地基模型描述土基工作状态时，用地基反应模量K表征土基的承载力。根据文克勒地基假定，土基顶面的沉降仅同该点的压力大小成正比，而同相临点处的压力无关，此时压力与沉降的比为地基反映模量- K。加州荷载比（CBR）早年由美国加利福尼亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力

8、的指标，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。以一标准断面的压头在一定速度下压入试样内，达到规定深度（2.54mm）的压力与压入高质量标准碎石试样同一深度所需要的压力的百分比。4、 采用临界高度法和平均稠度法判断路基的干湿类型并查表确定路基回弹模量。路基土的强度和稳定性，同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响着路面结构设计。正确区分路基的干湿类型，是做好路基路面设计的前提。土基干湿类型可分为干燥、中湿、潮湿和过湿四种。路基土所处的状态是由土体的含水量或稠度决定的，含水量取决于湿度的来源及作用的延续时间。路基设计时，要求路基保持干

9、燥或中湿状态。对潮湿、过湿的路基，必须采取一定的技术措施，保证路基的强度和稳定性。路基临界高度：在不利季节，当路基处于某种干湿状态时，与分界稠度相对应的路床表面距地下水位或地表积水水位的高度。新建公路路基回弹模量的确定（查课本图）1 算路床表面（路槽底）距地下或地表积水位的高度H。2 据土组和自然区划，查表1-6确定临界高度H1、H2和H3。3 确定土基的干湿类。据H与临界高度H1、H2和H3的大小关系，查表1-5根确定土基的干湿类型，并确定路基土的稠度范围。4.定土的平均稠度，根据土组和自然区划，查表1-4确定土的平均稠度wc。估计土的回弹模量；v根据土组和自然区划，参考表6-7（P153）

10、估计路基回弹模量设计值。第 5章 基层和垫层材料1、 粒料类材料嵌锁型碎石以及级配碎石（砾石）的组成。没有结合料稳定的颗粒材料称为粒料。有嵌锁型碎石以及级配碎石（砾石）混合料两种。嵌锁作用，并以石屑嵌缝后形成嵌锁型碎石用粒径较单一的轧制碎石作主骨料，通过碾压形成。它使用单一尺寸的粗碎石（2040mm、2550mm或3060mm）作主骨料，经初步碾压稳定后，再撒铺05（或10）mm的石屑，并用振动压路机碾压，靠振动压路机的振动力使石屑填塞到主骨料的孔隙中，直到把孔隙填满为止。级配型集料包括级配碎石、级配碎砾石和级配砾石。2、 粒料类材料强度影响因素。3、 无机结合料稳定类材料（石灰稳定土、二灰稳

11、定土和水泥稳定土）的强度形成原理。石灰土的强度形成主要依靠石灰和土发生的反应：凝胶反应（称火山灰反应）离子交换反应石灰结晶硬化和碳酸化中产生的Ca（OH）2 nH2O、CaCO3 nH2O晶体，将土颗粒胶结起来，提高土的强度和整体性。二灰稳定土强度形成主要依赖于火山灰反应的生成物。石灰稳定集料的强度形成主要取决于集料颗粒之间的内摩擦阻力和嵌锁作用。水泥稳定土强度形成主要取决水泥水化硬化、火山灰反应和离子交换过程。4、 无机结合料稳定类材料强度形成的影响因素。影响石灰稳定土强度因素：石灰细度以及含量土与集料最佳含水量4 生条件影响二灰稳定土强度的因素：可归纳为四个方面：材料、配合比、施工和养生。

12、影响水泥稳定土强度的主要因素：水泥剂量、土质、集料颗粒组成等。5、 无机结合料稳定粗粒土、中粒土和细粒土的温缩和干缩特性，反射裂缝的防治措施。温缩性的影响因素：稳定土中的固体矿物包括原材料矿物和新生矿物。温缩性：石灰稳定集料石灰土。减小石灰稳定土温缩裂缝的措施：选择最佳施工季节掺加集料（砂砾、碎石等）干缩性的影响因素：含有较多粘土矿物以及分散度大、比表面积大的材料干缩性大。石灰稳定土中粒料增加时，降低整体材料的比表面积和需水量，并对水化凝胶物的收缩产生一定的抑制作用，可较大幅度的降低干缩性。干缩性: 石灰稳定集料18%密实式：3%空隙率6%半开式： 6%12%矿料级配类型有：连续级配；间断级配

13、；开级配按矿料级配组成及混合料空隙率大小分类连续级配密实式沥青混合料开级配沥青混合料半开级配沥青混合料间断级配密实式沥青混合料根据沥青混合料各组分间的相互嵌挤形式可将其分为3类典型的结构。悬浮密实结构骨架空隙结构骨架密实结构7、 沥青混合料的强度及影响因素。沥青混合料在常温和较高温度下，由于沥青的粘结力不足而产生变形或由于抗剪强度不足而破坏，一般采用库仑理论来分析其强度和稳定性。1 青粘度的影响集料的粒径、颗粒形状和表面特性的影响沥青与矿料化学性质的影响矿粉的比表面积沥青用量的影响影响沥青混合料抗剪强度的外因8、 沥青混合料的技术性质及实验检测方法。沥青混合料的技术性质 高温稳定性车辙（动稳定

14、度）试验低温抗裂性工程中采用低温弯曲试验来评定沥青混合料的抗低温开裂能力。沥青混合料的水稳定性沥青与集料的粘附性试验，浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性。耐久性抗滑性摆式仪施工和易性渗水性渗水性检验*9、 密级配热拌沥青混合料配合比设计步骤 （主要是矿质混合料的组成设计和根据马歇尔试验确定沥青最佳用量）以及设计时的一些重要指标（空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度等）的概念。密级配沥青混凝土配合比设计步骤： 矿质混合料的配合比组成设计确定沥青混合料类型确定工程设计级配范围选择符合规范规定技术性质要求的各种矿料即粗集料、细集料及矿粉，并进行筛分试验；采用电子表格用试配法进行级配设计按

15、现行公路工程集料试验规程规定的方法，从工程实际使用的材料中取代表性样品，分别测定各种选用矿料的密度、吸水率、颗粒组成和沥青的密度；确定沥青最佳用量采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量：按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料； 每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按一定的间隔递增； 拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的密实度、稳定度和流值等，并确定出最佳沥青用量。马歇尔试验测定的指标有两个： 一是反映沥青混合料抵抗荷载能力的马歇尔稳定度MS（以kN计） 二是反映沥青混合料在外力作用下，达到最大破坏荷载时，试件垂直变形的流值FL（以0.1mm计）。制备试件测试试件的物理指标密度计算试

16、件的物理指标空隙率在压实状态下的沥青混合料试件中，集料与沥青实体之外的空隙（不包括矿料本身或表面已被沥青封闭的孔隙）体积占试件总体积的百分率。进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质。矿料间隙率（VMA）在压实状态下的沥青混合料试件中，矿料实体以外的空间体积占试件总体积的百分率。.有效沥青饱和度VFA压实沥青混合料中，有效沥青部分体积占矿料骨架以外的空隙部分体积的百分率。 10、 沥青混合料的应力-应变特性与时间、温度和荷载有关，不同于其他筑路材料。 （了解） 第 7章 沥青路面设计1、沥青路面的基本特性及弹性层状体系理论的基本概念。沥青路面的特点：沥青路面表面平整、坚实、无接缝，

17、路面具有一定的柔性，所以行车平稳、舒适、噪音小。沥青路面晴天无尘土，雨天不泥泞，在强光照射下不反光，便于行车。适宜于用机械化施工，且施工进度快。可以分期修建，适合新建、改建各种道路，满足不同交通量的需要，其养护维修方便。温度稳定性较差。黑色路面，夜间行车视距差。2、沥青路面的主要损坏模式。1.路面局部沉陷2.车 辙3.疲劳开裂4.推移5.低温缩裂6.泛油7.松散和坑槽8.反射裂缝3、掌握沥青路面结构层次的选择和组合设计的原则及方法。沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成。按各结构层功能及其使用要求选择结构层次按各结构层的应力分布特性选用适当的层数和层厚4、新建沥青路面结构厚度

18、的设计标准（整体刚度和抗疲劳开裂） 。（熟练掌握）沥青面层厚度应根据公路等级、交通量和交通组成、气候条件以及所选路面结构类型等因素确定。沥青路面结构层厚度的确定应满足结构整体刚度与沥青层或半刚性基层、底基层的抗疲劳开裂的要求。路面结构表面在双轮荷载作用下轮隙中心处的计算弯沉值ls不大于设计（容许）弯沉值ld5、沥青路面结构设计控制指标值的计算。6、沥青路面结构设计中对不同行车荷载的考虑与计算方法（轴载换算） 。 （熟练掌握7、新建沥青路面结构厚度设计的步骤。新建沥青路面通常按以下步骤进行路面结构设计：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

19、。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。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、劈裂强度，确定各结构层材料设计参数。 根据计算弯沉值等于设计弯沉值，利用专业软件，求得待设计层厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、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，选用极限抗拉强度高的材料，再

20、重新计算。v 对于季节性冰冻地区的路面，应验算防冻厚度是否满足要求。冰冻区各级公路的中湿、潮湿路段，应进行防冻厚度验算。第 8章 水泥混凝土路面1、水泥混凝土路面的基本特性及结构受力特点。与沥青混凝土路面相比，其优点有：1.强度高2.耐久性好。3.反光性好。缺点：1接缝较多2施工周期长3修复困难4一次性投资大。水泥混凝土面板的刚度很大（E=20-45GPa），具有良好的扩散荷载能力，传到基层和土基顶面的荷载应力很小，对下部结构的承载能力要求并不高。混凝土面板的抗拉强度很低，当路基出现不均匀变形时，混凝土面板与基层之间会出现局部脱空，面板应力会由此增加，从而导致面层板的断裂对路基和基层的基本要求

21、是提供均匀的支承，要求路。基和基层在环境和荷载作用下产生的不均匀变形小。2、水泥混凝土路面的主要损坏模式。断裂类混凝土面板出现纵向、横向、斜向或角隅断裂接缝损坏类唧泥、错台、接缝碎裂和拱起竖向变形类路基沉降变形，导致混凝土面板的沉降或隆起表层损坏类局限于混凝土面板表层，有冻融破裂、网裂和露骨等。3、水泥混凝土路面的接缝构造和配筋设计与布置。为了减少伸缩与翘曲变形受到约束而产生的应力，并满足混凝土铺筑的要求，在水泥混凝土路面板的纵向和横向设置一定数量的接缝，把路面板分成许多一定尺寸的板块。按接缝的功能划分，可分为缩缝、胀缝和施工缝；v按接缝是否为人工做成划分，可分为真缝（企口缝、平缝）和假缝；按方向划分的，与行车方向一致的接缝称为纵缝，与行车方向垂直的接缝称为横缝。纵缝两侧的横缝不得互相错位；按假缝内有传力杆或拉杆划分，可分为设传力杆假缝、设拉杆假缝和不设传力杆假缝4、水泥混凝土路面结构层的组合，路面板尺寸的确定。水泥混凝土路面由混凝土