长沙理工大学路基路面工程答案.doc

试卷编号：01一、填空题（每题2分，共计20分）1、高温指标、低温指标、雨量指标2、土质、含水量、压实机具、压实方法；含水量3、面层、基层、垫层4、密实型、嵌挤型5、离子交换、结晶作用、火山灰作用、碳酸化作用6、断裂、唧泥、错台、拱起7、回弹模量E0 地基反应模量K CBR8、滑坡、溜方9、缩缝、胀缝、施工缝10、种草、铺草皮、植树；土质、坡率、流速二、选择题（单选或多选题，每题2分，共计20分）1、A2、C3、C4、CD5、A C D6、C7、ABD8、C9、ACD10、B三、简答题（每题8分，共计40分）1、（1）具有一定的抗拉强度和较强的板体性；（2）环境温度对半刚性材料强度的形成和发展有很大的影响；（3）强度和刚度随龄期增长；（4）半刚性材料的刚性大于柔性材料、小于刚性材料（水泥混凝土）：（5）半刚性材料的承载能力和分布荷载的能力大于柔性材料；（6）半刚性材料到达一定厚度后，增加厚度对结构承载能力提高不明显。（7）半刚性材料的垂直变形（弯沉）明显小于柔性材料；（8）半刚性材料易产生收缩裂缝（干缩与温缩裂缝）。2、防护主要是保护表面免受雨水冲刷，防止和延缓软弱岩层表面碎裂剥蚀，从而提高整体稳定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持结构物的稳定性。边坡防护：1）植物防护，以土质边坡为主；2）工程防护，以石质路堑边坡为主。3、（1）水硬性（2）缓凝性（3）抗裂性好，抗磨性差（4）温度影响大（5）板体性 通常用石灰稳定的废渣，主要有石灰粉煤灰类及其他废渣类等。4、车辙是路面的结构层及土基在行车荷载重复作用下的补充压实，以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形。 路面的车辙同荷载应力大小、重复作用次数以及结构层和土基的性质有关。5、我国刚性路面设计采用弹性半空间地基上弹性薄板理论，根据位移法有限元分析的结果，同时考虑荷载应力和温度应力综合作用产生的疲劳损害确定板厚，以疲劳开裂作为设计指标。四、计算题（每题10分，共计20分）1、理论密度 压实度=2.37/2.481*100%=96%，孔隙率=1-96%=4%试卷编号：02一、1、干燥、中湿、潮湿、过湿2、路堤、路堑、半填半挖3、铺草皮、植树、护面墙4、高度、宽度、边坡坡度5、目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证6、BZZ-1007、高度、坡度；边坡高度8、拉杆；传力杆9、内摩擦角和粘聚力10、温度应力、荷载应力二、1、D 2、AB 3、A 4、C5、CD6、AC7、B8、ABC9、B10、AB三、1、常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜； 稳定性验算项目：1）抗滑 2）抗倾覆。2、与一般路基相比，由于浸水路基存在水的压力，因而需进行渗透动水压的计算， D。3、防护以防为主，不参与受力，而加固则需参与受力，防护有植物防护和工程防护（抹浆、钩缝等）。4、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体， 。5、损坏类型及产生原因：沉陷，主要原因是路基土的压缩；车辙，主要与荷载应力大小，重复作用次数，结构层材料侧向位移和土基的补充压实有关；疲劳开裂，和复应力的大小及路面环境有关；推移，车轮荷载引起的垂直，水平力的综合作用，使结构层内产生的剪应力超过材料抗剪强度；低温缩裂，由于材料的收缩限制而产生较大的拉应力，当它超过材料相应条件下的抗拉强度时产生开裂。四、1、解：K1，为不稳定体。2、求ld48（0.01mm）。试卷编号：03一、填空题（每题2分，共计20分）1、高级、次高级、中级、低级2、槽式横断面、全铺式横断面3、植物防护、工程防护、冲刷防护4、地基回弹模量5、年降雨量，大于1000mm，5001000mm,250500mm,小于250mm6、高度，坡度，边坡高度7、经验法、理论法8、结合式，分立式，部分结合式9、干燥、中湿10、温度疲劳翘曲应力，荷载疲劳应力二、选择题（单选或多选题，每题2分，共计30分）1、B 2、ABCDE 3、ABCD 4、B5、C 6、CD 7、C8、ABD 9、DE10、AC11、B12 B 13、CD14、C 15、ADE三、简答题（每题6分，共计30分）1、砌石路基不承受其他荷载，亦不可承受墙背土压力，砌石路基适用于边坡防护；挡土墙支挡边坡，属于支挡结构。2、边坡稳定性分析的力学方法有：直线法和圆弧法 直线法适用于砂土和砂性土 圆弧法适用于粘性土。3、排水设计是为了保持路基处于干燥和中湿状态，维持路基路面的强度和刚度，使之处于稳定稳定状态。4、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体， 。5、（1）将各种不同类型的轴载换算成标准轴载的过程；沥青路面和水泥砼路面设计规范均采用BZZ-100作为标准轴载。（2）沥青路面轴载换算：a、计算设计弯沉与沥青层底拉应力验算时，根据弯沉等效原则；b、验算半刚性基层和底基层拉应力时，根据拉应力等效的原则。水泥砼路面轴载换算：根据等效疲劳断裂原则。试卷编号：04一、1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、11、 12、 13、 14、 15、二、1、2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、9、 10、 11、 12、 13、14、 15、三、1、路堤是指全部用岩土填筑而成的路基。2、路基临界高度：不利季节路基处于某种临界状态时（干燥、中温、潮湿）上部土层（路床顶面以下80cm）距地下水位或地面积水水位的最小高度。3、材料在一定的温度和时间条件下，荷载应力与应变比值， 。4、轮迹横向分布系数：刚性路面设计中，在设计车道上，50cm宽度范围内所受到的轮迹作用次数与通过该车道横断面的轮迹总作用次数之比。5、弯沉综合修正系数：因理论假设与实际路面工作状态的差异，而形成沥青路面实测弯流值与理论计算值不等，而采用弯沉综合修正系数予以修正，它是实测弯沉值与理论弯沉值之比。四、1、常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：1）抗滑2）抗倾覆。2、(1)人工及简易机械化，综合机械化，水利机械化，爆破方法（2）组织准备，技术准备，物质准备3、强度与刚度、平整度、抗滑性、耐久性、稳定性、少尘性。4、（1）水硬性（2）缓凝性（3）抗裂性好，抗磨性差（4）温度影响大（5）极体性通常用石灰稳定的废渣主要有：石灰粉煤灰类及其他废渣类等。5、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体， 。我国刚性路面设计采用弹性半空间地基上弹性薄板理论，根据位移法有限元分析的结果，同时考虑荷载应力和温度应力综合作用产生的疲劳损害确定板厚。6、防护主要是保护表面免受雨水冲刷，防止和延缓软弱岩层表面碎裂剥蚀，从而提高整体稳定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持结构物的稳定性。常用得防护措施：种草，铺草皮，植树，砂浆抹面，勾缝，护面墙等。试卷编号：05一、1、 2、3、 4、 5、6、7、 8、 9、 10、11、 12、 13、 14、 15、二、1、X2、X 3、4、 5、X6、X7、X8、9、10、11、 12、X13、 14、X15、X三、1、路基工作区：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/101/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。2、压实度：现场干密度与室内最大干密度的比值，用百分数表示。3、半刚性基层：采用无机结合料稳定粒料或土，且具有一定厚度的基层结构。4、当量轴次：按路面损坏等效原则，将不同车型、不同轴载作用次数换算成与标准轴载BZZ-100相当轴载作用次数。5、翘曲应力：水泥混凝土路面面板，当板顶与板底存在温度差，其胀缩变形不同时，因板的自重、地基反力和相邻板的嵌制作用，使板翘曲变形受阻，从而在板内产生的应力称为翘曲应力。四、1、半刚性基层具有一定的板体性、刚度、扩散应力强，且具有一定的抗拉强度，抗疲劳性强度，具有良好的水稳性特点。它的缺点：1）不耐磨，不能作面层；2）抗变形能力低，因干、温缩全开裂；3）强度增长需要一定龄期。2、 干燥、中湿、潮湿、过湿。用土的稠度Wc确定。3、力学分析法（数解法、图解法或表解法）和工程地质法。（一）力学分析法直线法适用砂类土，土的抗力以内摩擦为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。圆弧法适用于粘性土，土的抗力以粘聚力为主，摩擦力甚小。边坡破坏时，破裂面近似圆弧形。（二）工程地质法根据不同土类及其所处的状态，经过长期的实践和大量的资料调查，拟定边坡稳定值参考数据，在设计时，将影响边坡稳定的因素作比拟，采用类似条件下的稳定边坡值。直线法中 KF/T圆弧法中 K=Mr/Ms4、路面类型可以从不同角度来划分，但是一般都按面层所用的材料区划，如水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。但是工程设计中，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三类。柔性路面总体刚度较小，易产生较大的弯沉变形，路面结构本身的抗弯拉强度较低。刚性路面抗弯拉强度高，并且有较高的弹性模量，呈现出较大的刚性。半刚性路面处于柔性和刚性之间。5、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。具体示意图见书本。A点使路表弯沉的计算点，位于双圆均布荷载的轮隙中间，验算沥青混凝土层底拉应力时，应力最大点在B和C两点之间。采用层间完全连续的条件。试卷编号：06一、选择题（单选与多选题，每题1分，共15分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、判断题（每题1分，共15分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、名词解释（每题3分，共15分）1路床：路面的基础，是指路面以下80cm范围内的路基部分，承受路面传来的行车荷载，结构上分为上路床（030cm）和下路床（3080cm）。2边沟：设置在挖方路基的路肩外测或低路堤的坡脚外测，多与路线中心线平行，用以汇集和排除路基范围和流向路基的少量地面水。3CBR：是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标，采用高质量标准碎石为标准，用对应于某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。4累计当量轴次：按路面损坏的等效原则，将不同车型，不同轴载作用次数换算与标准轴载BZZ-100相当轴载作用次数，再根据确定的交通量年平均增长率r和设计年限计算的累计当量轴次。5沥青混凝土路面：是指用沥青混凝土作面层的路面。四、问答题（共55分）1常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算2 路基施工的基本方法：人力，简易机械化，综合机械化，水利机械化，爆破方法施工准备工作包括：组织准备工作，技术准备工作，物质准备工作。3 具有较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性，耐磨，不透水，表面还应具有良好的抗滑性和平整度。4 半刚性材料基本特性：稳定性好，抗冻性能强，结构本身自成板体，强度和模量随龄期的增长而不断增长，抗拉强度远小于抗压强度，具有温缩和干缩性。通常的种类：水泥稳定类材料，石灰稳定类材料，工业废渣稳定类。5 高速公路的特点：设计指标高，交通全封闭，行车速度高。6防护主要是保护表面免受雨水冲刷，防止和延缓软弱岩层表面碎裂剥蚀，从而提高整体稳定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持结构物的稳定性。常用的防护措施：种草，铺草皮，植树，砂浆抹面，勾缝，护面墙等。7沥青路面的破坏状态有：沉陷，车辙，疲劳开裂，推移，低温缩裂；采用的控制指标：垂直压应力或垂直压应变；各结构层包括土基的残余变形总和，路基表面的垂直应变；结构层底面的拉应变或拉应力不超过相应的容许值控制设计；面层抗剪强度标准控制设计；设计弯沉值和层底拉应力；我国沥青路面设计采用的控制指标：设计弯沉值和层底拉应力。试卷编号：07一、1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、10、11. 12. 13. 14. 15. 二、1、X2、X 3、X4、X 5、X6、X7、X8、 9、X10、X11、X12、X、13、 14、 15、X三、1、常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：1）抗滑2）抗倾覆。2、纯碎石材料按嵌挤原则产生的强度，它的抗剪强度主要取决于剪切面上的法向应力和材料的内摩擦角。3、强度与刚度、平整度、抗滑性、耐久性、稳定性、少尘性。4、半刚性基层的特点：1）具有一定的抗拉强度和较强的板体性；2）环境温度对半刚性材料强度的形成和发展有很大的影响；3）强度和刚度随龄期增长；4）半刚性材料的刚性大于柔性材料、小于刚性材料（水泥混凝土）：5）半刚性材料的承载能力和分布荷载的能力大于柔性材料；6）半刚性材料到达一定厚度后，增加厚度对结构承载能力提高不明显。7）半刚性材料的垂直变形（弯沉）明显小于柔性材料；8）半刚性材料易产生收缩裂缝（干缩与温缩裂缝）。种类：水泥、石灰粉煤灰等无机结合料稳定的集料或粒料。5、沥青碎石中矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配的，空隙率较沥青混凝土大，含沥青少，拌和而成的混合料。四、1、答题要点：（1）设计：满足设计级配要求，优良的材料。（2）施工：合理的施工工艺，达到压实度相应的技术标准。（3）养护：路基路面在行车荷载和自然因素的长期作用下，随着使用年限的增加，路基路面造成不同程度的损坏，需要长期的养护、维修、恢复路用性能。2、机理：土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的空隙为水分和空气所占据，压实使土粒重新组合，彼此挤紧，空隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。因素：含水量，有效土层厚度，压实功。指标：压实度。3、各层材料均采用抗压回弹模量，沥青砼及半刚性材料的抗拉强度采用劈裂强度。两种指标计算均采用层间完全连续的条件。4、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体。试卷编号：08一、选择题（单选与多选题，每题1分，共15分）1.ABC2.ACD3.ABCE4.ABCD5.AB6.A7.ACD8.A9.B10.D11.C12.B13.D14.C15.AC二、判断题（每题1分，共15分）1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 三、名词解释（每题4分，共20分）l. 路基临界高度指在不利季节，土基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路床表面距地下水或地表积水位的最小高度。2. 边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。3. 车轮轮迹横向分布系数它为路面横断面上某一宽度范围内实际受到轴载作用数占通过该车道断面的总轴数的比例。4. 设计弯沉它是根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层的类型而确定的路面弯沉实际值，是路面厚度计算的主要依据。5.劲度模量就是材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。四、问答题（每题10分，共50）1. 重力式挡土墙通常可能出现破坏？稳定性验算主要有哪些项目？可采取哪些稳定措施？常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；验算项目：抗滑稳定性验算；抗滑倾覆稳定性验算（1）增加抗滑稳定性的方法：设置倾斜基底；采用凸榫基础。（2）增加抗倾覆稳定性的方法：拓宽墙趾；改变墙面及墙背坡度；改变墙身断面类型。2. 简述确定新建沥青路面结构厚度的设计步骤？（1）根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层等级和面层类型，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，确定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）根据设计弯沉计算路面厚度。3. 刚性路面设计中采用了哪两种地基假设？它们各自的物理意义是什么？刚性路面设计目前采用的地基假设有：温克勒地基假设与弹性半空间体地基假设，温克勒地基是以反力模量表征的弹性地基。它假设地基上任何一点的反力仅同该点的扰度成正比，而与其它点无关。弹性半空间地基是以弹性模量和泊松比表征的弹性地基，它假设地基为一各向同性的弹性半无限体。4. 画图表示路基的典型断面形式，并分别说出它们的特点及设计中应注意的问题？（1）图略。路堤；路堑；半填半挖。（2）路堤：设计线高于原地面线，排水通风条件好，受水文地质条件影响小，施工质量易控制，施工时应注意填料的选用与压实。路堑：设计线低于原地面，排水通风条件差，破坏了原地面天然平衡，受水文地质影响大，要注意边坡稳定性与排水设计。半填半挖：工程上经济，易发生不均匀沉降而产生纵向开裂，此处要注意填方与山坡接合处的处治技术。5简述对沥青混合料技术性质的要求，评价的指标和相关的实验。高温稳定性：动稳定度，车辙试验；低温性能：劈裂强度，马歇尔冻融劈裂试验；耐久性：旋转薄膜烘箱试验；粘附性，水煮法试验。试卷编号：09一、1、B2、B3、ABCD4、B5、C6、CD7、C8、B9、DE10、CE11、B12、B13、CD14、C15、ADE二、1、X 2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、V9、V 10、X11、X12、X13、X14、X15、V三、1、路面的基础，是指路面以下80cm范围内的路基部分，承受路面传来的行车荷载，结构上分为上路床（030cm）和下路床（3080cm）。2、不利季节实测路床80cm深度内土的平均含水量及路床土的液、塑限，将土的液限含水量减去平均含水量后除以液、塑限含水量之差（塑性指数）3、结构在低于极限强度的荷载应力作用下，随着荷载作用次数的增加而出现的破坏现象。4采用无机结合料稳定粒料或土，且具有一定厚度的基层结构。5、 刚性路面进行应力计算时，选取使面板内产生最大应力或最大疲劳破坏的一个荷载位置。现行设计规范采用混凝土板纵缝边缘中部作为临界荷位。四、1、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体， 。2、（1）将各种不同类型的轴载换算成标准轴载的过程；沥青路面和水泥砼路面设计规范均采用BZZ-100作为标准轴载。（2）沥青路面轴载换算：a、计算设计弯沉与沥青层底拉应力验算时，根据弯沉等效原则；b、验算半刚性基层和底基层拉应力时，根据拉应力等效的原则。表达式及意义（略）3、半刚性基层的特点：1）具有一定的抗拉强度和较强的板体性；2）环境温度对半刚性材料强度的形成和发展有很大的影响；3）强度和刚度随龄期增长；4）半刚性材料的刚性大于柔性材料、小于刚性材料（水泥混凝土）：5）半刚性材料的承载能力和分布荷载的能力大于柔性材料；6）半刚性材料到达一定厚度后，增加厚度对结构承载能力提高不明显。7）半刚性材料的垂直变形（弯沉）明显小于柔性材料；8）半刚性材料易产生收缩裂缝（干缩与温缩裂缝）。种类：水泥、石灰粉煤灰等无机结合料稳定的集料或粒料。五、1、 EbA、C、B18.7*0.8*0.3615.418.7*9.8*0.36166.16（18.7-11.7）*5*0.36112.642.332.02、300.423.3.14m4.31试卷编号：10一、1. 画出路基的基本典型断面形式，并分别说明它们的特点及设计中应该注意的问题。（1）图略。路堤；路堑；半填半挖。（2）路堤：设计线高于原地面线，排水通风条件好，受水文地质条件影响小，施工质量易控制，施工时应注意填料的选用与压实。路堑：设计线低于原地面，排水通风条件差，破坏了原地面天然平衡，受水文地质影响大，要注意边坡稳定性与排水设计。半填半挖：工程上经济，易发生不均匀沉降而产生纵向开裂，此处要注意填方与山坡接合处的处治技术。2. 试从设计、施工两个方面论述如何保证路基路面具有足够的强度和稳定性。（1）设计：满足规范设计要求，能够满足各层要求的修筑材料。（2）施工：合理的施工工艺，达到压实度相应的技术标准。3. 重力式挡土墙通常可能出现哪些破坏？稳定性验算主要有哪些项目？可采取哪些稳定措施？常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；验算项目：抗滑稳定性验算；抗滑倾覆稳定性验算（1）增加抗滑稳定性的方法：设置倾斜基底；采用凸榫基础。（2）增加抗倾覆稳定性的方法：拓宽墙趾；改变墙面及墙背坡度；改变墙身断面类型。4.什么叫特殊路基？试列举一种你熟悉的特殊路基，分析如何保证它具有足够的强度和稳定性。路基填挖超过规范的要求，水文地质条件很差的路基。例如：高填深挖路基，土质为膨胀土，地下水位很高。5. 路面设计需要哪些基本参数？沥青路面设计：累计标准轴载的计算Ne，设计弯沉ls，层底拉应力计算，材料回弹模量，配合比设计等。温度梯度，基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量。水泥路面设计：累计标准轴载的计算Ne模量，混凝土设计弯拉强度，温度应力和疲劳应力的计算，传荷系数等。二问答题(每题15分，共计30分)1.试从气候分区来探讨不同的地区对沥青混合料的基本要求？答：在高温持续时间长的南方地区，要求沥青混合料具有抗车辙，高温稳定性的能力。在低温持续时间长的北方地区，要求沥青混合料具有低温抗裂性能。在潮湿区、湿润区，雨水、冰雪融化对路面有严重危害的地区，在要求具有抗车辙能力的同时，还要满足泌水性的要求。气候分区的主要指标是：高温指标、低温指标和雨量指标，所以不同的地区要根据其所在的气候分区确定其对沥青混合料的基本要求，如在夏炎热冬寒潮湿区（1-2-2）就要综合考虑抗车辙高温稳定性的能力、低温抗裂性能和泌水性的要求。2.水泥混凝土路面为什么要设置接缝？接缝分为哪几类？试分别简述它们的作用、布设位置及画出基本构造。答：混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质，如一年四季温度的变化、昼夜温度的变化。这些变形会受到板与基础之间的摩阻力和粘结力，以及板的自重、车轮荷载等的约束，致使板内产生过大的应力，造成板的断裂或拱胀等破坏。为避免这些缺陷，混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝，把路面分割成许多板块。接缝主要分为缩缝、胀缝和施工缝。缩缝的作用是保证板因温度和湿度的降低而收缩，沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则裂缝。缩缝的间距一般为46米（即板长），昼夜气温变化较大的地区或地基水文情况不良路段应取低限值，反之取高限值。胀缝的作用是保证板在温度升高时能部分伸长，从而避免路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时其能起到缩缝的作用。在邻近桥梁或固定建筑物处，或与其他类型路面相连接处、板厚变化处、隧道口、小半径曲线和纵坡变化处应设置胀缝。施工缝是每天完工及因雨天或其他原因不能继续施工时的筑接缝。施工缝应尽量设置在胀缝处，如不可能也应设置在缩缝处。图略。三. 分析论述题(每题20分，共计20分)1. 答题要点： 在路堑边坡坡角处和路堤边坡坡角处要设置边沟以排除路面水。 在路堑边坡上方要设置截水沟，拦截流入路面的雨水。 在超高地段的中央分隔带处要设置暗沟。 在挖方路基处要根据实际情况设置盲沟以降低地下水。 每隔200300米，并且是填方路段设置涵洞将路面汇水从一侧流向另一侧。试卷编号：11一. 简答题(每题10分，共计50分)1. 试述公路自然区划与气候分区的原则有什么相同点和不同点。道路工程特征相似的原则：即在同一区划内，在同样的自然因素下筑路具有相似性。地表其后区划差异性原则：即地表其后是地带性差异与地带性差异的综合结果。自然气候因素既有综合又有主导作用的原则：即自然气候的变化是各种因素综合作用的。结果，但其中又有某种因素起着主导作用。2防护主要是保护表面免受雨水冲刷，防止和延缓软弱沿途表面碎裂剥蚀，以而提高整体稳定性作用，不承受外力作用，而加固主要承受外力作用，保持结构物的稳定性。常用得防护措施：种草，铺草皮，植树，砂浆抹面，勾缝，护面墙等。边坡防护：1）植物防护，以土质边坡为主；2）工程防护，以石质路堑边坡为主。3破坏：墙体沿土压力方向产生滑移；墙体绕墙趾向外转动倾覆；墙体不均匀沉陷；基地应力过大，引起的不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算4.路基填挖超过规范的要求，水文地质条件很差的路基。例如：高填深挖路基，土质为膨胀土，地下水位很高。5.路面设计应包括：原材料的选择，混合料配合比设计和设计参数的测试与确定，路面结构层组合与厚度的计算。二问答题(每题15分，共计30分)1.路面材料分为哪几类？不同类型中分别列举一种常用的材料来说明其力学性质。答：路面材料主要分为：碎、砾石路面材料；块料路面材料；无机结合料稳定路面材料；沥青路面材料；水泥混凝土路面材料。碎、砾石路面是按嵌挤原理产生强度，它的抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料的内摩擦角。材料的粘结强度一般都要比矿料颗粒本身的强度小的多，在外力作用下，材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移，使其失去承载能力而遭致破坏。其常用的材料有纯碎石材料、土-碎石混合料等。块料路面材料的强度主要由基础的承载力和块石与块石之间的摩擦力所构成。其常用的材料有拳石、粗琢块石、条石等。无机结合料稳定路面的强度和模量随龄期的增长而不断增长，逐渐具有一定的刚性，抗拉强度远小于其抗压强度，材料具有干缩和温缩性。其常用的材料有石灰稳定碎石、水泥稳定碎石等。沥青路面材料的强度由内摩阻力、嵌挤力、沥青胶结料的粘结性以及集料之间的粘附性等组成，其密实程度直接影响到材料的强度（如抗拉强度、抗压强度），密实程度好的材料具有较高的强度。其常用的材料有沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石等。水泥混凝土路面材料具有很高的抗压强度，较高的抗弯拉强度及抗磨耗能力，强度能随时间的延长而逐渐提高，水稳性、热稳性较好。2 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，以设计弯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。具体示意图见书本。A点使路表弯沉的计算点，位于双圆均布荷载的轮隙中间，验算沥青混凝土层底拉应力时，应力最大点在B和C两点之间。三. 分析论述题(每题20分，共计20分)答题要点：在路堑边坡上方要设置截水沟，拦截流入路面的雨水。面层整体结构偏薄，上面层偏薄，中面层AC-10偏细。水泥稳定土不适宜作为高速公路基层，建议水泥稳定土与水泥稳定碎石材料调换。路面结构整体厚度偏薄，由于最大冻深为70cm，且为粘性土，因此不利于保持路基的干燥。建议设置砂垫层等排水措施。 试卷编号：12一、1、路床：路面的基础，是指路面以下80cm范围内的路基部分，承受路面传来的行车荷载，结构上分为上路床（030cm）和下路床（3080cm）。2、CBR：是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标，采用高质量标准碎石为标准，用对应于某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。3、用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎（砾）石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面。4路面结构及土基在行车荷载反复作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累计的塑性变形而成的永久变形。5、累计当量轴次：按路面损坏的等效原则，将不同车型不同轴载作用次数换算与标准轴载BZZ-100相当轴载作用次数，再根据确定的交通量年平均增长率r和设计年限算得累计当量轴次。二、1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、10、 11、 12、 13、 14、 15、三、1、常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：1）抗滑2）抗倾覆。2、纯碎石材料是按嵌挤原则产生强度，它的抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料内摩擦角。影响强度的主要因素：（1） 粒料表面的相互摩擦；（2） 因剪切时体积膨胀而需克服的阻力；（3） 因粒料重新排列而受到的阻力。3、工业废渣的特性：1）水硬性：2）缓凝性：3）抗裂性好，抗磨性差；4）温度影响大；5）极体性通常用石灰稳定的工业废渣有：煤渣、水淬渣、粉煤灰。4、不同重力的轴载给路面结构带来的损伤程度是不同的。对于路面结构设计，除了设计期限的累计交通量之外，另一个重要的交通因素便是各级轴载所占的比例，即轴载组成或轴载谱。把不同轴载的作用次数按等效换算的原则换算成标准轴载当量作用次数。5、沥青碎石中矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配的，空隙率较沥青混泥土大，含沥青少，拌和而成的混合料。四、1、试从设计、施工、养护方面论述如何保证路基路面具有足够的强度和稳定性。答题要点：（1）设计：满足设计级配要求，优良的材料。（2）施工：合理的施工工艺，达到压实度相应的技术标准。（3）养护：路基路面在行车荷载和自然因素的长期作用下，随着使用年限的增加，路基路面造成不同程度的损坏。需要长期的养护、维修、恢复路用性能。2、（1）高度、宽度、边坡坡度。（2）宽度由公路技术等级与实际需要确定；高度由纵断面设计拉破确定，填方路段考虑路基的最小填土高度；边坡坡度取决于地质、水文条件、坡高、坡体土的性质，在确定坡率时既要考虑坡体的稳定性，又要考虑断面的经济性。3、沥青路面的破坏状态有：沉陷，车辙，疲劳开裂，推移，低温缩裂；采用的控制指标：垂直压应力或垂直压应变；各结构层包括土基的残余变形总和，路基表面的垂直应变；结构层底面的拉应变或拉应力不超过相应的容许值控制设计；面层抗剪强度标准控制设计；设计弯沉值和层底拉应力；我国沥青路面设计采用的控制指标：设计弯沉值和层底拉应力。4、有“K”地基和“E”地基，“K”地基是以地基反应模量“K”表征弹性地基，它假设地基任一点的反力仅同该点的挠度成正比，而与其它点无关， ；半无限地基以弹性模量E和泊松比表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限体。试卷编号：13一、名词解释（每题3分，共15分）1深路堑：通常将大于20m的路堑视为深路堑。2CBR：是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标，采用高质量标准碎石为标准，用对应于某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。3半刚性路面：用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎（砾）石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面。4反射裂缝：由于半刚性基层产生的裂缝或者水泥路面加铺沥青罩面的水泥板裂缝向上发展，致使沥青面层开裂，形成的裂缝称为反射裂缝。5翘曲应力：由于板的自重和地基反力和相邻板的钳制作用，使部分翘曲变形受阻，从而使板内产生翘曲应力。二、选择题（单选与多选题，每题1分，共15分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 三、简答题（每题6分，共30分）1影响路堤边坡稳定性的主要因素有：地面横坡较陡；基低土层较弱或强度不均匀；土体的内摩擦角和黏聚力，即抗剪强度；地面水和地下水的作用。2工业废渣的基本特性工业废渣种含有较多的 活性物质，能在氢氧化钙溶液中产生火山灰反应，把颗粒胶凝在一起，产生结晶硬化，具有水硬性。常用的石灰稳定工业废渣有：粉煤灰，高炉渣，钢渣，电石渣，煤纤石等3半刚性材料的特点：稳定性好，抗冻性能强，结构本省自成板体，强度和模量随龄期的增长而不断增长，抗拉强度远小于抗压强度，具有温缩和干缩性。4损坏类型及产生原因：沉陷，主要原因是路基土的压缩；车辙，主要与荷载应力大小，重复作用次数结构层材料侧向位移和土基的补充压实有关；疲劳开裂，和复应力的大小及路面环境有关；推移，车轮荷载引起的垂直水平力的综合作用，使结构层内产生的剪应力超过材料抗剪强度；低温缩裂，由于材料的收缩限制而产生较大的拉应力，当它超过材料相应条件下的抗拉强度时产生开裂。5水泥路面的破坏形式与原因：裂缝类：横向、纵向裂缝、斜的裂缝等，板的强度不够，路基脱空等；变形类：沉陷、胀裂等，路基压实度不足，脱空，不均匀沉降，温度应力过大等；接缝损坏类：错台、唧泥、接缝碎裂、填料损坏等，路面胀缩受阻，产生较大的应力；表面损坏类：露骨，坑槽，磨光等，集料含泥量大，砂浆过少，水灰比不大。四、论述题（每题10分，共40分）1路基工程的压实机理：土是三相题，土粒为骨架，颗粒之间孔隙为水和气体所占据，通过压实使土粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位质量提高，形成密实整体，稳定性提高。2常见的破坏形式：1）沿基底滑动； 2）绕墙趾倾覆； 3）墙身被剪断；4）基底应力过大，引起不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。（1）增加抗滑稳定性的方法：设置倾斜基底；采用凸榫基础。（2）增加抗倾覆稳定性的方法：拓宽墙趾；改变墙面及墙背坡度；改变墙身断面类型。3.沥青路面产生车辙的原因是：沥青混合料的动稳定度不足；沥青混合料现场压实度不够；土基的补充压实；车辆超载严重；结构层材料的侧向位移等；控制措施：设计时保证沥青混合料的动稳定度满足要求；严格控制混合料现场压实度；严格控制土基压实度；防治超载车辆；增加混合料抗剪能力。4.水泥混凝土路面的类型有：普通混凝土路面；钢筋混凝土路面；连续配筋混凝土路面；预应力混凝土路面等。普通混凝土路面特点：板间要设置接缝，只在接缝处和板边设置钢筋。钢筋混凝土路面特点：路面结构中配置钢筋，配筋的主要目的是控制混凝土路面板在产生裂缝之后保持裂缝紧密接触，裂缝宽度不会扩张。连续配筋混凝土路面特点：在路面纵向配有足够数量的不间断连续钢筋，路面不设横向胀缝和缩缝。预应力混凝土路面特点：改善结构的使用性能，延缓裂缝的出现，减小裂缝宽度；截面刚度显著提高，挠度减小，可建造大跨度结构。受剪承载力提高：施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成，使受剪承载力得到提高。 卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复：由于预应力的作用，使用活荷载移去后，裂缝会闭合，结构变形也会得到复位。 提高构件的疲劳承载力：预应力可降低钢筋的疲劳应力比，增加钢筋的疲劳强度。试卷编号：14一、名词解释（每题3分，共15分）1、压实度：工地实测干容重g，它与g0值之比的相对值称为压实度。2、临界荷位：为了简化计算工作，通常选取使面板内产生最大应力或最大疲劳损伤的一个荷载位置作为应力计算时的临界荷位。3、劲度模量：材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。4、计算弯沉：它是根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层的类型而确定的路面弯沉实际值，是路面厚度计算的主要依据。5、翘曲应力：由于板的自重，地基反力和相邻板的钳制作用，使部分翘曲变形受阻，从而使板内产生翘曲应力。二、选择题（单选与多选题，每题1分，共15分）1-5 B CD D AC C6-10AB AC ABCD B AB11-15 ABC B AB AD BD三，简答题答；主要因素有：流水冲刷边坡或施工不当引起的溜方边坡坡变过陡或边坡坡脚被冲刷掏空引起的滑坡流水冲刷，边坡过陡或地基承载力过低。答：路面按其使用性能分为：高级路面次高级路面中级路面低级路面按力学特点分为：柔性路面刚性路面半刚性路面答：路面设计中使用累计当量轴次的概念。首先选定一种标准轴载，把不同类型轴载作用次数按照换算前后达到相同的临界状态为标准，换算为选定的标准轴载。我国路面设计以双轮组单轴100KN为标准轴载。答：路面表面排水中央分隔带排水路面内部排水答：用水泥、石灰等无机结合料处治土或碎石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层称为半刚性基层。半刚性基层具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等优点，但其耐磨性和抗冲刷性能差。四、论述题（每题10分，共40分）1试述水泥混凝土路面与沥青路面的力学特点、种类与二者的区别。（1）水泥混凝土路面：刚性路面，强度高，稳定性好等。普通，连续配筋，预应力，钢纤维等。（2）沥青混凝土路面：柔性路面，噪音小，行车舒适，易养护维修等。沥青砼，热拌沥青碎石，乳化沥青碎石，沥青贯入式，沥青表处治等。2重力式挡土墙的破坏类型及增加稳定性的措施？破坏：墙体沿土压力方向产生滑移；墙体绕墙趾向外转动倾覆；墙体不均匀沉陷；基地应力过大，引起的不均匀沉降而使墙身倾斜；稳定性验算项目：抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算（1）增加抗滑稳定性的方法：设置倾斜基底；采用凸榫基础。（2）增加抗倾覆稳定性的方法：拓宽墙趾；改变墙面及墙背坡度；改变墙身断面类型。3我国现行的沥青路面设计规范中进行路面结构计算时各结构层采用何种模量