西南交大路基工程

1、路基工程三、主观题（共12道小题）19. 简述路基工程的特点参考答宰：1）材料复杂，路基建筑在土石地基上并以土石为建筑材料；2）路基完全暴露在大目然中f受环境影响大；3）路基同时受轨道静荷载和J列车动荷载的作用。20. 路基工程的基本性能有哪些参考答宰:1）承载能力；2 ）耐久性；3 ）整体稳定性;4 ）水热稳定性21. 影响路肩竟度的因素主要有哪些参考答宰：1）路基稳定的需要,特别是浸水以后路堤边坡的稳定性。2 ）满足养护维修的需要。3）保证行人的安全，符合安全退避距离的要求。4 ）为路堤压密与道床边坡坍落留有余地。22. 路基顶面的形状有哪些?是根据什么确主的参考答宰：路基顶面的形状有平面

2、、拱面等。非渗水土和用封闭层处理的路基面应设路拱。渗水土和岩石（年平均降水量大于400mm地区的易 风化泥质岩石除外）的路基面均为平面.23. 渗水土路基和非渗水土路基如何连接参考答宰:有路拱路基和无路拱路基衔接时，自两者的衔接处起，在岩石或渗水土地段山非渗水土路基向渗 水土路基顺坡，其过渡段长度不应小于10mo24. 路基的基床要求是什么参考答宰：1）强度要求2）刚度要求3）优良的排水性25. 简述路基基床病害类型及产生的原因参考答宰：基床部分的路基病害可分为,即翻浆冒泥、下沉、外挤和冻害四大类。基床病害的发生是基床土质不良、睡的浸入和列车动荷载同时作用的结果。翻浆冒泥发生于基床土质不良的部

3、位,填料遇水软化,因列车的振动挤入道昨，脏污道床.下沉主要是因为基床填筑密实度不够和强度不足所致.夕卜挤主要是因为基床强度不足二产生剪切破坏或塑性流动.冻害发生于寒冷地区f由于土中水分冻结和融化引起冻涨融沉.26. 简述路堑边坡的设计原则和主要设计方法参考答宰：设计原则：应根据圉的物力力学彳生质，岩层的产状、节理的发育程度、风化程度，当地的工程地质条件和水文地质条件，结合目 然的极限山坡和已成人工边坡调宜，并考虑将要采用的施工方法等因養，综合分析而定。主要设计方法有力学计算法和地质比拟法。力学计算法是在直清地质条件的基础上，根据力学慨念进行分析计算,对边坡的稳定 性给予主量评价.地质比拟法是根

4、据当地地质构造、地层、岩性、水文地质等条件,夢照目然边坡和已有的人工边坡的稳定,分析和 推断将要开挖的边坡的稳定性.27. 土质路堑边坡形式及坡度应根据什么确定参考答宰：工程地质水文地质条件、土的性质、边坡高度、排水措施、施工方法、并结合自然稳定山坡和人 工边坡的调查及力学分析综合确定。2&岩质路堑边坡形式及坡度应根据什么确定参考答宰:岩质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质水文地质条件、岩性、边坡高度、施工方法，并结合岩 体结构、结构面产状、风化程度和地貌形态以及自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定。必要时可 采用稳定性分析方法进行检算。29. 换算土柱法作了哪些简化假走参考答宰：(1)将列车荷

5、载作为静荷载处理；(2)把列车荷载和轨道荷载的总和简化为与路基同质的土柱均布地作用在路基面上;(3 )横断面分布宽度自枕底两端向下按45。扩散z纵向按平面问题考虑。30. 用图示说明基床表层厚度的确定原则。参考答宰：把荷载动应力沿深度的衰减曲线与路基土动强度(由于确定土的临界动应力的试验工作量很大, 常用静强度乘以0.6的折减系数来替代）随深度增加的曲线證加到同一张图上，它们的交点则表示所 要求的基床加固深度。在此交点以上的基床范围，荷载的动应力大于土的临界动应力，需要进行加固处理或换填优质填 料，以提高临界动应力。()=絶 4周迷二、主观题（共14道小题）16. 简述路基排水设计的基本原则参

6、考答案：1 ）设计前必须进行充分调查研究；2 ）与线路平、纵断面设计密切配合；3）要照顾农田灌溉的需要；4）在不良地质地区,要结合地质结构,山体破碎、岩层渗流等情况,进行单独排水设计; 在枢纽区段站，应结合该类站场设计工作，统一布置单独的排水设备。5 ）应贯彻因地制宜、就地取材的原则。17. 简述路基防护类型、作用及适用条件参考答宰:1. 植物防护（1）铺草皮适用范圉和条件:边坡坡度缓于1： 1.25的土质。（2）种草：适用于边坡坡度缓于1： 1.25的土质（3）种树：种植灌木树种应选择容易成活、根系发达的灌木。2. 坡面的补强及加固（1）抹面：适用于易风化的粘土岩类边坡。（2）喷浆：适用于岩

7、性不同、堑坡稳定、地下水不发育、边坡干燥但陡峻的边坡。（3）土工合成材料复合防护3. 砌石护坡（1）干砌片石护坡：适用于不陡于1： 1.25的土质（包括土夹石）的边坡，且少量地下水渗出的 情况。（2）浆砌片石护坡：适用于不陡于1： 1的各类岩质和土质边坡，厚度一般为：0.3、0.4m。（3）浆砌片石骨架或混凝土骨架护坡（4）浆砌片石护墙：适用于各类土质边坡和易风化剥落且破碎的石质边坡，用以防治较严重的边 坡坡面变形。常作为边坡加固措施。& 土坡发生稳定性分析的本质是什么参考答案：土坡发生稳定性破坏的原因在于边坡体内产生的剪应力大于土体的抗剪强度。因此，边坡稳定性 分析可归结为土的强度问题，即土

8、中一点的剪应力是否大于土的抗剪强度。如果土中形成了一系列极 限平衡点或破裂点并逐渐相连时，就形成了可能的破裂面，从而产生破裂面以上土体整体失稳的现象。19.写出瑞典条分法安全系数的表达式F瑞典条分系町貉E咨心”20.图示边坡稳定分析中地震惯性力的考虑,并写出瑞典条分法计算地震时表破的稳定安全系数。二(硏 cos B-Q sin g) tan 十皿)g.岖血 十二.Qi cos 心 / R夢考答宰:21. 简述库仑土压力的假设条件参考答案：（1）墙后填土为无粘性砂性土；（2）当墙产生一定位移时，墙后的土体将形成一个滑动楔体，并沿墙背和土中的破裂面滑 动，土中破裂面为一平面；（3）将墙身和滑动楔体

9、视作刚体；（4）土压力与墙背法向成角，破裂面反力与破裂面法线成角。22. 简述岀现第二破裂面的条件夢考答案:（1）墙背或假想墙背的倾角大于第二破裂面的倾角，即墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出 现；（2）作用于墙背或假想墙背上的总应力引起下滑力小于该面上的抗滑力。23. 简述折线埋背的土压力计算方法参考答案：计算土压力时通常先分别计算上墙土压力E及下墙土压力氏后叠加。上墙土压力E，不考虑下 墙的存在，用库仑直线墙背公式；下墙土压力可采用延长墙背法或力多边形法计算。24. 当挡土墙受涓动稳主性控制时应采取哪些措施参考答案：若挡土墙抗滑稳定系数不足，可采取以下措施： 换填地基土：在基底以下，换填摩

10、擦系数大伙于墙体产生较大粘聚力的土，厚度0.5m。 设置倾斜基底。 设置凸樺，利用樺前土体产生被动土压力，增加挡土墙的抗滑能力。25. 当挡土墙受倾覆稳定性控制时应采取哪些措施参考答宰：在不增加墙身断面尺寸的前提下，可通过以下措施改善抗倾覆性： 改善胸坡或背坡，在地面横坡平缓和净空不受限制时，放缓胸坡，重心后移，增大力臂或变 直线墙背为仰斜，可减小土压力。 改善墙身断面尺寸，当地面横坡较陡或横向净空受限制时，应使墙尽量陡立，争取有效墙高, 墙背设置衡重台或卸荷板。 展宽墙趾，展宽墙趾可使挡土墙重心后移，加长力臂。26 什么是软土地区路堤临界高度参考答宰:软土地区路堤临界高度包括软土填筑临界高度

11、和软土设计临界高度。软土填筑临界高度是指按地基土仅承受快速施工中形 成的路堤荷载而得出.软土设计临界高度是指软土地基除承受快速施工中形成的路堤荷载外，还应加上列车和轨道荷载，由此得出的 临界荷载为设计临界荷载.27.软土地基加固方法有哪些参考答宰：1）改变路堤本身的结构形式，对地基不作处理,如反压护道、柴排、铺设土工织物等；2）排水固结,提高地基软土的强度,如排水砂井、排水砂垫层等；3 ）人工地基，如换土、侧向约束、碎石桩、加固桩等；2&软土地基路堤施工监测的观测项目一般有哪几个方面参考答宰：1）路堤坡脚及坡脚以外地表的横向变形和竖向变形2）地基竖向变形及横向变形3）孔隙水压力29.渭坡的防治

12、主要措施有哪些参考答宰:1）消除水的有害作用；2 ）改变滑体重心位置;3）修建支扌当建翩）；4 ）改善滑芾土性质二、主观题（共9道小题）13. 写出软土地区路基稳定分析的固结有效应力法安全系数的表达式工（耳 +4儿 +、（ co吟Z7tan%）+l（% co迢刀tan U Q + T* 与_卫AC2（%十）血十工.炉讨如冬AB式中硏i、%分别为滑体中的地基及填土部分土条重量（帅7称）爲土条滑弧与水平面的夹角腹）n 土条滑弧长度O）y地基土的平均固结度愆一一地基土的固结不排水剪内摩捺角（度）J $路堤填土的抗剪強度工T滑动土条的抗滑切向分力（刃V7 m）参考答宰:14. 画出在进行滑坡稳定分析时

13、，滑坡断面中滑坡体任一分条的受力简图。并根据受力简图，（1）推导出渭坡推力计算公式;（2）写出判定滑坡稳定的表达式 参考答宰:这样，作用于第i块上的基本力系有：滑块薙慑W,若滑块上另有附加荷腹也应计人之中；上一块传给下一块的剩余下淆力滑面上的黏聚阻力为滑面土的单位黏聚力，厶为滑面长度)，滞床反力S，它为滑床的法向反力&和摩撩阻力Rww的合力.即卓s=& / + 詁灯=亠_(11-19) COS$4S.与滑面法线成p偏角，P为滑带土的内摩擦角。滑面上的黏聚阻力和滑床反力的方 向与本块溝动方向相反.根据力的平衡条件，作用在第i块上的所有力构成力多边形如图11-U所示。各力在滑 动面法线方向的投影之

14、和缭于零，因此，有Ri = W.eosa,4-.-isin(a_i a.)(11-20)心同荐，各力在滑面方向上的投影之和也为零，即可得第i块滑体剰余下滑力为Ei = W4sinat + E1-icos(a1-)a,) K,tan$p,(11-21)=Wsinq WrCQSa, tan的一&/+&_i 也式中 cost*,sin(a,_ia.Jtanp,称为传逼系数，即上块滑休的条间力E-i， 通过该系数转换变成下一块滑体的条间力E,的一部分.当E.为正值时说明滑坡体有下滑推力，是不稔定的，应传给下一块滑体E.为负值时. 表示笫i块滑体稳定，E不能传递；E为零时，表示第块以上甫体处于稳定状态。

15、按上式计算得岀的推力用以判断滑坡体的稳定性时要考虑泪坡育一定的安全储备选用 的安全系数应大于1.在推力计算中安全系数的考虑，铁路支抱规范中是采用加大自亟下滑力，即采用 F.sina.计算推力的.考虑安全系数后所计算出来的推力称为设计推力，它是判断稳定性和 确定建筑物设计荷載的依据考虑安全系数后，式(11-21)应改写为E,三 F.W, si nvW, cosat any. c/, + E-i 叽(11-22)15. 已知一挡土墙的各部分尺寸如图所示。墙胸和墙背的坡度均为1 ： 0.2 ,墙背与填土间的摩擦角20。，基底摩擦系数f=0.4 ,墙背主动土压力Ea=56.8KN/m ,填土容重丫=1

16、9.03/计，挡墙垢工容重丫坦=23.5 KN/m3,基底容许应力a=400kPa ,试检算该墙抗滑、抗倾覆稳定性及基底应力是否超过允许值。氓BGQO 导丄.o一丫 0也wo s纟纟、SPI22 OH迪媒)l&总斎I命十2S52OUCOX4寸IHy曰命十mH 命 胃Hg V氏VMZ (凹娓)& 、色 6g H-b IF-.sstH 命 E、ES9S 丄 SI7WO 售 H 肉 目丫寸W Hd x寸I HU EIIHbnn釆骸嫖羅邂EA刪灼H收W羽 JUVNNOOOTA 刪灼-HS、E、NM89s“eUJ snsu onfS.99I窝6sh旻slooeICDIOZ+l6SCOI.長畝wHla一V

17、 乍-0丄亠 e z卓0;円；谢“磴詁2Ilg; glooCZII耳66二 H XU次 H xz XM1 昌h + 寸 +20十寸二 xg x st?二十& I J+ 負 X6SQOHxdMZoxcn 十一寸二 XIB一 寸L衆总十4Z金“盘|1 H xzoia 寸二+o寸= HE软z + g H 命駐dxv工；凶 乍凸 叫次些 h二。&SOOH i?Mb msooH 斎 一/、 芒6; H汽次公一 二|。舄一 5 H ?凶召I?目H矗远 0启 HNMgx I H 0on三n3n C只鰹鏗藍強TV铝“心I金 心I 6900102 xw HEMIX7Uito参考答宰：19.有一挡土墙高6m如图所

18、示,填土容Y=17.5kN/m3/（p=30/S=22 f试求该墙所受的土压力大小、方向及 作用点并绘制土压应力分布图。=0.38931 9 1 0Ea 二一 丫卫 A2=-x17.5x62 x0.3893 = 122.63Af/ 2 2Ex= -cos5+ a= 122.63x cost33.3 )= 102.SKNfm遲T = % sin (5十胡=122.63X sin(33.3 )= 67.73/m = .7= 17.5x6x0.3893 = 40.88参考答宰:20.分条法检算确走下图路堑边坡的稳定性。图示滑弧为最危险滑弧，各土条的有关数据如图中所示,图中各条斜线上、下的数字分别为作用在该滑面上的法向分力N和切向分力T （单位：KN/m）。要求的稳定系数为1.2.参考答宰：解;稳定系数将图中