路基工程离线作业

1、路基工程第1次作业1. 简述路基工程的特点答：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）路基完全暴露在大自然中，受环境影响大；3）路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。2. 路基工程的基本性能有哪些答：1）承载能力；2）耐久性；3）整体稳定性；4）水热稳定性3. 影响路肩宽度的因素主要有哪些答：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。 4. 路基顶面的形状有哪些？是根据什么确定的答：路基顶面的形状有平面、拱面等。非

2、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。5. 渗水土路基和非渗水土路基如何连接答：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由非渗水土路基向渗水土路基顺坡，其过渡段长度不应小于10m。 6. 路基的基床要求是什么答：1）强度要求， 2）刚度要求，3）优良的排水性7. 简述路基基床病害类型及产生的原因答：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砟，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。外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，由于土中水分冻结和融化引起冻涨融沉。 8. 简述路堑边坡的设计原则和主要设计方法答：设计原则：应根据图的物力力学性质，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，结合自然的极限山坡和已成人工边坡调查，并考虑将要采用的施工方法等因素，综合分析而定。 主要设计方法有力学计算法和地质比拟法。力学计算法是在查清地质条件的基础上，根据力学概念进行分析计算，对边坡的稳定性给予定量评价。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，参照自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。9. 土质路堑边坡形式及坡度应根据什么确定答：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。10. 岩质路堑边坡形式及坡度应根据什么确定答：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。11. 换算土柱法作了哪些简化假定答：（1）将

5、列车荷载作为静荷载处理； （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450扩散，纵向按平面问题考虑。12. 用图示说明基床表层厚度的确定原则。答：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）随深度增加的曲线叠加到同一张图上，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。第2次作业1. 简述路基排水设计的基本原则答：1）设计前必须

6、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。 2. 简述路基防护类型、作用及适用条件答：1.植物防护 铺草皮 适用范围和条件:边坡坡度缓于1：1.25的土质。 种草：适用于边坡坡度缓于1：1.25的土质 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 抹面：适用于易风化的粘土岩类边坡。 喷浆：适用于岩性不同、堑坡稳定、地下水不发育、边坡干燥但

7、陡峻的边坡。 土工合成材料复合防护 3.砌石护坡 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。 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：0.30.4m。 浆砌片石骨架或混凝土骨架护坡 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。 3. 土坡发生稳定性分析的本质是什么答：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

8、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。 4. 写出瑞典条分法安全系数的表达式 5. 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。6. 简述库仑土压力的假设条件答：（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。 7. 简述出现第二破裂面的条件答：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

9、想墙背不妨碍第二破裂面的出现； 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。 8. 简述折线墙背的土压力计算方法答：计算土压力时通常先分别计算上墙土压力E1及下墙土压力E2后叠加。上墙土压力E1，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。 9. 当挡土墙受滑动稳定性控制时应采取哪些措施答：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。 设置凸榫，利用榫前土体产生被动土压力，增加挡土墙的抗滑能力。 10. 当挡土墙受倾

10、覆稳定性控制时应采取哪些措施答：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。 11. 什么是软土地区路堤临界高度答：软土地区路堤临界高度包括软土填筑临界高度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

11、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。12. 软土地基加固方法有哪些答：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；13. 软土地基路堤施工监测的观测项目一般有哪几个方面答：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 14. 滑坡的防治主要措施有哪些答：1）消除水的有害作用；2）改变滑体重心位置；3) 修建支挡建筑物；4）改善滑带土性质第3次作业1.

12、60;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 2. 画出在进行滑坡稳定分析时，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）推导出滑坡推力计算公式；（2）写出判定滑坡稳定的表达式。 3. 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=20º，基底摩擦系数f=0.4，墙背主动土压力Ea=56.8KN/m，填土容重=19.0KN/m3，挡墙圬工容重圬=23.5 KN/m3，基底容许应力=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。 4. 下图为一增设了墙趾台阶的挡

13、土墙，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=18.0KN/m3，挡墙圬工容重圬=23.0 KN/m3，地基容许承载力=500kPa,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。 5. 已知：一路肩挡土墙墙高H，墙背倾角，墙背摩擦角，试绘制土压应力分布图6. 已知：一路堤挡土墙墙高H，墙背倾角，墙背摩擦角，试绘制土压应力分布图7. 有一挡土墙高6m如图所示，填土容重=17.5k/m3,>=30,=22º，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。8. 分条法检算确定下图