路面工程部分练习题

1、案例题【例题1】公路自然区划区新建一条高速公路，路基土为黄土，采用普通混凝土面层和辗压混凝土基层组成的复合式路面，单幅路面宽11.75m，经交通分析得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3600次，取交通量年平均增长率为7%，试问该公路的交通荷载分级为下列哪一选项？（）（A）极重交通荷载（C）重交通荷载（B）特重交通荷载（D）中等交通荷载【分析】高速公路设计基准期为30年，安全等级为一级，按公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）中表A.2.4。取临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22，由计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为NeN (1 g1 3653600

2、 (1 0.07)30 1 365)tsr grNe 0.220.07=2.38107次依据公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D402011）中表3.0.7分级，得出该高速公路属特重交通荷载等级。故正确选B。案例题【例题2】在某一级公路改建道路设计中，载货车为双后轴（轴距3m）双轮轴，每一后轴重70.2kN，前轴重35kN，若设计弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标，试问该货车通过一次相当于标准轴载BZZ-100作用次数最接近下列哪个选项？（）（A）0.539（C）0.178（B）0.181（D）0.0315【分析】依据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）第3.1.2-1条，该高速

3、公路改建道路设计以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标，对于前轴，轮组系数C2=6.4，轴数系数C1=1。对于后轴，轮组系数C2=1；当双轴或多轴的轴间距小于3m时，轴数系数C1=1+1.2（m-1），则轴数系数C1=2.2。因此，若以设计弯沉值及沥青层层底拉应力为设计指标，该货车通过一次相当于标准轴载BZZ-100作用0.539次。故正确选A。案例题【例题3】在某新建高速公建道路设计中，载货车为双后轴（轴距3m）双轮轴，每一后轴重70.2kN，前轴重35kN，若以半刚性基层层底拉应力为设计指标，试问该货车通过一次相当于标准轴载BZZ-100作用次数最接近下列哪个选项？ （）（A）0.53（

4、C）0.25（B）0.47（D）0.18【分析】依据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）第3.1.2-2条，该高速公路改建道路设计以半刚性基层层底拉应力为设计指标，对于前轴，轮组系数 C2=18.5，轴数系数C1=1。对于后轴，轮组系数C2=1；当双轴或多轴的轴间距小于3m时，轴数系数C1=1+2（m-1），则轴数系数C1=3。因此，若以半刚性基层层底拉应力为设计指标，该货车通过一次相当于标准轴载BZZ-100作用0.181次。故正确选D。案例题【例题1】某新建一级公路，路面使用沥青混凝土，上面层为细粒式沥青混凝土，下面层为中粒式沥青混凝土，基层使用沥青碎石，底基层为级配碎石。已知

5、设计年限内一个车道上累计当量轴载作用次数为400万次/车道，试计算路面的设计弯沉值最接近下列哪个选项？（A）31.6（0.01mm）（C）45.9（0.01mm）（B）34.7（0.01mm）（D）50.5（0.01mm）ld（式3.2.2）【分析】因此本题的为C。根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）ld 600N 0.2 A A AecsbNe设计年限内一个车道累计当量轴次（次/车道）；即400万次 Ac公路等级系数，一级公路为1.0；As面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0Ab路面结构类型系数，沥青基层路面为1.6。 600N 0.2 A A Aldecsb600 (400

6、0000)2.01.01.01.601mm )45(案例题【例题2】某高速公路设计，当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时，Ne=2.098107 ；当进行半刚性基层层底拉应力验算时， Ne=2.673107 。拟定了沥青路面结构组合方案：细粒式沥青混凝土+中粒式沥青混凝土+水泥稳定碎石+密实级配碎石+级配砂砾。水泥稳定碎石90d的极限劈裂强度为0.5MPa，在进行水泥稳定碎石层底弯拉应力验算时，预估最大拉应力不得大于下列哪个选项？（）（A）0.16 MPa（C）0.26 MPa（B）0.21 MPa（D）0.30 MPa【分析】根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）第8.

7、0.6条，沥青混凝土层、半刚性基层和底基层以拉应力为设计或验算指标时，由式8.0.6-1可知，材料的容许拉应力 R=S/Ks，对于无机结合料稳定集料类，由式8.0.6-1可知，Ks= 0.35Ne，根据规范第8.0.5条，公路等级为高速公路时，层底最大拉应力0.11不得大于容许拉应力。故正确是B。0.1.035 (2.0 .11,67102.30cs021 MPa0R.230案例题【例题3】某一级公路，设计年限内设计车道累计当量轴次为420万次，面层使用中粒式密级配沥青混凝土，已知沥青混凝土的极限劈裂强度为0.8MPa。基层使用热拌沥青碎石，底基层使用级配碎石，垫层使用天然砂砾。请问该路面结构

8、设计应以下列哪一项作为设计指标？（A） ld =45.5（0.01mm）（B）R=0.300MPa）（C） ld =45.5（0.01mm），R=0.310MPa（D）ld =45.5（0.01mm），R=0.320MPa分析该路面结构无半刚性基层沥青路面结构层，所以设计指标为路表面的回弹弯沉值、沥青混凝土层的层底拉应力两项。计算路表面回弹弯沉： 600N 0.2 A A A 600 (4200000)2.0ld6.1.45( 01mm )0.10.1ecsb计算沥青混凝土层的层底拉应力：SS0.0310MPaR.022e).22/ A.009(42010/0.1c故正确是C。案例题【例题4】

9、某二级公路，双向双车道，使用年限12年。面层采用中粒式密级配沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层为填隙碎石。根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006） 规定，设计时需要对水泥稳定碎石结构层层底拉应力进行控制。现经过换算，营运第一年双向日平均当量轴次为1000次/日，年平均增长率4%。已知水泥稳定碎石层90天的极限劈裂强度为0.4MPa。试确定水泥稳定碎石结构层的容许拉应力最接近下列哪一选项？（）（B）0.28MPa（D）0.36MPa（A） 0.24MPa（C） 0.32MPa分析按公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）式（3.1.7）计算Ne11365 100011t

10、0.0412365 N (07) 3.3 106.38 1061.0er.004计算水泥稳定碎石结构层的容许拉应力：SS4.0.024MPaR 10.011e1068.3) .11/ A.035(/1.1c故正确是A。案例题【例题1】某二级公路，路面使用沥青路面。面层为中粒式密级配沥青混凝土，后4cm，基层为沥青碎石7cm，底基层为水泥稳定碎石，厚18cm，垫层为天然砂砾，厚15cm。竣工后在不利季节用BZZ-100标准轴载实测轮隙中心处路表弯沉值，表列为局部路段测点弯沉值。请问路段实测路表弯沉值（0.01mm）与下列哪一项最接近？（A） 45.00mm（C） 49.00mm）（B）47.00

11、mm（D）51.00mm测点12345弯沉值（0.01mm）40.236.141.543.546.0【分析 】路段实测路表弯沉值按公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）式（8.0.15-2）计算对于二级公路，Za=1.5，季节影响系数K1=1.0；由于路面面层厚度低于5cm，所以可以不进行温度修正，K3=1.0。402.361.415.435.460.l 41.46( 11mm )0550 iS i 13 71Z aS K 1K 3 (41.46 .13.711) .10 0.1 47.03( 01mm )50故正确是B。案例题【例题1】某沥青路面进行补强设计，使用BZZ-100标准

12、轴载汽车，用定原有路面的弯沉值，得路段计算弯沉值 ls =350.5（0.01mm），请问计算补强层弯沉值时原路面的当量回弹模量Et与下列哪一项最接近？（）（A） 38MPa（C） 44MPa（B）41MPa（D）47MPa考点4：掌握沥青路面破坏状态及设计标准【分析 】根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）式（9.2.6-1），原路面当量回弹模量值为 1000 2 p mm Et12l07.0 10.651000 21.10.1350.546 MPa故正确是D。案例题1【例题1】 公路自然区划IV区新建一条二级公路，双向两车道，路面拟采用普通水泥混凝土面层，弯拉强度要求5.0M

13、Pa，泊松比0.15，厚0.25cm；基层选用级配碎石，弹性模量300MPa，厚0.20m。路床顶面综合回弹模量为60MPa。试求混凝土板底地基当量回弹模量与以下哪一项接近（）。（A）110MPa（C）130MPa（B）120MPa（D）140MPa案例题1【分析】 根据公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011），按式（B.2.4-1）式（B.4.4-4），板底地基综合回弹模量计算如下 / nnii22i21h 2Eh30 MPaxi 1i 1n hii 1.086.020hx126 ln hx .026 .20 .86 .0n(0 440.442 300 E 60 Etx E12

14、2.2MPa0 E 0 60案例题2【例题2】 公路自然区划IV区新建一条二级公路，双向两车道，设计基准期内设计车道设计轴载累计当量轴次158万次，路面宽7m，拟采用普通水泥混凝土面层，弯拉强度要求4.0MPa，泊松比0.15，厚0.24cm；基层选用级配碎石，弹性模量 300MPa，厚0.20m。路肩面层与行车道面层等厚并设拉杆相连，板底地基当量回弹模量为120MPa，设计荷载100kN。确定路面板的荷载疲劳应力与以下哪一项接近（）。（A）3.40MPa（C）3.60MPa（B）3.50MPa（D）3.70MPa案例题2【分析】根据公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）表E.

15、0.3-1，面层混凝土的弯拉弹性模量为29GPa，普通水泥混凝土面层的弯曲刚度按式（B.2.2-3）计算，相对刚度r按式（B.2.2-2）计算：29000 0.2433hED 34. MN mccc 12 (3c.153 )12(.1 1.21 (34.2 120) 0.796m31E21tc按式（B.2.2-1）计算设计轴载在临界荷位处产生的荷载应力：案例题2按式（B.2.1）计算荷载疲劳应力：其中，考虑接缝传荷能力的应力折减系数Kr，因为路肩采用混凝土，且厚度与路面面层等厚，取0.87。综合系数Kc，根据表B.2.1，取1.05。疲劳应力系数，由式（B.2.3-1）计算。其中，材料疲劳指数

16、，根据B.2.3条，普通水泥混凝土=0.057，则：荷载疲劳应力：案例题3【例题3】 公路自然区划II区新建一条二级公路，拟采用普通水泥混凝土面层，当地的粗集料以花岗岩为主。经交通属中等交通荷载等级。路面宽7m，面层弯拉强度标准值为4.5MPa，弯拉弹性模量29GPa，泊松比0.15，初拟路面厚0.24cm；基层选用级配碎石，弹性模量300MPa，厚0.20m。板底地基当量回弹模量为120MPa。混凝土面板平面尺寸4.5m3.5m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝；设计荷载100kN。试求面板最大温度应力与以下哪一项接近（）。（A）0.49MPa（C）1.09MPa（B）1.49MPa

17、（D）1.29MPa案例题3【分析】根据公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011） （B.2.2-3）计算混凝土面层的弯曲刚度，相对刚度r按式（B.2.2-2）计算29000 0.233h 3ED 30. MN mccc 12 (3c.153 )12(.1 1.21 (30.1 120) 0.763m31E21tc由公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011） 表3.0.10，最大温度梯度取88/m，查附录表E.0.3-2，粗集料为花岗岩的混凝土线膨胀系数c=1010-6/ 。案例题3按式（B.3.3-1）式（B.3.3-3）计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL

18、:L5.4t 1.973 0.7633rsinh(1.97)cos(1.97) cosh(1.97)sin(1.97)C 1 1 0.162 0.838Lcos(1.97)sin(1.97) sinh(1.97)cosh(1.97)4.48hc C.1770.131(1 C)LLL77e .448.023.10 83 0 13 (1 0 83 ) 050按式（B.3.2）计算最大温度应力：hE10 106 29000 0.23 88Tccc gB .0508 .149MPat,maxL22案例题4【例题4】 公路自然区划IV区新建一条一级公路，拟采用普通水泥混凝土面层，面层弯拉强度标准值为5.0MPa，当地的粗集料以砾石为主。经计算面层最大温度应力为1.79MPa。试求面板最大温度疲劳应力与以下哪一项接近（）。（A）0.59MPa（C）0.79MPa（B）0.69MPa（D）0.89MPa案例题4【分析】 根据已知条件，最大温度应力：t,max.179MPa温度疲劳应力系数kt按公路水泥混凝土路面设计