2022年东南大学路基路面工程考试复习题及参考答案

1、东南高校路基路面期末复习题 1 ,简答题 1. 路基横断面形式有哪些类型？ 2. 是否可以接受不同性质的土作为路基填料？ 3. 影响路基路面稳固性的因素主要有哪些？ 4. 简述路基沉陷及其缘由； 5. 陡坡路堤可能的滑动形式有那些？产生滑动的主要缘由是什么？ 6. 冲刷防护有哪些方法和措施？ 7. 什么是挡土墙？怎样对挡土墙进行分类？ 8. 路基排水设施有哪些？ 9. 旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型？ 10. 垫层有哪几种类型？各起什么作用？ 2 ,论述题 1. 为什么正确含水量可以获得好的压实成效？怎样把握含水量？ 2. 在重复荷载作用下,路基将产生什么样的变形结果？为什么？ 3. 挡

2、土墙倾覆的缘由是什么？如何增强挡土墙的抗倾覆稳固性？ 4. 挡土墙产生滑移破坏的缘由是什么？如何增强挡土墙的抗滑稳固性？ 5. 旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型？如何选用？ 6. 在沥青路面和水泥路面的结构设计中,轴载换算有什么不同？为什么？ 精品资料 第 1 页,共 18 页3 ,分析与运算题 1某砂类土挖方路基边坡, =27 ,c , =16.90KN/m 3,接受 边坡 1 ；假定 K c ； 验算边坡的稳固性； 当 K min =1.25 时,求答应边坡坡度； 当 K min =1.25 时,求边坡答应最大高度； 26cm ,取弯拉弹性模量 3 2某新建大路某路段,初拟一般水泥混凝

3、土路面板厚 10 4MPa ；基层选用水泥稳固砂砾,厚 25cm ,回弹模量 500MPa ；垫层为自然砂砾,厚度 25cm ,回弹模量 300 MPa ；路基土回弹模量 30 MPa ；试求该路段基层顶面当量回弹模量； 3大路自然区划 II 区某二级大路接受一般水泥混凝土路面结构, 基层为水泥稳固砂砾, 垫层为石灰土,水泥混凝土板平面尺寸为 4.5m ,长为 ,纵缝为设拉杆的平缝,横缝为 不设传力杆的假缝；初拟板厚 h =23 cm ,取弯拉强度标准值为 fr =5.0 MPa ,相应弯拉弹性 模量为 Ec 10 4MPa ；设计基准期内设计车道标准轴载累积作用次数为 N e=1500104

4、轴次,基层顶面当量回弹模量 Et =178MPa ； 运算荷载疲乏应力？ 运算温度疲乏应力？ 验证该路面结构能否承担设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲乏作用； 4某路段路基填土高度 220cm ,水泥混凝土路面结构层当量厚度 88cm ,路基工作区 深度 280 cm ,问原地基是否承担车辆荷载？为什么？ 5某路堤填料 42 ,边坡 1 ： ,砂类土,判定该路堤是否失稳； 精品资料 第 2 页,共 18 页参考答案 一,名词说明 1. 路床： 路床是路面的基础, 是指路面结构层底面以下 80cm 深度范畴内的路基部分； 路床分上, 下两层： 路面结构层底面以下 0-30cm 深度范畴内的路基

5、称为上路床； 路面结构层底面以下 30-80cm 深度范畴内的路基称为下路床； 2. 面层： 直接与行车和大气接触的表面层次； 与基层和垫层相比, 承担行车荷载较大的垂直压力, 水平力和冲击力的作用, 仍受降水和气温变化的影响； 应具有较高的结构强度, 抗变形才能 和水温稳固性,耐磨,不透水,表面仍应具有良好的平整读和粗糙度； 3. 路基干湿类型： 路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态；路基的干湿类型划分为干燥, 中湿,潮湿和过湿四类； 4. 路基工作区： 在路基的某一深度处, 当车辆荷载引起的垂直应力与路基路面重量引起的自重应力之比 很小,仅为 1/10 1/5 时,车辆荷载引起

6、的应力可以忽视不计,该深度范畴内的路基称为路 基工作区； 5. 正确含水量： 使土体产生最大干密度时的含水量,称之为正确含水量； 6. 标准轴载： 路面设计以汽车双轮组单轴载 100KN 为标准轴载, 用 BZZ-100 表示, 需要将混合交通 精品资料 第 3 页,共 18 页的各种轴载和通行次数依据等效损坏的原就换算为标准轴载的通行次数； 7. 其次破裂面： 往往会遇到墙背俯斜很缓,即墙背倾角 很大的情形,如折线形挡土墙的上墙墙背,衡 重式挡土墙上墙的假象墙背； 当墙后土体达到主动极限平稳状态时, 破裂棱体并不沿墙背或 假想墙背滑动, 而是沿着土体的另一破裂面滑动, 这一破裂面称为其次破裂

7、面； 而远离墙的 破裂面称为第一破裂面； 8. 基层： 主要承担车辆荷载的竖向压力,并把由面层传递下来的应力扩散到垫层和土基,是路面 结构中的承重层, 应具有足够的强度, 刚度和扩散应力的才能, 以及良好的水稳性和平整度； 9. 分别式加铺层： 在旧混凝土面层与加铺层之间设置由沥青混凝土, 沥青砂或油毡等材料的隔离层, 这样 的加铺层称为分别式加铺层； 10. 设计弯沉： 路面设计弯沉是依据设计年限内设计车道通过的累计当量轴次, 大路等级, 面层和基层 类型确定的,相当于路面竣工后第一年的不利季节,路面在标准轴载 100KN 作用下测得的 最大回弹弯沉值； 二,简答题 1. 答题要点： 路基横

8、断面形式分为路堤,路堑和半挖半填路基三种类型；路堤是指路基 设计标高高于原地面标高需要借土填筑而形成的填方路基； 路堑是指路基设计标高低于原地 面标高需要实施开挖而形成的挖方路基； 假如路基一侧填筑而另一侧开挖, 就称为半挖半填 路基； 精品资料 第 4 页,共 18 页2. 答题要点： 性质不同的土一般不能混合填筑,只能分层填筑；答应砂类土,亚粘土, 砾石等在混合状态下填筑,取土场内这些类型的土的自然混合物可以直接用来铺筑路基； 3. 答题要点： 影响路基路面稳固性的因素可以分为两类： （ 1）自然因素：地势条件,气候条件,水文和水文地质条件,地质条件,路基土类别, 植被发育情形等； （ 2

9、）人为因素：荷载作用,路基路面结构,施工方法,养护措施等； 4. 答题要点： 在路基表面垂直方向上产生的较大沉落,称为路基沉陷；产生路基沉陷 的缘由主要有三：路基填料不良；施工压实不够；地基强度不足； 5. 答题要点： 陡坡路堤可能显现的滑动形式有三种情形： 基底为岩层或稳固山坡,路堤沿接触面滑动； 基底为较软的掩盖层山坡,下卧基岩较陡,滑动有两种可能,一是路堤连同掩盖层 一起沿基岩滑动,二是路堤沿接触面滑动； 基地为较软的岩层,滑动也有两种可能,一是沿软的岩层某一最弱的结构面滑动, 二是沿接触面滑动； 陡坡路堤整体滑动的主要缘由是： 路堤填筑前未清表或未挖成阶梯状； 路堤上方山坡排水不畅；

10、坡脚未进行必要 的支撑； 6. 答题要点： 冲刷防护一般分为直接防护和间接防护两类； 直接防护主要是对河岸或路堤边坡实行包括砌石,抛石,石笼,浸水挡墙,土工模袋 等直接加固措施,以抗击水流的冲刷,特点是尽可能不干扰或很少干扰原先的水流性质； 间接防护主要是修筑顺坝,丁坝,格坝等导流结构物,转变水流性质,迫使水流偏离 精品资料 第 5 页,共 18 页被防护路段,完全解除水流对局部堤岸的冲刷破坏作用； 7. 答题要点： 挡土墙是支撑路堤填土或山坡土体, 防止填土或土体变形失稳的结构物； 依据挡土墙设置位置不同,可以把挡土墙分为路堑挡土墙,路堤挡土墙,路肩挡土墙, 山坡挡土墙； 依据挡土墙的结构不

11、同,可以把挡土墙分为重力式,加筋土式,悬臂式,扶壁式,锚 杆式,锚定板式,柱板式等多种结构形式的挡土墙； 依据墙体材料不同可以把挡土墙分为石砌挡土墙,砖砌挡土墙,水泥混凝土挡土墙, 木质地土墙； 8. 答题要点： 路基排水设施分为地表排水设施和地下排水设施两大类： 地表排水设施主要有边沟,截水沟,排水沟,跌水,急流槽,倒虹吸,渡槽等； 地下排水设施主要有盲沟,渗沟,渗井等； 9. 答题要点： 旧水泥混凝土路面加铺层结构类型有： 分别式加铺层； 结合 式加铺层； 沥青混凝土加铺层结构；将旧混凝土板破裂成小于 4cm 的小块,用作新建 路面的底基层或垫层,并按新建路面设计； 10. 答题要点： 垫

12、层按其所起的作用分为排水垫层,隔离垫层,防冻胀垫层等； 排水垫层： 排除渗入基层和垫层的水分, 性；一般接受砂砾碎石等松散颗粒材料； 防止路基过湿而影响路基路面的强度和稳固 隔离垫层：隔断地下水向路面结构层内移动；一般接受粗粒料或土工合成材料； 防冻胀垫层：在季节性冰冻地区,需要考虑防冻胀最小厚度要求； 三,论述题 1. 答题要点： 正确含水量能得到最好的压实成效,这是由于：当土中含水量较小时, 精品资料 第 6 页,共 18 页主要为粘结水, 形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜, 土颗粒间的摩阻力较大, 因而土颗粒难 以挤密,不简洁压实；随着含水量逐步增大,水在土颗粒间起着润滑作用,土体变得易于

13、压 实；如土中含水量进一步增大,土中间隙被自由水充盈,压实成效反而降低；因此,只有在 正确含水量条件下, 才能获得最好的压实成效； 实际工作中, 当填料含水量小于正确含水量 时,可以在整型工序前 1224h 均匀洒水,闷料一夜后再行碾压；假如填料含水量小于正确 含水量,应翻拌晾晒或掺石灰,使含水量略大于（ 0.5%1.0% ）时进行碾压； 2. 答题要点： 路基在重复荷载作用下,将产生弹性变形和塑性变形；每一次荷载作用 之后,回弹变形即行消逝, 而塑性变形不再消逝, 并随荷载作用次数的增加而累积逐步加大, 但随着荷载作用次数的增加,每一次产生的塑性变形逐步减小；产生的变形结果有两种： 土粒进一

14、步靠拢,土体进一步逐步密实而稳固； 累积变形逐步进展成剪切破坏； 显现哪一种变形结果取决于三种因素： 土的类别和所处的状态（含水量,密实度,结构状态） ； 应力水平（亦称相对荷载） ； 荷载作用的性质 . 即重复荷载的施加速度,作用的的连续时间和重复作用频率； 3. 答题要点： 对于墙趾的稳固力矩 My 与倾覆力矩 ML之比 My K 0,挡 ML土墙就不稳固；假如 My 0 ,挡土墙就会倾覆； ML增强挡土墙抗倾覆稳固性的措施主要有： 拓宽墙趾 在墙趾处拓宽基础以增加稳固力臂,但在地面横坡较陡处,会因此引起墙高增加； 转变墙面及墙背坡度 精品资料 第 7 页,共 18 页改缓墙面坡度可增加稳

15、固力臂,改陡俯斜墙背或改缓仰斜墙背可削减土压力；在地面 纵坡较陡处,须留意对墙高的影响； 转变墙身断面类型 当地面横坡较陡时,应使墙胸尽量陡立,这时可转变墙身断面类型,如改用衡重式墙 或者墙后加设卸荷平台,卸荷板,以削减土压力并增加稳固力矩； 加固地基,提高地基承载力； 4. 答题要点： 沿基底的抗滑力与滑动力的比值, 不稳固；假如 KC 0,挡土墙就会产生滑移破坏； 增强挡土墙抗滑稳固性的措施主要有： 接受倾斜基底,倾斜基底与水平面的夹角 即抗滑稳固系数 KC KC ,挡土墙就 0 不宜过大,以免基底下墙趾前发生剪切 破坏；一般土质地基 0111836（1：5）；岩石地基 0182606（1

16、： 3） 基底设置凸榫,利用凸榫前的被动土压力增加抗滑稳固性,凸榫后缘至墙踵连线与 水平线的锐夹角 ,凸榫前缘至墙趾连线与水平线的锐夹角 45 ； 25. 答题要点： 旧水泥混凝土路面加铺层结构类型有： 分别式加铺层； 结合 式加铺层； 沥青混凝土加铺层结构；将旧混凝土板破裂成小于 4cm 的小块,用作新建 路面的底基层或垫层,并按新建路面设计； 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷才能评定等级为中或次, 或者新旧混凝土板的 平面尺寸不同,接缝形式或位置不对应或路拱横坡不一样时,应接受分别式混凝土加铺层； 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷才能评定等级为优良, 面层板的平面尺寸及接 缝布置合理,

17、路拱横坡符合要求时,可接受结合式混凝土加铺层； 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷才能评定等级为优良或中时, 可接受沥青加铺 层；应依据气温,荷载,旧混凝土路面承载才能,接缝处弯沉差等情形选用合适的减缓反射 精品资料 第 8 页,共 18 页裂纹的措施；沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定； 如旧混凝土路面损坏状况等级为差时,宜将旧混凝土板破裂成小于 4cm 的小块,用 作新建路面的底基层或垫层,并按新建路面设计； 6. 答题要点： 将混合交通的各种轴载和通行次数依据等效损坏的原就换算为标准轴载 的通行次数；不同轴载的作用次数 Ni 等效换算成标准轴载当量作用次数 N s 的换算公式： N

18、 s Pi nN i P 式中： P 标准轴载重, P =100KN ； Pi i级轴载重（ KN）； 反映轴型（单轴,双轴或三轴）和轮组（单轮或双轮）影响的系数； n 与路面结构特性有关的系数； 由于沥青路面,水泥混凝土路面,半刚性路面的结构特性不同,损坏的标准也不同,因 而 和 n 的取值各不相同； 在沥青路面结构设计中： 当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时 ,凡轴载大于 25KN 的各级 轴载 包括车辆的前,后轴 Pi 的作用次数 ni 均按下式换算成标准轴载 P 的当量作用次数 N； 式中： Nk C1C 2 ni Pi P /日； i 1 N标准轴载的当量轴次,次 /日

19、； ni 被换算车辆的各级轴载作用次数,次 P 标准轴载, KN ； Pi 被换算车辆的各级轴载, KN ； 精品资料 第 9 页,共 18 页k 被换算车辆的类型数； C1 轴数系数, C11 1.2m 1 , m 是轴数；当轴距大于 3m 时, 按单独 的一个轴载运算,当轴距小于 3m 时,就考虑轴数系数； C 2 轮组系数,单轮组为 ,双轮组为 1 ,四轮组为 ； 当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于 50KN 的各级轴载 包括车辆的 前,后轴 Pi 的作用次数 ni ,均按下式换算成标准轴载 N k 8 C1 C2 ni Pi P iP 的当量作用次数 N ； 式中： C1 轴

20、数系数, C1 1 2m 1 ； ,四轮组为 ； C2 轮组系数,单轮组为 ,双轮组为 在水泥混凝土路面结构设计中： 凡是两轴六轮及两轴六轮以上车辆包括前后轴均应换算成标准轴载； 对于两轴四轮以下 车辆,因其轴载在混凝土板内产生应力很小,引起的疲乏损坏可以忽视不计； Ns nNiiP 100 16 i 1 式中： N s 100kN 的单轴 -双轮组标准轴载的作用次数； Pi 单轴 -单轮,单轴 -双轮组,双轴 -双轮组成或三轴 -双轮组轴型 i 级轴载的总 重（ kN） n 轴型和轴载级位数； Ni 各类轴型 i 级轴载的作用次数,次 /d； i 轴-轮型系数,单轴 -双轮组, i=1 ；单

21、轴 -单轮, i3 =2.22 10 Pi ； 双轴 -双轮组, i510 Pi ；三轴 -双轮组, i810 Pi 精品资料 第 10 页,共 18 页四,分析与运算题 1参考答案： 边坡最小稳固性系数 K min K c ,该边坡稳固； 当 K min =1.25 时,最大答应边坡坡度为 1 ：； 当 K min =1.25 时,边坡答应最大高度 H 为 ； 2参考答案： 基层顶面的当量回弹模量 Et MPa 3参考答案： 荷载疲乏应力 pr MPa 温度疲乏应力 tr MPa 验证该路面结构能否承担设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲乏作用 rr pr tr f r MPa 因此,该路面

22、结构能够承担设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲乏作用； 4参考答案： 由于： Zs=280-88=192 cm 220 cm 所以,原地基不承担车辆荷载； 5参考答案： 据题意： tg 42 0 0 4 2 0 3 因 tg 1 tg 故 该路堤稳固,其边坡不会滑动； 精品资料 第 11 页,共 18 页运算题汇总 1 ,依据下图求整个路堑边坡的剩余下滑力, 滑动土体的 3,内摩擦角 =10, C 2kN/m 2,安全系数 K 1 ,滑体分块重量： Q1 122.4kN, L 1 =5.7m, Q 2 472.9kN, L 2=8.0m, Q3 690.2kN, L 3 =9.2m, Q 4

23、 688.5kN, L 4=9.2m. 143230 45 10 8 2 ,两挡土墙高均为 5m（见图）,土的容重 3,内摩擦角 =30,墙背摩擦角 =20, 试用库仑理论运算墙背 AB 所受的主动土压力大小,方向,作用点及绘出土压应力图； A A m 5= H2 . 0 : 1m 5 = H 2 . 01 : B B 3 ,已知某路堑边坡高为 8m ,边坡坡度为 1：,边坡土体为亚粘土, 容重为 3, 土的粘聚力 c 11kPa ,内摩擦角为 并指出其最危险的破裂面的位置； 4 ,图 1 为某重力式挡土墙横断面： =24（tan ）,试分析该路基边坡的稳固性, （ 1 ）列出图中所示 A ,

24、B , C, D, E 各部分的名称； 精品资料 第 12 页,共 18 页（ 2 ）地面横坡的陡缓将影响 B 和 E 的形式,请分析一下 B 和 E 可能的形式及其适应的地 面横坡条件； 5 ,某挡土墙墙后土压力 Ex=172.7kN ,Ey=130.5kN ,Zx= 2.3m ,Zy= ,挡土墙尺寸： 顶宽 b1=1.2m ,墙高 H= 8m ,墙身为等截面,墙背墙面坡度均为 ,基础两侧比 墙身各宽出 ,基础厚 0.6m ,基底为岩石地基,墙体密度 ,基底 摩擦系数为 ,验算其抗滑稳固性； 6 ,某砂类土挖方路基边坡, =27, c , 3 ,接受边坡 1 ；假定 K c ； 验算边坡的稳

25、固性； 当 K min =1.25 时,求答应边坡坡度； , 3 ,接受边坡 当 K min =1.25 时,求边坡答应最大高度； 7 ,某砂类土挖方路基边坡, =27, c 1 ；假定 K c ； 验算边坡的稳固性； 当 K min 时,求答应边坡坡度； 当 K min 时,求边坡答应最大高度； 8 ,某路段路基填土高度 220cm ,水泥混凝土路面结构层当量厚度 88cm ,路基工作区深度 280 cm ,问原地基是否承担车辆荷载？为什么？ 9 ,某路堤填料 42 ,边坡 1 ：,砂类土,判定该路堤是否失稳； 10 ,某路段为粉性土,土的液限 wy ,在最不利季节测得路槽下 80cm 内分

26、层土的稠 度如下： 分界相对稠度为： c1 , c 2 , c 3 =0.55 , 判定该路基的干湿类型； 11 ,现测得原大路在最不利季节路槽下 80cm 内每 10cm 的含水量分别为 及 wy ,求平均相对含水量 wx ； 12 ,已知某路段是粘性土, 3 ,路表距地下水位高度为 ,预估路面厚度约为 30cm , 又得知路表面距地表长期积水高度为 查得有关资料如下： 地下水H1 1.51.7 H 2 H 3 0.8 地下水 H 1 0.8 H 2 0.5 H 3 0.3 试判定该地段的干湿 类型； 运算题答案 （修改过） 1 , 参考答案：第四块剩余下滑力 2 , 参考答案： 精品资料

27、第 13 页,共 18 页左图：破裂角 ,主动土压力系数 a=0.3889,主动土压力 Ea=85.1kN/m , 3, 右图：破裂角 ,主动土压力系数 a=0.2228, 主动土压力 3 ,已知某路堑边坡高为 8m ,边坡坡度为 1：,边坡土体为亚粘土, 容重为 土的粘聚力 c 11kPa ,内摩擦角为 h并指出其最危险的破裂面的位置； A 解：按直线滑动面运算； K F W cos f cL （由于： W hL sin sin sin ） T W sin f 2acot a cot dK 取 d0 ,求得 Kmin 和 0： a0 csc cot 0cot f aacsc Kmin f 2

28、a0 cot 2 a0 f a0 csc Kmin f 2a0 m 2 a0 f 2 a0 m 1 a2c 2 11 H8f tan Kmin f 2a0 cot 2 a0 f cot =0.75 , csc =1.25 , Kmin K0 该路基边坡稳固； cot 0cot f aacsc =0.75+0.637=1.387 ,故 0 =35.79 ,即 最危险破裂面位置的确定利用 K 的表达式进行求导, 得到最危险破裂角 0,即可确定； 4 ,图 1 为某重力式挡土墙横断面： （ 1 ）列出图中所示 A ,B , C, D, E 各部分的名称； （ 2 ）地面横坡的陡缓将影响 B 和 E

29、的形式,请分析一下 B 和 E 可能的形式及其适应的地 面横坡条件； 精品资料 第 14 页,共 18 页答：（ 1 ）A ：墙顶； B：墙背； C：墙踵； D：墙趾； E 墙面； （ 2）地面横坡较陡时,墙背宜接受俯斜或垂直,墙面应与之相协作,接受直立或较陡 的坡度；地面横坡较缓时,墙背可接受仰斜或垂直,墙面应与之相协作,接受较缓的坡度； 5 ,某挡土墙墙后土压力 Ex=172.7kN ,Ey=130.5kN ,Zx= 2.3m ,Zy= ,挡土墙尺寸： 顶宽 b1=1.2m ,墙高 H= 8m ,墙身为等截面,墙背墙面坡度均为 ,基础两侧比 墙身各宽出 ,基础厚 0.6m ,基底为岩石地基

30、,墙体密度 ,基底 摩擦系数为 ,验算其抗滑稳固性； 解： K s G *G E y 4.4 * 8 * 4.8 * Ex 1 / 2 K s * 所以此挡土墙的抗滑稳固性中意要求； 6 ,某砂类土挖方路基边坡, =27, c , 3 ,接受边坡 1 ；假定 K c ； 验算边坡的稳固性； 当 K min =1.25 时,求答应边坡坡度； 当 K min =1.25 时,求边坡答应最大高度； 解：据题意,砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法求解； f = tg 27；a02c 2； mctg ； H 求边坡最小稳固性系数 K min 21 K min f 2a m 2 a f a m21 0.5095 2 0.2350 20.2350 0.5095 K c 因此,该边坡稳固； 当 K min =1.25 时,求最大答应边坡坡度 Kmin 2 f 2a0 m 2 a0 f a0 m 1 1 0.5095 2 0.2350m 22 0.2350 0.50950.2350m经整理得： 22.4488m 0.8627 0 解得： m, 取 m 因此：当 K min =1.25 时,求最