路基路面工程试券和解答

（1）路基路面工程

2、简述边坡防护与加固的区别，并说明边坡防护有哪些类型及适应条件？

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、试列出工业废渣的基本特性，通常使用的石灰稳定工业废渣材料有哪些？

（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、沥青路面产生车辙的原因是什么？如何采取措施减小车辙？

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。

7、浸水路基设计时，应注意哪些问题？

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。

10、简述沥青路面的损坏类型及产生的原因。

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。

11石路基和挡土墙路基有何不同？

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。

12、边坡稳定性分析的力学方法有哪几种？各适合什么条件？

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。

13、简述道路工程中为何要进行排水系统设计？

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。14、何谓轴载换算？沥青路面、水泥混凝土路面设计时，轴载换算各遵循什么原则？

（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。

15．简述路基施工的基本方法有哪几类？施工前的准备工作主要包括哪三个方面？（5分）

(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

16．对路面有哪些基本要求？（3分）

强度与刚度、平整度、抗滑性、耐久性、稳定性、少尘性。18. 刚性路面设计主要采用哪两种地基假设，其物理概念有何不同？我国刚性路面设计采用什么理论与方法？（11分）

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μ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。

19. 路基防护工程与加固工程有何区别，试列举常用的防护措施？（5分）

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。

20．简述半刚性基层材料的优、缺点。（5分）

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。

21．路基干湿类型分为哪几类，如何确定？（5分）

干燥、中湿、潮湿、过湿。

用土的稠度Wc确定。

22．路基边坡稳定分析有哪几种方法，各适应什么场合？稳定系数K的含义？（8分）

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K＝F/T

圆弧法中K=Mr/Ms

23．路面有哪些类型？分别说明其特点（7分）

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。

24．简述我国现行柔性路面设计理论和方法？画出设计计算图，指明计算点位；模量类型与层间接触条件（10分）

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。

27．对路面有哪些基本要求？（4分）

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。

28．试列出半刚性材料的基本特性和通常的种类？（6分）

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。

29.简述高速公路的特点？（10分）

高速公路的特点：设计指标高，交通全封闭，行车速度高。

31．沥青路面的破坏状态有哪些？对应的应采用哪些控制指标？我国沥青路面设计采用那些指标？（10

分）

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。

32．纯碎石材料强度构成及其原则，影响强度的主要因素？

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。

34．试列出半刚性材料的基本特性和通常的种类？

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。

35. 沥青碎石与沥青混凝土有何不同?

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。

36．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。

37．试述路基工程的压实机理、影响压实的因素和压实指标。

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。

38．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和层间接触条件？

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。

40. 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。

41. 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。

42. 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。

43. 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。①路堤；②路堑；③半填半挖。

（2）①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。②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。③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。

44 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。

48. 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。

50. 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。

51. 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。

52.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：①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。

②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。

③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。

53.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4~6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。