路基路面工程例題分析.ppt

例 題 分 析,主講教師：資建民,2,第1章 總論,1哪些學(xué)科與路基路面工程學(xué)科的交叉與發(fā)展將有利于路基路面工程學(xué)科的發(fā)展？ 解答： 材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、結(jié)構(gòu)分析理論、機(jī)電工程、自動(dòng)控制與檢測技術(shù)、系統(tǒng)工程與現(xiàn)代管理科學(xué)等學(xué)科與路基路面工程學(xué)科的交叉與發(fā)展將有利于路基路面工程學(xué)科的發(fā)展。 2什么是路基？什么是路面？ 解答： 路基是在天然地基上按路線的平面位置及縱坡要求開挖或填筑成一定斷面形狀的土質(zhì)或石質(zhì)結(jié)構(gòu)物，而路面是在路基表面上用不同材料或混合料分層鋪筑而成的供汽車行駛的一種層狀結(jié)構(gòu)物。,3,3路基路面結(jié)構(gòu)應(yīng)具有哪些基本性能？ 解答： 足夠的強(qiáng)度和剛度、足夠的穩(wěn)定性、耐久性、表面平整和表面抗滑性能。 4影響路基路面的因素有哪些？ 解答： 自然因素包括地質(zhì)和地理?xiàng)l件、氣候條件、水文及水文地質(zhì)條件和土的類別和強(qiáng)度；人為因素主要包括荷載作用、路基路面結(jié)構(gòu)、施工方法與質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)措施等；路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度和濕度的變化則是影響路基路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的環(huán)境因素。,4,5路基土分成幾類？ 解答： 我國的公路用土根據(jù)土的塑性指標(biāo)、土的顆粒組成特征和土中有機(jī)質(zhì)存在的情況，分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土四類。 6路面是如何分級的？ 解答： 根據(jù)現(xiàn)行道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、路面面層的使用品質(zhì)、材料組成類型及其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，將路面分為高級路面、次高級路面、中級路面和低級路面四個(gè)等級。,5,7路面是如何分類的？ 解答: 路面類型一般按照面層所使用的主要材料劃分，但在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，則主要依據(jù)路面結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下的力學(xué)特征，將路面分為柔性路面，剛性路面和半剛性路面三類。 8路面結(jié)構(gòu)層怎樣分類？各結(jié)構(gòu)層的位置和作用是什么？ 解答: 現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，高級路面結(jié)構(gòu)由面層、基層和 墊層組成，各層又可分為23層。 面層是直接與行車和自然因素相接觸的表面層次，其主 要作用是承受行車荷載引起的垂直力、水平力、沖擊力以及自然因素的作用；基層設(shè)置在面層之下，并與面層一起將車輪荷載的作用傳遞到土基的結(jié)構(gòu)層，瀝青路面的基層是承受車輛荷載作用的主層次，剛性路面的基層是保證整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的整體剛度；墊層介于基層與土基之間，其主要作用是調(diào)節(jié)土基的溫度和濕度狀態(tài)。,6,9對路面結(jié)構(gòu)層的基本要求有哪些？ 解答： 面層要求應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、平整、耐磨、抗滑，同時(shí)還應(yīng)密實(shí)不透水，并且有良好的溫度穩(wěn)定性；瀝青路面的基層要求材料具有足夠的強(qiáng)度和抗變形能力，具有良好的溫度穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，還要求材料具有良好的耐久性，剛性路面的基層要求材料強(qiáng)度均勻，具有良好的整體性和穩(wěn)定性，表面平整，密實(shí)不透水；墊層對材料強(qiáng)度的要求不一定高，但要求其具有良好的水穩(wěn)定性和隔溫性能。 10路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)有哪些？ 解答： 路面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)道路所在地的交通情況、材料供應(yīng)情況、施工技術(shù)條件及投資水平等實(shí)際情況，為車輛全天候通行提供高速、安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的路面結(jié)構(gòu)，要求路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在車輛荷載和多變的環(huán)境因素的重復(fù)交替作用下，仍具有滿足使用要求的性能。,7,第2章 行車荷載、環(huán)境因素與材料的力學(xué)特征,1解釋：BZZ-100、疲勞極限、路基工作區(qū) 解答： 我國現(xiàn)行水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范和瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范均選用雙輪組單軸重100KN的車輛為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ-100表示；疲勞強(qiáng)度的大小隨應(yīng)力重復(fù)作用次數(shù)的增加而降低，而有些材料在應(yīng)力反復(fù)作用一定的次數(shù)后，疲勞強(qiáng)度不再下降而趨于穩(wěn)定，此穩(wěn)定值稱為疲勞極限；在路基的某一深度Za處，當(dāng)輪重所引起的豎向應(yīng)力與路基自重引起的應(yīng)力的比值不超過1/101/5時(shí)，輪重所引起的應(yīng)力對于路基的影響，可忽略不計(jì)，該深度區(qū)范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。 2什么是汽車對道路的動(dòng)力作用，這種動(dòng)力作用有哪三個(gè)特性？ 解答： 在道路上行駛的汽車對于道路的作用，稱為動(dòng)力作用，它對路面施加的荷載具有動(dòng)載特性、瞬時(shí)性和重復(fù)性三個(gè)特征。,8,3汽車軸載和通行次數(shù)的等效換算原則是什么？ 解答：汽車的軸載與通行次數(shù)可以按照等效原則換算為某一標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸載作用次數(shù)。以某一種路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達(dá)到相同的損壞作為換算標(biāo)準(zhǔn)，即以彎沉等效、層底彎拉應(yīng)力等效的原則，通過室內(nèi)或野外的荷載重復(fù)試驗(yàn)，建立不同的荷載與達(dá)到損壞時(shí)的作用次數(shù)之間的關(guān)系式。 4路基潮濕情況的來源及干濕類型有哪些？ 解答：引起路基濕度變化的潮濕來源有如下幾種：（1）大氣降水 通過路面、路肩、邊坡及邊溝滲入路基；（2）地面水 邊溝流水及地表徑流，因排水不良而形成積水滲入地基；（3）地下水 路基下一定范圍內(nèi)滲入地基的地下水；（4）毛細(xì)水 路基下的地下水，因毛細(xì)作用而上升到路基；（5）水蒸氣及其凝結(jié)水 在土的空隙中流動(dòng)的水蒸氣遇冷則凝結(jié)成水；（6）薄膜移動(dòng)水以薄膜的形式從含水量較高處向含水量較低處流動(dòng)，或從溫度較高處向較低處移動(dòng)的水。 路基按其干濕狀態(tài)不同分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類。,9,5什么是路基工作區(qū)深度？ 解答： 在路基的某一深度Za處，當(dāng)輪重所引起的豎向應(yīng)力與路基自重引起的應(yīng)力的比值不超過1/101/5時(shí)，輪重所引起的應(yīng)力對于路基的影響，可忽略不計(jì)，該深度區(qū)范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)，其深度Za則稱為路基工作區(qū)深度。 6土基在重復(fù)荷載的作用下產(chǎn)生的累計(jì)變形可導(dǎo)致哪兩種不同的結(jié)果？ 解答： 土基在重復(fù)荷載作用下產(chǎn)生的累積變形最終可能導(dǎo)致兩種截然不同的結(jié)果。其一是土體被逐漸壓實(shí)，土顆粒之間進(jìn)一步互相靠攏，每一次加載所產(chǎn)生的塑性變形量愈來愈小，直至穩(wěn)定；其二是土體在荷載的重復(fù)作用下引起的剪切變形不斷發(fā)展，形成能引起土體整體破壞的剪切面，最后使土基達(dá)到破壞，失去支承荷載的能力。,10,10,7土基的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)有哪些？ 解答: 土基的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)取決于所采用的地基模型。目前世界各國在路面力學(xué)計(jì)算中采用的模型主要是彈性半空間體地基模型和文克勒地基模型兩種。前者采用反映土基應(yīng)力-應(yīng)變特征的彈性模量E和泊松比u作為土基的剛度指標(biāo)；后者用地基反應(yīng)模量K表征土基受力后的變形性質(zhì)，此外，尚有用于表征土基承載能力和進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指標(biāo)加州承載比CBR。 8路基病害產(chǎn)生的主要原因有哪些？ 解答： 路基土體整體或一部分不穩(wěn)定； 路基以下的地基土體不穩(wěn)定； 重復(fù)的行車荷載作用； 填土方法不正確或壓實(shí)不足； 自然因素的作用(含水量變化、溫度變化)。,11,9路面結(jié)構(gòu)層因材料的抗剪強(qiáng)度不足而引起的破壞現(xiàn)象主要有哪三種情況？ 解答： （1）路面結(jié)構(gòu)層厚度較薄，使路面結(jié)構(gòu)總體剛度不足，由面層傳遞給土基的應(yīng)力較大而出現(xiàn)因土基承載能力不足引起的剪切破壞；（2）無結(jié)合料的粒料基層結(jié)構(gòu)組合不合理，由此引起內(nèi)部剪應(yīng)力過大而使部分結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)剪切破壞；（3）面層結(jié)構(gòu)材料本身抗剪強(qiáng)度較低，當(dāng)其承受較大的水平推力時(shí)，出現(xiàn)縱、橫向推移等剪切破壞 10路基的常見病害有哪些？ 解答： （1）路基沉陷 路基沉陷是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落（2）邊坡滑塌 路基邊坡滑塌是最常見的路基病害。根據(jù)邊坡土質(zhì)類別、破壞原因及規(guī)模的不同，可分為溜方與滑坡兩種情況（3）邊坡崩塌和碎落 崩塌和碎落均屬于路塹和半路塹的破壞現(xiàn)象（4）路堤沿山坡滑動(dòng)（5）路堤坍散（6）不良地質(zhì)水文條件造成路基破壞。,12,第3章 一般路基設(shè)計(jì),1什么是一般路基？一般路基設(shè)計(jì)有哪些規(guī)定？ 解答： 一般路基是指在一般工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下，填方高度和挖方深度小于規(guī)范規(guī)定的高度和深度的路基。一般路基設(shè)計(jì)可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)情況，直接套用典型橫斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定。對于工程地質(zhì)特殊路段和高度（深度）超過規(guī)范規(guī)定的路基，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性驗(yàn)算。 2路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容有哪些？ 解答： 路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括路基基身設(shè)計(jì)、路基排水設(shè)計(jì)、路基防護(hù)與加固設(shè)計(jì)，以及其他附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)。其他附屬設(shè)施包括棄土堆、取土坑、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。,13,3路基橫斷面有哪幾種基本形式？ 解答： 路基橫斷面的形式因線路設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高的差而不同，一般可歸納為四種類型：路堤、路塹、半填半挖和不填不挖。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。當(dāng)原地面橫坡大，需一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時(shí)，稱為半填半挖路基。不填不挖路基是指路基標(biāo)高與原地面標(biāo)高相同的路基。 4路堤按填土高度可劃分為哪幾種類型？ 解答： 路堤按其填土高度可劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度低于1.01.5m者，屬于矮路堤；填土高度大于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，即填方總高度超過18m（土質(zhì)）或20m(石質(zhì))的路堤，屬于高路堤；介于兩者之間的為一般路堤。,14,5路堤填料的選擇有哪些規(guī)定？ 解答： 填筑路堤的理想材料是強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便以及運(yùn)距短的巖土材料。 為節(jié)省投資和少占耕地或良田，一般應(yīng)利用附近路塹或附屬工程的棄方作為填料；若要外借，應(yīng)將取土坑設(shè)在沿線的荒山、高地或劣田上。從山坡上取土?xí)r，應(yīng)考慮取土處坡體的穩(wěn)定性，不得因取土而造成水土流失，危及路基和附近建筑物的安全。 不含有害物質(zhì)的礦質(zhì)材料，一般均可用作路基填料。選用時(shí)，最好選用級配較好的粗粒土作為填料。 泥炭、淤泥、凍土、強(qiáng)膨脹土及易溶鹽超過允許限量的土，不得直接用于填筑路基。,15,6路塹的橫斷面有哪幾種基本形式？ 解答： 路塹的橫斷面包括全挖式路基、臺(tái)口式路基及半山洞路基。全挖式路基為典型路塹。若路塹較深，則邊坡穩(wěn)定性較低，可知下而上逐層放緩邊坡成折線型。陡峻山坡上的半路塹，為避免路基外側(cè)的少量填方不易穩(wěn)定，路中心宜向內(nèi)移，盡量采用臺(tái)口式路基。整體性的堅(jiān)硬的巖層，為節(jié)省石方工程，在確保安全可靠的條件下，有時(shí)可采用半山洞路基。 7路基的基本構(gòu)造是什么？ 解答： 路基的幾何尺寸由寬度、高度和邊坡坡度三者構(gòu)成。路基寬度取決于公路的技術(shù)等級；路基高度取決于地形和公路縱斷面設(shè)計(jì)；路基邊坡坡度取決于地質(zhì)、水文條件、路基高度和橫斷面經(jīng)濟(jì)性等因素。,16,8什么是路基寬度？ 解答： 路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。技術(shù)等級高的公路，當(dāng)設(shè)有中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、慢行道或路上設(shè)施時(shí)，均應(yīng)包括這些部分的寬度。路面是指道路上供各種車輛行駛的行車道部分，其寬度根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力及交通量大小而定，一般每個(gè)車道寬度為3.503.75m。路肩是指行車道外緣到路基邊緣，具有一定寬度的帶狀部分，其寬度由公路等級和混合交通情況而定，最小每邊為0.5m，有條件時(shí)應(yīng)取1.0m以上。 9路基邊坡坡度怎么表示？ 解答： 公路路基的邊坡坡度，可用邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表示，并取H=1.通常用1：m或1：n表示其比率，邊坡坡度也可用邊坡角a或表示。,17,10路基工程有哪些附屬設(shè)施？一般情況下都如何設(shè)置？ 解答： 取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等附屬設(shè)施是路基設(shè)計(jì)的組成部分，應(yīng)正確合理設(shè)置。（1）路基取土，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)姆绞剑鐪\挖寬取、坡地取平及設(shè)置取土坑等。（2）棄土堆通常設(shè)在就近低地或路塹的下坡一側(cè)。深路塹或地面橫坡緩于15時(shí)，可設(shè)在路塹兩側(cè)。（3）護(hù)坡道一般設(shè)置在路堤坡腳或路塹坡腳處，邊坡較高時(shí)亦可設(shè)在邊坡中部或邊坡的變坡點(diǎn)處。浸水路基的護(hù)坡道，可設(shè)在浸水線以上的邊坡上；碎落臺(tái)常設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處,位于邊溝的外緣,有時(shí)亦可設(shè)置在挖方邊坡的中間（4）堆料坪可根據(jù)地形及用地條件在公路的一側(cè)或兩側(cè)交錯(cuò)設(shè)置，并與路肩毗連，堆料坪間距一般為100200m，長度約38m,寬為2m。,18,第5章 路基邊坡穩(wěn)定性分析,1直線滑動(dòng)面法和圓弧滑動(dòng)面法各自適應(yīng)的條件是什么？ 解答： 直線滑動(dòng)面適用于內(nèi)聚力很小的砂質(zhì)土的情況。圓弧滑動(dòng)面適用于具有顯著的內(nèi)聚力，而內(nèi)摩擦力較小，土坡破壞時(shí)滑動(dòng)面多為曲線形，而并非簡單的直線滑動(dòng)面的粘性土。 2路基邊坡穩(wěn)定性分析中，有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)如何選擇？ 解答： 參數(shù)選?。夯瑒?dòng)體的重度、滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和等，是路基穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)必需的土工參數(shù)。由于路基處于復(fù)雜多變的自然環(huán)境中，其穩(wěn)定性隨著土的性狀的改變而變化。測定土的物理力學(xué)指標(biāo)時(shí)，取樣、試驗(yàn)條件和方法應(yīng)盡量同路基的實(shí)際工作情況一致。,19,3什么叫當(dāng)量土柱高？ 解答： 當(dāng)量土柱高：在路基穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，車輛荷載處于最不利情況排列時(shí)產(chǎn)生的效果和一定高度的土體產(chǎn)生的效果一樣的土柱高度就是當(dāng)量土柱高。 4路基穩(wěn)定驗(yàn)算的程序有哪些？ 解答： （1）根據(jù)路基土質(zhì)和可能出現(xiàn)的滑動(dòng)面形狀，選擇分析計(jì)算方法；（2）考慮坡體的工作條件，選取滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，求算安全系數(shù)；（3）將每種荷載組合下求得的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的安全系數(shù)與規(guī)定的容許值比較，以判斷路基是否穩(wěn)定。,20,5什么叫工程地質(zhì)法？ 解答： 工程地質(zhì)法：就是對照當(dāng)?shù)鼐哂蓄愃乒こ痰刭|(zhì)條件而處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的自然山坡和穩(wěn)定的人工邊坡，以判別路基是否穩(wěn)定的一種類比經(jīng)驗(yàn)法。該法的關(guān)鍵是要通過認(rèn)真詳細(xì)的調(diào)查和勘察，如實(shí)反應(yīng)路段的地層土質(zhì)和水文地質(zhì)狀況，據(jù)此進(jìn)行類比分析。 6什么叫浸水路堤？哪種情況下需計(jì)入滲透動(dòng)水壓力的影響？ 解答： 浸水路堤：季節(jié)性或長期浸水的河灘路堤、沿河路堤和橋頭引道等，其下部每年遭受短期或長期的水淹沒，這類路堤稱為浸水路堤。但凡用粘性土（不包括滲透性極小的純粘土）填筑的浸水路堤，必須進(jìn)行滲透動(dòng)水壓力計(jì)算。,21,7什么叫陡坡路堤？陡坡路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算的方法步驟有哪些？ 解答： 陡坡路堤：路堤穩(wěn)定度不夠,常常導(dǎo)致路面縱向開裂,甚至誘發(fā)路堤側(cè)向滑塌的或是在坡度較大的山坡上填筑的路堤。 當(dāng)原地面橫坡大于1：2.5時(shí)，需驗(yàn)算路堤沿原地面陡坡下滑的穩(wěn)定性。驗(yàn)算時(shí)，不考慮土體內(nèi)部所產(chǎn)生的局部應(yīng)力，只計(jì)算滑動(dòng)土楔體的最終下滑力，以最終下滑力的正負(fù)來確定路堤的穩(wěn)定性。正值為不穩(wěn)定，負(fù)值為穩(wěn)定。當(dāng)滑動(dòng)面為直線時(shí)，直接根據(jù)公式計(jì)算土楔體的下滑力；當(dāng)路堤修筑在多坡地面上時(shí)，沿基底的滑動(dòng)面為折線形。驗(yàn)算時(shí)，可按天然地面的曲折情況將路堤垂直劃分成若干土條，自上而下逐步累積，分別計(jì)算各土條的下滑力。根據(jù)最后一個(gè)土條的剩余下滑力的正負(fù)確定路堤的穩(wěn)定性。,22,8已知某路堤由雙層土體組成。上層邊坡破率為11.5，土層高為8m，上層土單位體積的重力為17.5KN/m3，內(nèi)摩擦角為30，粘結(jié)力為5.0kPa；下層邊坡破率為11.75，土層高為7m，下層土的單位體積的重力為19.0KN/m3，內(nèi)摩擦角為40，粘結(jié)力為2.0kPa。試確定邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)單位體積的重力、內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力的取值。 解答： 按照“成層的砂性土邊坡”的計(jì)算方法計(jì)算。要確定“邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)單位體積的重力、內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力的取值”，就把劃分的土條的各相應(yīng)參數(shù)分別寫出即可。,23,9已知某碎石路塹邊坡，高11m，坡率為10.75，碎石土的單位體積的重力22KN/m3，內(nèi)摩擦角40，粘結(jié)力c12kPa，試分析此邊坡的穩(wěn)定性。 解答： 可按“勻質(zhì)砂性土路塹邊坡”來處理，將各參數(shù)帶入相應(yīng)公式計(jì)算即可。 10某平原微丘區(qū)二級公路，原地面水平，路堤高16m，路基寬度為12m，路基填土為亞黏土，由試驗(yàn)得到粘結(jié)力c14kPa，內(nèi)摩擦角25，單位體積的重力18KN/m3，設(shè)計(jì)荷載為汽車-20級，現(xiàn)擬定路堤邊坡采用折線形，上部8m高，坡率為11.5，下部8m高，采用11.75坡率，試問該路堤是否穩(wěn)定？ 解答： 可采用“條分法”驗(yàn)算，按照“條分法”的步驟一步步做就可以了，具體參照例題5-1，不過此題目比例5-1要簡單，沒有了動(dòng)水壓力。,24,第7章 路基路面排水設(shè)計(jì),1路基路面排水設(shè)計(jì)的目的與要求分別是什么？ 解答：路基排水設(shè)計(jì)的目的是攔截路基上方的地面水和地下水，迅速匯集基身內(nèi)的地面水，并通過橋涵等將其渲泄到路基的下方；路面排水設(shè)計(jì)的目的是把降落在路表范圍內(nèi)的表面水有效地匯集并迅速排出路界，同時(shí)把路界外可能流入的地表水?dāng)r截在路界范圍外。 施工過程中對路基路面排水的要求：（1）校核全線范圍排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完備和妥善，必要時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)充或修改（2）重視排水工程的質(zhì)量和使用效果（3）設(shè)置施工現(xiàn)場的臨時(shí)性排水措施，保證路面和路基正常條件下進(jìn)行施工作業(yè)（4）消除路面路基和土體內(nèi)與水有關(guān)的隱患，保證公路工程質(zhì)量，提高施工效率； 養(yǎng)護(hù)過程中對路基路面排水的要求：（1）定期檢查與維修排水設(shè)施，保持排水設(shè)施正常使用，水流暢通（2）根據(jù)實(shí)際情況不斷改善路基路面排水條件。,25,2常用的地面和地下排水設(shè)施有哪些？ 解答： 常用地面排水設(shè)備 邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池；常用的地下排水設(shè)備暗溝（管）、滲溝、排水管。 3截水溝在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)滿足哪些要求？ 解答： 要求：（1）降水量較多，且暴雨頻率較高，山坡覆蓋層比較松軟，坡面較高，水土流失比較嚴(yán)重的地段，必要時(shí)可設(shè)置兩道或多道截水溝。（2）山坡填方路段可能遭上方水流作用時(shí)，必設(shè)截水溝攔截山坡水流保護(hù)路堤。（3）截水溝應(yīng)結(jié)合地形和地質(zhì)條件沿等高線布置，將攔截的水順暢地排向自然溝谷或水道。（4）截水溝長度以200m500m為宜，超過500m時(shí)，可在中間適宜位置處增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。（5）截水溝斷面一般為梯形，邊坡坡度為1:1.01:1.5，溝底寬度及溝深度均不宜小于0.5m。,26,4邊溝在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)滿足哪些要求？ 解答： 要求：（1）邊溝排水量不大，一般不需要進(jìn)行水文水力計(jì)算，依沿線具體條件，直接選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面即可。（2）邊溝不宜過長，應(yīng)盡量使溝內(nèi)水流就近排至路旁自然水溝或低洼地帶，必要時(shí)增設(shè)涵洞。（3）邊溝的縱坡（出水口附近除外）一般與路線縱坡一致。平坡路段，邊溝仍應(yīng)保持0.3%0.5%的最小縱坡。邊溝出水口附近，以及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。（4）邊溝可采用三角形、碟形、梯形或矩形橫斷面，按公路等級、所需排泄的流量、設(shè)置位置和土質(zhì)或巖質(zhì)選定。高速公路及一級公路，宜采用三角形或蝶形邊溝；受條件限制而需采用矩形橫斷面時(shí)，應(yīng)在頂面加帶槽孔的蓋板。二級及二級以下公路，可采用梯形橫斷面。,27,5路面的水損壞現(xiàn)象主要表現(xiàn)在哪些方面？ 解答： 主要表現(xiàn)在：（1）使無結(jié)合料處治的松散粒料和路基土的強(qiáng)度降低；（2）使水泥產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，繼而出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、斷裂和路肩破壞等病害；（3）高速行駛的車輛使積存在層間結(jié)合處的水高速流動(dòng)，產(chǎn)生較高的動(dòng)水壓力，使瀝青路面基層中的細(xì)小顆粒出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，最后導(dǎo)致整個(gè)路基路面結(jié)構(gòu)承載能力下降；（4）季節(jié)性冰凍地區(qū)冰凍厚度超過路面結(jié)構(gòu)厚度時(shí)，高地下水位將造成凍脹和翻漿，引起路面結(jié)構(gòu)破壞；（5）使膨（凍）脹路基產(chǎn)生不均勻膨（凍）脹；（6）水的長期作用，使瀝青和礦料之間失去粘結(jié)作用，降低瀝青的路面耐久性，并產(chǎn)生龜裂。 6路面排水系統(tǒng)的主要組成有哪些？ 解答： 路面排水系統(tǒng)主要由路面表面排水、中央分隔帶排水和路面結(jié)構(gòu)內(nèi)排水三個(gè)部分。,28,7路面表面排水設(shè)施主要由什么組成？排水方式有哪幾種？ 解答： 路面表面排水設(shè)施主要由路面橫坡、攔水帶（或矩形邊溝）、泄水溝和急流槽組成。挖方路段的表面水，以橫向漫流的方式匯集于路塹邊溝內(nèi)排除，而填方路段路表面水可采用坡面漫流和集中排水兩種方式排除。 8排水系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)必須滿足的基本要求有哪些？ 解答： （1）路基排水，必須與農(nóng)田排灌和水土保持工作結(jié)合起來考慮（2）流向路基的地面水和地下水（3）路基范圍內(nèi)的水源（4）路基排水一般向低洼一側(cè)排除（5）對于明顯的天然溝槽，一般宜依溝設(shè)涵，不必勉強(qiáng)改溝與合并（6）地面溝渠宜大體沿等高線布置（7）路基排水系統(tǒng)的布置與橋涵布置相結(jié)合（8）水流應(yīng)循最短通路迅速引出路基范圍以外（9）收集現(xiàn)有資料，進(jìn)行總體規(guī)劃,29,9超高路段中央分隔帶排水主要有哪兩種形式？ 解答： （1）凸形中央分隔帶：在中央分隔帶緣石外側(cè)設(shè)置縱向格柵式蓋板溝，并在中央分隔帶內(nèi)設(shè)集水井，最后通過集水井及與集水井相連的橫向排水管將水排出路基范圍以外；（2）凹形中央分隔帶：在中央分隔帶內(nèi)設(shè)置縱向格柵蓋板溝，上側(cè)半幅路面的表面水直接漫流進(jìn)入中央分隔帶內(nèi)的格柵式蓋板溝內(nèi)，并沿溝底縱坡排入集水井，最后通過與集水井相連的橫向排水管排出路基范圍以處。這種排水系統(tǒng)不僅能順暢地排除上側(cè)半幅路面的路表水，還能有效地排除中央分隔帶內(nèi)的積水，但其匯水面積及設(shè)計(jì)徑流量均相應(yīng)較大，故在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理地確定橫向排水管的管徑及間距，以確保其泄水能力。,30,10排水系統(tǒng)中各溝渠排引方向及出水口位置的具體布置按怎樣的步驟進(jìn)行？ 解答： （1）將主要流向路基的天然溝和排水溝規(guī)劃成橫向排水系統(tǒng)（垂直路線方向）；（2）攔截山坡水流，設(shè)置成縱向排水系統(tǒng)，并匯集排入橫向排水系統(tǒng)，或者攔蓄山坡水流，做成縱向蓄水系統(tǒng)；（3）在橫向和縱向排水溝渠之間的山坡上，根據(jù)面積大小和地形，確定是否需要設(shè)置支溝和各種排水溝渠，以構(gòu)成排水網(wǎng)絡(luò)；（4）在路基兩側(cè)設(shè)置邊溝、排水溝等，或利用取土坑排水，保證路基經(jīng)常干燥；（5）選定橋涵的位置，并使這些溝渠同橋涵聯(lián)成網(wǎng)；（6）考慮是否需要設(shè)置地下排水系統(tǒng)。,31,第8章 塊料、碎（礫）石路面及基層,1塊料路面的定義與分類是什么？ 解答： 塊料路面是指面層由大量小尺度剛性塊料按照特定的方法緊密排列、塊體間接縫用填縫料填充而成的路面。主要類型有磚塊路面、石塊路面、木塊路面、瀝青混凝土塊路面、水泥混凝土塊路面、鑄石塊料路面，其中應(yīng)用較為普遍的是水泥混凝土塊路面和石塊路面。 2水泥混凝土塊路面的結(jié)構(gòu)主要有哪幾個(gè)層次？ 解答： 水泥混凝土塊路面結(jié)構(gòu)組成有塊料層、墊砂層、基層和路基四個(gè)部分。,32,3什么是塊石路面？分類情況怎樣？主要用于哪些地方？ 解答： 用塊狀石料鋪筑的路面均稱塊石路面。根據(jù)塊石的形狀、尺寸及修琢程度不同，分為條石、小方石、拳石和粗琢塊石等幾種路面。塊石路面按其平整度、所采用的基層、整平層和填縫料，以及所承受交通量的不同，又分為高級、次高級和中級三種。這種路面主要用于土基不夠穩(wěn)定的橋頭高填土路段，鐵路與公路平交道口，以及有地下管線的城市道路上和公園、廣場、紀(jì)念地等景觀區(qū)道路面層。 4純碎石材料的抗剪強(qiáng)度由哪些因素構(gòu)成？ 解答： （1）粒料表面的相互滑動(dòng)摩擦；（2）因剪切時(shí)體積膨脹而需克服的阻力；（3）因粒料重新排列而受到的阻力。,33,5整平層有何作用？其厚度有何要求？整平層材料有哪些？ 解答： 整平層的作用是墊平基層表面及石塊底面，以保持塊石面層頂面平整，緩和車輛行駛的沖擊和振動(dòng)。 整平層厚度隨路面等級、石塊規(guī)格、基層材料性質(zhì)而異，一般高級塊石路面為2cm3cm，次高級、中高級塊石路面為5cm10cm。 整平層材料一般采用粗砂或中砂，也可采用石屑或爐渣。高級塊石路面也有采用水泥砂漿整平層。 6碎礫石材料的應(yīng)力應(yīng)變特征是什么？ 解答： 現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范采用回彈模量E表征其力學(xué)強(qiáng)度的指標(biāo)，但國外也有采用承載比（CBR）的。 碎礫石材料的顯著特點(diǎn)：應(yīng)力-應(yīng)變的非線性性質(zhì)；回彈模量受偏應(yīng)力d（1-3）和側(cè)向應(yīng)力3大小的影響，隨偏應(yīng)力的增大而減小，隨側(cè)向應(yīng)力的增大而增大。,34,7土碎礫石混合料的三種組成狀態(tài)及其特點(diǎn)是什么？ 解答： 第一種狀態(tài)：僅含有少量或者不含細(xì)料（指0.074mm以下的顆粒），依靠顆粒之間的摩阻力獲得其穩(wěn)定性。不含細(xì)料的集料，其密實(shí)度較低，但透水性好，不易冰凍。由于這種材料沒有粘結(jié)性，施工時(shí)壓實(shí)困難。 第二種狀態(tài)：含有適量的細(xì)料填滿集料間的空隙。這類混合料仍靠集料間的摩阻力獲取其穩(wěn)定性，但抗剪強(qiáng)度提高了，密實(shí)度提高，透水性降低，施工時(shí)易于壓實(shí)。 第三種狀態(tài)：:細(xì)料含量過多，使集料懸浮于土中，彼此失去接觸。雖然施工時(shí)很易壓實(shí)，但其密實(shí)度較低，基本不透水，其穩(wěn)定性受水的影響很大。,35,8碎礫石材料的形變積累有何特點(diǎn)？ 解答： 應(yīng)力作用次數(shù)達(dá)104 次時(shí)，形變已基本上不發(fā)展；但若應(yīng)力較大，超過材料的耐久疲勞應(yīng)力，則應(yīng)力作用一定次數(shù)后，形變隨應(yīng)力作用次數(shù)的增加而迅速發(fā)展，最終導(dǎo)致破壞。級配組成差的礫料，即使應(yīng)力作用了很多次，塑性形變?nèi)岳^續(xù)增長，如欲材料有較低的塑性形變，則材料級配中的細(xì)料含量必須少于使其獲得最大密實(shí)度的含量。,36,9磨耗層有何作用？ 解答： 磨耗層是路面的表面部分，其作用是抵抗車輪荷載和自然因素對路面的破壞作用，從而有效地保證路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并提高路面平整度，改善行車條件，延長使用壽命。 10保護(hù)層有何作用？ 解答： 保護(hù)層由砂、土等材料鋪筑在磨耗層之上，厚度不大于1cm。用于減少車輪對磨耗層的直接磨損和自然因素對磨耗層的直接影響，是保護(hù)磨耗層延長其使用壽命的薄層結(jié)構(gòu)。,37,第9章 結(jié)合料穩(wěn)定類路面基（墊）層,1什么是穩(wěn)定土基層？穩(wěn)定土的方法有哪幾種？ 解答： 采用一定的技術(shù)措施使土成為具有一定的強(qiáng)度與穩(wěn)定性的筑路材料，以此修筑的路面基層稱為穩(wěn)定土基層。穩(wěn)定土的方法有多種，按其采用的技術(shù)措施的不同可分為：機(jī)械方法（壓實(shí)）、物理方法（改善水溫狀況）、化學(xué)方法（加入外摻劑）、技術(shù)處理（熱處理、電化學(xué)加固）等。 2什么是半剛性材料？半剛性材料的力學(xué)特征包括哪些？ 解答： 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的完工初期具有柔軟的工作特征，隨著時(shí)間的延長，其強(qiáng)度和剛度逐漸提高，板體性增加。結(jié)構(gòu)成型后，其剛度介于柔性材料與剛性材料之間，故又稱之為半剛性材料。 半剛性材料的力學(xué)特征包括應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，疲勞特性和收縮（溫縮和干縮）特性。,38,3半剛性材料的一個(gè)最重要的特點(diǎn)是什么？表征半剛性材料力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)的指標(biāo)有哪些？ 解答： 半剛性材料最重要的特點(diǎn)之一就是其強(qiáng)度和模量隨齡期不斷提高。并逐漸具有剛性性質(zhì)。一般規(guī)定，水泥穩(wěn)定類材料的設(shè)計(jì)齡期為90d，石灰或石灰粉煤灰（又稱二灰）穩(wěn)定類材料的設(shè)計(jì)齡期為180d。在一定齡期（28日）條件下的試驗(yàn)資料表明，在較寬的范圍內(nèi)，半剛性材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系基本呈線性關(guān)系。 表征半剛性材料力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)的指標(biāo)：抗拉、抗壓強(qiáng)度；抗拉、抗壓模量；抗彎拉強(qiáng)度和抗彎拉模量。,39,4什么是疲勞和疲勞壽命？影響半剛性材料的疲勞壽命的因素有哪些？ 解答： 受到重復(fù)荷載作用時(shí)，材料的強(qiáng)度將低于材料在承受靜荷載作用時(shí)的極限強(qiáng)度，這種材料強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，稱為疲勞。疲勞的出現(xiàn)是由于材料內(nèi)部存在缺陷，或有局部不均質(zhì)現(xiàn)象，在荷載的作用下該處產(chǎn)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫，應(yīng)力的反復(fù)作用使微裂縫逐步擴(kuò)展，從而不斷減少有效受力面積最終異致破壞。此時(shí)的應(yīng)力作用次數(shù)即為疲勞壽命。 半剛性材料的疲勞壽命主要取決于其應(yīng)力水平即重復(fù)應(yīng)力與極限應(yīng)力之比的大??；另外，在一定的應(yīng)力條件下，材料的疲勞壽命還取決于其強(qiáng)度和剛度，強(qiáng)度愈高，疲勞壽命越長；而剛度越大，則疲勞壽命越短。,40,5為什么半剛性材料的脹縮性能是三相不同的溫度收縮性能綜合反應(yīng)的結(jié)果？ 解答： 半剛性材料是由固體、液體及氣體組成的三相體。其中，固體即固相部分為原材料的顆粒和其間的膠體結(jié)構(gòu)組成了半剛性材料的空間骨架，液相部分與存在于固相表面與空隙中的水和水溶液而氣相則是存在于空隙中的氣體。所以半剛性材料的脹縮性能是三相不同的溫度收縮性能綜合反應(yīng)的結(jié)果。 6什么是石灰土基層？影響石灰土強(qiáng)度的主要因素有哪些？ 解答： 在粉碎的土或原狀松散的土中摻入一定劑量的石灰，加水拌和，經(jīng)攤鋪，碾壓養(yǎng)護(hù)成型的基層，稱石灰土基層。土質(zhì)、灰質(zhì)和劑量、含水量、密實(shí)度、齡期、養(yǎng)生條件、）行車碾壓作用等幾方面是影響石灰土強(qiáng)度的主要因素。,41,7石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度的形成機(jī)理是怎樣的？ 解答： （1）離子交換作用幾乎是在石灰與土接觸后立即產(chǎn)生的。石灰消解后含大量游離的Ca+,與土拌和后，Ca+即與土顆粒表面的Na+,H+及K+置換，從而使土顆粒表面被Ca+包裹，縮小了土顆粒之間的間距，增加了粘結(jié)力，另外還使土顆粒外的結(jié)合水膜厚度減薄，提高了土體的水穩(wěn)定性，并由此改變了土的塑性和壓實(shí)性能。 （2）水化作用又稱膠凝作用，是指石灰與土中的活性SiO2，和A12O3起反應(yīng)，生成硅酸鈣和鋁酸鈣等化合物。 （3）碳酸化作用又稱硬化作用，它包含兩個(gè)結(jié)晶過程。其一，石灰與空氣中的C02起作用生成碳酸鈣（CaCo3）而CaCo3為堅(jiān)硬的結(jié)晶體；其二，石灰自身的結(jié)晶作用，石灰不斷吸收水分，由膠體逐漸形成晶體。,42,8什么是水泥穩(wěn)定土基層？水泥穩(wěn)定土主要用于哪些方面？ 解答： 在粉碎的土或原狀松散的土中，加入適量的水泥，加水拌和經(jīng)攤鋪，碾壓養(yǎng)護(hù)成型的基層，稱水泥穩(wěn)定土基層。若在其中加入一定量的碎（礫）石，則稱之為水泥穩(wěn)定碎（礫）石土。 水泥穩(wěn)定土可用于各種交通等級道路的基層和底基層，但不宜用于高速公路或一級公路瀝青路面和水泥混凝土路面板下的基層，只能用作底基層。 9工業(yè)廢渣的種類有哪些？ 解答： 工業(yè)廢渣的種類很多，用于路面工程的主要有：煤炭工業(yè)廢渣；電力工業(yè)廢渣；鋼鐵工業(yè)廢渣和化學(xué)工業(yè)廢渣。,43,10水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的形成機(jī)理是怎樣的？ 解答： （1）離子交換及團(tuán)?；饔盟嗨蟮哪z體中，存在著Ca（OH）及Ca、（OH），其中Ca和（OH）與土粒表面吸附的金屬離子進(jìn)行當(dāng)量吸附交換，結(jié)果使大量的土顆粒形成較大的土團(tuán)。由于水泥的水化生成物具有強(qiáng)烈的吸附活性，又使土團(tuán)進(jìn)一步結(jié)合成鏈條狀結(jié)構(gòu)的水泥土。這些水泥土封閉了土團(tuán)間的空隙，使其形成堅(jiān)固的聯(lián)連，使水泥具有較高的強(qiáng)度。 （2）硬凝反應(yīng)隨著水化反應(yīng)的深入，溶液中析出大量的Ca，當(dāng)Ca數(shù)量超過離子交換所需要的數(shù)量后，則在堿性環(huán)境中與粘土中的Si2和AL23進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶礦物從而進(jìn)一步提高了土的強(qiáng)度。 （3）碳酸化作用水泥水化物中游離的Ca(OH)2不斷地吸收水中的HCO3 并和空氣中的CO2作用，生成碳酸鈣（CaCO3），使土固結(jié)，進(jìn)一步提高土的強(qiáng)度。,44,11CON-AID離子穩(wěn)固劑穩(wěn)定土的土質(zhì)要求有哪些？ 解答： 天然含小粒徑碎石土、粘土、淤泥質(zhì)砂土及石灰土等均可用CON-AID處理，純凈的砂需加入一定量粘土后方能用CON-AID處理，線收縮系數(shù)小于0.02的土應(yīng)與一定量粘土混合后，再用CON-AID穩(wěn)定；另外土壤的pH值應(yīng)小于7.5， pH值大于7.5的土經(jīng)處理后方能使用。 12什么是綜合穩(wěn)定土基層？ 解答： 綜合穩(wěn)定土以瀝青、水泥或石灰為主要穩(wěn)定劑，外摻少量活性物質(zhì)或其它材料，還可采用相應(yīng)的技術(shù)措施，以改善和提高土的技術(shù)性質(zhì)。,45,第10章 瀝青路面,1什么是瀝青路面？瀝青路面具有哪些特點(diǎn)？ 解答： 瀝青路面是以瀝青為結(jié)合料，在一定的技術(shù)條件下，與具有級配的礦料經(jīng)拌和、攤鋪、碾壓而形成具有良好整體性和密實(shí)性的結(jié)構(gòu)。即可作面層、又可作基層。 瀝青路面具有強(qiáng)度高、表面平整、振動(dòng)小、噪音低、行車舒適、施工期短及養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)，是道路上使用極為廣泛的面層類型，能適應(yīng)各種交通條件，尤其適于作為高速公路、干線公路和城市主干道等高等級道路的面層。 2瀝青路面按強(qiáng)度構(gòu)成原則分為哪幾類？ 解答： 可分為兩類：(1) 密實(shí)類瀝青路面 ；(2)嵌擠類瀝青路面（具體見教材）。,46,3瀝青路面按施工工藝如何分類？ 解答： 按施工工藝分為三類：層鋪法、廠拌法、路拌法（具體見教材）。 4瀝青路面按路面使用的技術(shù)品質(zhì)如何分類？ 解答： 按路面使用的技術(shù)品質(zhì)，還可將瀝青路面分為高級路面和次高級路面兩種。高級路面是指瀝青混凝土、熱拌熱鋪瀝青碎石混合料；次高級路面是指瀝青貫人式、瀝青表面處治、熱拌冷鋪瀝青碎石混合料。,47,5瀝青材料的性能對瀝青路面特征有何影響？ 解答： 瀝青材料具有較高的粘性，因而能把具有一定級配的松散礦料粘結(jié)成整體，提高了路面結(jié)構(gòu)層的整體性； 瀝青材料具有的彈塑性，使結(jié)構(gòu)層具有較好的抗變形能力。同時(shí)還具有吸震、減少?zèng)_擊和噪音、改善行車條件、延長輪胎使用壽命的作用； 瀝青路面具有不透水性，可防止地表水通過面層滲透到基層而影響結(jié)構(gòu)層的整體強(qiáng)度。但隨著使用時(shí)間的延長，在大氣因素的長期作用下，瀝青組分將發(fā)生變化而出現(xiàn)老化，影響路面的使用品質(zhì)。 瀝青材料所具有的感溫性，使得溫度穩(wěn)定性成為瀝青路面產(chǎn)生病害的一個(gè)重要原因，低溫季節(jié)，瀝青材料發(fā)硬、變脆，剛度增大，變形性能降低。,48,6礦料性質(zhì)對瀝青路面特性有何影響？ 解答： 礦料的技術(shù)性質(zhì)：（1）力學(xué)性質(zhì)石料等級，由強(qiáng)度、抗壓碎性、抗磨耗性指標(biāo)評定；（2）物理性質(zhì)孔隙率及表面特性（表面致密光滑或表面粗糙有微孔隙）；（3）化學(xué)性質(zhì)酸性石料（親水）、堿性石料（親油）。 7瀝青面層的破壞主要有哪幾種情況？ 解答： 主要有三種情況：（1）礦料自身的破壞；（2）瀝青層的破壞；（3）瀝青與礦料接觸面的破壞。,49,8瀝青與礦料相互接觸時(shí)產(chǎn)生的吸附作用有哪些？ 解答： 吸附作用又分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種。當(dāng)吸附物與被吸附物之間僅有分子力存在時(shí)，將產(chǎn)生物理吸附；而接觸物表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成化合物時(shí)，將產(chǎn)生化學(xué)吸附。物理吸附與化學(xué)吸附是兩種不同性質(zhì)的吸附作用。 分子力作用下產(chǎn)生的物理吸附作用，可能在礦料表面形成幾個(gè)分子厚度的吸附層，此時(shí)，被吸附的瀝青不發(fā)生任何化學(xué)變化。這種吸附層的穩(wěn)定性差，易脫落。 化學(xué)吸附是礦料與其表面吸附的瀝青發(fā)生化學(xué)變化并形成一層穩(wěn)定的吸附層。,50,9瀝青混合料按其組成結(jié)構(gòu)可分為哪幾類？ 解答： 瀝青混合料通?？砂雌浣M成結(jié)構(gòu)分為三類：(1)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)；(2)骨架空隙結(jié)構(gòu)； (3)密實(shí)骨架結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)見教材P201。 10瀝青路面面層主要包括哪幾類？ 解答： 瀝青路面面層主要包括瀝青表面處治路面、瀝青貫入式路面、瀝青碎石及瀝青碎石混合料和瀝青混凝土在內(nèi)的四種類型。,51,第11章 SMA瀝青混合料路面,1什么是SMA？ 解答： SMA是一種新型瀝青混合料，其意義為用瀝青瑪蹄脂填充碎石骨架而形成的混合料。SMA是由瀝青穩(wěn)定添加劑、礦粉及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪碲脂填充間斷級配的碎石骨架組成的骨架嵌擠型密實(shí)結(jié)構(gòu)混合料，它的最基本組成是碎石骨架和瀝青瑪蹄脂兩部分。 2SMA組成有何特點(diǎn)？ 解答： （1）SMA是一種間斷級配的瀝青混合料；（2）SMA增加了礦粉用量；（3）SMA的瀝青用量比普通瀝青混合料要高。,52,3SMA有哪些基本特征？ 解答： SMA的特征主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，大粒徑集料互相嵌鎖而形成高穩(wěn)定性(抗變形能力)的結(jié)構(gòu)骨料；其二，由細(xì)集料、瀝青結(jié)合料及穩(wěn)定添加劑組成的，具有足夠數(shù)量的瀝青瑪蹄脂，除滿足將骨架膠結(jié)在一起的要求外，還使混合料具有較好的柔性和耐久性。 4與傳統(tǒng)的密級配瀝青混凝土相比較，SMA具有何特點(diǎn)？ 解答： 與傳統(tǒng)的密級配瀝青混凝土相比較，SMA具有如下特點(diǎn)：（1）較高的穩(wěn)定性；（2）較高的疲勞壽命；（3）較好的耐久性；（4）較好的抗磨耗及抗滑能力；（5）良好的平整度和能見度；（6）較好的經(jīng)濟(jì)效益。,53,5SMA主要應(yīng)用于哪些方面？ 解答： SMA具有較好的穩(wěn)定性，能有效地抵抗重復(fù)荷載作用下所形成的車轍，因而可在交叉口、公交站點(diǎn)等易產(chǎn)生車轍的部位用SMA代替?zhèn)鹘y(tǒng)密級配混凝土以提高抗車轍能力。 SMA在高溫時(shí)具有比密級配瀝青混凝土更高的穩(wěn)定性，對提早開放交通的影響較小。 鋼板橋面鋪裝一直是工程界難以很好解決的一個(gè)問題，而細(xì)粒式SMA，尤其是采用高達(dá)7.0%的瀝青含量及經(jīng)高分子聚合物處理的改性瀝青,可較好地解決上述問題。,54,6SMA混合料配合比及材料要求是怎樣的？ 解答： （1）SMA混合料中，瀝青結(jié)合料必須有較高的粘度，較大的稠度，符合一定的技術(shù)要求；（2）SMA較高的高溫穩(wěn)定性是基于含量甚多的粗集料之間的嵌擠作用。集料嵌擠作用的大小在很大程度上取決于集料石質(zhì)的堅(jiān)韌性以及集料的顆粒形狀和棱角；（3）細(xì)集料一般要求采用具有良好棱角性和嵌擠性的人工砂，當(dāng)全部采用人工砂有困難時(shí)，機(jī)制砂與天然砂的比例應(yīng)大于1：1；（4）足夠數(shù)量的礦粉是SMA的一個(gè)先決條件，其所需要的礦粉數(shù)量比傳統(tǒng)密級配瀝青混凝土要多一倍左右，一般達(dá)到瀝青用量的1.82.0倍，并最好采用磨細(xì)石灰粉；（5）瀝青瑪蹄脂碎石混合料，必須采用纖維穩(wěn)定劑?；旌狭现屑尤肜w維后，可有效地提高混合料的高溫穩(wěn)定性并降低輪胎的磨耗，SMA中采用的纖維種類主要有木質(zhì)素纖維、礦物纖維和有機(jī)纖維三大類。,55,7SMA中采用的纖維有什么作用？ 解答： 纖維的主要作用：（1）加筋作用；（2）分散作用；（3）吸附及吸收瀝青的作用；（4）穩(wěn)定作用；（5）增粘作用。 8SMA混合料配合比設(shè)計(jì)步驟是怎樣？ 解答： SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)按下列步驟進(jìn)行：（1）選擇材料；（2）確定初試級配；（3）測定4.75mm以上粗集料的松方密度；（4）選擇初試瀝青用量；（5）計(jì)算試件的空隙率VV；（6）確定最佳瀝青用量；（7）配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。,56,9SMA混合料生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制主要有哪幾個(gè)方面？ 解答： SMA混合料生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制主要有四個(gè)方面：（1）拌和溫度；（2）礦料級配；(3) 瀝青用量（油石比）；（4）馬歇爾試驗(yàn)。 10SMA是怎樣進(jìn)行質(zhì)量檢測的？ 解答： SMA路面的質(zhì)量檢測，可按普通熱拌熱鋪瀝青混合料路面的質(zhì)量要求和檢測頻度進(jìn)行檢測，除外形尺寸外，施工現(xiàn)場檢測的內(nèi)容還應(yīng)包括壓實(shí)度、厚度、平整度、彎沉、構(gòu)造深度、磨擦系數(shù)等等。,57,第12章 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1應(yīng)用彈性力學(xué)的方法求解彈性層狀體系的應(yīng)力、變形和位移等分量時(shí)引入了哪些假設(shè)？ 解答： 結(jié)構(gòu)層內(nèi)材料均質(zhì)且各向同性，是完全連續(xù)的彈性材料，應(yīng)力-應(yīng)變符合虎克定律； 路基的垂直向廠深度和水平方向無限，路面各層材料厚度有限，水平方向均為無限； 路面結(jié)構(gòu)層表面作用圓形均布荷載時(shí)，路面和土基水平方向無限遠(yuǎn)處應(yīng)力、應(yīng)變、位移均為零。 層與層之間的接觸面假定為完全連續(xù)，或部分連續(xù)，或完全滑動(dòng)。完全連續(xù)時(shí)指其工作條件如同天然組成的彈性體，其界面處兩層的垂直應(yīng)力、剪應(yīng)力、垂直位移、水平位移相等；完全滑動(dòng)時(shí)，其接觸面剪應(yīng)力為零。 路面結(jié)構(gòu)在承受行車荷載之前，初應(yīng)力為零，不計(jì)路面自重對應(yīng)力的影響。,58,2瀝青路面的損壞狀態(tài)有哪幾種？ 解答： 我國現(xiàn)行公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JTJ07396將瀝青路面的損壞歸納為：(1)裂縫;(2)松散;(3)變形;(4)泛油及修補(bǔ)損失。具體情況見教材P238。 3瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)要遵循哪些原則？ 解答： （1）面層、基層的結(jié)構(gòu)類型和厚度應(yīng)與交通量相適應(yīng)；（2）適應(yīng)車輛荷載的作用；（3）保證層間結(jié)合緊密穩(wěn)定；（4）在各種自然因素下穩(wěn)定性好；（5）適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)層數(shù)和厚度；（6）路面結(jié)構(gòu)組合方案。,59,4公路瀝青路面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)？ 解答： （1）雙圓均布荷載作用下輪隙中心處路表回彈彎沉彎沉指標(biāo)表征了路面結(jié)構(gòu)抵抗垂直荷載作用下產(chǎn)生變形的能力，主要用來控制路基路面整體結(jié)構(gòu)的垂直變形，用于防止沉陷破壞，要求在雙圓均布荷載作用下，輪隙中心處實(shí)測路表彎沉值等于設(shè)計(jì)彎沉值（2）疲勞裂縫以疲勞開裂作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要求瀝青面層和半剛性基層層底彎拉應(yīng)力或拉應(yīng)變不大于路面材料的容許拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，以防止這類路面結(jié)構(gòu)在重復(fù)荷載作用下，產(chǎn)生過大拉應(yīng)力或拉應(yīng)變而出現(xiàn)疲勞開裂現(xiàn)象。（3）以車轍深度或永久變形量作為控制指標(biāo)，要求路面在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)累積的車轍深度或永久變形量小于行駛質(zhì)量和行車安全所容許的車轍深度或永久變形量。（4）低溫裂縫是一項(xiàng)與荷載因素?zé)o關(guān)的沒計(jì)指標(biāo)，它要求溫度下降時(shí)路面結(jié)構(gòu)層材料因收縮受約束而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力不大于該溫度時(shí)材料的容許拉應(yīng)力。,60,5城市道路瀝青路面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)？ 解答： （1）雙圓均布荷載作用下輪隙中心處路表回彈彎沉為防止路面出現(xiàn)沉陷、車轍、軟彈及網(wǎng)裂等整體強(qiáng)度不足的損壞，要求路表容許回彈彎沉值應(yīng)大于或等于路表實(shí)際回彈彎沉值。其計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足P240式12-23要求。（2）層底彎拉應(yīng)力為防止路面出現(xiàn)疲勞裂縫損壞，瀝青混凝十面層或半剛性基層層底的容許彎拉應(yīng)力應(yīng)大于或等于該層的實(shí)際彎拉應(yīng)力。計(jì)算時(shí)，其值應(yīng)滿足式12-24要求。（3）抗剪強(qiáng)度指標(biāo)這項(xiàng)指標(biāo)主要考慮瀝青面層受到水平力作用時(shí)的變形，控制面層出現(xiàn)車轍、波浪、推擠、滑移和剪切等損壞。要求面層材料的容許剪應(yīng)力大于或等于面層破裂時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際最大剪應(yīng)力。計(jì)算時(shí)，其值同樣應(yīng)滿足式12-25的要求。,61,6如何選用路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)值？ 以設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度并對結(jié)構(gòu)層進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，各層材料的模量均采用抗壓回彈模量，瀝青混凝土和半剛性材料的抗拉強(qiáng)度采用劈裂試驗(yàn)測得的劈裂強(qiáng)度，厚度設(shè)計(jì)時(shí)瀝青混凝土采用20時(shí)抗壓回彈模量，層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)則采用15的抗壓回彈模量。基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)列于表12-13，瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)列于表12-14。 7如何計(jì)算結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力？ 路面結(jié)構(gòu)層的容許彎拉應(yīng)力，指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載重復(fù)作用下達(dá)到疲勞臨界狀態(tài)時(shí)的容許最大拉應(yīng)力。容許彎拉應(yīng)力采用劈裂試驗(yàn)所得的劈裂強(qiáng)度，按下式計(jì)算：,62,路基路面工程,8新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算步驟有哪些？ 解答： （1）路表彎沉的計(jì)算與修正；（2）設(shè)計(jì)彎沉值ld的確定；（3）結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)的確定；（4）路面厚度的計(jì)算；（5）以路表彎沉為標(biāo)準(zhǔn)的新建瀝青路面厚度計(jì)算步驟，具體內(nèi)容見教材P246-P254。 9已知輪載0.5MPa，雙圓荷載半徑9.75cm，三層連續(xù)體系的計(jì)算模量分別為800 MPa，300 MPa，40 MPa，上層6cm，中層16cm。試計(jì)算雙圓荷載輪隙中心處的彎沉值。 解答： 先根據(jù)E2/E1,E0/E2,h1/，h2/的值，分別在圖12-10查出、k1和k2的值，再帶入公式計(jì)算可得結(jié)果。,63,10路面厚度如何計(jì)算？ 解答： （1）厚度計(jì)算路面厚度由多層彈性體系理論計(jì)算，按層間接觸為完全連續(xù)體系時(shí)，在雙圓均布荷載作用下，輪隙中心處實(shí)測路表彎沉值ls等于設(shè)計(jì)彎沉ld的原則進(jìn)行，其力學(xué)圖式見圖12-16。路表實(shí)測彎沉由式（12-29）計(jì)算。 當(dāng)交通量或設(shè)計(jì)彎沉，土基彈性模量及各結(jié)構(gòu)層的計(jì)算參數(shù)均為已知，并擬定除計(jì)算層外的各結(jié)構(gòu)層厚度后，利用專用的瀝青路面設(shè)計(jì)程序即可求得某一結(jié)構(gòu)層的厚度。 （2）設(shè)計(jì)層的選定 計(jì)算結(jié)構(gòu)層厚度時(shí)，先選定某一層作為設(shè)計(jì)層，擬定面層和其他層厚度。 a.半剛性基層、底基層結(jié)構(gòu)，任一層均可作為設(shè)計(jì)層； b.半剛性基層、粒料類底基層，擬定面層、底基層厚度，以半剛性基層為設(shè)計(jì)層； c.采用柔性基層、底基層結(jié)構(gòu)時(shí)，擬定面層、底基層厚度，求算基層厚度。,64,第13章 水泥混凝土路面,1水泥混凝土路面有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 解答： 優(yōu)點(diǎn)：a. 強(qiáng)度高 b穩(wěn)定性好 c. 耐久性好。d. 養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高e. 有利于夜間行車 缺點(diǎn)：a. 對水泥和水的需要量大 b. 板的接縫不但增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，且易引起行車跳動(dòng)，影響行車的舒適性；接縫處理不當(dāng)，導(dǎo)致板邊和板角破壞 c. 開放交通較遲d. 修復(fù)困難。 2水泥混凝土路面有哪些組成？其面層部分按組成材料或施工方法的不同可由哪些鋪筑？ 解答： 水泥混凝土路面由混凝土面層、基層、墊層、路肩結(jié)構(gòu)和排水設(shè)施等組成；水泥混凝土面層可以按組成材料或施工方法的不同，分別采用普通混凝土、碾壓混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、鋼纖維混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土等鋪筑。,65,3什么是普通混凝土？在鋪筑時(shí)有何要求？ 解答： 普通混凝土或稱有接縫素混凝土，是指除接縫處和一些局部范圍（如角隅、邊緣或孔口周圍）外，面層板內(nèi)不配置鋼筋的水泥混凝土面層。 面層通常采用整體（整層）式澆筑；面層厚時(shí)，也可采用雙層澆筑方式。面層由縱向和橫