第一篇第一章第三章輔導.doc

第一篇第一章、第三章第一章 緒 論一、重點、難點問題輔導1、 理解縱斷面的概念。2、 理解汽車的驅(qū)動力與車速的關系，掌握汽車的行駛阻力及運動方程。3、 掌握汽車的動力因數(shù)，了解汽車的行駛狀態(tài)，汽車的爬坡能力，汽車的加減速行駛狀態(tài)。4、 了解汽車縱向行駛穩(wěn)定性。5、 掌握縱坡設計的基本規(guī)定及意義。6、 掌握豎曲線半徑確定的理論依據(jù)，能夠進行豎曲線設計及計算。學習重點：縱坡設計；豎曲線設計；平縱面線形組合設計。難點：汽車動力特性；縱向行駛穩(wěn)定性。內(nèi)容提要和學習指導二、典型例題1路基工程的主要特點有哪些？路基應滿足哪些基本要求？答：路基工程的主要特點（1）工程數(shù)量大（2）涉及面較廣、工程復雜（3）工期長、耗費勞力多因此路基施工對施工工期的影響比較大，甚至會成為影響公路建設期限的關鍵因素。對路基的基本要求：路基是道路的基本結構物，除要求路基設計有正確合理的斷面尺寸以外，還應滿足以下基本要求：（1）具有足夠的整體穩(wěn)定性；（2）具有足夠的強度和剛度；（3）具有足夠的水溫穩(wěn)定性。2路基設計的具體內(nèi)容主要包括哪幾方面？答：路基設計的具體內(nèi)容主要包括以下方面：（1）收集設計資料，(如沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象等資料)作為路基設計的依據(jù)。 （2）設計路基主體，確定路基橫斷面形狀及邊坡坡度。 （3）排水系統(tǒng)及排水結構物的布置與設計。 （4）坡面防護、沖刷防護和支擋構筑物的布置與設計。 （5）路基工程的其它設施（如取土坑、棄土堆、護坡道等）的布置與計算。 3我國公路用土的依據(jù)及分類如何？路基土的依據(jù)及工程分級如何？答：我國公路用土依據(jù)土的顆粒組成特征，土的塑性指標及土中有機質(zhì)含量的情況，分為巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土四類，并進一步細分為11種土。路基土的工程分級：在施工中路基土、石按其開挖時的難易程度，可分為六級，4各類土的工程性質(zhì)如何？答：各類土的工程性質(zhì)：各類公路用土具有不同的工程性質(zhì)，在選擇路基填筑材料及修筑穩(wěn)定土路面結構層時，應根據(jù)不同的土類分別采取不同的工程技術措施。砂性土是修筑路基的最好的材料，粘性土次之，粉性土是不良材料，最容易引起路基病害。重粘土（特別是含有蒙脫石的重粘土）也是不良的路基土。此外，還有一些特殊的土類，如具有特殊結構的土（大孔土或黃土）、含有機質(zhì)的土（泥碳、硅藻土等）、以及含易容鹽的土（鹽漬土、石膏土等），用于填筑路基時必須采取相應技術措施。5什么是路基水溫狀況？它對路基有何影響？答：路基水溫狀況：由濕度與溫度變化對路基產(chǎn)生的共同影響稱為路基的水溫狀況。路基水溫狀況的影響：冬季：（1）沿路基深度出現(xiàn)較大的溫度梯度。 （2）在凍結區(qū)出現(xiàn)水分的遷移和積聚（在土質(zhì)水文條件差的區(qū)域）。 （3）路基部分區(qū)域出現(xiàn)凍脹。春季：（1）路基上層土的濕度增大，路基的強度或承載能力大大降低。（2）交通量繁重的路段，形成了翻漿。凍脹和翻漿的出現(xiàn)，使路基路面遭受嚴重破壞。形成凍脹和翻漿的主要原因是路基在凍結期間發(fā)生的水分積聚。影響水分積聚的因素：土、水、溫度。6路基干濕類型對路基有何影響？劃分為哪幾類？劃分路基干濕類型的方法有哪幾種？答：路基干濕類型與路基的強度及穩(wěn)定性有密切的關系，并在很大程度上影響路面的結構及厚度的設計。 路基干濕類型劃分為四類：干燥、中濕、潮濕和過濕。為了保證路基路面結構的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。潮濕、過濕狀態(tài)的路基必須經(jīng)處理后方可鋪筑路面。路基干濕類型劃分的方法： （1）以分界稠度劃分路基干濕類型 （2）以路基臨界高度判別路基干濕類型7路基的受力狀況如何？答：路基承受兩種荷載，一種是路面路基自重產(chǎn)生的荷載，另一種是車輛軸重而產(chǎn)生的荷載。在兩種荷載的共同作用下，路基土在一定范圍內(nèi)，處于受力狀態(tài)。正確的設計應使路基土在輪載作用下只產(chǎn)生彈性變形，當車輛使過后，路基可以恢復原狀，這樣可以保證路基的相對穩(wěn)定，而不致引起路面的破壞。8何謂路基工作區(qū)？答：在路基的某一深度處，車輛荷載引起的應力與路基自重引起的應力相比只占一小部分（1/51/10），在此深度以下，車輛荷載對土基的作用影響很小，可以忽略不計。將此深度Za范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。9路基的常見病害有哪些？防治路基病害的措施有哪些？答：路基的常見病害：裸露在大氣中的路基，經(jīng)受著各種自然因素的作用及土體自重和行車荷載的作用。路基的常見病害有以下幾種。（1）路基的沉陷：路基的沉陷是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。（2）邊坡的滑塌：路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一，根據(jù)邊破土質(zhì)類別、破壞原因和規(guī)模的不同，可分為以下兩種： 1）溜方：有少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動所形成。2）滑坡：一部分土體在重力作用下沿某一滑動面滑動。 （3）路基沿山坡滑動（4）不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞路基病害防治。為了保證路基的穩(wěn)定性，防止各種病害的發(fā)生，可采取以下措施：（1）正確設計路基橫斷面。（2）選擇良好的路基用土填筑路基，尤其對路基上層填土。（3）選擇正確的填筑方法，充分壓實路基，使其達到規(guī)定的壓實度。（4）適當提高路基，防止水分從側面滲入或因地下水位上升而侵入路基工作區(qū)范圍。（5）正確進行排水設計，（包括地面排水、地下排水、路表面排水以及地基的特殊排水）。必要時設置隔離層（用以阻隔毛細水上升）、隔溫層（用以減小路基冰凍深度和水分的積聚）及砂墊層（用以疏干土基）。（7）采取邊坡加固與防護措施，修筑擋土結構物，以提高路基的整體穩(wěn)定性。以上各項措施其目的在于防止水分侵入路基，或使已侵入的水分迅速從路基排出，保持路基干燥，提高路基的整體強度和穩(wěn)定性。10影響路基穩(wěn)定性的主要因素有哪些？答：影響路基穩(wěn)定性的因素很多，歸納起來主要是水和溫度兩大方面，另外與路基填土本身的工程特性也有密切的關系。影響路基水溫狀況的因素有自然因素和人為因素。人為因素可以控制，但自然因素不可以控制，只能充分認識它，取其利避其害。11對路基土進行分類的主要依據(jù)是什么？答：（1）土的顆粒粒徑組成（分布）。（2）土的塑性指標。（3）土顆粒的礦物成分或其余物質(zhì)含量。12路基工程的主要病害類型有哪些?答：（1）路堤沉陷；（2）邊坡滑塌；（3）碎落、崩塌、風化：（4）不良地質(zhì)和水文條件造成的破壞。第三章 縱斷面一、重點、難點問題輔導 沿道路中線豎向剖切然后展開的剖面稱為道路的縱斷面圖，它反映了道路中線原地面的起伏情況以及路線設計的縱坡情況。路線縱斷面設計即是根據(jù)自然地理條件、氣候情況、汽車的動力特性以及道路等級等情況，擬定的道路豎向起伏變化的空間線形?？v斷面圖上主要反映兩條線：一是地面線，是根據(jù)道路中線上各樁的高程而點繪成的一條不規(guī)則的折線，反映了原地面的起伏變化情況。一是縱斷面設計線，它是經(jīng)過技術上、經(jīng)濟上以及美學上等多方面進行比較及研究后確定出來的一條具有規(guī)則形狀的幾何線形，它反映了道路路線的起伏變化情況?？v斷面設計線是由直坡段及曲線段組成的，直坡段有上坡、下坡之分，上坡為正坡，下坡為負坡，用坡度（%）及坡長（m）表示，坡長為直坡段的水平投影長。直坡段坡度的大小直接影響車輛的行駛速度、行駛安全及運輸效率，他們一些極限值的確定及限制，是受汽車類型及行駛動力制約的。在兩直坡的變坡點處為平順行車及必要的視距，以一曲線進行過渡，稱為豎曲線。豎曲線分凹、凸，以半徑大小及水平投影長度表示。縱坡與汽車行駛特性有關。 一、汽車行駛理論（一）汽車的牽引力（二）汽車的行駛阻力（三）汽車的行駛條件1、為使汽車行駛，牽引力必須足以克服各項阻力，行駛中牽引力與各項阻力平衡，稱為牽引平衡。即： 1.3.15或： 1.3.16牽引力必須等于各項行駛阻力之和，這是汽車行駛的必要條件，也稱驅(qū)動條件。2、牽引力不能大于輪胎與路面間的摩擦力汽車行駛中以增加發(fā)動機的扭矩，加大傳動比等措施來增加牽引力，并不是總能生效。若輪胎與路面間的摩擦附著力不夠大，汽車將在路面上打滑。這樣增加扭矩只會使驅(qū)動輪加速旋轉，路面的切向作用力（即牽引力）并不會增加，所以除了驅(qū)動條件外，還受附著條件的制約。附著力P是當車輪在未承受側向力的條件下，車輪與路面在接觸面上無相對位移時，路面對輪胎的切向作用力的極限值。 1.3.17（四）汽車的動力因素和行駛性能圖1、汽車的動力因素2、行駛性能圖行駛性能圖即DV的關系曲線，式1.3.19的圖示。 1）繪制過程 2）實用中對D值的修正3）D值的使用范圍4）特性圖的作用，應用汽車動力特性圖可以確定：1）汽車各排擋在正常行駛條件下的速度范圍，即臨界速度Vk，D最大時的速度，速度小于Vk將出現(xiàn)不穩(wěn)定行駛。限制速度Vmax，轉速最大時的V，當阻力大于此排擋時的阻力時應換低擋，反之換高擋。2）汽車在一定的道路狀況下可能的行駛速度和在一定的速度下可能爬的坡度。3）在一定的道路狀況下，確定汽車行駛的加減速情況，并確定最大的加速率和最小減速率。（五）汽車的最高速度和最小穩(wěn)定速度（六）汽車的幾種行駛情況1、等速行駛2、減速行駛3、加速行駛（七）理想的最大坡度i1和不限長度的最大坡度i21. 理想的最大坡度i12. 不限長度的最大坡度i2（八）加減速行程和坡長限制（九）陡坡的最大長度和緩坡的最小長度二、縱坡設計（一）縱坡設計的一般要求（二）縱坡設計的基本規(guī)定 三、豎 曲 線 在道路縱斷面上，為便于行車安全舒適，對于兩個不同坡度的坡段，在轉折處需要設置一段曲線進行緩和，我們把這一段曲線稱為豎曲線。 豎曲線的形式可以采用拋物線或圓曲線等多種形式，這里只介紹拋物線型豎曲線。（一）豎曲線要素的計算公式 1.坡度差變坡點前后兩側縱坡坡度分別為和，、上坡為“+”，下坡為“”，用表示坡度差，即，當0時豎曲線為凹形豎曲線；0時，豎曲線為凸形豎曲線，見圖1.3.11。 2豎曲線的基本方程式 （1.3.28）1. 切線上任意一點與豎曲線的距離h （1.3.30）注意值從豎曲線的起訖點算起。2. 豎曲線長度L （1.3.31）3. 豎曲線切線長T因為在變坡點處，所以 （1.3.32）4. 外距E由式1.3.30 （1.3.33）5. 內(nèi)距M由圖1.3.12， （1.3.34）設計豎曲線時常用的公式如下： （二）豎曲