西南交大路基工程

1、路基工程三、主觀題（共12道小題）19. 簡述路基工程的特點參考答宰：1）材料復(fù)雜，路基建筑在土石地基上并以土石為建筑材料；2）路基完全暴露在大目然中f受環(huán)境影響大；3）路基同時受軌道靜荷載和J列車動荷載的作用。20. 路基工程的基本性能有哪些參考答宰:1）承載能力；2 ）耐久性；3 ）整體穩(wěn)定性;4 ）水熱穩(wěn)定性21. 影響路肩竟度的因素主要有哪些參考答宰：1）路基穩(wěn)定的需要,特別是浸水以后路堤邊坡的穩(wěn)定性。2 ）滿足養(yǎng)護維修的需要。3）保證行人的安全，符合安全退避距離的要求。4 ）為路堤壓密與道床邊坡坍落留有余地。22. 路基頂面的形狀有哪些?是根據(jù)什么確主的參考答宰：路基頂面的形狀有平面

2、、拱面等。非滲水土和用封閉層處理的路基面應(yīng)設(shè)路拱。滲水土和巖石（年平均降水量大于400mm地區(qū)的易 風(fēng)化泥質(zhì)巖石除外）的路基面均為平面.23. 滲水土路基和非滲水土路基如何連接參考答宰:有路拱路基和無路拱路基銜接時，自兩者的銜接處起，在巖石或滲水土地段山非滲水土路基向滲 水土路基順坡，其過渡段長度不應(yīng)小于10mo24. 路基的基床要求是什么參考答宰：1）強度要求2）剛度要求3）優(yōu)良的排水性25. 簡述路基基床病害類型及產(chǎn)生的原因參考答宰：基床部分的路基病害可分為,即翻漿冒泥、下沉、外擠和凍害四大類。基床病害的發(fā)生是基床土質(zhì)不良、睡的浸入和列車動荷載同時作用的結(jié)果。翻漿冒泥發(fā)生于基床土質(zhì)不良的部

3、位,填料遇水軟化,因列車的振動擠入道昨，臟污道床.下沉主要是因為基床填筑密實度不夠和強度不足所致.夕卜擠主要是因為基床強度不足二產(chǎn)生剪切破壞或塑性流動.凍害發(fā)生于寒冷地區(qū)f由于土中水分凍結(jié)和融化引起凍漲融沉.26. 簡述路塹邊坡的設(shè)計原則和主要設(shè)計方法參考答宰：設(shè)計原則：應(yīng)根據(jù)圉的物力力學(xué)彳生質(zhì)，巖層的產(chǎn)狀、節(jié)理的發(fā)育程度、風(fēng)化程度，當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，結(jié)合目 然的極限山坡和已成人工邊坡調(diào)宜，并考慮將要采用的施工方法等因養(yǎng)，綜合分析而定。主要設(shè)計方法有力學(xué)計算法和地質(zhì)比擬法。力學(xué)計算法是在直清地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)力學(xué)慨念進行分析計算,對邊坡的穩(wěn)定 性給予主量評價.地質(zhì)比擬法是根

4、據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造、地層、巖性、水文地質(zhì)等條件,夢照目然邊坡和已有的人工邊坡的穩(wěn)定,分析和 推斷將要開挖的邊坡的穩(wěn)定性.27. 土質(zhì)路塹邊坡形式及坡度應(yīng)根據(jù)什么確定參考答宰：工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、土的性質(zhì)、邊坡高度、排水措施、施工方法、并結(jié)合自然穩(wěn)定山坡和人 工邊坡的調(diào)查及力學(xué)分析綜合確定。2&巖質(zhì)路塹邊坡形式及坡度應(yīng)根據(jù)什么確定參考答宰:巖質(zhì)路塹邊坡形式及坡度應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、巖性、邊坡高度、施工方法，并結(jié)合巖 體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、風(fēng)化程度和地貌形態(tài)以及自然穩(wěn)定邊坡和人工邊坡的調(diào)查綜合確定。必要時可 采用穩(wěn)定性分析方法進行檢算。29. 換算土柱法作了哪些簡化假走參考答宰：(1)將列車荷

5、載作為靜荷載處理；(2)把列車荷載和軌道荷載的總和簡化為與路基同質(zhì)的土柱均布地作用在路基面上;(3 )橫斷面分布寬度自枕底兩端向下按45。擴散z縱向按平面問題考慮。30. 用圖示說明基床表層厚度的確定原則。參考答宰：把荷載動應(yīng)力沿深度的衰減曲線與路基土動強度(由于確定土的臨界動應(yīng)力的試驗工作量很大, 常用靜強度乘以0.6的折減系數(shù)來替代）隨深度增加的曲線證加到同一張圖上，它們的交點則表示所 要求的基床加固深度。在此交點以上的基床范圍，荷載的動應(yīng)力大于土的臨界動應(yīng)力，需要進行加固處理或換填優(yōu)質(zhì)填 料，以提高臨界動應(yīng)力。()=絶 4周迷二、主觀題（共14道小題）16. 簡述路基排水設(shè)計的基本原則參

6、考答案：1 ）設(shè)計前必須進行充分調(diào)查研究；2 ）與線路平、縱斷面設(shè)計密切配合；3）要照顧農(nóng)田灌溉的需要；4）在不良地質(zhì)地區(qū),要結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu),山體破碎、巖層滲流等情況,進行單獨排水設(shè)計; 在樞紐區(qū)段站，應(yīng)結(jié)合該類站場設(shè)計工作，統(tǒng)一布置單獨的排水設(shè)備。5 ）應(yīng)貫徹因地制宜、就地取材的原則。17. 簡述路基防護類型、作用及適用條件參考答宰:1. 植物防護（1）鋪草皮適用范圉和條件:邊坡坡度緩于1： 1.25的土質(zhì)。（2）種草：適用于邊坡坡度緩于1： 1.25的土質(zhì)（3）種樹：種植灌木樹種應(yīng)選擇容易成活、根系發(fā)達的灌木。2. 坡面的補強及加固（1）抹面：適用于易風(fēng)化的粘土巖類邊坡。（2）噴漿：適用于巖

7、性不同、塹坡穩(wěn)定、地下水不發(fā)育、邊坡干燥但陡峻的邊坡。（3）土工合成材料復(fù)合防護3. 砌石護坡（1）干砌片石護坡：適用于不陡于1： 1.25的土質(zhì)（包括土夾石）的邊坡，且少量地下水滲出的 情況。（2）漿砌片石護坡：適用于不陡于1： 1的各類巖質(zhì)和土質(zhì)邊坡，厚度一般為：0.3、0.4m。（3）漿砌片石骨架或混凝土骨架護坡（4）漿砌片石護墻：適用于各類土質(zhì)邊坡和易風(fēng)化剝落且破碎的石質(zhì)邊坡，用以防治較嚴重的邊 坡坡面變形。常作為邊坡加固措施。& 土坡發(fā)生穩(wěn)定性分析的本質(zhì)是什么參考答案：土坡發(fā)生穩(wěn)定性破壞的原因在于邊坡體內(nèi)產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強度。因此，邊坡穩(wěn)定性 分析可歸結(jié)為土的強度問題，即土

8、中一點的剪應(yīng)力是否大于土的抗剪強度。如果土中形成了一系列極 限平衡點或破裂點并逐漸相連時，就形成了可能的破裂面，從而產(chǎn)生破裂面以上土體整體失穩(wěn)的現(xiàn)象。19.寫出瑞典條分法安全系數(shù)的表達式F瑞典條分系町貉E咨心”20.圖示邊坡穩(wěn)定分析中地震慣性力的考慮,并寫出瑞典條分法計算地震時表破的穩(wěn)定安全系數(shù)。二(硏 cos B-Q sin g) tan 十皿)g.嶇血 十二.Qi cos 心 / R夢考答宰:21. 簡述庫侖土壓力的假設(shè)條件參考答案：（1）墻后填土為無粘性砂性土；（2）當(dāng)墻產(chǎn)生一定位移時，墻后的土體將形成一個滑動楔體，并沿墻背和土中的破裂面滑 動，土中破裂面為一平面；（3）將墻身和滑動楔體

9、視作剛體；（4）土壓力與墻背法向成角，破裂面反力與破裂面法線成角。22. 簡述岀現(xiàn)第二破裂面的條件夢考答案:（1）墻背或假想墻背的傾角大于第二破裂面的傾角，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出 現(xiàn)；（2）作用于墻背或假想墻背上的總應(yīng)力引起下滑力小于該面上的抗滑力。23. 簡述折線埋背的土壓力計算方法參考答案：計算土壓力時通常先分別計算上墻土壓力E及下墻土壓力氏后疊加。上墻土壓力E，不考慮下 墻的存在，用庫侖直線墻背公式；下墻土壓力可采用延長墻背法或力多邊形法計算。24. 當(dāng)擋土墻受涓動穩(wěn)主性控制時應(yīng)采取哪些措施參考答案：若擋土墻抗滑穩(wěn)定系數(shù)不足，可采取以下措施： 換填地基土：在基底以下，換填摩

10、擦系數(shù)大伙于墻體產(chǎn)生較大粘聚力的土，厚度0.5m。 設(shè)置傾斜基底。 設(shè)置凸樺，利用樺前土體產(chǎn)生被動土壓力，增加擋土墻的抗滑能力。25. 當(dāng)擋土墻受傾覆穩(wěn)定性控制時應(yīng)采取哪些措施參考答宰：在不增加墻身斷面尺寸的前提下，可通過以下措施改善抗傾覆性： 改善胸坡或背坡，在地面橫坡平緩和凈空不受限制時，放緩胸坡，重心后移，增大力臂或變 直線墻背為仰斜，可減小土壓力。 改善墻身斷面尺寸，當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡或橫向凈空受限制時，應(yīng)使墻盡量陡立，爭取有效墻高, 墻背設(shè)置衡重臺或卸荷板。 展寬墻趾，展寬墻趾可使擋土墻重心后移，加長力臂。26 什么是軟土地區(qū)路堤臨界高度參考答宰:軟土地區(qū)路堤臨界高度包括軟土填筑臨界高度

11、和軟土設(shè)計臨界高度。軟土填筑臨界高度是指按地基土僅承受快速施工中形 成的路堤荷載而得出.軟土設(shè)計臨界高度是指軟土地基除承受快速施工中形成的路堤荷載外，還應(yīng)加上列車和軌道荷載，由此得出的 臨界荷載為設(shè)計臨界荷載.27.軟土地基加固方法有哪些參考答宰：1）改變路堤本身的結(jié)構(gòu)形式，對地基不作處理,如反壓護道、柴排、鋪設(shè)土工織物等；2）排水固結(jié),提高地基軟土的強度,如排水砂井、排水砂墊層等；3 ）人工地基，如換土、側(cè)向約束、碎石樁、加固樁等；2&軟土地基路堤施工監(jiān)測的觀測項目一般有哪幾個方面參考答宰：1）路堤坡腳及坡腳以外地表的橫向變形和豎向變形2）地基豎向變形及橫向變形3）孔隙水壓力29.渭坡的防治

12、主要措施有哪些參考答宰:1）消除水的有害作用；2 ）改變滑體重心位置;3）修建支扌當(dāng)建翩）；4 ）改善滑芾土性質(zhì)二、主觀題（共9道小題）13. 寫出軟土地區(qū)路基穩(wěn)定分析的固結(jié)有效應(yīng)力法安全系數(shù)的表達式工（耳 +4兒 +、（ co吟Z7tan%）+l（% co迢刀tan U Q + T* 與_衛(wèi)AC2（%十）血十工.爐討如冬AB式中硏i、%分別為滑體中的地基及填土部分土條重量（帥7稱）爲(wèi)土條滑弧與水平面的夾角腹）n 土條滑弧長度O）y地基土的平均固結(jié)度愆一一地基土的固結(jié)不排水剪內(nèi)摩捺角（度）J $路堤填土的抗剪強度工T滑動土條的抗滑切向分力（刃V7 m）參考答宰:14. 畫出在進行滑坡穩(wěn)定分析時

13、，滑坡斷面中滑坡體任一分條的受力簡圖。并根據(jù)受力簡圖，（1）推導(dǎo)出渭坡推力計算公式;（2）寫出判定滑坡穩(wěn)定的表達式 參考答宰:這樣，作用于第i塊上的基本力系有：滑塊薙懾W,若滑塊上另有附加荷腹也應(yīng)計人之中；上一塊傳給下一塊的剩余下淆力滑面上的黏聚阻力為滑面土的單位黏聚力，厶為滑面長度)，滯床反力S，它為滑床的法向反力&和摩撩阻力Rww的合力.即卓s=& / + 詁燈=亠_(11-19) COS$4S.與滑面法線成p偏角，P為滑帶土的內(nèi)摩擦角?；嫔系酿ぞ圩枇突卜戳Φ姆?向與本塊溝動方向相反.根據(jù)力的平衡條件，作用在第i塊上的所有力構(gòu)成力多邊形如圖11-U所示。各力在滑 動面法線方向的投影之

14、和繚于零，因此，有Ri = W.eosa,4-.-isin(a_i a.)(11-20)心同薦，各力在滑面方向上的投影之和也為零，即可得第i塊滑體剰余下滑力為Ei = W4sinat + E1-icos(a1-)a,) K,tan$p,(11-21)=Wsinq WrCQSa, tan的一&/+&_i 也式中 cost*,sin(a,_ia.Jtanp,稱為傳逼系數(shù)，即上塊滑休的條間力E-i， 通過該系數(shù)轉(zhuǎn)換變成下一塊滑體的條間力E,的一部分.當(dāng)E.為正值時說明滑坡體有下滑推力，是不稔定的，應(yīng)傳給下一塊滑體E.為負值時. 表示笫i塊滑體穩(wěn)定，E不能傳遞；E為零時，表示第塊以上甫體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

15、按上式計算得岀的推力用以判斷滑坡體的穩(wěn)定性時要考慮淚坡育一定的安全儲備選用 的安全系數(shù)應(yīng)大于1.在推力計算中安全系數(shù)的考慮，鐵路支抱規(guī)范中是采用加大自亟下滑力，即采用 F.sina.計算推力的.考慮安全系數(shù)后所計算出來的推力稱為設(shè)計推力，它是判斷穩(wěn)定性和 確定建筑物設(shè)計荷載的依據(jù)考慮安全系數(shù)后，式(11-21)應(yīng)改寫為E,三 F.W, si nvW, cosat any. c/, + E-i 嘰(11-22)15. 已知一擋土墻的各部分尺寸如圖所示。墻胸和墻背的坡度均為1 ： 0.2 ,墻背與填土間的摩擦角20。，基底摩擦系數(shù)f=0.4 ,墻背主動土壓力Ea=56.8KN/m ,填土容重丫=1

16、9.03/計，擋墻垢工容重丫坦=23.5 KN/m3,基底容許應(yīng)力a=400kPa ,試檢算該墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性及基底應(yīng)力是否超過允許值。氓BGQO 導(dǎo)丄.o一丫 0也wo s纟纟、SPI22 OH迪媒)l&總斎I命十2S52OUCOX4寸IHy曰命十mH 命 胃Hg V氏VMZ (凹娓)& 、色 6g H-b IF-.sstH 命 E、ES9S 丄 SI7WO 售 H 肉 目丫寸W Hd x寸I HU EIIHbnn釆骸嫖羅邂EA刪灼H收W羽 JUVNNOOOTA 刪灼-HS、E、NM89s“eUJ snsu onfS.99I窩6sh旻slooeICDIOZ+l6SCOI.長畝wHla一V

17、 乍-0丄亠 e z卓0;円；謝“磴詁2Ilg; glooCZII耳66二 H XU次 H xz XM1 昌h + 寸 +20十寸二 xg x st?二十& I J+ 負 X6SQOHxdMZoxcn 十一寸二 XIB一 寸L衆(zhòng)總十4Z金“盤|1 H xzoia 寸二+o寸= HE軟z + g H 命駐dxv工；兇 乍凸 叫次些 h二。&SOOH i?Mb msooH 斎 一/、 芒6; H汽次公一 二|。舄一 5 H ?兇召I?目H矗遠 0啟 HNMgx I H 0on三n3n C只鰹鏗藍強TV鋁“心I金 心I 6900102 xw HEMIX7Uito參考答宰：19.有一擋土墻高6m如圖所

18、示,填土容Y=17.5kN/m3/（p=30/S=22 f試求該墻所受的土壓力大小、方向及 作用點并繪制土壓應(yīng)力分布圖。=0.38931 9 1 0Ea 二一 丫衛(wèi) A2=-x17.5x62 x0.3893 = 122.63Af/ 2 2Ex= -cos5+ a= 122.63x cost33.3 )= 102.SKNfm遲T = % sin (5十胡=122.63X sin(33.3 )= 67.73/m = .7= 17.5x6x0.3893 = 40.88參考答宰:20.分條法檢算確走下圖路塹邊坡的穩(wěn)定性。圖示滑弧為最危險滑弧，各土條的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖中所示,圖中各條斜線上、下的數(shù)字分別為作用在該滑面上的法向分力N和切向分力T （單位：KN/m）。要求的穩(wěn)定系數(shù)為1.2.參考答宰：解;穩(wěn)定系數(shù)將圖中