路面工程部分練習(xí)題

1、案例題【例題1】公路自然區(qū)劃區(qū)新建一條高速公路，路基土為黃土，采用普通混凝土面層和輾壓混凝土基層組成的復(fù)合式路面，單幅路面寬11.75m，經(jīng)交通分析得知，設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為3600次，取交通量年平均增長(zhǎng)率為7%，試問(wèn)該公路的交通荷載分級(jí)為下列哪一選項(xiàng)？（）（A）極重交通荷載（C）重交通荷載（B）特重交通荷載（D）中等交通荷載【分析】高速公路設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)為一級(jí)，按公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011）中表A.2.4。取臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.22，由計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為NeN (1 g1 3653600

2、 (1 0.07)30 1 365)tsr grNe 0.220.07=2.38107次依據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D402011）中表3.0.7分級(jí)，得出該高速公路屬特重交通荷載等級(jí)。故正確選B。案例題【例題2】在某一級(jí)公路改建道路設(shè)計(jì)中，載貨車為雙后軸（軸距3m）雙輪軸，每一后軸重70.2kN，前軸重35kN，若設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，試問(wèn)該貨車通過(guò)一次相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用次數(shù)最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）（A）0.539（C）0.178（B）0.181（D）0.0315【分析】依據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）第3.1.2-1條，該高速

3、公路改建道路設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)于前軸，輪組系數(shù)C2=6.4，軸數(shù)系數(shù)C1=1。對(duì)于后軸，輪組系數(shù)C2=1；當(dāng)雙軸或多軸的軸間距小于3m時(shí)，軸數(shù)系數(shù)C1=1+1.2（m-1），則軸數(shù)系數(shù)C1=2.2。因此，若以設(shè)計(jì)彎沉值及瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，該貨車通過(guò)一次相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用0.539次。故正確選A。案例題【例題3】在某新建高速公建道路設(shè)計(jì)中，載貨車為雙后軸（軸距3m）雙輪軸，每一后軸重70.2kN，前軸重35kN，若以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，試問(wèn)該貨車通過(guò)一次相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用次數(shù)最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？ （）（A）0.53（

4、C）0.25（B）0.47（D）0.18【分析】依據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）第3.1.2-2條，該高速公路改建道路設(shè)計(jì)以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)于前軸，輪組系數(shù) C2=18.5，軸數(shù)系數(shù)C1=1。對(duì)于后軸，輪組系數(shù)C2=1；當(dāng)雙軸或多軸的軸間距小于3m時(shí)，軸數(shù)系數(shù)C1=1+2（m-1），則軸數(shù)系數(shù)C1=3。因此，若以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，該貨車通過(guò)一次相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用0.181次。故正確選D。案例題【例題1】某新建一級(jí)公路，路面使用瀝青混凝土，上面層為細(xì)粒式瀝青混凝土，下面層為中粒式瀝青混凝土，基層使用瀝青碎石，底基層為級(jí)配碎石。已知

5、設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸載作用次數(shù)為400萬(wàn)次/車道，試計(jì)算路面的設(shè)計(jì)彎沉值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（A）31.6（0.01mm）（C）45.9（0.01mm）（B）34.7（0.01mm）（D）50.5（0.01mm）ld（式3.2.2）【分析】因此本題的為C。根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）ld 600N 0.2 A A AecsbNe設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量軸次（次/車道）；即400萬(wàn)次 Ac公路等級(jí)系數(shù)，一級(jí)公路為1.0；As面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0Ab路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，瀝青基層路面為1.6。 600N 0.2 A A Aldecsb600 (400

6、0000)2.01.01.01.601mm )45(案例題【例題2】某高速公路設(shè)計(jì)，當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，Ne=2.098107 ；當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)， Ne=2.673107 。擬定了瀝青路面結(jié)構(gòu)組合方案：細(xì)粒式瀝青混凝土+中粒式瀝青混凝土+水泥穩(wěn)定碎石+密實(shí)級(jí)配碎石+級(jí)配砂礫。水泥穩(wěn)定碎石90d的極限劈裂強(qiáng)度為0.5MPa，在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，預(yù)估最大拉應(yīng)力不得大于下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）（A）0.16 MPa（C）0.26 MPa（B）0.21 MPa（D）0.30 MPa【分析】根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）第8.

7、0.6條，瀝青混凝土層、半剛性基層和底基層以拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)或驗(yàn)算指標(biāo)時(shí)，由式8.0.6-1可知，材料的容許拉應(yīng)力 R=S/Ks，對(duì)于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類，由式8.0.6-1可知，Ks= 0.35Ne，根據(jù)規(guī)范第8.0.5條，公路等級(jí)為高速公路時(shí)，層底最大拉應(yīng)力0.11不得大于容許拉應(yīng)力。故正確是B。0.1.035 (2.0 .11,67102.30cs021 MPa0R.230案例題【例題3】某一級(jí)公路，設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)當(dāng)量軸次為420萬(wàn)次，面層使用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土，已知瀝青混凝土的極限劈裂強(qiáng)度為0.8MPa。基層使用熱拌瀝青碎石，底基層使用級(jí)配碎石，墊層使用天然砂礫。請(qǐng)問(wèn)該路面結(jié)構(gòu)

8、設(shè)計(jì)應(yīng)以下列哪一項(xiàng)作為設(shè)計(jì)指標(biāo)？（A） ld =45.5（0.01mm）（B）R=0.300MPa）（C） ld =45.5（0.01mm），R=0.310MPa（D）ld =45.5（0.01mm），R=0.320MPa分析該路面結(jié)構(gòu)無(wú)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層，所以設(shè)計(jì)指標(biāo)為路表面的回彈彎沉值、瀝青混凝土層的層底拉應(yīng)力兩項(xiàng)。計(jì)算路表面回彈彎沉： 600N 0.2 A A A 600 (4200000)2.0ld6.1.45( 01mm )0.10.1ecsb計(jì)算瀝青混凝土層的層底拉應(yīng)力：SS0.0310MPaR.022e).22/ A.009(42010/0.1c故正確是C。案例題【例題4】

9、某二級(jí)公路，雙向雙車道，使用年限12年。面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土，基層采用水泥穩(wěn)定碎石，底基層為填隙碎石。根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006） 規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力進(jìn)行控制?，F(xiàn)經(jīng)過(guò)換算，營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次為1000次/日，年平均增長(zhǎng)率4%。已知水泥穩(wěn)定碎石層90天的極限劈裂強(qiáng)度為0.4MPa。試確定水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層的容許拉應(yīng)力最接近下列哪一選項(xiàng)？（）（B）0.28MPa（D）0.36MPa（A） 0.24MPa（C） 0.32MPa分析按公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）式（3.1.7）計(jì)算Ne11365 100011t

10、0.0412365 N (07) 3.3 106.38 1061.0er.004計(jì)算水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層的容許拉應(yīng)力：SS4.0.024MPaR 10.011e1068.3) .11/ A.035(/1.1c故正確是A。案例題【例題1】某二級(jí)公路，路面使用瀝青路面。面層為中粒式密級(jí)配瀝青混凝土，后4cm，基層為瀝青碎石7cm，底基層為水泥穩(wěn)定碎石，厚18cm，墊層為天然砂礫，厚15cm。竣工后在不利季節(jié)用BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載實(shí)測(cè)輪隙中心處路表彎沉值，表列為局部路段測(cè)點(diǎn)彎沉值。請(qǐng)問(wèn)路段實(shí)測(cè)路表彎沉值（0.01mm）與下列哪一項(xiàng)最接近？（A） 45.00mm（C） 49.00mm）（B）47.00

11、mm（D）51.00mm測(cè)點(diǎn)12345彎沉值（0.01mm）40.236.141.543.546.0【分析 】路段實(shí)測(cè)路表彎沉值按公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）式（8.0.15-2）計(jì)算對(duì)于二級(jí)公路，Za=1.5，季節(jié)影響系數(shù)K1=1.0；由于路面面層厚度低于5cm，所以可以不進(jìn)行溫度修正，K3=1.0。402.361.415.435.460.l 41.46( 11mm )0550 iS i 13 71Z aS K 1K 3 (41.46 .13.711) .10 0.1 47.03( 01mm )50故正確是B。案例題【例題1】某瀝青路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，使用BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)

12、軸載汽車，用定原有路面的彎沉值，得路段計(jì)算彎沉值 ls =350.5（0.01mm），請(qǐng)問(wèn)計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)層彎沉值時(shí)原路面的當(dāng)量回彈模量Et與下列哪一項(xiàng)最接近？（）（A） 38MPa（C） 44MPa（B）41MPa（D）47MPa考點(diǎn)4：掌握瀝青路面破壞狀態(tài)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)【分析 】根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）式（9.2.6-1），原路面當(dāng)量回彈模量值為 1000 2 p mm Et12l07.0 10.651000 21.10.1350.546 MPa故正確是D。案例題1【例題1】 公路自然區(qū)劃IV區(qū)新建一條二級(jí)公路，雙向兩車道，路面擬采用普通水泥混凝土面層，彎拉強(qiáng)度要求5.0M

13、Pa，泊松比0.15，厚0.25cm；基層選用級(jí)配碎石，彈性模量300MPa，厚0.20m。路床頂面綜合回彈模量為60MPa。試求混凝土板底地基當(dāng)量回彈模量與以下哪一項(xiàng)接近（）。（A）110MPa（C）130MPa（B）120MPa（D）140MPa案例題1【分析】 根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011），按式（B.2.4-1）式（B.4.4-4），板底地基綜合回彈模量計(jì)算如下 / nnii22i21h 2Eh30 MPaxi 1i 1n hii 1.086.020hx126 ln hx .026 .20 .86 .0n(0 440.442 300 E 60 Etx E12

14、2.2MPa0 E 0 60案例題2【例題2】 公路自然區(qū)劃IV區(qū)新建一條二級(jí)公路，雙向兩車道，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道設(shè)計(jì)軸載累計(jì)當(dāng)量軸次158萬(wàn)次，路面寬7m，擬采用普通水泥混凝土面層，彎拉強(qiáng)度要求4.0MPa，泊松比0.15，厚0.24cm；基層選用級(jí)配碎石，彈性模量 300MPa，厚0.20m。路肩面層與行車道面層等厚并設(shè)拉桿相連，板底地基當(dāng)量回彈模量為120MPa，設(shè)計(jì)荷載100kN。確定路面板的荷載疲勞應(yīng)力與以下哪一項(xiàng)接近（）。（A）3.40MPa（C）3.60MPa（B）3.50MPa（D）3.70MPa案例題2【分析】根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011）表E.

15、0.3-1，面層混凝土的彎拉彈性模量為29GPa，普通水泥混凝土面層的彎曲剛度按式（B.2.2-3）計(jì)算，相對(duì)剛度r按式（B.2.2-2）計(jì)算：29000 0.2433hED 34. MN mccc 12 (3c.153 )12(.1 1.21 (34.2 120) 0.796m31E21tc按式（B.2.2-1）計(jì)算設(shè)計(jì)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：案例題2按式（B.2.1）計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力：其中，考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)Kr，因?yàn)槁芳绮捎没炷粒液穸扰c路面面層等厚，取0.87。綜合系數(shù)Kc，根據(jù)表B.2.1，取1.05。疲勞應(yīng)力系數(shù)，由式（B.2.3-1）計(jì)算。其中，材料疲勞指數(shù)

16、，根據(jù)B.2.3條，普通水泥混凝土=0.057，則：荷載疲勞應(yīng)力：案例題3【例題3】 公路自然區(qū)劃II區(qū)新建一條二級(jí)公路，擬采用普通水泥混凝土面層，當(dāng)?shù)氐拇旨弦曰◢弾r為主。經(jīng)交通屬中等交通荷載等級(jí)。路面寬7m，面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.5MPa，彎拉彈性模量29GPa，泊松比0.15，初擬路面厚0.24cm；基層選用級(jí)配碎石，彈性模量300MPa，厚0.20m。板底地基當(dāng)量回彈模量為120MPa?；炷撩姘迤矫娉叽?.5m3.5m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫；設(shè)計(jì)荷載100kN。試求面板最大溫度應(yīng)力與以下哪一項(xiàng)接近（）。（A）0.49MPa（C）1.09MPa（B）1.49MPa

17、（D）1.29MPa案例題3【分析】根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011） （B.2.2-3）計(jì)算混凝土面層的彎曲剛度，相對(duì)剛度r按式（B.2.2-2）計(jì)算29000 0.233h 3ED 30. MN mccc 12 (3c.153 )12(.1 1.21 (30.1 120) 0.763m31E21tc由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011） 表3.0.10，最大溫度梯度取88/m，查附錄表E.0.3-2，粗集料為花崗巖的混凝土線膨脹系數(shù)c=1010-6/ 。案例題3按式（B.3.3-1）式（B.3.3-3）計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)BL

18、:L5.4t 1.973 0.7633rsinh(1.97)cos(1.97) cosh(1.97)sin(1.97)C 1 1 0.162 0.838Lcos(1.97)sin(1.97) sinh(1.97)cosh(1.97)4.48hc C.1770.131(1 C)LLL77e .448.023.10 83 0 13 (1 0 83 ) 050按式（B.3.2）計(jì)算最大溫度應(yīng)力：hE10 106 29000 0.23 88Tccc gB .0508 .149MPat,maxL22案例題4【例題4】 公路自然區(qū)劃IV區(qū)新建一條一級(jí)公路，擬采用普通水泥混凝土面層，面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，當(dāng)?shù)氐拇旨弦缘[石為主。經(jīng)計(jì)算面層最大溫度應(yīng)力為1.79MPa。試求面板最大溫度疲勞應(yīng)力與以下哪一項(xiàng)接近（）。（A）0.59MPa（C）0.79MPa（B）0.69MPa（D）0.89MPa案例題4【分析】 根據(jù)已知條件，最大溫度應(yīng)力：t,max.179MPa溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt按公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)