土木工程《路基路面工程》山东大学网络教育考试模拟题及答案.doc

路基路面工程解释术语路床 路基承受行车荷载作用，主要是在应力作用区，其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内，此部分路基可视为路面结构的路床。 库伦主动土压力挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力。当挡土墙向外移动，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力。库仑土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力的计算理论。根据库仑土压力理论假设所计算出的主动土压力称为库仑主动土压力。 弯沉综合修正系数沥青路面厚度是根据弹性多层体系理论、层间接触状态为完全连续，在以双圆均布荷载作用下，轮隙中心实测路表弯沉值Ls等于设计弯沉值Ld的原则进行计算，即，Ls=Ld由于力学模型，土基模量、材料特性和参数等方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异，理论弯沉值和实测弯沉值之间存在一定的误差，因此需要对理论弯沉值进行修正，此修正系数为弯沉综合理论修正系数。 石灰土在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的石灰和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定标求的材料，称为石灰土。一、 简答题1. 描述土的颗粒级配曲线的两个参数是什么？对土分别给出了什么样的特征刻画？【答】不均匀系数Cu和曲率系数CC。不均匀系数Cu反映粒径分布曲线上的土粒分布范围。曲率系数CC反映粒径分布曲线上的土粒径分布情况。2. 什么是路基的边坡失稳？什么类型的路基可能发生直线滑动面的滑坡？【答】路基边坡稳定性，是指结构稳定，路基的结构破坏，主要表现在边坡部分土体的滑塌，其中包含路堤整体滑动，称为路基边坡失稳。以砂性土及碎砾石土修筑的路基，因有较大的内摩擦角及较小的粘结力，其破坏滑动面近似于直线平面。3. 静止土压力是如何计算的？【答】静止土压力犹如半空间弹性变形体，在土的自重作用下无侧向变形时的水平侧压力，故填土表面下任意深度Z处的静止土压力强度可按下式计算：0=k0z4. 以路表弯沉值为设计或验算指标时，材料设计参数怎样选用？答：采用抗压回弹模量，对于沥青混凝土试验温度为20；计算路表弯沉值时，抗压回弹模量设计值E应按下式计算。5. 水泥混凝土路面设计时涉及“综合系数”这一概念，其意义及作用是什么？答：【答】“综合系数”是考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的，是大于1 的系数。二、 论述题为保证半刚性基层沥青路面的正常的服务功能，试简要论述在设计、施工过程中应当注意的问题。设计中考虑各组成材料的强度的各种因素。土的类别和性质是影响强度的重要因素，设计中制备同一种土样、不同水泥剂量的混合料。水泥的矿物成分和分散度对稳定效果有明显影响。含水量对稳定土强度影响很大。设计中确这最佳含水量和最大干压实密度。按最佳含水量和计算得到的干压实密度制作试件。根据强度标准选定合适的水泥剂量。施工过程中，水泥、土和水拌和得均匀，且在最佳含水量下充分压实，使之干密度最大，其强度和稳定性就高。水泥土从开始加水拌和到完成压实延迟时间要尽可能最短。在水泥终凝时间达不到规定要求时，可使用一定剂量的缓凝剂，但缓凝剂的品种和具体数量应根据试验确定。水泥稳定土需要湿法养生，以满足水泥水化形成强度的需要。养生温度愈高，强度增长就愈快，因此，要保证施工中水泥稳定土养生的温度和湿度条件。另外施工中需要基层要符合要求，注意摊铺均匀，在摊铺后立即用平地机初步整平和整型，碾压过程中要注意碾压机具、方法、碾压遍数的选择。碾压结束之前，进行终平。施工过程中注意接缝处理。施工后要进行养生，养生期满验收合格后立即浇透层油。三、 计算题1、 一均质无粘性土干土坡，内摩擦角为30，如要求这个土坡的稳定安全系数为1.25，试问若设计成1：1.5的边坡是否安全？试计算：（1）空隙率VV、矿料间隙率VMA及沥青饱和度VFA；（2）有效沥青含量。【解】：无粘性土干坡稳定性分析，按照下式进行：所以坡脚应该：才是安全的，而1：1.5的坡脚为3342。故设计1：1.5的边坡是不安全的。路基路面工程一、解释术语路基干湿类型路基的强度与稳定性同路基的干湿状态有密切关系，并在很大程度上影响路面的结构设计。路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿，称为路基干湿类型。瑞典条分法是瑞典工程师费伦纽斯首先提出的。考虑到粘性土坡破坏时的滑动面通常近似于圆曲面，故假定滑动面为一圆弧面，将滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，并不计条件力的作用，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。 弯拉结构强度系数沥青路面在车轮反复多次作用下，沥青面层和刚性、半刚性基层的层底拉应力超过极限，形成初始裂缝并逐步扩展至断裂的过程，属疲劳断裂损伤。试验表明，承受一次加载断裂的极限弯拉应力与受多次加载后达到同样断裂施加的疲劳应力之间的比值即为弯拉结构强度系数。压实沥青混合料的空隙率按公式W=(1-f/t)100进行计算，f为沥青混合料理论最大相对密度，t为试件的毛体积相对密度二、简答题1. 为何用稠度而不是含水率来划分路基的干湿类型？【答】主要是因为路基在行车作用下，强度与稳定性受水影响的程度与路基临界高度有关。在冰冻地区还要考虑冻融过程的影响。2. 什么是不平衡推力法？【答】不平衡推力法是我国独创的边坡稳定分析方法,在滑坡稳定分析和治理中得到广泛地应用.然而当边坡滑面为圆弧形时,不平衡推力法的精度与Bishop法相当,但是当滑面为不规则折线时安全系数Bishop法可能相差很大,这会对工程的安全带来隐患.由于上述原因,对非圆弧形滑面最好不要单独使用不平衡推力法,而应采取多种方法进行综合分析.库伦主动土压力的基本假定有哪些？【答】墙后填土是理想的散粒体；滑动破裂面为通过墙踵的平面。3. 以沥青或半刚性材料结构层层底拉应力为设计或验算指标时，材料设计参数怎样选用？【答】应在15 条件下测试沥青混合料的抗压回弹模量；半刚性材料应在规定龄期下列条件下测定抗压回弹模量：（1）对水泥稳定类，系指标准养生龄期90天的极限劈裂强度；（2）对二灰、石灰稳定类，标准养生龄期180的劈裂强度；（3）对水泥稳定类系指120天龄期的极限劈裂强度。4. 根据水泥混凝土路面设计流程回答：在交通等级相同的情况下，（1）不同的公路等级对路面设计的影响体现在哪些方面？（2）位于不同自然区划的公路，自然区划的影响是什么？【答】（1）公路等级事关路面基层和垫层材料的选择，影响着路面结构构造面层的相对刚度半径、标准轴载临界荷位荷载应力以及行车荷载疲劳应力大小；同时公路的等级决定了公路的安全等级，从而决定着目标可靠度水平和变异水平等级，进而决定着可靠度系数。（2）不同的自然区划，最大温度梯度不同，因此导致的温度疲劳应力不同。三、论述题沥青面层施工过程中，谈谈主要的施工环节及其影响施工质量的主要因素。层铺法施工的沥青面层包括沥青表面处治和沥青贯入式两种。主要施工环节为：整修及清扫基层；浇洒透层及粘层沥青；铺洒主层矿业料，第一次碾压，浇洒第一次沥青，撒布嵌缝料，第二次碾压。按上法再完成第二层及第三层施工。视情况铺筑封层。冷拌沥青混合料路面的施工，其主要施工环节为清扫、整平下承层；摊铺与碾压，做上封层，开放交通及养护。热拌沥青混合料路面的施工，其主要施工环节为基层准备和放样，混合料的摊铺，沥青路面的压实与成型，接缝施工。沥青路面施工应根据全面质量管理的要求，建立建全有效的质量保证体系，实行严格的目标管理。包括施工前、施工过程中以及各施工工序间的栓查及工程交工后的质量检查验收。沥青路面必须对沥青混合料的配合比、拌和、运输、摊铺、碾压、成型开放交通等各施工环节严格管理。沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制，适度钻孔抽检压实度的方法。施工过程中应随时对路面进行外观评定。压实成型的路面按规定的方法随机选点检测渗水、平整度、配合比和厚度情况。材料质量是沥青路面质量的保证。施工前以及施工过程中材料来源或规格有变化时，要进行检查。施工前应铺筑试验段，确定施工产量及作业段长度，制定施工进度计划；施工过程中工程质量检查的内容、频度、质量标准符合控制标准要求；工程完工后，对评定路段做沥青面层各项质量指标的检查验收。四、计算题1.进行热拌沥青混合料目标配合比设计，得到马歇尔试件的毛体积相对密度分别为2.523和，沥青混合料的最大理论相对密度为2.644，又知沥青的含量为4.7%，沥青的相对密度为1.032，矿料的合成毛体积相对密度为2.718.试计算：（1）空隙率VV、矿料间隙率VMA及沥青体积百分率；（2）矿料的有效相对密度；（3）比较VMA与VA+VV的大小；（4）集料是否吸收沥青？【解】a) 空隙率 =矿料间隙率 b) 矿料的有效相对密度： c) VA+VV=11.5+4.6=16.111.5=VMAd) 由上述（3）的答案知道，集料是吸收沥青的。路基路面工程一、 解释术语路基工作区在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力Z与路基土自重力引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/101/5时，该深度范围内的路基称为路基工作区。土基回弹模量是表征土基承载力的参数，是应力卸除阶段，应力-应变曲线的割线模量。相对刚度半径在温度梯度和地基塑性变形的影响下，板角隅也会发生同地基相脱空的现象。对标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的应力做了修正，为其中r即为混凝土的相对刚度半径。矿料间隙率矿料间隙率按下式计算，VMA=（1-fPs/sb）100,其中Ps为沥青混合料中各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，sb矿料的合成毛体积相对密度，f为试件的毛体积相对密度。矿料间隙率(VMA)对沥青混合料强度、耐久性和高温稳定性有很高的敏感度。二、 简答题1. 粘性土和砂性土的工程性质有何不同？【答】砂土无塑性，透水性强，毛细上升高度小，具有较大内摩擦系数，强度和水稳定性均好。砂土粘结性小，易于松散，压实困难。但是，经充分压实的砂土路基，压缩变形小，稳定性好。砂性土含有一定数量的粗颗粒，又含有一定数量的细颗粒，级配适宜，强度、稳定性都能满足要求，是理想的路基填筑材料。粘性土中细颗粒含量多土的内摩擦系数小而粘聚力大，透水性小而吸水能力强，毛细现象显著，有较大的可塑性。粘性土干燥时较坚硬，施工时不易破碎，浸湿后能长期保持水分，不易挥发，因而承载能力小。对于粘性土，如在适当含水量时加以充分压实和设置良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。2. 毕肖普条分法有哪两种表达方式？与毕肖普条分法相比，简化毕肖普条分法的进一步假设是什么？【答】此为毕肖普条分法计算土坡安全系数的普遍公式。此为毕肖普简化公式。与毕肖普条分法相比，简化毕肖普条分法将土条间力简化为水平推力而忽略水平推力的作用点位置和竖直剪力的影响，将问题转化为静定问题。3. 简述挡土墙土压力计算的基本思路？【答】分析作用在挡土墙上的力系；车辆荷载的换算及计算参数；分析挡墙的位移情况，确定土压力的类型，选用不同的方法进行土压力的计算。4. 沥青路面设计，计算层底拉应力时应材料参数选用应进行怎样的考虑？【答】 应考虑模量的最不利组合。计算层底拉应力时，应考虑模量的最不利组合。在计算层底拉应力时，计算层以下各层的模量应采用式（a）计算，计算层及以上各层采用式（b）计算。 （a） （b）5. 水泥混凝土路面设计时，涉及到的“温度疲劳应力系数”与什么参量有关？【答】与两个参量有关：（1）最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力；（2）水泥混凝土的弯拉强度标准。并由下列公式确定：三、 论述题简要论述马歇尔试验方法进行热拌沥青混合料配合比设计的过程【答】1、进行设计流程为：（1）选择混合料类型及原材料基本性能试验。；（2）按马歇尔试验方法成型试件、测定体积指标及马歇尔稳定度、流值，初定最佳沥青用量；（3）按初定配合比进行高温抗车辙、低温稳定性与水稳定性等检验。若达不到要求，对初定配合比设计作调整，重做相关试验，直至达到要求。试验指标满足要求，则提交报告，目标配合比工作告一段落。生产配合比与设计应以目标配合比为基础，原则上可以参照上述目标配合比运用程度进行。2、沥青混合料设计级配范围的选择。选择级配范围应充分吸取本地区的成功经验，根据气候条件、交通条件、公路等级、路面类型、结构层次、混合料类型等因素，经详细的技术经济论证后选定。3、沥青混合料的原材料。包括原材料沥青、粗集料、细集料、填料的选择。严格按照各种原材料的相关规定选料。4、马歇尔试验。沥青混合料配合比三个阶段的设计都要进行马歇尔试验。以预估的油石比为中值，按一定间隔，取5个或5个以上不同的油石比，按规定方法成型试件。通过试验测定不同油石比相关混合料的各项马歇乐试验指标。5、确定最佳沥青用量。将马歇尔试验的结果，以油石比为横坐标，各项指标为纵坐标制成曲线。在确定最佳沥青用量时，应保证沥青用理在容许范围以内。6、沥青混合料稳定性检测。确定最佳沥青用量之后，按已经确定的配合比，制作试件进行有关抗车辙高温稳