路基路面作业6(沥青路面).doc

路基路面工程 -11-路基路面工程作业6班级土木学生姓名学号时间题目一、简答题1 碎砾石结构层的强度构成特点是什么？应用时需注意哪些问题？2粒料类基层分类及施工要点是什么？3试分析和比较石灰土和水泥土的反应机理。它们对土的类型和性质方面有何不同的要求？其中石灰和水泥的剂量是如何确定的？为保证施工质量应注意些什么？4. 哪些工业废渣可用作路面基层材料？其依据是什么？5. 稳定类基层分类及施工要点是什么？6. 对比各类沥青面层的强度构成、施工方法、用料特点和使用场合。7. 沥青混合料的矿料组成和沥青用量是如何确定的？8. 为什么热拌热铺沥青混合料要掌握拌制和摊铺时各个阶段的温度？温度过高或过低有何不利影响？9. 试分析应用弹性层状体系理论进行沥青路面结构计算分析的合理性与存在的问题。10. 沥青路面设计控制指标有哪些？说明各指标的意义及其 与路面损坏现象的联系。11. 完成一个路面结构组合设计方案应包括哪些内容？12. 试总结新建沥青路面与改建路面设计中的不同之处。二、计算题1、按三层体系简化法计算路面结构弯沉值和第一、第三、第四层底面拉应力，请示意计算图示。沥青混凝土沥青贯入碎石水泥稳定砂砾石灰土路基 2、已知路面设计弯沉值为0.5mm，试设计下列路面结构的厚度h2。3、已知次，试设计下列高速公路路面结构的厚度h3。沥青混凝土沥青碎石石灰粉煤灰砂砾天然砂砾粗砂路基要求请于11 月10 日前提交本次作业。答题一简答题1. 碎砾石层属于柔性结构层，其在应力、应变传递的过度协调方面比较顺畅，同时由于结构材料均为有级配的颗粒颗粒状材料，所以结构排水畅通，路面结构不易受水损害。缺点是其本身刚度较低，因此沥青面层将承受更多的荷载弯矩，在同样交通荷载作用之下，沥青面层应采用较厚的结构层。2. 粒料类基层按施工方法和所用填充结合料的不同，分为谁结碎石、泥结碎石、泥灰结碎石、级配碎砾石和填隙碎石等；施工是要注意碾压的程序：初压、复压、终压、洒水、洒粘土浆、洒石灰泥浆、洒沥青材料。3. 石灰稳定类土层强度形成原理：（1）离子交换作用（2）碳酸化作用（3）结晶作用（4）火山灰作用水泥稳定类土层强度形成原理：（1）水泥的水化作用（2）离子交换作用（3）化学激发作用（4）碳酸化作用；石灰土一般采用塑性指数1520的黏性土比较合适，其稳定的效果显著，强度也高。水泥土则是用水泥稳定级配良好的碎（砾）石和砂砾，效果最好，不但强度高，而且水泥用量少。适用场合：石灰稳定类材料适用于各级公路路面的底基层和二级以下公路的基层，石灰土不得用作二级和二级以上公路高级路面的基层（原因：吸水性，透水性，水稳定性差），在冰冻地区的潮湿路段和其他地区的过湿路段不宜采用石灰土做基层和底基层。水泥稳定土可用于路面结构的基层和底基层，但水泥土禁止作为高速公路或一级公路路面的基层，只能做底基层，在高级公路的水泥混凝土路面板下，水泥土也不应用做基层。4. 路工程中应用的工业废渣主要是指工业生产过程中所产生的具有一定水硬性特点的无机工业废料，如：粉煤灰、煤渣、钢渣、高炉渣、铜矿渣及各种下脚料。 工业废渣一般可在有水的条件下与石灰等碱性材料共同作用，产生火山灰反应，稳定各种粒径不同的土。工程应用中一般采用石灰稳定工业废渣或与工业废渣共同稳定土，其中最常用的工业废渣为粉煤灰，形成石灰粉煤灰稳定路面基层，简称为二灰稳定类基层。5. 无机结合料稳定基层的分类：（1）在粉碎的或原状松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入一定量的水泥或石灰等无机结合料和水。经拌合、压实及养护后得到的混合料，称为水泥或石灰稳定材料。视所用材料，分别称为水泥稳定土、石灰稳定士、水泥稳定粒料、石灰稳定粒料等。（2）量的石灰和粉煤灰与其他骨料相配合、并加入适量的水，经拌合压实及养护后得到的混合料，称为石灰粉煤灰稳定土或稳定粒料。6. 沥青面层可分为单层、双层、三层。双层结构分为表面层、下面层；三层结构可以分为表面层、中面层和下面层。表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务功能，同时应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质。中下面层应具有一定的密水性、抗剥离性，高温或重载条件下，沥青混合料具有较高的的抗剪强度；下面层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构，通常认为密实型中粒式或细粒式沥青混合料最易用于表面层。二三级以下等级公路一般采用双层式沥青面层。沥青混合料的选择，除青混凝土外，也可选用热拌沥青碎石或沥青贯入式结构，再加上表面封层。7. 沥青混合料的矿料组成和沥青用量是采用马歇尔试验配合比设计方法确定。8. 拌合温度决定了沥青的粘度，高温下沥青有较高的流动性，才能完全包裹住集料，不会出现花白料。摊铺温度是拌好的混合料可以开始碾压的温度，碾压时温度不能过低，否则会难以压实，混合料空隙过大，后期通车后路面强度、耐久性不易保证。碾压终了温度是指全部碾压过程完毕后路面的温度，这个温度不能过低，过低则表明施工太慢，也会出现空隙过大，影响后期使用时的耐久性。9. 弹性层状体系理论在进行路面结构分析时将其视为弹性体，并应用弹性层状体系理论分析路面结构应力、应变和位移。而实际情况是路面结构在荷载作用下应力应变关系是非线性的，并且应变随应力作用时间而变，应力卸除后有一部分残余变形不可恢复。这样就要会有误差，此外弹性层状体系理论有诸多假设也是与实际有区别的，这些都是这种方法存在的误差。10. 沥青路面质量控制的指标有路表弯沉值和基层层底拉应力，路表弯沉表征结构路面在设计标准轴载作用下，垂直方向的位移。它是表 征路面结构总体刚度的指标。层底拉应力有关是反应局部是否会出现极限破坏。11. 一个路面结构组合设计方案应包括路面结构层次、各层所采用的材料、各层初拟厚度三个内容。12. 新建沥青路面直接根据相应指标进行设计，而改建沥青道路要在原有的路的基础上去做，更具要求补强或者改建。当原有道路需要提高等级时，对不符合技术标准的路段应先进行线性改善，该线路段应按新建道路修建。在对原有路面补强时按改建道路设计，路面补强设计工作包括路面结构状态调整、弯沉评定以及补强厚度计算。 二计算题1.解：路面原结构如下（一）计算路面结构弯沉值，按照弯沉相等的原则将多层转换为三层，如下图 查诺莫图可得： 路面结构弯沉值(二). 第一、第三、第四层底面拉应力计算（1）第一层底面弯拉应力计算，换算为三层体系如下图： 查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图可得： 第一层底面弯拉应力（2）第三层底面弯拉应力计算，换算为三层体系如下图： 查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图可得： 第三层底面弯拉应力（3）第四层底面弯拉应力计算，换算为三层体系如下图： 查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图可得： 第四层底面弯拉应力2.解：采用最小厚度法计算：设其中F为综合修正系数，由下式计算：代入上式可得，查弹性三层体系表面弯沉系数诺莫图，由此可算得反查诺莫图可得3.5,可算得H=372.75mm，取375mm3.解：（1）采用最小厚度法设计结构层厚度：沥青混凝土沥青碎石石灰粉煤灰砂砾天然砂砾粗砂路基路面结构如下图：，路基设计弯沉值为：，高速公路=1.0，沥青混凝土面层=1.0，柔性基层=-1.6将多层结构转换为三层结构体系，如下图：设（0.01mm）其中F为综合修正系数，由下式计算：代入上式可得，查弹性三层体系表面弯沉系数诺