长安大学道铁考博复习要点3

1、新版本： 1公路纵断面优化常见方法的基本思路。2近 5 年来我国公路几何设计研究方向取得的进展。 3 净现值（） 内部收益率 投资回收期。 4试述沥青混合料耐久性评价及影响因素。如何改善沥青混合 料耐久性5. 试述路基强度参数 EO、K概念及其区别，E0和的影响因素 6何为、微表处、。论述各自的功能及用途。7. 试述公路线形连续性的内涵及其评价方法。8. 公路设计目标及其之间的相互关系。3. 净现值（） 内部收益率 投资回收期。 是英文的缩写，通常直译为“建设经营转让”。实质上是基础设施投资、建设和经营的一种方式，以政府和私 人机构之间达成协议为前提，由政府向私人机构颁布特许， 允许其在一定时

2、期内筹集资金建设某一基础设施并管理和经 营该设施及其相应的产品与服务。政府对该机构提供的公共 产品或服务的数量和价格可以有所限制，但保证私人资本具 有获取利润的机会。整个过程中的风险由政府和私人机构分 担。当特许期限结束时，私人机构按约定将该设施移交给政 府部门，转由政府指定部门经营和管理。净现值（）： 指一个项目在整个寿命期内的总收入的现值与 总支出的现值之差。内部收益率（）： ，就是资金流入现值总额与资金流出现值 总额相等、净现值等于零时的折现率。投资回收期： 又称返本期， 它是指一个工程项目以其每年的净收 益抵偿其全部投资（包括基建投资及流动资金）所需时间。4. 试述沥青混合料耐久性评价

3、及影响因素。 如何改善沥青混合料 耐久性。沥青混合料的耐久性包括抗疲劳性能、 水稳性能、抗老化性能等。 我国目前规范对沥青混合料的耐久性评价采用三个指标：空隙 率、饱和度、残留稳定度。整体来看沥青混合料的耐久性与其空 隙率的关系密切。空隙率小的沥青混合料的各项性能都比较优良， 空隙率小混合料 受阳光、空气等环境因素的影响就比较少，老化不严重。空隙率 小，水分不容易渗入到沥青混合料内部，且以水膜的形式存在， 混合料的抗水损害能力提高。 沥青混合料的抗疲劳特性与其内部 沥青含量、沥青体积率关系密切，沥青用量不足，沥青膜变薄沥 青混合料的延伸能力降低， 脆性增加， 在反复的荷载作用下容易 造成破坏。

4、改善沥青混合料的耐久性需要提高其疲劳性能、 水稳性能、 抗老 化性能，由上可知， 要提高以上性能需要降低沥青混合料的空隙 率，尽量采用密实型沥青混合料。 同时在合理范围内尽量提高沥 青用量。常采用添加外掺剂来改善沥青同集料的粘附性。5. 试述路基强度参数 EO、K概念及其区别，E0和的影响因素 土基回弹模量：E0,是指路基材料在荷载作用下产生的应力与其 相应的回弹应变的比值， 土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段 内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为 定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小； 如果竖向 位移是定值， 回弹模量值愈大， 则土基承受外荷载作用的能力就 愈大

5、，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。 在以弹性理论为基础的各种计算中使用该参数。地基反应模量 K： 采用温克勒地基模型描述土基工作状态时， 采用K来表征土基的承载能力。 根据温克勒假设，土基顶面一点 的弯沉I，仅同作用与该点的垂直压力 P成正比，而与其它邻点 没有关系。压力 P 与弯沉 L 的比值称为地基反应模量 K。 加州承载比： 是美国州提出的一种评定路基与路面材料承载能力 的试验方法。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表 征，并采用标准碎石的承载能力为标准， 而以它们的相对比值表 示。影响土基回弹模量的因素很多，主要有：土质、压实度、含 水量、试验方法、加荷方式等

6、。固定土质种类的情况下，土基回 弹模量值随着含水量和密实度的变化而变化， 特别是含水量对回 弹模量的影响最大。有关资料显示，保持干密度不变，仅含水量 增加1% （绝对值）可使土基回弹模量降低8%- 18%平均降低11%。如考虑含水量增加常使干密度减小，则含水量增加1%使回弹模量降低的百分率还要大于 11%。浸水时间的长短 , 直接影响值的大小在干燥地区和南方多雨 地区 ,路基土所受状态是不同的。试验主要是用于评估黏性材料 的潜在强度， 试验的对象主要是黏性材料， 水浸泡是试验的基本 条件。压实度不同将会影响值， 同时还需要对材料的粒径进行限 制。6. 何为、微表处、。论述各自的功能及用途。()

7、 密级配沥青稳定碎石基层混合料() 。它与沥青混凝土的区别主要是公称最大粒径的不同，实际上相当于用于基 层的粗粒式或特粗式沥青混合料，公称最大粒径通常大于26. 5,其设计空隙率为 3%6%,不大于8%,且厚度较厚。 粒径大于 375 的特粗式沥青稳定碎石混合料也称大粒径沥 青混合料。沥青稳定碎石按照级配类型划分有25、30、40 等3 种类型 , 路面铺筑之后具有良好的骨架结构 , 且具有防水、 高 温稳定、 低温抗裂等特性 , 实际上相当于用于基层的粗粒式或 特粗粒式沥青混合料。由于半刚性沥青混凝土路面普遍存在 路面反射裂缝 , 从而导致路面抗车辙能力不足和耐久性差 , 影 响了沥青混凝土

8、路面的使用寿命。 为了减少此种病害的发生 , 在基层与面层之间设置一层过渡性结构的新思路就应运而生 了沥青稳定碎石下面层就属于此种结构形式。它相当于一种 柔性基层的形式 , 具有延缓基层裂缝向中、 上面层反射及提高 路面抗车辙能力的作用。密级配沥青碎石混合料多用于底面层 和柔性基层。（）：沥青稳定碎石排水基层。 （） 粗集料形成了骨架嵌挤， 其基本上没有细集料填充，因此空隙率很大，一般大于18%，具有非常好的透水效果，但由于没有细集料填充空隙率过大 其模量较低而且耐久性较差。用于排水柔性基层。沥青稳定 碎石排水基层属于内部排水层。不仅具有排除沥青面层渗透 的水份作用 , 同时还有减缓半刚性基层

9、反射裂缝向上发展的 作用。适用于半刚性基层的高等级路面结构设计 , 它的应用将 对我国高等级路面的发展起到重要作用。微表处： 微表处是一种由聚合物改性乳化沥青， 采用适当级配的 石屑或砂等集料，填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等） ，水和 外加剂按合理配比拌和而成的流动状态的沥青混凝土， 并将其均 与摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的沥青封层结构。 微表处主要用于高速公路及一级公路的预防性养护以及填补轻 度车辙， 也适用于新建公路的抗滑磨耗层。 微表处必须使用专门 的摊铺机进行摊铺。单层微表处适用于旧路面车辙深度不大于 15的情况；超过15的必须分两层铺筑，或先用 V字形车辙摊铺 箱摊铺；当

10、深度大于 40 时不适宜微表处处理。：开级配沥青磨耗层 （） 是一种采用开级配矿料设计思想 , 具有大 空隙率特点的新型沥青混凝土路面 , 拥有排水好、防滑、降噪等 优点。具有较大的空隙率（一般在1722%之间），能显著降低路面表面积水引起的水雾、 溅水及眩光， 提高路面的行车安全性 能，同时又可以降低行车噪音。 由于这种路面结构为多空隙的嵌 挤型骨架结构， 提高了路面抵抗车辙变形的能力。 用于路面结构 面层上面层。由于的结构特点， 其空隙特别大， 如果进入空隙的灰尘不能被汽 车高速行驶的负压吸走， 灰尘不断填充孔隙、 被汽车压实而堵塞， 则其功效将迅速降低， 一旦堵塞将很难清除。 所以适用于

11、多雨地 区的高速公路。另外由于孔隙大，一旦进入水而发生冰冻，也将 影响其耐久性。 通常采用 19 或 13 两种类型， 当特别需要降低噪 声时，宜采用公称最大粒径较小的级配。郝老师版1. 沥青路面因基层不同而分为哪些类型，试分析各种路面的特 点和适用条件2. 分析论述现代水泥混凝土路面结构组合设计方法3. 试述路面状况评价指标，主要检测方法4. 试述公路路基弯沉验收标准，影响因素、存在问题及改进方 法5. 公路纵断面优化的常见方法6. 试述公路建设费用组成，我国目前高速公路建设造价存在的 问题及改进建议7. 公路设计目标及其之间的相互关系8. 、的定义9. 现代水泥混凝土路面结构， 组合设计方

12、法。 你认为合理的路 面结构？水泥混凝土路面破坏类型和维修措施10. 从材料选择， 配合比设计及施工技术方面进行阐述道路水泥 混凝土路面如何适应现代交通要求1. 沥青路面因基层不同而分为哪些类型，试分析各种路面的特 点和适用条件 分为半刚性基层路面、柔性基层路面、刚性基层路面、组合式和 倒装式结构。半刚性基层路面： 具有足够的的强度和稳定性、 较小的收缩变形 和抗冲刷性能，使用当地建材，造价低。水泥稳定集料累、石灰 粉煤灰稳定集料适用于各级公路的基层、底基层。冰冻地区、多 雨潮湿地区， 石灰粉煤灰稳定集料宜用于高速公路、 一级公路的 下基层或底基层。 石灰稳定宜用于各级公路的底基层以及三、 四

13、 级公路的基层。柔性基层：具有较好的抗变形能力和裂缝自愈能力，柔韧性好， 具有良好的抗水损害能力和抗裂能力。 柔性基层、 底基层可用于 各级公路。 热拌沥青碎石宜用于中等交通及以上的公路基层、 底 基层。贯入式沥青碎石宜用于中、重交通的公路基层、底基层。 级配碎石可用于各级公路的基层、 底基层。填隙碎石可适用与三、 四级公路的基层和各级公路的底基层。刚性基层：强度高，稳定性好，抗水损害和抗冲刷性能好。适用 于重交通、特重交通及运煤、矿石、建筑材料的公路。组合式：比起半刚性基层路面，具有更好的抗裂能力；比起柔性 基层，有更好的热稳定性。适用于各种交通条件。倒装式结构：且具有承载力高、造价低廉、养

14、护成本低以及有效 的防治沥青路面的早期损坏的特点， 适用于各种交通条件， 特别 是用于高温多雨地区能显示其有点。2. 分析论述现代水泥混凝土路面结构组合设计方法3. 试述路面状况评价指标，主要检测方法 路面的使用性能包括功能性能和结构性能两个方面。功能性能：行驶舒适性、行车安全性、运行经济性以及对环境的 不良影响等；结构性能：路面损坏状况、结构承载能力。通常的路面评价方法（评价指标）都是根据上述几个方面进行设 计。评价指标分为综合性指标和单一性指标两大类：综合性指标是对路面使用性能的综合测度，优点是能反映路面总 体状况，指标单一，便于比较；缺点是不能确切反映使用性能的 局部特征，不便于诊断原委

15、和制定具有针对性的对策。单一性指标是对路面使用性能诸多局部特征的具体测度，它可以采用多项指标明确地表征路面使用性能各组分的详细情况。公路技术状况评定标准 在路面使用性能评价中采用了综合指 标和单一指标相结合的方法，标准规定：对不同类型的路面，采 用了不同的分项技术指标。其中，沥青路面采用了路面损坏、道 路平整度、路面车辙、抗滑性能和结构强度五项技术指标；水泥 混凝土路面采用了路面损坏、道路平整度和抗滑性能三项技术指 标；砂石路面只采用了路面损坏一项技术指标。所有指标通过路面使用性能指数（）反映路面的整体使用性能：路面损坏（）的权重；道路平整度（行驶质量，）的权重;路面车辙（）的权重；路面抗滑性

16、能（）的权重。权重与公路等级和路面类型有关。路面损坏包括裂缝、坑槽、沉陷和松散等各种表面破坏和损伤。路面表面各种类型的损坏通过其对路面使用性能的影响程度加 权累积计算换算损坏面积， 换算损坏面积与调查面积之比 （路面 破损率），可直接用来衡量路面的损坏状态，也可通过路面损坏 状况指数（）来评价路面表面的技术状况。路面损坏状况评价（）路面破损率（），为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比（%；第i类路面损坏的面积（m2 ；A调查的路面面积（m2。测定方法：1高速摄影车或其他高效测试设备测试，人工检测（目测或用量尺测）路面行驶质量评价（），车辆行驶的舒适性能，可通过道路平整 度指标评价

17、，在研究路面管理系统时，研究人员建立了道路平整 度与行驶舒适性的关系，提出了行驶质量指数（）模型。耳-国际道路平整度指数（）；a0 高速和一级0.026，其他公路0.0185 ；al 高速和一级0.65，其他公路0.58。公路的用户对不同等级的公路有不同的行驶舒适性要求和期 望。根据公路实验和统计数据，标准分别为高速公路（一级公路） 和普通公路确定了不同的模型参数。在高速公路养护质量检评 方法中，4.0和6.0分别被定义为优和良。随着我国公路管 理技术的不断进步和公路养护技术能力的逐渐提高,标准将优和良对应的道路平整度分别提高到2.3和3.5 （高速一级公路）和3.0和4.5 （普通公路）。路

18、面平整度的检测方法有：3米直尺法，连续式平整度仪， 车载式颠簸累积仪测定路面车辙评价（）,为了应对高速公路及一级公路不断出现的路 面车辙问题，公路技术状况评定标准将路面车辙列为独立的 检测指标，路面车辙用路面车辙深度指数（）评价。与此同时， 在计算高速公路和一级公路沥青路面指标时，路面车辙损坏不再重复计算。路面车辙深度（，）；路面车辙深度参数，采用20 ;路面车辙深度限值，采用35。a0=2.0, a仁 4.0测定方法：路面横断面仪法，路况自动测定车，横断面尺法路面抗滑性能评价（），路面抗滑性能用路面抗滑性能指数（） 评价。横向力系数（）;标定参数，采用35.0。常规测定方法：手式铺砂法测定路

19、面构造深度试验方法， 电动铺砂仪测定路面构造深度试验方法，激光构造深度仪测定沥 青路面构造深度试验方法， 摆式仪测定路面抗滑值试验方法，磨擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法。路面结构强度评价（）面结构强度指数（）评价。路面结构强度通过路面回弹弯沉用路测定方法：贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方，自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法，落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验 方法4. 试述公路路基弯沉验收标准，影响因素、存在问题及改进方法路基弯沉验收标准的确定：公路工程质量检验评定标准（ 071 98）规定在路基施工完成 后对路基顶面进行弯沉值检测，并要求其弯沉值“不大于设计计 算值”。路面设计文件中只有路基

20、回弹模量 吕的求,而无路基顶面 回弹弯沉值I。的设计计算值，因此在实际检测时都是根据土基回12 / 29弹模量来确定回弹标准，确定公式有经验公式和理论公式两种。1) 经验公式：公路路面基层施工技术规范( 0342000)附录A提供了根据 土基的回弹模量计算路基顶面回弹弯沉值的回归方程如式： n tb F TF k a9VU= 9 308 E o a93B式中 E的单位为0S的单位为0 01。2) 理论公式：按照路面力学，一般将路基视为弹性半空间体根据圆形均布荷载 作用下半无限匀质弹性体竖向位移变形理论，可导出路基回弹弯沉值与土基回弹模量的关系式：h =皆f靑丿口(2)式屮p 肉布荷载的集度(财

21、Pa)5 双圆面积半径(rrn)U 泊松比a理论位移系数，当沖均匀体时，収a 712将标准轴城计一算参数p = 0, 70阳 5 =10. 65 em,并収4二0. 35代入 2)式计算，得/o = 9 315£o'(3)影响因素：(1) 测定季节对弯沉的影响:路面在一年内随着季节的变化，在不 同时期具有不同的承载力，也就是说有不同的弯沉值。许多研究、 实测资料表明，在春融时，弯沉值最大即路基承载力最低，这种情 况在北方季节性冰冻地区，路基填土为粉性土等冻敏性土特别严 重。(2) 加铺面层对原有路面及路基弯沉的影响:在原有砂石路面或13 / 29路基上加铺沥青面层以后 , 路

22、基和基层中的水分蒸发比较困难 , 致使路基湿度增加 , 承载力降低 , 弯沉值增大。(3) 温度对弯沉的影响 : 温度对弯沉的影响较明显 ,特别是沥青路 面面层,温度升高 ,弯沉值增大。(4) 测定用轴载对弯沉的影响 : 路表某一点处的弯沉值大小 ,与测 定用轴载 (轮重、轮压、轮迹圆直径 )有关, 轴载大测的弯测值也 大。(5) 路面结构对弯沉的影响 : 弯沉值大小同路面类型、结构组合、 厚度、路基土类型和状态有关。(6) 测定用弯沉仪的影响 : 回弹弯沉测定的正确与否 ,与弯沉仪的 支架距离有明显的联系 , 弯沉仪的选取要根据实际情况具体来定 , 灵活运用。(7) 测定时准备工作的影响 :

23、准备工作一定要一丝不苟 ,力求准确 , 像标准车的车况及刹车性能、 轮胎内胎气压力、 车槽内要装载不 宜缺失的货物 ; 测定轮胎接地面积一定要准确 ; 检查弯沉百分表 测量的灵敏情况 , 温度测定及修正 ; 收集设计参数等一些情况在 规范中都有详细的介绍。(8) 土的各种性质 , 如粒径、含水量、粘结力等 , 均可引起弯沉值 的改变 , 但这些因素在目前所有的公式中均未能体现。 存在问题及改进方法1)经验公式大多具有一定的局限性 ，在情况复杂、地域广大的 情况下 , 往往可用几个公式或几个系数来解决。理论公式是采用弹塑性体理论中半空间体在边界上受法向分布力作用下竖向位移与弹性模量之间的关系推导

24、出的。加载方式为单独一侧轮压作用,且还未考虑地域、土质、含水量等因素的影响。由于实际路 基的材料性质与荷载作用方式与理论假设不完全相同,导致路基回弹弯沉理论值与经验值之间存在一定的误差。但理论公式和经验公式的表达形式是一致的，只是系数和指数有微小差别。2）弯沉测定应该是在路基处于最不利季节时进行 ，但路基由于 施工时间的限制，当路基顶面的弯沉在非不利季节测定时 ，应根 据当地经验考虑温度影响系数和季节影响系数的修正。3）公路路基路面现场测试规程（ 059 95）规定，用贝克曼梁 测定路基回弹弯沉值时，应采用标准轴载汽车测定。问题在于目 前很难找到符合标准轴载的汽车。如果能采用非标准轴载的汽车测

25、定路基回弹弯沉值，然后再将其换算为标准轴载下的弯沉值，将会给路基弯沉值检测带来很大方便，换算公式如下：5公路纵断面优化设计寻求纵断面设计线的最优位置， 即纵断面优化，在整个路线 设计中是一个独立而十分复杂的问题，正确选择纵断面优化方 法，是纵断面设计自动化得以实现的基础。最优化的道路纵断面设计就是合理确定变坡点的里程、标高（或纵坡发路滋从断面自动生成及优化算法的月开究度）和竖曲线半径，使纵断面上各项技术指标不仅符合规范要求、满足某些15 / 29标高控制约束，而且使工程量与工程费用 ( 如建筑费用和交通运 营费用 ) 减少到最低程度。能满足这些条件的一条纵断面线形就 是在特定条件下的最优解。纵

26、断面优化归纳起来有两方面 : 首先是完善现有的纵断面优 化设计的数学模型和相应算法， 使其自动化程度更高、 适应性更 强，尽早为生产设计使用 ; 其次是寻找新的模型和算法，以解决 目前一些优化算法和模型本身所固有的缺陷。纵断面优化设计的最重要的三个方面是 :(l) 初始纵断面的 产生 ;(2) 目标函数的确定 ;(3) 约束的找出。目前，国内外常用的纵断面优化方法有动态规划法、 降维法、 随机搜索法、坐标轮换法、解析法等。动态规划 是把问题分成若干个互相联系的阶段， 利用一种递 推关系式一个接一个地依次作出最优决策， 达到使整个过程取得 最优的结果，由于这类问题中，时间 t 是个很重要的因素，

27、是在 各个时间中采取最优决策的方法，因此称为动态规划。该方法对目标函数的解析性无太多苛求， 在应用上也是有效 的。但由于目标函数的计算次数同节点个数呈平方关系， 要使优 化范围较大或精度较高， 就必须扩大网格范围或加密结点。 而且 为了满足无后效性的要求，就必须在每个阶段上增加状态变量， 把本阶段的状态和下阶段的状态结合起来，作为新的状态变量。 这不仅增加了运算次数， 并且使每一阶段所需的内存量按平方阶 数增长，致使计算耗费机时过长。此外，受到无后效性的限制， 状态变量不能包含对竖曲线半径的优化。降维法 根据优化变量的多少又分为一维和二维搜索法， 一维 搜索法采用变坡点高程作为变量， 二维搜索

28、法以变坡点里程和高 程作为变量，在约束条件的限制下，将所有变量由主到次，一个 一个地来改变寻优， 以逐渐趋近于优化方案。 其主要计算方法有 黄金分割法和复合形法。该法是国内应用最早的一种，简单、有 效。但由于纵断面优化设计中各变量间的交互影响比较大， 因此 无法肯定该算法一定收敛。而且，同动态规划法一样，它也存在 计算量大的缺点。随机搜索法 最早应用于西德， 该方法把纵断面设计线看成满 足各种基本约束条件并经一系列次级约束条件检验合格的一组 抛物线 （ 包括直线 ） ，每路段用一次、 二次、或三次的多项式表示 ; 每两段间的衔接点必须满足连续要求，即具有相同的高程和坡 率，每两衔接点处可得到两

29、个连续性条件方程 ; 所有线段需满足 约束条件的要求，按一定的变量计算一次目标函数; 采用随机法将衔接点在限定的变化区间内不断产生新的随机值， 根据选定的 产生次数，例如和次，便可组合成 c1* 个纵断面线方案，再经过 次级约束的检验后， 在所有方案中挑选出最佳方案， 即为最优解。 该方法的实质是利用计算机的快速计算功能， 迅速产生多个设计 方案，然后再由计算机进行多方案选优。这种方法不能保证最后的优化结果就是最优结果， 且无从考证优化结果与最优解的差距坐标轮换法 将构成纵断面的 n 个变坡点看成是 n 维空间的相 互独立的 n 个坐标，对某一变坡点进行优化时， 固定其它所有变 坡点，依次轮换

30、，反复进行，直到目标函数满足结束条件为止。 该法对任一变坡点的任何一步探索，都要进行各种约束的检验， 用以确保优化结果符合技术标准和控制点的要求; 对各变坡点轮流寻优，计算目标函数。因任一变坡点的最优值都是对其它变坡点相对固定而言的， 而对其它变坡点的优化， 又必然破坏了该点的最优性， 致使每一 变坡点都不是最优点。也就很难保证优化结果的最优性。解析法 的一个明显特点是收敛速度快， 对各种约束条件也能 较好的处理， 但解析法要求目标函数必须是连续可导的， 才能利 用导数关系求得最优解。 事实上， 为纵断面优化建立起来的目标 函数是不连续的， 这些不连续点对以梯度来描述目标函数的变化 规律的影响

31、是应用解析法的关键。 这就需要对目标函数在各个不 连续点处进行特殊的技术处理。 目前， 应用于纵断面优化设计的 解析法有梯度投影法、 陡降法等。 它们在求解时都不需要计算目 标函数值， 但要计算目标函数的一阶偏导数。 由于道路纵断面设 计工程种类很多， 情况复杂， 很难用解析式来表达它与设计变量 （即变坡点设计标高 ）的关系， 使得偏导数难以计算， 从而给优化 设计带来困难。如前所述， 纵断面优化设计作为纵断面设计的前期工作， 要 求其在计算速度上不仅要有大幅度的提高， 也希望优化方法不仅 能对变坡点位置进行优化， 同时也能对竖曲线半径进行优化， 而 且优化方法不应对目标函数的构造有太大的限制

32、， 借以降低建模 的难度。B 样条函数 用于道路纵断面优化设计，是采用不等距 B 样条 替代传统意义上的习用纵断面线， 使纵断面线的表达和使用简明 方便，而且大大缩减优化设计中待定变量个数并简化了约束处 理。在约束处理和优化过程中并不直接借助于通常带约束的优化 方法，而是充分利用 B 样条基的局部支撑的特点， 对人工进行纵 断面优化处理的方法作出计算机模拟， 并有机的将这种模拟结合 到约束处理和优化过程中， 从而大大加快优化收敛速度， 快速有 效的实现纵断面优化设计。由于 B 样条函数对习用纵断面线进行了替代， 使得优化结果 的表达与习惯上的设计结果不同， 缺少了变坡点里程、 标高和竖 曲线三

33、要素的具体表达， 为与设计习惯一致， 优化结束后应重新 将其转换为习用纵断面线的表达形式。 为了扩大 B 样条节点的搜 索范围，引入遗传算法与B样条结合进行联合优化，可进一步加 强目标函数的优化程度。遗传算法 是近年来发展起来的基于进化论原理的一种广为 应用的高效的随机化搜索算法， 其主要特点是群体搜索策略和群 体中个体之间的信息交换， 搜索不依赖于梯度信息。 遗传算法从 任一初始化的群体出发，通过随机选择 ( 使群体中优秀的个体有更多生存机会 ）、交叉（ 体现了自然界中群体内个体之间的信息交 换）和变异 （在群体中引入新的变种，确保群体中信息的多样性）等遗传操作， 使群体一代一代地进化到搜索

34、空间中越来越好的区 域，直至抵达最优解点。6. 试述公路建设费用组成，我国目前高速公路建设造价存在的 问题及改进建议公路建设费用组成1: 直接费1: 人工费2: 材料费3: 施工机械使用费2: 其他直接费1: 冬季施工增加费2: 雨季施工增加费3: 夜间施工增加费4: 高原地区施工增加费5: 行车干扰工程增加费6: 沿海地区施工增加费7: 施工辅助费3: 现场经费1: 临时设施费2: 现场管理费4: 间接费1: 企业管理费2: 财务费用5: 施工技术装备费6: 利润7: 税金8: 公路交工前养护费9: 绿化工程费10: 设备,工具,器具及家具购置费11: 其他费用1) : 土地, 青苗等补偿费

35、和安置补助费2) : 建设单位管理费3) : 研究试验费4) : 勘察设计费5) : 施工机械迁移费6): 供电贴费7) : 大型专用机械设备购置费8) : 固定资产投资方向调节税9) : 建设期贷款利息12: 预备费用1) : 工程造价增涨预备费2): 预备费存在问题：高速公路建设造价控制是一项系统工程，造价控制涉及到方 方面面，有设计，招标，施工，管理，落实问题，有的又互相交 织在一起，互相影响。1）对工程项目造价全过程管理不明确 公路建设项日造价是建设项日从筹建到竣工验收交付使用 所需的全部建设费用，这其中涉及的估算、概算、预算和决算， 是一种由粗到细，前者控制后者，后者修正前者的相互制

36、约，相 互影响，紧密相连的关系。2）前期工作准备不足 由于近几年公路建设处于大发展时期，没有足够的项日储 备，导致可行性研究不够深入，项日的可行性建议结论不够科3）招标工作重视程度不够在工程招标过程中最大的问题是对工程量清单重视不够。 在 招标文件的市查中， 对工程量清单没有进行市查， 导致工程量清 单中的问题很多。4）施工阶段工程管理不善在工程施工过程中， 由于监理服务水平普遍偏低， 业主方管 理不够规范，造成在工程计量、 变更、索赔等方面存在很大漏洞， 如高估胃计、重复计量、不合理的变更、新增单价水平偏高等， 都导致了工程造价的攀升。5）工程造价管理体制落后日前，我国传统的工程造价管理体制

37、已不能适应市场经济的 发展，暴露出较多的问题，日前采用的还是传统的以定额为基础 的方法，导致概算往往不能反映各个地区工程的实际情况，概算的不准确性进一步造成造价控制的难以把握。措施：1）强化规划设计是控制好投资成本的首要环节规划设计是为项日建设的方案确定提供依据，也是施工建设的标准。因此，把好规划设计这一关是高速公路建设的重点。首 先从规划角度而谈，高速公路的建设将把这一地区的人口总量、 经济发展状况、物流量及交通现状及未来经济发展的速度，特别是车辆流量等重要指标等作综合评估。有的还要把政治、国防等因素考虑进去。这此评估为科学地做出决策提供依据。在勘测设计上的不足或设计上的过剩是造成投资过大的

38、另一 个因素。2）总结技术及管理经验，应用新材料、新技术、新设备、新工 艺，是降低建设成本的重要途径加强新材料、新技术、新工艺、新设备的应用，以节约开支 提高建设进度及质量，这些成果为今后的高速公路建设提供了珍 贵的借鉴资料。3）调整对施工管理的理念，严格履约对施工承包方的管理要严格执行合同内容。建设施工成本是 高速公路建设成本的主要构成， 这部分成本控制的成效直接关系 到项目的投资成本。招投标为节约投资开支提供了有力的保证， 通过招投标上作形成的合同文件是项目业主与施工方的履约依 据，严格执行合同文件是减少项目投资的重要控制手段。4）积极筹措资金，制定合理的资本结构，降低融资成本我国高速公路

39、建设的资金来源主要有国家投资、地方筹资、社会融资、利川外资等几种方式，“贷款修路、收费还贷、流动发展”是我国许多地方发展交通的指导方针。9.水泥混凝土路面破坏类型和维修措施水泥混凝土路面损坏模式可分为.裂缝类、变形类、接缝损坏及 表层损坏四类。1.裂缝类裂缝类包括龟裂；纵向裂缝；横向裂缝；角偶裂缝；交叉裂缝和 反射裂缝。这些裂缝进下步发展，宽度和深度进一步加大，形成 断裂。这是水泥掘凝土路面常见的破坏类型之一。1.1龟裂龟裂是指画呈现碎小的六角形花纹状裂缝，龟裂裂缝很浅。一般在初凝期间出现。混凝土的干缩性越大，龟裂就越严重。产生 角裂的原因有：混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，在高温或 大风的天

40、气里表面水分蒸发比水泥化泌水过大，模板垫层过于干燥，吸水大。混凝土中采用了吸水率过大或弹性模量较小的骨料。 混凝土配合比不合理，水泥用量过大或砂率过大。1.2纵向裂缝纵向裂缝是沿着路线方向出现的裂缝。 这种裂缝一般是沿板厚全 深度的裂缝。产生纵向裂缝的原因有： 地基和路基不均匀沉陷， 地基或路基压实度差或碾压层过厚， 地基或路基发生横向的不均 匀固结形变并继续压实， 导致路面板横向脱空， 在反复的行车荷 载作用下，产生纵向裂缝。基层材料不稳定，在水和温度循环 作用下，产生膨胀，导致各种形式的开裂，纵向裂缝是一种可能 发生的形式。混凝土板的厚度与强度不足而产生的裂缝。1.3 横向裂缝横向裂缝主要

41、是沿混凝土路面板横向贯穿的裂缝。 裂缝出现 的原因有：凝土浇筑期间昼夜温差大、养护和切缝不及时。当 白天新浇筑的混凝土路面还未达到覆盖养生的程度， 昼夜温差使 混凝土板产生翘曲应力， 此时如果缩缝尚未切开， 混凝土板的自 由伸缩受到限制， 向上和向下翘曲所产生的反复拉应力便将混凝 上板在缩缝附近拉断形成横向断缝。 混凝土拌制时配合比失控和 设计强度标号不够。 混凝土面板的横缝涨缝间距过大。横缝 涨缝间距过大，单块混凝土面板的面积相应就大；当温度降低， 板块收缩时， 面板与基层间的摩阻力就可能比混凝土的抗拉强度 大，从而使面板产生横向裂缝或拉断裂。1.4 角隅断裂角隅断裂主要是指混疑土路面边角破

42、损或缺角断裂， 剥落面呈垂 直并贯穿于整个板厚。角隅断裂产生的原因有：在混凝生板浇捣时， 在模板四角局立漏振耳漾捣不实。 公昆凝七路面的基层强变和稳定胜没有泛 设计要求在夕嗬载作用下勿哪生大。哪立马四诉除路面模板，角隅影剐务。开放如面丈早，强变未退多I 设计际号。 昼面岛差过大，在板角处产全佼大的翘曲 应力。1.5 交叉裂缝1.6 反射裂缝2 变形类3 接缝损坏类接缓獭坏类是混凝土接缝及临近范围出现的局部破坏。 这也是 水泥混凝比较常见的破坏类型之一。 其包括唧泥和错台及拱起和 接缝碎裂。3.1 卿泥和错台3.2 拱起与接缝碎裂4 表面类破坏4.1 起皮、剥落4.2 麻面、露骨4.3 松散结合料不足或失效 裂缝是影响水泥混凝土路面使用质量和使用寿命的主要病害, 对裂缝的维修是水泥混凝土