2025年路基路面工程习题及答案

2025年路基路面工程习题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.路基干湿类型划分的主要依据是（）。A.土的天然含水量B.路基临界高度C.地下水位埋深D.路床表面回弹模量2.水泥混凝土路面中，设置传力杆的横向接缝类型是（）。A.缩缝B.胀缝C.施工缝D.纵缝3.沥青混合料的高温稳定性主要取决于（）。A.沥青标号B.集料的棱角性与嵌挤作用C.矿粉用量D.空隙率大小4.路基压实度检测中，灌砂法适用于（）。A.细粒土B.粗粒土C.有机土D.高塑性黏土5.水泥稳定碎石基层的收缩裂缝主要由（）引起。A.温度收缩与干燥收缩B.荷载疲劳C.冻融循环D.材料离析6.沥青路面设计中，路表容许弯沉值的确定主要考虑（）。A.路面结构强度B.行驶舒适性C.路基承载力D.材料抗裂性能7.土基回弹模量测试时，常用的方法是（）。A.承载板法B.CBR试验C.环刀法D.贝克曼梁法8.级配碎石基层的关键技术指标是（）。A.压实度B.弯沉值C.级配曲线D.无侧限抗压强度9.季节性冻土地区路基设计的核心是（）。A.提高路基高度B.设置排水垫层C.控制土的冻胀性D.增强路面结构刚度10.水泥混凝土路面的横向缩缝间距一般为（）。A.3~5mB.6~8mC.9~12mD.15~20m二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.路基临界高度是指路基处于干燥状态时的最小填土高度。（）2.沥青混合料的空隙率越大，高温稳定性越好，但水稳定性越差。（）3.水泥混凝土路面的胀缝必须贯穿整个板厚，并设置传力杆。（）4.路基压实度是指现场实测干密度与室内标准击实试验最大干密度的比值。（）5.级配砾石基层的强度主要来源于材料的黏结力。（）6.土基回弹模量越大，路基的承载能力越强。（）7.沥青路面的低温开裂主要由荷载重复作用引起。（）8.水泥稳定土基层施工时，从加水拌和到碾压完成的时间应控制在水泥终凝时间内。（）9.季节性冻土地区路基的主要病害是融沉和冻胀。（）10.混凝土路面的抗滑性能主要通过刻槽或拉毛处理实现。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述路基压实度的影响因素及提高压实度的主要措施。2.水泥混凝土路面为何需要设置接缝？接缝的主要类型及功能是什么？3.沥青混合料的高温稳定性不足会导致路面出现何种病害？评价其高温稳定性的常用方法有哪些？4.简述路基排水设计的基本原则，并列举3种常用的地面排水设施。5.比较半刚性基层与柔性基层的特点（从材料组成、强度形成原理、变形特性、适用场景4方面分析）。四、计算题（每题10分，共30分）1.某新建公路位于潮湿地区，路基土为中液限黏土（毛细水上升高度h₁=1.2m，地下水位埋深h₂=1.5m），设计要求路基处于中湿状态。已知中湿状态临界高度H中=2.0m，潮湿状态临界高度H潮=1.5m。试计算路基的最小填土高度。2.某沥青路面设计弯沉值为28（0.01mm），实测路表弯沉值为25（0.01mm），弯沉综合修正系数F=1.1，土基回弹模量E₀=30MPa，基层顶面当量回弹模量E₁=1200MPa，计算该路面结构是否满足设计要求（弯沉值计算公式：l_d=(2pδ/πE₀)(1-μ₀²)F，其中p=0.7MPa，δ=10.65cm，μ₀=0.35）。3.某水泥稳定碎石基层配合比设计中，目标干密度为2.35g/cm³，最佳含水量为5.5%。现场测得压实后湿密度为2.42g/cm³，含水量为6.0%。计算现场压实度，并判断是否满足设计要求（设计压实度≥98%）。五、案例分析题（共10分）某山区二级公路通车1年后，部分填方路段出现路基沉降（最大沉降量15cm），伴随路面纵向裂缝。经调查，该路段填方高度4~6m，填料为强风化砂岩（含泥量约25%），施工时分层厚度为40cm，压实机械为18t光轮压路机，未设置排水盲沟。试分析路基沉降的主要原因，并提出防治措施。答案及解析一、单项选择题1.B（路基干湿类型根据临界高度与地下水位、毛细水上升高度的关系划分）2.B（胀缝需传递荷载，故设置传力杆；缩缝一般不设传力杆）3.B（集料的嵌挤作用是高温稳定性的关键，沥青标号影响低温性能）4.B（灌砂法适用于粗粒土，细粒土可用环刀法）5.A（水泥稳定材料的收缩包括温度收缩和干燥收缩）6.A（容许弯沉值反映路面整体强度，保证不发生结构性破坏）7.A（承载板法直接测试土基回弹模量，贝克曼梁测试路面弯沉）8.C（级配曲线决定集料的嵌挤和空隙率，是级配碎石的核心指标）9.C（控制冻胀性可减少冻融循环引起的路基变形）10.A（横向缩缝间距一般为3~5m，防止混凝土板因收缩开裂）二、判断题1.×（临界高度是指与分界相对含水量对应的路基高度，干燥状态需填土高度≥H干）2.×（空隙率越大，高温下沥青易流动，稳定性变差；水稳定性也因空隙大而降低）3.√（胀缝需适应温度变化，必须贯穿板厚并设传力杆）4.√（压实度定义为现场干密度与标准最大干密度的比值）5.×（级配砾石强度主要来自集料间的嵌挤力，黏结力较小）6.√（回弹模量是土基承载能力的关键指标，模量越大，抵抗变形能力越强）7.×（低温开裂主要由温度收缩引起，荷载作用导致疲劳开裂）8.×（应控制在水泥初凝时间内，终凝后碾压会破坏结构）9.√（冻土地区路基在冻结期冻胀、融化期融沉，是主要病害）10.√（刻槽或拉毛可增加表面构造深度，提高抗滑性能）三、简答题1.影响因素：土的含水量（最佳含水量附近压实效果最好）、土的性质（黏粒含量越高，压实难度越大）、压实功（机械吨位、碾压次数）、压实厚度（分层厚度过大影响下层压实）。措施：控制填土含水量在最佳含水量±2%范围内；选择级配良好的填料；采用重型压实机械（如振动压路机）；分层填筑（厚度≤30cm）；对黏性土可掺石灰改良。2.设置接缝原因：水泥混凝土硬化过程中会收缩，温度变化会产生胀缩，需设置接缝释放应力，避免不规则开裂。接缝类型及功能：-胀缝：防止高温膨胀导致板体挤压破坏，设置传力杆传递荷载（一般每100~200m设一道）；-缩缝：诱导混凝土收缩开裂，避免不规则裂缝（横向缩缝间距3~5m，设假缝）；-施工缝：因施工中断设置，位置与缩缝或胀缝重合，设传力杆（横向施工缝）或拉杆（纵向施工缝）。3.病害：高温稳定性不足会导致车辙（轮迹处永久变形）、推移（车辆制动处沥青层滑动）。评价方法：-车辙试验（60℃条件下，测定动稳定度DS，DS≥800次/mm为合格）；-马歇尔稳定度试验（稳定度越大，抗变形能力越强，但需结合流值综合判断）；-单轴压缩试验（测定抗压回弹模量和抗压强度，反映高温抗剪性能）。4.排水设计原则：-因地制宜，防、排、截结合；-避免水流对路基的冲刷和渗透；-与农田水利、自然水系协调；-地下排水与地面排水并重。地面排水设施：边沟（收集和排除路基边坡表面水）、截水沟（拦截路基上方山坡来水）、排水沟（将边沟/截水沟水引至桥涵或天然水系）、跌水与急流槽（陡坡地段防止水流冲刷）。5.比较分析：-材料组成：半刚性基层（水泥/石灰+集料，胶结材料占5%~10%）；柔性基层（级配碎石/沥青碎石，无胶结材料或沥青用量≤5%）。-强度形成原理：半刚性基层通过胶结材料水化反应形成整体强度（随龄期增长）；柔性基层通过集料嵌挤和内摩阻力形成强度（无胶结作用）。-变形特性：半刚性基层刚度大、弯拉强度高，但易产生收缩裂缝；柔性基层刚度小、变形能力强，无收缩裂缝。-适用场景：半刚性基层适用于重交通、高等级公路（如高速公路）；柔性基层适用于轻交通或需要缓解反射裂缝的路面（如旧路加铺）。四、计算题1.解：中湿状态要求路基高度H满足：H潮<H≤H中（潮湿临界高度H潮=1.5m，中湿临界高度H中=2.0m）。路基高度需考虑地下水位埋深h₂=1.5m和毛细水上升高度h₁=1.2m，故路基最小填土高度为：H=地下水位埋深+毛细水上升高度+安全高度（中湿状态要求H>H潮=1.5m）。但根据临界高度定义，中湿状态的临界高度H中=2.0m，即路基高度需≥H中-地下水位影响？需明确公式：路基干湿类型由H与H干、H中、H潮的关系确定，H为路基填土高度（路床顶至原地面高度）。潮湿地区地下水位高，路基处于中湿状态时，H应满足：H潮<H≤H中。已知H潮=1.5m（潮湿状态临界高度），H中=2.0m（中湿状态临界高度），因此路基最小填土高度为H=1.5m+1（安全高度？）？正确公式应为：路基高度H=原地面至路床顶的高度，需保证路床处于中湿状态，即路床底部（路床厚0.8m）的湿度状态为中湿。实际计算应为：路床底部距地下水位的高度=H-0.8m（路床厚度），需满足该高度>H潮（潮湿临界高度）且≤H中（中湿临界高度）。但题目简化为路基整体处于中湿状态，故最小填土高度H=H中=2.0m（当H=2.0m时，路基处于中湿状态；若H<1.5m则为潮湿状态）。答案：2.0m2.解：设计弯沉值l_d=28（0.01mm），实测弯沉值l=25（0.01mm），需判断l≤l_d是否满足。但题目要求用公式计算，可能需验证实测弯沉是否符合设计要求。公式：l_d=(2pδ/πE₀)(1-μ₀²)F代入数据：p=0.7MPa=0.7N/mm²，δ=10.65cm=106.5mm，μ₀=0.35，F=1.1，E₀=30MPa=30N/mm²。计算：2pδ/πE₀=(2×0.7×106.5)/(3.14×30)≈(149.1)/(94.2)≈1.583(1-μ₀²)=1-0.35²=0.8775l_d=1.583×0.8775×1.1≈1.583×0.965≈1.528（mm）=152.8（0.01mm）但题目中设计弯沉值为28（0.01mm），远小于计算值，说明可能题目中的公式为路面设计弯沉计算公式，而实测弯沉应≤设计弯沉值。实际工程中，若实测弯沉25（0.01mm）≤设计弯沉28（0.01mm），则满足要求。答案：满足设计要求3.解：现场干密度ρ_d=湿密度/(1+含水量)=2.42/(1+0.06)=2.42/1.06≈2.283g/cm³标准最大干密度ρ_max=2.35g/cm³压实度K=ρ_d/ρ_max×100%=2.283/2.35×100%≈97.1%设计压实度≥98%，97.1%<98%，不满足要求。答案：压实度97.1%，不满足设计要求五、案例分析题沉降原因分析：1.填料问题：强风化砂岩含泥量高（25%），颗粒级配差，黏聚力大但内摩阻力小，易压缩变形；2.施工控制不当：分层厚度40cm（超过规范要求的30cm），压实机械吨位不足（18t光轮压路机对粗粒土压实效果差，应采用振动压路机），导致压实度不足；3.排水缺失：未设置排水盲沟，雨水下渗后软化填料，降低路基强度；4.山区地形影响：填方路段可能存在不均匀地基（如局部软土），导致差异沉降。防治措施：1.填料改良：换填含泥