2025公路排水工程题库及答案

2025公路排水工程题库及答案一、公路排水工程基础知识1.【单选】公路排水设计重现期P的选取，本质上是平衡“安全”与“经济”的关系。对设计时速120km/h、交通量AADT＞80000辆/d的高速公路，横向排水沟（路堤坡脚截水沟）设计降雨重现期宜取下列哪一数值？A.5年  B.10年  C.15年  D.25年答案：C解析：依据《公路排水设计规范》（JTG/TD33—2022）表5.2.1，主线超高段横向排水设施重现期15年，坡脚截水沟虽非超高段，但交通等级为“特重”，且汇水面积大，故取15年可兼顾安全与造价。2.【单选】图1为某高速公路挖方边坡，坡率1∶0.75，坡高12m，岩体为弱风化砂岩，节理发育。若采用“仰斜式排水孔”降低孔隙水压力，则排水孔仰角θ最合理的是：A.3°  B.6°  C.10°  D.15°答案：B解析：仰角过小（3°）不利于自流；过大（15°）钻孔轨迹易偏离坡面，且砂岩节理面倾角约12°，取6°可横穿主要渗水裂隙且保证排水顺畅。3.【单选】下列关于“渗沟（blinddrain）”构造的说法，错误的是：A.渗沟底面应低于需疏干的地下水位至少0.3mB.渗沟纵向坡度不宜小于0.5%C.渗沟内宜填级配碎石，外包反滤土工布单位面积质量≥300g/m²D.为便于检修，渗沟顶面必须高出原地面0.2m答案：D解析：JTG/TD33—2022第7.3.4条指出，渗沟顶面宜“低于”原地面0.1～0.2m，以防地表水直接灌入，故D错误。4.【单选】某段一级公路采用水泥混凝土路面，板厚0.28m，基层为水泥稳定碎石，路肩设透水性沥青混合料PA13横向排水层。若计算路表水渗入量，宜采用哪一参数作为“接缝渗水系数”ks？A.0.5m³/(d·m)  B.5m³/(d·m)  C.50m³/(d·m)  D.150m³/(d·m)答案：B解析：规范附录E表E.0.3给出，新筑水泥混凝土板接缝ks=5m³/(d·m)，随龄期增长可降至0.5，设计取不利值5。5.【单选】公路隧道洞口截水沟的暴雨设计流量Qp采用“rational公式”Qp=0.0028CiA，其中C为径流系数。对洞口坡面“中风化花岗岩+稀疏植被”工况，C应取：A.0.25  B.0.45  C.0.65  D.0.80答案：C解析：规范表4.2.3，岩质坡面植被稀疏时C=0.60～0.70，取中值0.65。6.【单选】图2为超高段路面排水示意图，超高外侧设“缝隙式集水沟”，其开口净宽b=60mm，纵坡1%，设计水深h=50mm，粗糙系数n=0.013。按曼宁公式计算其泄水能力Q最接近：A.5.2L/s  B.7.8L/s  C.9.4L/s  D.11.5L/s答案：B解析：水力半径R≈h=0.05m，曼宁公式Q=(1/n)AR^(2/3)S^(1/2)=(1/0.013)×(0.06×0.05)×0.05^(2/3)×0.01^(1/2)=0.0078m³/s=7.8L/s。7.【单选】“渗井（shaftdrain）”底部需设沉淀段，其直径D与井径d的关系，下列哪项符合规范？A.D≥1.0d且≥0.6m  B.D≥1.2d且≥0.8m  C.D≥1.5d且≥1.0m  D.D≥2.0d且≥1.2m答案：C解析：第7.4.5条，沉淀段直径≥1.5倍井径且≥1.0m，防止淤堵。8.【单选】对季节性冻土地区，渗沟埋深应低于当地“最大季节冻深”以下至少：A.0.15m  B.0.25m  C.0.40m  D.0.60m答案：B解析：条文7.3.8，防止冻胀破坏，要求≥0.25m。9.【单选】图3为路堑段中央分隔带排水系统，带内设φ200mmHDPE横向排水管，纵坡0.3%，每40m设一口雨水口。若单口汇水面积A=400m²，暴雨强度q=180L/(s·hm²)，则单管设计流量Qp与管材允许流量Qa关系正确的是：A.Qp≈0.72L/s，Qa≈5.5L/s，满足  B.Qp≈7.2L/s，Qa≈5.5L/s，不满足C.Qp≈72L/s，Qa≈55L/s，不满足  D.Qp≈720L/s，Qa≈550L/s，不满足答案：B解析：Qp=qA=180×400/10000=7.2L/s；φ200mm管，n=0.009，S=0.003，按满流曼宁Qa=0.312m³/s·(0.2)^(8/3)·S^(1/2)/n≈5.5L/s，7.2＞5.5，故不满足，需加大管径或加密雨水口。10.【单选】公路路基排水系统“三分建七分管”理念的核心指标是：A.年均清淤频次≥2次  B.排水设施完好率≥95%  C.巡查响应时间≤24h  D.系统寿命≥30年答案：B解析：规范1.0.4条文说明，完好率≥95%为管理核心，保证系统持续有效。二、设计计算与案例分析11.【案例】某山岭区高速公路K15+000～K17+000为连续挖方，汇水面积F=0.85km²，主沟长L=1.6km，平均坡度J=5.2%，流域“灌木+裸岩”占70%，其余为草地。项目所在地省级暴雨等值线图给出：5年一遇1h暴雨i₅,₁=55mm/h；25年一遇i₂₅,₁=88mm/h。试计算该段坡面截水沟25年一遇设计洪峰流量。答案：步骤1：综合径流系数C裸岩+灌木取0.55，草地取0.35，加权C=0.7×0.55+0.3×0.35=0.49步骤2：汇流时间t_c采用“公路科研所”公式t_c=0.108×(L/√J)^0.77=0.108×(1600/√0.052)^0.77=0.108×(1600/0.228)^0.77=31min步骤3：暴雨强度ii₂₅,₃₁min=i₂₅,₁×(60/31)^0.65=88×1.59=140mm/h步骤4：洪峰流量QpQp=0.0028CiA=0.0028×0.49×140×85=16.4m³/s解析：山岭区沟道短、坡度大，汇流时间仅31min，故需采用31min对应暴雨强度，而非1h值。12.【案例】接11题，若截水沟采用梯形浆砌片石断面，底宽0.6m，深0.8m，边坡1∶0.5，粗糙系数n=0.025，纵坡1.5%，试复核其输水能力。答案：A=(0.6+0.5×0.8×2)×0.8=0.88m²P=0.6+2×0.8√(1+0.5²)=0.6+2×0.8×1.12=2.39mR=A/P=0.88/2.39=0.368mQ=(1/n)AR^(2/3)S^(1/2)=(1/0.025)×0.88×0.368^(2/3)×0.015^(1/2)=18.2m³/s18.2m³/s＞16.4m³/s，满足，且富余11%，符合规范“不超过20%”要求。13.【案例】某城市高架桥引道全长1.2km，桥面宽24m，纵坡2%，横坡1.5%，双向六车道。桥面雨水口采用“虹吸式”铸铁箅子，单箅泄水能力Q₀=12L/s。若按北京市暴雨公式q=2001(1+0.811lgP)/(t+8)^0.711，P=10年，t=5min，计算每侧需设多少雨水口。答案：汇水面积A=1200×12=14400m²q=2001(1+0.811lg10)/(5+8)^0.711=2001×1.811/13^0.711=2001×1.811/6.76=536L/(s·hm²)Qp=qA=536×1.44=772L/s单侧流量=772/2=386L/s数量n=386/12=32.2→取33个间距=1200/33=36m解析：虹吸式箅子受横向坡影响小，但需考虑50%堵塞，实际工程取30m间距，与计算吻合。14.【案例】图4为隧道中心排水沟φ600mm钢筋混凝土管，纵坡1%，埋深2.5m，设计流量Qa=0.85m³/s。运营三年后实测n=0.018，若要求仍通过0.85m³/s，求最大允许淤积厚度δ。答案：原曼宁Q=(1/n)AR^(2/3)S^(1/2)满流A=π×0.3²=0.283m²，R=0.15m0.85=(1/0.013)×0.283×0.15^(2/3)×0.01^(1/2)=0.85m³/s（初始n=0.013）设淤积后有效水深h=0.6δ，采用圆管水深比α=h/D，查水力算图，当Q/Qfull=0.85/0.85=1.0，n/n₀=0.018/0.013=1.38，对应α≈0.55即h=0.55×0.6=0.33m，δ=0.60.33=0.27m解析：淤积27cm后，过水能力刚好满足，规范要求δ≤D/4=0.15m，故需清淤。15.【案例】某填方路基高6m，顶宽28m，边坡1∶1.5，地表为粉质黏土，渗透系数k=3×10⁻⁶m/s。为降低毛细水上升，拟在坡脚设“砂砾排水垫层”，厚0.3m，k₁=5×10⁻²m/s，问垫层底面最小出水坡度i_min应为多少，才能将毛细前缘抬升高度控制在1.0m以内。答案：毛细上升高度h_c=0.3/(k₁/k)=0.3/(5×10⁻²/3×10⁻⁶)=0.018m实际需控制h≤1.0m，则垫层水力梯度i应满足i≥h_c/h=0.018/1.0=0.018即i_min=1.8%解析：垫层渗透系数比原土高4个数量级，只需1.8%坡度即可把毛细水截住，工程取2%。16.【案例】图5为高速公路超高段，超高值e=5%，旋转轴在中央分隔带边缘，需计算“路面表面径流路径长度”L。已知半幅宽B=12m，横坡1.5%，超高过渡段长120m，求最大L。答案：路径起点：超高外侧路缘带外边缘终点：缝隙式集水沟中心最大L出现在过渡段起点，此时横坡由1.5%变为5%，平均坡面流长度L=B=12m解析：规范4.4.2条，路径长度取横向最大投影，超高5%时仍满足L≤50m，12m远小于限值。17.【案例】某服务区广场面积2hm²，其中不透水70%，透水30%，综合径流系数C=0.68。设调蓄池控制P=10年峰值，北京市暴雨公式同上，t=15min，若要求削减峰值30%，求调蓄池最小有效容积V。答案：q=2001(1+0.811lg10)/(15+8)^0.711=2001×1.811/23^0.711=2001×1.811/9.8=370L/(s·hm²)Qp=0.68×370×2=503L/s削减目标ΔQ=0.3×503=151L/s采用“三角形过程线法”V=0.5×ΔQ×t=0.5×151×15×60=68m³解析：实际工程考虑安全余量，取75m³，另加0.3m超高。18.【案例】图6为深挖方边坡，设三排φ100mm仰斜排水孔，长12m，倾角6°，水平间距4m。若单孔排泄量q₀=1.2m³/d，坡面单宽汇水量q=0.8m³/(d·m)，问排水孔纵向排距S最大允许多少。答案：单孔控制面积A=q₀/q=1.2/0.8=1.5m（水平向）排距S≤1.5m解析：规范7.5.6，孔间距与排距应满足q₀≥qS，故S≤1.5m，工程取1.2m。19.【案例】某桥梁锥坡采用“格构梁+植草”防护，坡率1∶1，高8m，需设坡面泄水孔。若采用φ50mmPVC管，问每根泄水孔最大服务面积A_max。答案：规范7.6.3，对植草格构坡，A_max=200m²/孔解析：坡面径流小，但需防止局部冲刷，200m²为经验上限，实际每格构单元≥1孔。20.【案例】图7为季冻区路堑段，地下水位埋深0.8m，路基填土为粉土，冻深1.6m。为防冻胀，拟设“保温渗沟”，沟底埋深2.2m，内填XPS保温板厚10cm，导热系数λ=0.035W/(m·K)。若要求保温板下土体温度≥0°C，求保温板最小宽度B。答案：采用“无限长板热源”模型，B=2λΔT/q₀ΔT=0(5)=5K，q₀=40W/m²（当地最大热通量）B=2×0.035×5/40=0.00875m=8.75mm实际构造取10cm已远大于理论值，满足。三、施工与养护技术21.【单选】对深路堑边坡φ100mm仰斜排水孔钻孔，宜优先采用：A.干式旋挖  B.湿式潜孔锤  C.套管跟进冲击  D.地质雷达引导干钻答案：B解析：弱风化岩体，潜孔锤带水钻进不易卡钻，成孔率高。22.【单选】隧道中心排水管安装后，进行“通球试验”时，球径应为管径的：A.50%  B.60%  C.75%  D.85%答案：C解析：JTGF80—2021附录B，通球试验球径≥0.75D，确保无阻塞。23.【单选】对超高段缝隙式集水沟进行“清水渗漏试验”，要求注水高度不低于沟壁顶以下：A.10mm  B.20mm  C.30mm  D.50mm答案：B解析：验收时注水20mm，5min内水位下降≤5mm为合格。24.【单选】沥青路面“排水基层”施工，采用PA25级配，其空隙率应控制在：A.15%～18%  B.18%～22%  C.22%～25%  D.25%～28%答案：B解析：空隙率18%～22%兼顾排水与抗飞散，＞22%易掉粒。25.【单选】对中央分隔带渗沟进行清淤，最经济高效的机械是：A.高压水射流+吸污车  B.小型盾构机  C.抓斗挖掘机  D.空气炮答案：A解析：水射流可冲碎淤堵，吸污车同步抽排，不破坏土工布。26.【单选】隧道排水沟钢筋混凝土管节，接口采用“承插式橡胶圈”，安装后需进行：A.单节抗压试验  B.接口水压0.2MPa试验  C.超声波测厚  D.红外热像检测答案：B解析：接口水压0.2MPa，保压5min不渗漏，确保接头密封。27.【单选】严寒地区，为防止保温渗沟“XPS板”被掏空，其上覆厚度不小于：A.0.2m  B.0.3m  C.0.5m  D.0.8m答案：C解析：规范7.3.9，覆土≥0.5m，避免人为破坏与紫外线老化。28.【单选】对桥梁PVC泄水管进行“低温落锤冲击试验”，试验温度应为：A.5°C  B.10°C  C.15°C  D.20°C答案：B解析：JTT529—2022规定10°C，1kg锤0.5m高冲击不破裂。29.【单选】运营期高速公路，中央分隔带雨水口堵塞率≥多少时，必须专项清淤？A.20%  B.30%  C.40%  D.50%答案：B解析：养护技术指南规定，堵塞率≥30%时泄水能力折减50%，需清淤。30.【单选】对“海绵型服务区”透水沥青路面，其“透水系数”现场检测采用：A.单环刀法  B.变水头渗透仪  C.现场单点注水法  D.核子密度仪答案：C解析：JTG3450—2021附录M，单点注水法，实测渗透系数≥1000m/d。四、综合应用与新技术31.【多选】下列技术可用于“公路排水设施数字化运维”的有：A.北斗+RFID井盖异动监测  B.无人机红外测渗  C.基于BIM的淤积预测模型  D.5G+AI边缘计算识别边坡渗水  E.激光清洗渗沟答案：ABCD解析：激光清洗属维修工艺，非数字化运维。32.【多选】对“海绵公路”LID设施，下列说法正确的有：A.生物滞留带下渗速率宜≥15mm/h  B.透水水泥混凝土面层抗压强度≥C30  C.植草沟纵坡≤4%时宜设挡水堰  D.调蓄池排空时间≤24h  E.透水沥青面层动态稳定度≥3000次/mm答案：ACD解析：透水水泥混凝土抗压≥C20即可；透水沥青动态稳定度≥2400次/mm。33.【多选】采用“超高性能混凝土（UHPC）预制缝隙式排水沟”优点包括：A.壁厚可减至20mm  B.抗压强度≥120MPa  C.抗氯离子渗透性≤100C  D.可实现无钢筋构造  E.现场可热弯适配曲线答案：ABCD解析：UHPC为热固材料，不能热弯，需预制曲线段。34.【多选】对“深fake”岩体边坡，采用“定向钻孔+光纤光栅”监测渗水压力，安装要点有：A.钻孔仰角5°～10°  B.光纤尾纤采用金属软管保护  C.灌浆采用微膨胀水泥浆  D.光纤预拉应变0.3%  E.每孔测点不少于3个答案：BCE解析：仰角应≤6°；光纤不可预拉，避免蠕变。35.【多选】“季冻区高陡边坡”采用“电渗排水一体化”技术，正确参数有：A.电极间距1.5m  B.电压梯度0.5V/cm  C.通电时间≥72h  D.阳极采用φ22mm螺纹钢  E.