城市道路及桥梁工程专业答辩试题库及答案

城市道路及桥梁工程专业答辩试题库及答案一、填空题（每题2分，共20分）1.城市道路路基压实度标准中，快速路和主干路路床顶面以下0-80cm范围内的压实度应不小于______（重型击实标准）。答案：96%2.沥青混合料按结构类型划分，SMA属于______结构，AC-20属于______结构。答案：骨架-密实；悬浮-密实3.桥梁支座中，既能承受较大竖向荷载，又能适应双向水平位移的常用支座类型是______。答案：盆式橡胶支座4.水泥混凝土路面横向缩缝的间距一般为______m，缝深应不小于板厚的______。答案：4-6；1/35.路基土的CBR值（加州承载比）是表征______的重要指标，城市快速路路床顶面的CBR值要求不低于______%。答案：路基强度；86.桥梁桩基础中，钻孔灌注桩的清孔方法主要有______、______和抽浆法。答案：换浆法；掏渣法7.沥青路面设计中，路表弯沉值是表征______的关键指标，其计算应采用______温度（℃）作为标准。答案：路面整体刚度；208.拱桥的主要承重结构是______，其拱轴线形常用的有______、______和抛物线形。答案：拱圈；圆弧线；悬链线9.城市道路横断面形式中，“一块板”断面是指______，适用于______的道路。答案：机动车与非机动车混行，无分隔带；交通量较小或非机动车较少10.桥梁结构验算时，持久状况需进行______和______验算，短暂状况主要验算______。答案：承载能力极限状态；正常使用极限状态；承载能力极限状态二、单项选择题（每题3分，共30分）1.下列路基填料中，最适合作为高级路面路基填料的是（）。A.高液限黏土B.粉土C.级配良好的砾石土D.膨胀土答案：C2.水泥混凝土路面施工中，为防止收缩开裂，需在混凝土强度达到（）时切割缩缝。A.10%-20%B.25%-30%C.40%-50%D.60%-70%答案：B3.梁桥设计中，荷载横向分布系数的物理意义是（）。A.某根主梁所承担的荷载比例B.桥面总荷载的分布范围C.车辆荷载在横桥向的扩散宽度D.支座反力的分配系数答案：A4.下列不属于路基边坡稳定性分析方法的是（）。A.瑞典圆弧法B.毕肖普简化法C.有限元法D.分层总和法答案：D5.桥梁基础中，适用于软土地基且需承受较大水平荷载的基础类型是（）。A.扩大基础B.沉井基础C.摩擦桩D.端承桩答案：B6.沥青路面早期损坏中，“车辙”主要由（）引起。A.沥青标号过高B.基层强度不足C.高温稳定性差D.面层厚度过薄答案：C7.城市道路排水设计中，雨水口的间距一般为（）。A.10-20mB.20-40mC.40-60mD.60-80m答案：B8.大跨径悬索桥的主缆线形通常采用（）。A.圆弧线B.抛物线C.悬链线D.正弦曲线答案：C9.下列桥梁检测技术中，可用于混凝土内部缺陷检测的是（）。A.回弹法B.超声波法C.红外热像法D.磁粉检测答案：B10.道路平面设计中，圆曲线最小半径的确定主要考虑（）。A.车辆离心力B.路面抗滑性能C.视距要求D.以上均是答案：D三、简答题（每题8分，共40分）1.简述路基压实度不足的危害及控制措施。答案：危害：路基压实度不足会导致路基沉降变形、承载力下降，引发路面开裂、车辙等病害，影响道路使用寿命和行车安全。控制措施：①选择合适的填料（如级配良好的砾石土），避免使用高液限土、膨胀土等不良土；②控制填料含水量在最佳含水量±2%范围内；③合理选择压实机械（如重型振动压路机），分层填筑（每层厚度≤30cm），确保压实遍数满足要求；④施工前进行击实试验，确定最大干密度和最佳含水量；⑤加强现场检测（环刀法、灌砂法），及时调整压实工艺。2.说明梁桥和拱桥在受力特性上的主要区别。答案：梁桥：主要承受弯矩和剪力，跨中弯矩最大，截面受拉区易开裂；荷载通过梁体传递至支座，支座主要承受竖向压力，水平反力较小（简支梁无水平反力）。拱桥：主要承受压力，拱圈以受压为主，弯矩和剪力较小；荷载通过拱圈传递至拱脚，拱脚产生较大的水平推力，需依靠桥台或基础抵抗；材料（如混凝土、圬工）抗压性能可充分利用，适合大跨径桥梁。3.水泥混凝土路面为什么需要设置胀缝和缩缝？其设置原则是什么？答案：设置原因：混凝土热胀冷缩特性会导致体积变化，若不设缝会产生温度应力，引发开裂。胀缝：防止高温时混凝土膨胀受约束产生压应力破坏，用于补偿混凝土膨胀变形；缩缝：防止低温时混凝土收缩产生拉应力开裂，引导裂缝规则发展。设置原则：胀缝间距一般为100-200m（寒冷地区缩短），宽度20-25mm，内设填缝料，传力杆贯通；缩缝采用假缝形式（缝深≥1/3板厚），间距4-6m，横向缩缝垂直于行车方向，纵向缩缝间距3-4.5m（设拉杆）。4.简述桥梁桩基础设计的主要步骤。答案：①确定设计参数：桥梁跨径、荷载（恒载、活载、风载等）、地质条件（土层分布、承载力、地下水位）；②选择桩型（摩擦桩/端承桩，钻孔桩/预制桩）和桩径（根据荷载大小，一般0.8-2.5m）；③初步确定桩长（通过地质资料估算桩端持力层深度）；④计算单桩承载力（按《公路桥涵地基与基础设计规范》，采用静载试验或经验公式）；⑤进行桩的内力计算（考虑桩顶荷载、土压力、水平力，采用m法或p-y曲线法）；⑥验算桩身强度（混凝土抗压、抗剪，钢筋配筋率）；⑦验算群桩基础沉降（分层总和法或规范经验公式）；⑧优化设计参数（调整桩长、桩数、间距），确保安全经济。5.沥青路面施工中，如何控制沥青混合料的施工温度？答案：①沥青加热温度：根据沥青标号确定（如SBS改性沥青160-170℃，普通沥青150-160℃），不超过195℃；②集料加热温度：高于沥青10-20℃（改性沥青集料180-190℃），确保均匀加热；③混合料出厂温度：145-165℃（改性沥青160-185℃），低于140℃或高于195℃需废弃；④摊铺温度：正常施工不低于135℃（改性沥青不低于160℃），低温施工（≤10℃）提高10-20℃；⑤碾压温度：初压≥130℃（改性沥青≥150℃），复压≥120℃，终压≥90℃（改性沥青≥110℃）；⑥碾压完成温度：普通沥青≤70℃，改性沥青≤80℃。施工中需用红外测温仪实时监测，调整加热设备和施工速度。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城市道路路基横断面为梯形，底宽12m，边坡坡度1:1.5，路床顶面宽度10m，计算1km长度内的路基填方体积（假设路基高度均为2m）。答案：路基横断面为梯形，顶面宽B=10m，底面宽b=B+2×h×m=10+2×2×1.5=16m（m为边坡坡度系数）。横断面面积A=(B+b)/2×h=(10+16)/2×2=26m²。1km长度填方体积V=A×L=26×1000=26000m³。2.某简支梁桥跨径20m，桥面宽度12m（双向6车道），采用5片等间距布置的钢筋混凝土T梁（梁间距2.4m）。试用杠杆原理法计算边梁（1号梁）在一辆重车（轴重：前轴100kN，后轴2×120kN，轮距1.8m，轴距4m）作用下的荷载横向分布系数。答案：杠杆原理法假设荷载作用在桥面板上时，仅相邻两片梁受力。边梁（1号梁）的支点为梁轴线，荷载作用点距1号梁轴线的距离为d。重车后轮（每轮120kN）作用位置：桥面宽度12m，5片梁间距2.4m，梁轴线位置为0、2.4、4.8、7.2、9.6m（1号梁在0m处）。后轮轮距1.8m，假设车辆靠右行驶，右后轮距右边缘0.5m，则右后轮中心位置=12-0.5-0.9=10.6m（超出梁范围，不合理）；调整为车辆居中，后轮中心距1号梁轴线距离=2.4×2+1.2=6m（梁间距2.4m，2片梁间距4.8m，轮距中心在4.8+0.9=5.7m，近似6m）。根据杠杆原理，边梁受力比例=（梁间距荷载距边梁距离）/梁间距=（2.46）/2.4（负数表示不受力），实际应为荷载作用在边梁外侧时，边梁受力比例=（荷载距相邻梁距离）/梁间距。正确计算：边梁与2号梁间距2.4m，荷载作用点距1号梁x=1.2m（轮距中心在1号梁和2号梁之间，距1号梁1.2m），则1号梁分配系数=（2.41.2）/2.4=0.5，后轴双轮共2×120kN，每轮分配0.5，总分配=2×120×0.5=120kN；前轴100kN作用位置类似，分配系数0.5，总分配=100×0.5=50kN。荷载横向分布系数m=（120+50）/（100+2×120）=170/340=0.5。3.某水泥混凝土路面设计弯拉强度5.0MPa，采用普通硅酸盐水泥（实测28d抗压强度58MPa），水灰比0.42，砂率38%，计算混凝土初步配合比（单位用水量取150kg/m³）。答案：①计算水泥用量：根据弯拉强度公式f_{ce}=γ_{c}·f_{ce,g}=1.13×58=65.54MPa（γ_{c}为水泥富余系数，取1.13）；弯拉强度公式f_{cm}=0.88×(1.16f_{ce}(C/W-0.32))=5.0MPa，代入W/C=0.42，解得C=W/(W/C)=150/0.42≈357kg/m³（验证：0.88×1.16×65.54×(357/150-0.32)=0.88×1.16×65.54×(2.38-0.32)=0.88×1.16×65.54×2.06≈0.88×1.16×135≈135×1.02≈138，远大于5.0，说明公式选择错误，应采用《公路水泥混凝土路面施工技术细则》公式：f_{cm}=0.366f_{ce}(C/W-0.33)，则5.0=0.366×65.54×(C/150-0.33)，解得C/150-0.33=5.0/(0.366×65.54)=5.0/23.9≈0.209，C/150=0.539，C=80.85kg/m³（明显错误，正确公式应为f_{cm}=0.8×f_{ce}(C/W-0.3)，则5.0=0.8×65.54×(C/150-0.3)，C/150-0.3=5.0/(0.8×65.54)=5.0/52.43≈0.095，C=150×(0.3+0.095)=150×0.395=59.25kg/m³，仍错误，实际应采用经验公式：C=(f_{cm}/(0.3f_{ce}))+常数，正确步骤应为：已知W=150kg，W/C=0.42，故C=150/0.42≈357kg；②砂、石用量：假设混凝土表观密度ρ=2400kg/m³，则砂+石=2400-357-150=1893kg；砂率β=砂/(砂+石)=38%，故砂=1893×0.38≈719kg，石=1893-719≈1174kg；初步配合比：水泥:水:砂:石=357:150:719:1174（kg/m³）。五、论述题（每题15分，共45分）1.论述城市道路排水系统的设计要点及常见问题。答案：城市道路排水系统分为地表排水和地下排水，设计要点如下：（1）地表排水：①汇水面积计算：根据道路纵坡、横坡、周边地形，确定雨水径流路径；②雨水口布置：间距20-40m（平坡路段加密），位置在低洼处（如弯道最低点、交叉口），采用偏沟式或联合式雨水口，箅面低于路面3-5cm；③路面横坡：一般1.5%-2.5%（水泥混凝土路面取低值，沥青路面取高值），确保雨水快速排至路边；④边沟设计：梯形或矩形，底宽≥0.4m，深度0.4-0.8m，纵坡≥0.3%（困难时≥0.1%），防止积水；⑤交叉口排水：设置单向或双向横坡，增大坡度（2%-3%），雨水口布置在进水口附近，避免积水。（2）地下排水：①渗沟：用于排除路基内部水分，盲沟（无反滤层）或渗沟（有反滤层），填料采用碎石、砾石，纵坡≥1%；②排水垫层：路基底部设置15-30cm厚碎石或砂砾垫层，与边沟连通；③暗管：PVC或混凝土管，管径≥200mm，坡度≥0.5%，接口密封防渗漏；④隔离层：路基受地下水影响时，设置土工膜或沥青砂隔离层，防止水分上渗。常见问题：①雨水口堵塞：垃圾、落叶堆积，导致排水不畅；②管道坡度不足：水流速度慢，泥沙沉积堵塞；③路基内部排水失效：反滤层失效导致细颗粒侵入，渗沟堵塞；④交叉口积水：横坡设计不合理，雨水口数量不足；⑤排水管与其他管线冲突：设计时未协调，导致管道偏移或压扁。2.结合工程实例，论述大跨径斜拉桥施工监控的主要内容及关键技术。答案：以某主跨800m的双塔双索面斜拉桥为例，施工监控内容及关键技术如下：（1）监控内容：①应力监控：采用光纤光栅传感器或应变片，监测主梁（混凝土或钢箱梁）、索塔（塔柱、横梁）、斜拉索的应力变化，确保施工阶段应力不超过设计允许值（如混凝土拉应力≤1.0MPa，压应力≤18MPa）；②线形监控：通过全站仪或GPS测量主梁标高（误差≤5mm）、轴线偏位（误差≤10mm），索塔塔顶偏位（误差≤塔高/3000）；③索力监控：采用频率法（振动频率与索力关系）或压力传感器，调整斜拉索张拉力（误差≤2%设计索力），确保成桥索力与设计一致；④温度监控：测量大气温度、梁体温度梯度（如混凝土梁顶底温差≤10℃），修正温度对线形和应力的影响；⑤结构分析：采用有限元软件（如MIDAS、ANSYS）建立施工阶段模型，预测各工况下的应力、线形、索力，与实测值对比，调整施工参数。（2）关键技术：①参数识别与修正：通过实测数据反演材料参数（如混凝土弹性模量、容重）、施工荷载（如临时荷载），提高模型精度；②索力优化：采用影响矩阵法或最小二乘法，调整索力使成桥线形和内力接近设计目标；③合龙控制：主跨合龙时，选择温度稳定时段（凌晨），调整合龙口两侧标高（误差≤20mm）、轴线（误差≤10mm），临时锁定后浇筑合龙段混凝土；④施工误差调整：对累计误差（如索塔偏位、主