路基路面工程作业参考答案

路基路面工程作业参考答案1．路基横断面形式有哪些类型？路基横断面形式分为路堤、路堑和半挖半填路基三种类型。路堤是指路基设计标高高于原地面标高需要借土填筑而形成的填方路基；路堑是指路基设计标上下于原地面标高需要实施开挖而形成的挖方路基；如果路基一侧填筑而另一侧开挖，那么称为半挖半填路基。2.什么是路床？路床是路面的根底，是指路面结构层底面以下80cm深度范围内的路基局部。路床分上、下两层：路面结构层底面以下0-30cm深度范围内的路基称为上路床；路面结构层底面以下30-80cm深度范围内的路基称为下路床。路床承受由路面传递下来的较大的荷载应力，因而要求它均匀、密实、稳定，到达规定的强度。3.什么是公路自然区划？怎样划分？我国地域辽阔，各地气候、地形、地貌、工程地质和水文地质等自然条件差异性很大，而这些自然条件与公路建设密切相关。为反映不同地区公路设计与施工的特点，交通部制订了《公路自然区划标准〔JTJ003—86〕》，将具有相同自然条件的地区归类。我国公路自然区划分为三个层次：〔1〕一级区划全国分为7个一级区划，它们是：=1\*ROMANI-北部多年冻土区；=2\*ROMANII-东部湿润季冻区；=3\*ROMANIII-黄土高原干湿过渡区；=4\*ROMANIV-东南湿热区；=5\*ROMANV-西南潮暖区；=6\*ROMANVI-西北干旱区；=7\*ROMANVII-青藏高寒区。〔2〕二级区划二级区划以潮湿系数作为主要划分依据，按公路工程的相似性及地表气候的差异性，在7个一级区划内进一步划分为33个二级区和19个副区。〔3〕三级区划三级区划是二级区划的进一步划分。由各省、自治区、直辖市根据当地的地貌、水温和土质等具体情况，在二级区划的根底上进行划分。4.什么是路基的干湿类型？怎样划分路基干湿类型？路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态。路基的干湿类型划分为枯燥、中湿、潮湿和过湿四类.路基干湿类型的划分可以采用以下两种方法：〔1〕以路基临界高度判别路基干湿类型所谓路基临界高度，是指在不利季节，当路基分别处于枯燥、中湿、潮湿状态时，路面结构层底面距地下水位或地表积水水位的最小高度，分别用Ｈ１、Ｈ２和Ｈ３表示。临界高度判别法适用于新建道路路基干湿类型的划分，此方法采用地下水位或地表积水水位至路面结构层底面的距离H，与路基临界高度〔Ｈ１、Ｈ２或Ｈ３〕进行比拟来判别路基干湿类型。临界高度可根据道路所处自然区划、路基土质参照设计标准选用。当H＞Ｈ１时，路基处于枯燥状态；Ｈ１≥H＞Ｈ２时，路基处于中湿状态；Ｈ２≥H＞Ｈ３时，路基处于潮湿状态；H≤Ｈ３时，路基处于过湿状态。〔2〕根据路基土的平均稠度〔wc〕划分路基干湿类型对于已建公路路基干湿类型，可以根据其分界稠度建议值wc0、wc1、wc2、wc3，以实测不利季节路槽底面以下80cm深度内〔即路床范围〕土的平均稠度〔wc〕来划分。在不利季节，在路床范围内每10cm取土样测定其天然含水量、液限含水量和塑限含水量，按下式计算路床范围〔80cm〕内的平均稠度〔wc〕：式中：—第层土的稠度；—第层土的天然含水量%；—第层土的液限；—第层土的塑限。将平均稠度wc与分界稠度建议值wc0、wc1、wc2、wc3相比拟，判断路基干湿类型。当wc＞wc1时，路基处于枯燥状态；wc1≥wc＞wc2时，路基处于中湿状态；wc2≥wc＞wc3时，路基处于潮湿状态；wc≤wc3时，路基处于过湿状态。5．什么叫路基工作区？如何确定路基工作区？在路基的某一深度Z处，当车辆荷载引起的垂直应力与路基路面重量引起的自重应力之比很小，仅为1/10—1/5时，车辆荷载引起的应力可以忽略不计，该深度范围内的路基称为路基工作区。路基工作区深度可以用下是近似计算：式中：—路基工作区深度，m；—车轮荷载，KN；—系数，取.05；—系数，取5-10。Za随车辆荷载的增大而加深，随路面结构层的刚度和厚度增加而减小。因此：Za=Ze+Zs式中：Ze—路面结构层折算为同性质路基土的当量厚度，m；Zs—路基实际工作区，m。就路堤而言，当填土高度H>Za，荷载作用全部有路堤承当；当填土高度H<Za，局部作用力传递给路堤下的地基承当。所以，原地基的土质要符合要求，与路堤一样压实。6．路基为什么要充分压实？路基的强度和稳定性与其填料的压实程度密切相关。土是三相混合体，其中土颗粒是骨架，土颗粒之间的空隙由水和气体填充。碾压实，在外力作用下，土颗粒相互移动，彼此挤紧，将土体连通孔隙中的空气挤出，孔隙率减小，单位质量增加，内聚力加大。经过充分压实的土基，其塑性变形、渗透系数、隔温隔水性能等，都得到明显的改善，因而路基的强度和稳定性得到提高。填石路基通过辗压可以使石料位移相互靠近，相互嵌挤，锁结咬扣，提高材料的内摩阻力，从而形成稳定结构。7.是否可以采用不同性质的土作为路基填料？性质不同的土一般不能混合填筑，只能分层填筑。允许砂类土、亚粘土、砾石等在混合状态下填筑，取土场内这些类型的土的天然混合物可以直接用来铺筑路基。8．怎样使路基土获得良好的压实度？首先，应选择好路基填料。颗粒较粗的砂类土，易于压实，能获得较高的压实度。一般而言，土体种种粗颗粒含量越多，压实性能就越好。其次，填料中的含水量是影响压实效果的另一个重要因素。使土体产生最大干密度时的含水量，能得到最好的压实效果，称之为最正确含水量。这是因为：当土中含水量较小时，主要为粘结水，形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜，土颗粒间的摩阻力较大，因而土颗粒难以挤密，不容易压实。随着含水量逐渐增大，水在土颗粒间起着润滑作用，土体变得易于压实。假设土中含水量进一步增大，土中空隙被自由水充盈，压实效果反而降低。因此，只有在最正确含水量条件下，才能获得最好的压实效果。实际工作中，当填料含水量小于最正确含水量时，可以在整型工序前12~24h均匀洒水，闷料一夜后再行碾压；如果填料含水量小于最正确含水量，应翻拌晾晒或掺石灰，使含水量略大于〔0.5%~1.0%〕时进行碾压。此外，应合理选择压实机具和碾压方法。综上所述，为了获得良好的压实效果，必须对填料性质、土的含水量大小、分层摊铺和碾压厚度、碾压机具、碾压遍数等进行仔细研究和试验，从而得出合理的设计和施工方案。9。什么是最正确含水量？为什么最正确含水量可以获得好的压实效果？怎样控制含水量？使土体产生最大干密度时的含水量，称之为最正确含水量。最正确含水量能得到最好的压实效果，这是因为：当土中含水量较小时，主要为粘结水，形成包裹在土颗粒外围很薄的水膜，土颗粒间的摩阻力较大，因而土颗粒难以挤密，不容易压实。随着含水量逐渐增大，水在土颗粒间起着润滑作用，土体变得易于压实。假设土中含水量进一步增大，土中空隙被自由水充盈，压实效果反而降低。因此，只有在最正确含水量条件下，才能获得最好的压实效果。实际工作中，当填料含水量小于最正确含水量时，可以在整型工序前12~24h均匀洒水，闷料一夜后再行碾压；如果填料含水量小于最正确含水量，应翻拌晾晒或掺石灰，使含水量略大于〔0.5%~1.0%〕时进行碾压。10．影响路基路面稳定性的因素主要有哪些？影响路基路面稳定性的因素可以分为两类：〔1〕自然因素：地形条件，气候条件，水文和水文地质条件，地质条件，路基土类别，植被发育情况等。〔2〕人为因素：荷载作用，路基路面结构，施工方法，养护措施等。11．在重复荷载作用下，路基将产生什么样的变形结果？为什么？路基在重复荷载作用下，将产生弹性变形和塑性变形。每一次荷载作用之后，回弹变形即行消失，而塑性变形不再消失，并随荷载作用次数的增加而累积逐渐加大，但随着荷载作用次数的增加，每一次产生的塑性变形逐渐减小。产生的变形结果有两种：①土粒进一步靠拢，土体进一步逐渐密实而稳定；②累积变形逐步开展成剪切破坏。出现哪一种变形结果取决于三种因素：①土的类别和所处的状态〔含水量、密实度、结构状态〕。②应力水平〔亦称相对荷载〕。相当于一次静载作用对的应力极限δ极重复作用的应力程度。③荷载作用的性质.即重复荷载的施加速度、作用的的持续时间和重复作用频率。12．路面分为那几个根本结构层次？每一个结构层次的作用和要求是什么？行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，因而对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性要求也随深度的增加而逐渐降低。因此路面结构是多层次的。按照各层位功能的不同，划分为面层、基层、垫层三个根本结构层次。=1\*GB3①面层直接与行车和大气接触的外表层次。与基层和垫层相比，承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用，还受降水和气温变化的影响。应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性，耐磨，不透水，外表还应具有良好的平整读和粗糙度。=2\*GB3②基层主要承受车辆荷载的竖向压力，并把由面层传递下来的应力扩散到垫层和土基，是路面结构中的承重层，应具有足够的强度、刚度和扩散应力的能力、以及良好的水稳性和平整度。=3\*GB3③垫层介于基层和土基之间主要作用是改善的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传递来的荷载应力，减少土基变形。通常只在季冻区和水温状况不良路段设置。13．如何确定路基干湿类型？确定路基干湿类型有何重要意义？确定路基干湿类型的方法有二：=1\*GB3①实测不利季节路槽底面以下80cm深度内〔即路床范围〕土的平均稠度〔wc〕，查分界稠度建议值表，将平均稠度wc与分界稠度建议值wc0、wc1、wc2、wc3相比拟，确定路基干湿类型。当wc＞wc1时，路基处于枯燥状态；wc1≥wc＞wc2时，路基处于中湿状态；wc2≥wc＞wc3时，路基处于潮湿状态；wc≤wc3时，路基处于过湿状态。=2\*GB3②计算不利季节路槽底面距地下水位或地表积水水位的距离H，与路基临界高度〔Ｈ１、Ｈ２或Ｈ３〕进行比拟来确定路基干湿类型。临界高度可根据道路所处自然区划、路基土质参照设计标准选用。当H＞Ｈ１时，路基处于枯燥状态；Ｈ１≥H＞Ｈ２时，路基处于中湿状态；Ｈ２≥H＞Ｈ３时，路基处于潮湿状态；H≤Ｈ３时，路基处于过湿状态。确定路基干湿类型的意义：为了保证路基具有足够的强度和稳定性，必须使路基处于枯燥或中湿状态，其前提就是确认路基干湿类型，以便采取相应的工程措施。14．某路段路基填土高度180cm，水泥混凝土路面结构层当量厚度68cm，路基工作区深度230cm，问原地基是否承受车辆荷载？因为：Za=Ze+Zs式中：Ze—路面结构层折算为同性质路基土的当量厚度；Zs—路基实际工作区。因为：Zs=230-68=162所以，原地基不承受车辆荷载。15。简述路基沉陷及其原因。在路基外表垂直方向上产生的较大沉落，称为路基沉陷。产生路基沉陷的原因主要有三：=1\*GB3①路基填料不良；=2\*GB3②施工压实不够；=3\*GB3③地基强度缺乏。16．砂井与砂桩，形式相仿，试说明它们的主要区别。砂井砂桩作用机制排水固结挤紧土颗粒井(桩)径,井(桩)距井径较小,一般8-10cm,井距较大，为井径的6-8倍桩径较大,一般30-50cm，桩距较小，是桩径的3-5倍适用条件过湿软土层地基松砂、杂填土17．挡土墙倾覆的原因是什么？如何增强挡土墙的抗倾覆稳定性？对于墙趾的稳定力矩与倾覆力矩之比＜[K0]，挡土墙就不稳定；如果＜0，挡土墙就会倾覆。增强挡土墙抗倾覆稳定性的措施主要有：=1\*GB3①拓宽墙趾在墙趾处拓宽根底以增加稳定力臂，但在地面横坡较陡处，会因此引起墙高增加。=2\*GB3②改变墙面及墙背坡度改缓墙面坡度可增加稳定力臂，改陡俯斜墙背或改缓仰斜墙背可减少土压力。在地面纵坡较陡处，须注意对墙高的影响。=3\*GB3③改变墙身断面类型当地面横坡较陡时，应使墙胸尽量陡立，这时可改变墙身断面类型，如改用衡重式墙或者墙后加设卸荷平台、卸荷板，以减少土压力并增加稳定力矩。=4\*GB3④加固地基，提高地基承载力。18．挡土墙产生滑移破坏的原因是什么？如何增强挡土墙的抗滑稳定性？沿基底的抗滑力与滑动力的比值，即抗滑稳定系数KC＜[KC]，挡土墙就不稳定；如果KC＜0，挡土墙就会产生滑移破坏。增强挡土墙抗滑稳定性的措施主要有：=1\*GB3①采用倾斜基底，倾斜基底与水平面的夹角不宜过大，以免基底下墙趾前发生剪切破坏。一般土质地基≤11○18′36″〔1：5〕；岩石地基≤18○26′06″〔1：3〕．=2\*GB3②基底设置凸榫，利用凸榫前的被动土压力增加抗滑稳定性，凸榫后缘至墙踵连线与水平线的锐夹角≤，凸榫前缘至墙趾连线与水平线的锐夹角≤。19．如何把作用在破坏棱体上的车辆荷载换算为等代均匀土层厚度？按下式计算：式中：—墙后填料的容重kN/m3L—挡土墙的计算长度，m；B0—破裂棱体的宽度，m；ΣQ—布置在B0×L面积内的轮重或履带重，kN。挡土墙的计算长度，取下述两种长度的较大值：=1\*GB3①挡土墙的分段长度，应不大于15m；=2\*GB3②一辆重车的扩散长度，按下式计算，当算出的长度大于15m时，仍用15m：(m)式中：L0—重车前后轴距加一个轮胎着地长度m，对于汽车-10级、汽车-15级为4.2m，汽车-20级为5.6m，汽车超20级为13.0m。H—挡土墙高度，m；α—挡土墙顶面以上的填土高度，m。20．什么叫第二破裂面？产生第二破裂面的条件是什么？往往会遇到墙背俯斜很缓，即墙背倾角α很大的情况，如折线形挡土墙的上墙墙背，衡重式挡土墙上墙的假象墙背。当墙后土体到达主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙背滑动，而是沿着土体的另一破裂面滑动，这一破裂面称为第二破裂面。而远离墙的破裂面称为第一破裂面，和为相应的破裂角。出现第二破裂面的条件是：=1\*GB3①墙背或假想墙背的倾角或‘必须大于第二破裂面的倾角，即墙背或假想墙背不阻碍第二破裂面的出现；=2\*GB3②在墙背或假想墙反面上产生的抗滑力必须大于其下滑力，使破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。21．路基边坡防护有哪些类型？各起什么作用？路基边坡防护一般分为坡面防护、支挡防护和冲刷防护三大类型。=1\*GB3①坡面防护：主要是保护路基边坡外表免受雨水冲刷说，防止和延缓岩石外表风化、碎落，从而保护路基边坡的整体稳定性。同时兼顾改善坏境景观、保护生态平衡的作用。坡面防护设施不承受侧向吐压力作用，要求坡面岩土整体稳固。=2\*GB3②支挡防护：〔如挡土墙、土钉等〕主要用来支撑侧向土压力，防止土坡坍塌，保持路基稳定。公路工程广泛用于支撑路堤填土或路堑边坡、桥台、河岸、隧道洞口、明硐口。=3\*GB3③冲刷防护：沿河及滨海路堤、河滩路堤、水泽区路堤以及桥头引道，此类堤岸常年或季节性浸水，受流水冲刷、拍击和淘洗，造成路基浸湿、坡脚淘空，或水位骤降时路堤内细粒填料被带出，只是路基失稳，边坡坍塌。冲刷防护重点针对水流的破坏作用而设，起防水治害和加固堤岸双重成效。22．什么是边坡溜方、滑坡？路基边坡产生溜方、滑坡的原因是什么？溜方：边坡上方少量土体被水饱和沿边坡向下滑移。滑坡：边坡局部土体沿滑动面向下滑移。对填方路基边坡而言，产生溜方、滑坡的原因主要是：①边坡过高过陡；②水的浸湿，降低了土体的抗剪强度；③斜层法堆筑路堤形成潜在的软弱面；④坡脚被水冲刷淘空，失去支撑。对挖方路基边坡而言，产生溜方、滑坡的原因主要是：①边坡上方排水不良；②冻融；③边坡过高过陡；④岩〔土〕层倾向与坡向一致，前者倾角小于后者。23．如何在设计环节防止路基病害的产生？主要从以下几个方面采取措施防止路基病害的产生：=1\*GB3①正确设计路基横断面，选择适当的边坡高度和边坡坡度；=2\*GB3②选择良好的路基土，必要时对路基上层填土作稳定处理；=3\*GB3③采用正确的填筑方法；充分压实路基；=4\*GB3④适当抬高路基，防止水分进入路基工作区范围；=5\*GB3⑤合理进行排水设计〔包括地表排水、地下排水、路面排水〕；=6\*GB3⑥设置隔离层〔隔绝毛细水上升〕、隔温层〔减少冻深〕和砂垫层〔疏干路基〕；=7\*GB3⑦采用边坡防护与加固措施，修筑档土结构物，提高路基整体稳定性。24．什么叫陡坡路堤？陡坡路堤可能的滑动形式有那些？产生滑动的主要原因是什么？陡坡路堤指在原地面坡度大于1：2.0的山坡上或在不稳定的山坡上填筑而成的路堤。不仅要考虑路堤边坡稳定性，还要考虑路堤与原地面的结合力，防止路堤整体滑动。陡坡路堤可能出现的滑动形式有三种情况：=1\*GB3①基底为岩层或稳定山坡，路堤沿接触面滑动；=2\*GB3②基底为较软的覆盖层山坡，下卧基岩较陡，滑动有两种可能，一是路堤连同覆盖层一起沿基岩滑动，二是路堤沿接触面滑动；=3\*GB3③基地为较软的岩层，滑动也有两种可能，一是沿软的岩层某一最弱的结构面滑动，二是沿接触面滑动。陡坡路堤整体滑动的主要原因是：①路堤填筑前未清表或未挖成阶梯状；②路堤上方山坡排水不畅；③坡脚未进行必要的支撑。25．某路堤填料，边坡1：1.5，砂类土，判断是否失稳。根据砂类土路堤边坡稳定系数式中：F—沿破裂面的抗滑力，kN；T—沿破裂面的下滑力，kN;G—土楔重量及路基顶面换算土柱的荷载之和，kN；—路堤土体的内摩擦角°；—路堤土体的单位粘聚力，kPa；L—破裂面的长度，m；—失稳边坡滑动面倾角°。对于砂类土，取C=0，那么假设取K=1.25，那么所以，松散填料路堤，其边坡角的正切值不宜大于填料摩擦系数的0.8倍。据题意：因=0.6667<=0.6713 故该边坡不会滑动。26．坡面防护有哪些方法？坡面防护可以采用植物防护、封闭防护和砌石防护等多种方法。在条件允许的情况下，优先考虑植物防护，以改善道路景观，保护生态坏境。植物防护：适用于土质边坡和严重风化的岩质边坡。可美化路容，协调环境，调节边坡土温度，固结稳定边坡。主要措施有：=1\*GB3①种草；=2\*GB3②铺草皮；=3\*GB3③植树。封闭防护：指采用矿质材料对坡面岩石的裂缝、缝穴或风化层面，予以堵塞或封闭，防止风化加剧。防护对象是岩石挖方边坡。主要措施有：=1\*GB3①灌浆；=2\*GB3②勾缝；=3\*GB3③喷浆；=4\*GB3④抹面；=5\*GB3⑤护面墙。砌石防护：对于沿河路堤浸水部位坡面，土质路堑边坡下部的局部，采用干砌或浆砌片石防护。植物防护时，采用浆砌片石骨架(棱形、拱形)，中间种草或贴草皮。27．冲刷防护有哪些方法？冲刷防护一般分为直接防护和间接防护两类。直接防护主要是对河岸或路堤边坡采取包括砌石、抛石、石笼、浸水挡墙、土工模袋等直接加固措施，以抵抗水流的冲刷，特点是尽可能不干扰或很少干扰原来的水流性质。间接防护主要是修筑顺坝、丁坝、格坝等导流结构物，改变水流性质，迫使水流偏离被防护路段，彻底解除水流对局部堤岸的冲刷破坏作用。28．什么是挡土墙？挡土墙有哪些类型？挡土墙是支撑路堤填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的结构物。根据挡土墙设置位置不同，可以把挡土墙分为路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙、山坡挡土墙。根据挡土墙的结构不同，可以把挡土墙分为重力式、加筋土式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、柱板式等多种结构形式的挡土墙。根据墙体材料不同可以把挡土墙分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、水泥混凝土挡土墙、木质地土墙。29．怎样进行挡土墙的滑动稳定性验算？挡土墙的滑动稳定性验算主要是验算挡土墙是否沿基底产生水平方向的滑移，通常对挡土墙进行受力分析，判断是否满足滑动稳定方程，用抗滑稳定系数Kc判断是否满足平安性要求。=1\*GB3①挡土墙应满足滑动稳定方程的要求＞0式中：—作用于基底上的重力〔KN〕，浸水挡土墙的浸水局部应计入浮力；—墙后主动土压力的竖向分力〔KN〕；—墙后主动土压力的水平分力〔KN〕；—墙前被动土压力的水平分力〔KN〕，当为浸水挡土墙时，；—基底倾斜角〔°〕，基底水平时，；—墙后主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数，按下表选用；—基底与地基间的摩擦系数。承载能力极限状态作用〔或荷载〕分项系数情况荷载增大对挡土墙起有利作用时荷载增大对挡土墙起不利作用时荷载组合Ⅰ，ⅡⅢⅠ，ⅡⅢ垂直恒载0.901.20主动土压力1.000.951.401.30被动土压力.0.300.50=2\*GB3②抗滑稳定性系数Kc≥[Kc]式中：—作用于基底上合力的竖向分力〔KN〕，浸水挡土墙的浸水局部应计入浮力；—墙前被动土压力的水平分力的0.3倍〔KN〕。30．怎样进行挡土墙的倾覆稳定性验算？挡土墙的倾覆稳定性验算主要是验算挡土墙是否沿墻趾倾覆，通常对挡土墙进行受力分析，判断是否满足抗倾覆稳定方程，用抗倾覆稳定系数K0判断是否满足平安性要求。=1\*GB3①挡土墙应满足抗倾覆稳定方程的要求＞0式中：—墙身重力。根底重力、根底上填土的重力及其他荷载的竖向力合力重心到墙趾的距离；—墙后主动土压力的竖向分力到墙趾的距离(m)；—墙后主动土压力的水平分力到墙趾的距离(m)；—墙前被动土压力的水平分力到墙趾的距离(m)；其余符号同前。=2\*GB3②抗倾覆稳定性系数K0≥[K0]31．路基路面排水设计的目的要求是什么？路基路面排水设计应遵循什么样的原那么？将影响路基路面稳定性和行车平安的地表水排除和拦截于路基范围以外，并防止漫流、停积和下渗；对于影响路基稳定性的地下水，那么应予以疏干、截流、降低并引导到路基范围以外。使路基工作区内的路基土含水量降低到一定程度，确保路基处于中湿或枯燥状态，确保路基路面具有足够的强度和稳定性。应遵循的一般原那么要点是：=1\*GB3①首先要查清水源，搞清楚地表水〔雨、雪的汇水区域，降水量，江、河、湖、水田等〕的分布，地下水的种类〔上层滞水、潜水、层间水〕、分布及与地表水的补给关系等；=2\*GB3②全面规划，综合治理：地表水与地下水的处理相配合，各种排水结构物相配合；路基排水设施与农田水利设施统一规划，并注意沿线生态平衡，水土保持等。=3\*GB3③因地制宜，就地取材。32．路基排水设施有哪些？路基排水设施分为地表排水设施和地下排水设施两大类：地表排水设施主要有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸、渡槽等。地下排水设施主要有盲沟、渗沟、渗井等。33．路面结构层内部排水措施有哪些？水可通过路面接缝、裂缝、路表和路肩渗入路面结构层，或由高水位地下水，截断的含水层和泉水进入路面结构层，被封在路面结构中的水分会产生诸多有害影响。主要措施有：=1\*GB3①采用密实型防渗水基层，并在基层外表做一沥青封层，防止水分从基层裂缝下渗。=2\*GB3②设置基层排水系统，即直接在面层下设置透水性排水基层，在其边缘设置集水沟和排水管以及横向出水管等，组成基层排水系统。=3\*GB3③设置边缘排水系统，即沿路面边缘设置透水性填料集水沟，排水管和横向出水管，过滤织物组成边缘排水系统。34．路面排水设计包含哪些内容？路面排水设计包括三局部内容，即：路面和路肩外表排水设计、中央分隔带排水设计、路面结构层内部排水设计。35．有哪些地表排水设施？各起什么作用？地表排水设施由边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸、渡槽组成。边沟设置在控方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，用来聚集和排除坡面、路肩和路面外表的地表水。边沟水就近排入自然水沟或低洼地。必要时设置跌水和涵洞将边沟水引入路基另一侧。截水沟设置在挖方路基边坡坡顶5m以外或上坡路堤上方适当地方，拦截路基上方流向路基的地表水，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，必要时可设多道截水沟。排水沟的主要作用是引水，将路基范围以内的各种水流引排到路基范围以外适当地点，从而形成完善的排水系统。排水沟的位置，视排水要求和地形条件而定，离路基尽可能远，平面上力求短捷平顺，直线或大半径〔10~20m〕。跌水和急流槽用于陡坡地段路基地面排水，沟底纵坡可达45°。由于纵坡大，水流急，冲刷力大，必须浆砌石块或水泥混凝土砌筑，埋设牢固。倒虹吸与渡水槽是路基地面排水的特殊结构物，多是配合农田水利所需而采用。当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥，36．对于设置中央分隔带的高速公路、一级公路，超高路段采取什么样的路表排水措施？由于横坡倾向一侧，在靠近中央分隔带的路缘带内设置独立的排水系统，由纵向汇水沟、跌水井、横向排水管、急流槽、消力池，将外侧路表水排出。37．采取什么措施排除凹形竖曲线底部及高填高切路段的路表水？凹形竖曲线底部有可能聚集大量雨水冲刷边坡，高填深挖路段，由于汇水面积较大，暴雨时易冲刷边坡，形成坡面冲沟，甚至冲毁路基。因此，路堤应设置拦水带和急流槽，将路表水集中排入排水沟，另一方面，边坡坡面应采取菱形、拱形等形式的格架护坡，将坡面分成很多单个网格面积，使每个网格面积均不受临近坡面流水的冲刷。38．什么是标准轴载？什么是车轮荷载计算图式？路面设计以汽车双轮组单轴载100KN为标准轴载，用BZZ-100表示。假设把每一侧的双轮接触面积，换算为一个当量圆，那么称之为单圆荷载；假设把每一侧两个轮胎相应的接触面积，分别换算为两个当量圆，那么称之为双圆荷载。双圆荷载当量圆直径d和单圆荷载当量圆D我国现行路面设计标准中规定，标准轴载BZZ—100的P=25KN，p=0.7MPa，相应的当量圆直径为：D100=30.2cm，d100=39．车辆对路面的作用力有哪些？车辆的功能是保证车辆正常运行。车辆在路面上的运动状况包括停放、起动、行驶、制动等。随着汽车在路面上运动状况的变化，作用在路面上的荷载也在不断变化。停放时，车辆作用在路面上的是垂直静压力。起动、行驶、制动时，作用在路面上的力有垂直静压力、水平力和振动冲击力等。40．为什么要进行轴载换算？怎样进行车辆轴载换算？在路面设计中，需要将混合交通的各种轴载和通行次数按照等效损坏的原那么换算为标准轴载的通行次数。等效损坏的原理是以某一种路面结构在不同轴载作用下，到达相同损失怀程度为依据，通过室内和道路现场的重复作用试验，建立起不同轴载的作用次数等效换算成标准轴载当量作用次数的轴载换算公式：式中：—标准轴载重，=100KN；级轴载重〔KN〕；—反映轴型〔单轴、双轴或三轴〕和轮组〔单轮或双轮〕影响的系数；—与路面结构特性有关的系数。沥青路面、水泥混凝土路面、半刚性路面的结构特性不同，损坏的标准也不同，因而和的取值各不相同。详见第47题。41．什么是轮迹横向分布系数？车辆在路面上行驶，其轮迹的横向分布是不均匀的。车辆在横断面上的分布规律对路面的使用状况有很大影响，轮迹集中的区域，路面损坏更快。在路面结构设计中，用轮迹横向分布系数来反映轮迹横向分布频率的影响。车道系数的大小，随交通组成、车道宽度、交通组织等因素而变化。42．怎样计算累计当量轴次？在路面结构设计中，采用年均日交通量表征道路的交通特征。根据交通分析与预测，逐年增长的交通量大致符合几何级数的规律。在整个设计年限内，设计车道上车辆荷载重复作用的累计当量轴次按几何级数求和，计算公式为：式中：—设计年限内的累计当量轴次〔次〕；—设计年限〔年〕；—设计初始年双向年均日当量轴次〔次〕；—设计年限内交通量的平均年增长率〔%〕；—车道系数。43．怎样对路面进行分类和分级？按路面结构在行车荷载作用下的力学特性分为柔性路面、刚性路面、半刚性路面三类。①柔性路面：刚度较小，在车辆荷载作用下产生较大的垂直变形，抗弯拉强度较低。主要靠抗压强度和抗剪强度承受行车荷载。②刚性路面：指水泥混凝土路面，处于板体工作状态，竖向变形较小，刚度和抗弯拉强度较高。主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受行车荷载，通过板体的扩散分布作用，向其下部各结构层传递的单位压力比柔性路面小的多。③半刚性路面：用石灰、水泥等无机结合料处治的稳定类〔土或碎、砾石〕铺筑的基层。前期具柔性路面的力学性质，后期强度和刚度有较大幅度增长，但仍远小于水泥混凝土路面。把这种基层和铺筑在其上面的沥青混合料面层统称为半刚性路面。公路路面按公路等级和效劳能力分为高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面四个级别。44．路面基层有哪些类型？主要有无机结合料稳定类基层〔半刚性基层〕和碎、砾石基层两大类。无机结合料稳定类基层：=1\*GB3①水泥稳定土〔包括水泥粒料和水泥土〕；=2\*GB3②石灰稳定土〔包括石灰粒料和石灰土〕；=3\*GB3③水泥石灰综合稳定土；=4\*GB3④石灰工业废渣稳定土。碎、砾石基层：=1\*GB3①级配型粒料(包括级配碎石和级配砾石)；=2\*GB3②嵌锁型粒料〔包括填隙碎石、泥结碎石、泥灰结碎石和沥青稳定碎石〕。另外，贫水泥混凝土、碾压式混凝土等也是非常优质的基层材料。45．垫层有哪几种类型？垫层按其所起的作用分为排水垫层、隔离垫层、防冻胀垫层等。=1\*GB3①排水垫层：排除渗入基层和垫层的水分，防止路基过湿而影响路基路面的强度和稳定性。一般采用砂砾碎石等松散颗粒材料。=2\*GB3②隔离垫层：隔断地下水向路面结构层内移动。一般采用粗粒料或土工合成材料。=3\*GB3③防冻胀垫层：在季节性冰冻地区，需要考虑防冻胀最小厚度要求。防冻胀垫层应选用隔温性能良好的粉煤灰、炉渣及矿渣等。46．半刚性基层有哪些特点？半刚性基层是指用石灰、水泥以及工业废渣作结合料的稳定土〔包括粗粒土、种粒土和细粒土〕铺筑而成的基层。这类基层在完工初期具有柔性材料的工作特性，随着龄期的延长，强度逐渐提高，刚度逐渐增大，板体性增强。它的最终强度刚度、弹性模量比不掺水泥或石灰要大几倍，但比水泥混凝土要小得多，故称为半刚基层性。47．在沥青路面和水泥路面的结构设计中，分别怎样进行轴载换算？=1\*GB2⑴在沥青路面结构设计中：=1\*GB3①当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25KN的各级轴载(包括车辆的前、后轴)的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。式中：—标准轴载的当量轴次，次/日；—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；—标准轴载，KN；—被换算车辆的各级轴载，KN；—被换算车辆的类型数；—轴数系数，，是轴数。当轴距大于3m时，按单独的一个轴载计算，当轴距小于3m时，就考虑轴数系数；—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。=2\*GB3②当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50KN的各级轴载(包括车辆的前、后轴)的作用次数，均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。式中：—轴数系数，；—轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1.0，四轮组为0.09。=2\*GB2⑵在水泥混凝土路面结构设计中：但凡两轴六轮及两轴六轮以上车辆包括前后轴均应换算成标准轴载。对于两轴四轮以下车辆，因其轴载在混凝土板内产生应力很小，引起的疲劳损坏可以忽略不计。式中：—100kN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；—单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组成或三轴-双轮组轴型i级轴载的总重〔kN〕—轴型和轴载级位数；—各类轴型i级轴载的作用次数，次/d；—轴-轮型系数，单轴-双轮组，=1；单轴-单轮，=2.22×；双轴-双轮组，=1.07×；三轴-双轮组，=2.24×48．什么是抗拉强度结构系数？怎样计算？沥青混合料的抗拉强度是又一次作用的极限破坏荷载测定的。再重复荷载作用下，破坏荷载就会减小，抗拉强度也会减小。沥青混凝土抗拉强度要除以一个大于1的系数，并随荷载重复作用的次数增加而增大，从而使其强度受到相应的折减，这个系数便是抗拉强度结构系数。抗拉强度结构系数与重复荷载作用次数的关系及计算式如下：对沥青混凝土面层对无机结合料稳定集料类对无机结合料稳定土类式中：—沥青混合料级配的系数，细、中粒式沥青混凝土为1.0，粗粒式沥青混凝土为1.1；—公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2。49．什么是设计弯沉？什么是实际弯沉？各怎样计算？沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度指标，进行路面厚度设计。路表弯沉的计算点位于双圆均布荷载的轮隙中心。路面设计弯沉是根据设计年限内设计车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的，相当于路面竣工后第一年的不利季节，路面在标准轴载100KN作用下测得的最大回弹弯沉值。经过大量测试与分析，得到路面设计弯沉值的计算公式如下：L式中：—路面设计弯沉值(0.01mm)；—设计年限内一个车道上累计当量轴次；—公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1，沥青外表处治为1.2，中低级路面为1.3；—基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时，=1.0，假设面层与半刚性基层之间设置等于开小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，仍为1.0；柔性基层、底基或柔性基层厚度大于15cm，底基层为半刚性下卧层时为1.6。由于层状弹性体系理论将路基路面假定为理想弹性体，与实际路基路面的力学特性有一定的差异，根据层状弹性体系理论计算得到的理论弯沉值与实测弯沉值也有一定的差异，需要进行修正实测弯沉。计算公式如下：三层及三层以上体系双层体系式中：标准轴载轮胎接地压强和当量圆半径，；—土基回弹模量〔MPa〕；—三层及三层以上体系第一层弹性模量〔MPa〕；—理论弯沉系数，由弹性层状体系理论计算得出；—综合修正系数，，设计时，取。50．怎样计算沥青路面的层底拉应力？我国现行沥青路面设计标准规定，除了以路表设计弯沉为厚度设计控制指标外，高速公路，一级、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性材料结构层，需要进行层底拉应力验算。层底最大拉应力计算点，上层在单圆中心，中间层在双圆轮隙中心。式中：—标准轴载轮胎接地压强，=0.7MPa；—最大拉应力系数，与各结构层厚度、弹性模量等有关，由弹性层状体系理论计算得出。拉应力应满足小于允许拉应力的要求：＜式中：—路面结构层材料的容许拉应力，MPa；—结构层材料的极限抗拉强度，MPa，由实验确定。我国公路沥青路面设计标准采用极限劈裂强度；—抗拉强度结构系数。51．怎样进行沥青面层的剪应力计算？我国城市道路设计标准规定，除了设计弯沉和弯拉应力外，还需要进行剪应力验算。要求沥青面层在车轮垂直荷载和水平荷载共同作用下，其破坏面上可能产生的剪应力，应不超过材料的允许剪应力，即：=1\*GB3①允许剪应力计算式中：—沥青混合料面层材料的允许剪应力，MPa；—沥青混合料面层材料的抗剪强度，MPa；=〔缓慢制动时〕=〔紧急制动时〕—沥青面层材料的粘结力(MPa)和内摩擦角；—沥青面层材料的动载粘结力(MPa)，根据试验结果取；—破裂面上的正应力；—沥青混合料面层材料抗剪切结构强度系数，缓慢制动(ƒ=0.2)时，—停车站或交叉路口设计年限内同一位置停车的累计标准轴作用次数；—城市道路等级系数，快速路0.85，大城市主干路1.0，大城市次干路和中、小城市主干路1.1，中小城市次干道和所有城市支路1.2。紧急制动〔ƒ=0.5〕时，=2\*GB3②剪应力计算：式中：—剪应力系数，与各结构厚度和弹性模量等参数有关，由弹性层状体系理论计算得出；—标准轴载轮胎接地压强，=0.7MPa。52．怎样进行沥青路面结构层厚度计算？沥青路面结构层厚度计算步骤如下：=1\*GB3①根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。=2\*GB3②按路基土类别与干湿类型，将路基划分为假设干路段(在一般情况下路段长度不宜小于500m，假设为大规模机械化施工,不宜小于1km)，确定各路段土基回弹量值。=3\*GB3③可参考沥青路面设计标准附录A推荐结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验及测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。=4\*GB3④根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求，如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比、提高极限抗拉强度，再重新计算。对于季节性冰冻地区的高级和次高级路面，尚应验算防冻厚度是否符合要求。=5\*GB3⑤进行技术经济比拟，确定采用的路面结构方案。上述计算可采用多层弹性体系理论编制的专用设计程序进行，也可采用简化法〔图解法〕，将多层体系换算成当量三层体系，利用设计图表〔查沥青路面设计标准或路面设计手册〕进行计算。53．如何确定土基回弹模量？=1\*GB2⑴实测法(承载板法)在不利季节，在已建成的路基上，用圆形刚性承载板通过逐级加载卸载的方法测出每级荷载作用下土基的回弹变形值，并采用回弹变形的测定值计算土基回弹模量。式中：—土基回弹模量，MPa；—土的泊松比，取0.35；—刚性承载板直径，＝30cm；—刚性承载板施加的压力，MPa；—对应于荷载的回弹复形值，0.01mm.。=2\*GB2⑵查表法在设计新建道路时，路基尚未修筑，无法实测土基回弹模量E0，可按下述步骤用查表法确定：=1\*GB3①根据设计路段所在公路自然区划和路基土组查临界高度参考值表确定临界高度值H1、H2、和H3；=2\*GB3②根据路基挖填情况、地下水位或地表长期积水之位，查土基干湿类型表确定路基干湿类型；=3\*GB3③根据自然区划、路基土组和路基干湿类型，参考土基稠度建议值表，经过论证确定土基平均稠度值Wc；=4\*GB3④根据自然区划、路基土组和平均稠度值Wc查土基回弹模量建议值表，确定土基回弹模量值E0。54．怎样确定沥青路面材料的回弹模量？路面材料抗压回弹模量可采用现场分层测定法或整层测定法。=1\*GB3①分层测定法：先用弯沉仪测定路表回弹弯沉，挖去路面材料，用圆形刚性承载板测定土基回弹模量，然后利用双层体系弯沉计算公式。由的计算得到理论弯沉系数，再根据双层体系外表弯沉系数诺谟图，由，就可算出路面材料回弹模量值。=2\*GB3②整层测定法先挖一个长3m、宽2m、深1m的大坑，然后分层铺筑同一种路面材料并按施工要求压实，再用弯沉仪测定整层路面材料外表的多点弯沉值，经数理统计后得到计算弯沉值式中：—弯沉测定值的的平均值；—弯沉测定值的均方差。利用双圆荷载作用下半空间体弯沉计算公式，可得到整层路面材料回弹模量计算公式式中：—标准轴载单轮轮胎接地压强，Mpa；—标准轴载单轮传压面当量圆半径，cm；—路面材料泊松比,取0.25。路面材料的抗压回弹模量有测定条件时，应通过现场试验测定计算，当条件缺乏时可参照《沥青路面设计标准》(JTJ014-97)附录D的建议值选用。55．水泥混凝土路面有何特点？主要优点：=1\*GB3①强度高。混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。=2\*GB3②稳定性好。混凝土路面的水稳定性、热稳定性均较好，特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在沥青路面的那种“老化”现象。=3\*GB3③耐久性好。由于混凝土路面的强度高、稳定性好，所以它经久耐用，一般能使用20-40年，而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。=4\*GB3④有利于夜间行车。混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。但是，混凝土路面也存在一些缺点，主要有以下几点：=1\*GB3①对水泥和水的需要量大，这对水泥供给缺乏和缺水地区带来困难。=2\*GB3②有接缝。这些接缝不但曾加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。=3\*GB3③开放交通慢。一般混凝土路面完工后，要经过28天的潮湿养生，才能开放交通。=4\*GB3④修复困难。混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量大，所需时间长，影响交通。56．水泥混凝土路面设计的依据和标准是什么？水泥混凝土路面设计已引入可靠度的概念。路面结构可靠度可定义为，在规定的时间内和条件下，路面使用性能满足预定水平要求的概率。=1\*GB3①可靠度设计标准应根据公路技术等级，按《水泥混凝土路面设计标准》的要求〔见下表〕，确定路面结构的设计平安等级及相应的设计基准期、目标可靠度、目标可靠指标和变异水平等级。可靠度设计标准公路技术等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路平安等级一级二级三级四级设计基准期30302020目标可靠度〔%〕95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低～中中中～高=2\*GB3②主要设计参数的变异系数各变异水平等级的主要设计参数的变异系数变化范围，应符合下表的要求。变异系数的变化范围变异水平等级低中高水泥混凝土弯拉强度、弯拉弹性模量≤0.100.10＜≤0.150.15＜≤0.20基层顶面当量回弹模量≤0.250.25＜≤0.350.35＜≤0.55水泥混凝土面层厚度≤0.040.04＜≤0.060.06＜≤0.08=3\*GB3③设计标准水泥混凝土路面结构以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态。即式中：—行车荷载疲劳应力〔MPa〕；——温度梯度疲劳应力〔MPa〕；——水泥混凝土弯拉强度标准值〔MPa〕；——可靠度系数，依据所选目标可靠度及变异水平等级按下表确定。可靠度系数变异水平等级目标可靠度95908580低1.20～1.331.09～1.161.04～1.08—中1.33～1.501.16～1.231.08～1.131.04～1.07高—1.23～1.331.13～1.181.07～1.1157．水泥混凝土路面设计主要包括哪些内容？应该根据公路的使用要求，结合公路沿线环境因素、材料供给、施工经验等，通过技术经济分析，确保路面能按规定的平安等级和目标可靠度，承受预期的交通荷载作用。设计内容主要包括：=1\*GB3①路面结构组合设计；=2\*GB3②混凝土面板厚度设计；=3\*GB3③混凝土板平面尺寸与接缝设计；=4\*GB3④面层配筋设计；=5\*GB3⑤路肩与排水设计。58．怎样计算基层顶面当量回弹模量？=1\*GB3①新建公路基层顶面当量回弹模量式中：—路床顶面的回弹模量〔MPa〕；—基层和底基层或垫层的当量回弹模量〔MPa〕，按下式计算：、—基层和底基层或垫层的回弹模量〔MPa〕；—基层和底层或垫层的当量厚度〔m〕，按式下计算；——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度〔MN-m〕,按下式计算； -、—基层和底层或垫层的厚度〔m〕；、——与/有关的回归系数，分别按下式计算：——基层顶面的当量回弹模量〔MPa〕；底基层和垫层同时存在时，可先将底基层和垫层换算成具有当量回弹模量和当量厚度的单层，然后再与基层一起按上述各式计算基层顶面当量回弹模量。无底基层和垫层时，相应层的厚度和回弹模量分别以零值代入上述各式进行计算。=2\*GB3②原有路面的顶面当量回弹模量在旧柔性路面上铺筑水泥混凝土面层时，原柔性路面的顶面当量回弹模量按下式计算确定。式中：—以后轴重100KN的车辆进行弯沉侧定，经统计整理后得到的原路面计算回弹弯沉值〔0.01mm〕。59．怎样确定水泥混凝土的设计弯拉强度和弯拉弹性模量水泥混凝土路面以设计弯拉强度作为设计控制指标，取28d龄期的15cm×15cm×15cm的水泥混凝土小梁试件，用三分点加载实验方法确定。其设计弯拉强度按下式计算：式中：—各试件测定结果的平均值，〔Mpa〕；—测定结果的标准差；—为保证计算弯拉强度指标具有95%的设计可靠性需增大的系数，当样本数n=6时，=2.0；n=12时，=1.8时；n=30时，=1.7；n=60时，=1.66。设计弯拉强度必须满足水泥混凝土路面设计标准规定的弯拉强度标准值的要求。混凝土弯拉强度标准值交通等级特种重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值〔Mpa〕5.05.04.54.0钢纤维混凝土的弯拉强度标准值〔Mpa〕6.06.05.55.0在设计混凝土路面时，采用的混凝土弯拉弹性模量应以试验实测为准，其试件尺寸和加载方式同弯拉强度试验。如无实测条件，可参照下表选用各级交通等级要求的混凝土设计弯拉强度和弹性模量。水泥混凝土弯拉弹性模量经验考值弯拉强度〔MPa〕1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5抗压强度〔MPa〕5.07.711.014.919.324.229.735.841.848.4弯拉弹性模量〔GPa〕1015182123252729313360．怎样计算荷载疲劳应力？选取水混凝土板的纵向边缘中部作为产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷位，标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按下式计算：式中：—标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力〔MPa〕；—标准轴载在四边自由板的临界处产生的荷载应力〔MPa〕，按下式计算确定。—混凝土板的相对刚度半径〔m〕；—混凝土板的厚度〔m〕；—水泥混凝土的弯拉弹性模量〔MPa〕；—基层顶面当量回弹模量〔MPa〕；—考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设拉杆的平缝时，=0.87～0.92；(刚性和半刚性基层取低值，柔性基层取高值〕；纵缝为不设拉杆的平缝或自由边时，=1.0；纵缝为设拉杆的企口缝时，=0.76～0.84；—考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数，按下表确定。综合系数公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路1.301.251.201.10—考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数，=—设计基准期内标准轴载累计作用次数；—与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，=0.057；辗压混凝土和贫混凝土，=0.065；钢纤混凝土，按下式：—钢纤维的体积率〔%〕；—钢纤维的长度〔mm〕—钢纤维的直径〔mm〕。61．怎样计算温度疲劳应力？水泥混凝土板在临界荷位处的温度疲劳应力按下式确定。式中：—临界荷位处的温度疲劳应力〔MPa〕；—最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力〔MPa〕，按下式计算确定。—混凝土的线膨胀系数〔1/〕，通常可取为1×/；——最大温度梯度，按下表选用；最大温度梯度标准值公路自然区别II、VIIIIV、VIVII最大温度梯度〔/m〕83～8890～9586～9293～98注：海拔高时，取高值；温度大时，取低值。 —板长，即横缝间距〔m〕。—考虑温度应力累积疲劳作用的疲劳应力系数，按下式计算确定：—综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数，按和查图B确定；—回归系数，按所在地区的公路自然区划查下表确定。回归系数系数公路自然区划IIIIIIVVVIVII0.8280.8550.8410.8710.8370.8340.0410.0410.0580.0710.0380.0521.3231.3551.3231.2871.3821.27062．怎样进行水泥混凝土路面厚度设计？=1\*GB3①通过调查预测确定初期交通量、轮迹横向分布系数、交通量年均增长率，计算设计车道在设计基准期内的标准轴载累计作用次数，确定交通等级。=2\*GB3②根据路基土质和水温状况，路面材料性质与供给状况及交通等级初拟路面结构〔包括结构层次，类型和厚度〕，依据交通等级，公路等级和变异水平等级初选混凝土板厚度。=3\*GB3③通过野外和室内试验，确定路基、垫层、底基层、基层的回弹模量，计算确定基层顶面当量回弹模量，确定水泥混凝土的设计弯拉强度和弯拉弹性模量。=4\*GB3④通过计算和查表得到标准轴载在临界荷位处的荷载应力、疲劳荷载应力系数、接缝传荷能力的应力折减系数、偏载和动载的综合影响系数，综合上述计算结果得到荷载疲劳应力。=5\*GB3⑤按公路所在自然区划选择最大温度梯度，根据板厚等计算最大温度梯度时温度翘曲应力，再根据计算确定温度疲劳应力系数，由此计算确定温度疲劳应力。=6\*GB3⑥检验初拟路面结构，根据公路等级确定平安等级、目标可靠度、变异水平等级，据此选择可靠度系数，根据交通等级选定弯拉强度标准值。如不满足上述不等式，那么重新拟定路面结构及面板厚度和平面尺寸，按2～5步重新计算，直到满足为止。63．怎样确定旧混凝土路面结构参数采用钻孔取芯法确定旧混凝土路面的有关结构参数。芯样的数量及其分布以能够代表评定路段的板厚和混凝土强度状况并满足统计分析要求为准。=1\*GB3①旧混凝土路面层厚度据钻孔芯样量测高度计算式中：—旧混凝土面层量测厚度的标准值〔mm〕；—旧混凝土面层量测厚度的平均值〔mm〕；—旧混凝土面层量测厚度的标准差〔mm〕。=2\*GB3②旧混凝土面层弯拉强度将采集的钻孔芯样在室内做劈裂试验，根据测定结果按下式计算确定旧混凝土面层弯拉强度的标准值：式中：—旧混凝土弯拉强度标准值〔MPa〕；—旧混凝土劈裂强度标准值〔MPa〕；—旧混凝土劈裂强度测定值的均值〔MPa〕；—旧混凝土劈裂强度测定值的标准差〔MPa〕。=3\*GB3③旧混凝土弯拉弹性模量旧混凝土弯拉弹性模量标准值可按下式计算确定：=4\*GB3④旧混凝土路面基层顶面当量面弹模量旧混凝土路面基层顶面的当量面弹模量标准值，宜采用落锤式弯沉仪〔标准荷载100kN、承载板半径150mm〕量测板中荷载作用下的弯沉曲线，按下式确定。式中：—基层顶面的当量面弹模量标准值〔MPa〕；SI—路面结构的荷载扩散系数；—荷载中心处的弯沉值〔0.01m〕；、、—距离荷载中心300mm、600mm、900mm处的弯沉值〔0.01m〕。64．双层混凝土板的温度疲劳应力分析计算中，别离式混凝土板和结合式混凝土板有何区别？为什么？主要区别：别离层双层混凝土板只需计算上层板的温度疲劳应力，结合式双层混凝土板只需计算下层板的温度疲劳应力。这是因为：=1\*GB3①据分析，在别离式层双层板的上层厚度和隔离层厚度之和大于0.14m时，传到下层板内的温度梯度较小，相应的温度翘曲应力就很小，而标准规定旧水泥混凝土路面别离式加铺层最小厚度为0.14m〔钢纤维混凝土〕或0.18m〔普通混凝土〕，沥青混合料隔离层最小厚度为0.025m，贫水泥混凝土或辗压式水泥混凝土基层上的混凝土面层厚度也不会小于0.2m。因而可不必计算下层的最大温度翘曲应力，也就可不必考虑下层的温度疲劳应力。=2\*GB3②结合式双层板的上层，在轴载作用于临界荷位处于受压状态，在正温度梯度〔顶板温度大于低板〕作用下也处于受压状态，而负温度梯度产生的应力较小。因而可不考虑上层的温度翘曲应力，也就可不必考虑上层的温度疲劳应力。65．双层混凝土板的荷载疲劳应力分析中，别离式加铺层混凝土板和结合式加铺层混凝土板有何区别？为什么？主要区别：别离式双层板按分别计算标准轴载在临界荷位处产生的上层和下层混凝土板的荷载疲劳应力和；但结合式双层板仅需计算下层板的荷载疲劳应力。这是因为：=1\*GB3①别离式双层板上层厚度较大，其最小厚度为014cm〔钢纤维混凝土〕或18cm〔普通混凝土〕，另加沥青混合料隔离层最小厚度2.5cm。结合式双层板上层厚度很薄，其最小厚度只有2.5cm，并且与其下的旧水泥混凝土结合成整体，接缝构造也完全一致，难以作为独立的板体=2\*GB3②上层板和下层板的荷载应力计算式分别为：从计算式可知，上层板的荷载应力计算式没有考虑下层板，而下层板的荷载应力计算式考虑了上层板，表达在当量厚度。据分析研究，结合式双层板只需计算下层板的荷载疲劳应力。66．怎样评定旧水泥混凝土路面的损坏状况？对水泥混凝土路面结构性能和行车舒适性影响最大的是面板的断裂损坏和接缝错台，它们是决策加铺层结构形式及其厚度设计的主要因素，因此，采用断板率和平均错台量两项指标来表征旧水泥混凝土路面的损坏状况。错台是指接缝两侧板边的高程差。量测点为错台严重车道右侧边缘内30cm处，用调查路段内各条接缝高程差的平均值表示该路段的平均错台量。路面损坏状况分为四个等级，见下表：路面损坏状况分级标准等级优良中次差断板率〔%〕≤56～1011～20＞20平均错台量(mm)≤56～1011～15＞1567．怎样评定旧水泥混凝土路面的接缝传荷能力？接缝是水泥混凝土路面的薄弱部位，绝大多数面板损坏都发生在接缝附近。对于加铺层设计而言，就混凝土面层板接缝〔或裂缝〕处的弯沉量和弯沉差是引起加铺层产生反射裂缝的主要原因。因而评定旧水泥混凝土面层板的接缝传荷能力十分重要。旧水泥混凝土面层板的接缝传荷能力采用弯沉测试法调查评定。采用落锤式弯沉仪，将荷载施加在邻近接缝的路表，实测接缝两侧边缘的弯沉值。〔%〕式中：—接缝传荷系数；—未受荷板接缝边缘处的弯沉值；—受荷板接缝边缘处的弯沉值。旧混凝土面层的接缝传荷能力分为四个等级，分级标准见下表：接缝传荷能力分级标准等级优良中次差接缝传荷系数＞8056～8031～55＜3168．旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型？如何选用？旧水泥混凝土路面加铺层有哪些结构类型有：①别离式加铺层；②结合式加铺层；③沥青混凝土加铺层结构；④将旧混凝土板破碎成小于4cm的小块，用作新建路面的底基层或垫层，并按新建路面设计。=1\*GB3①当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为中或次，或者新旧混凝土板的平面尺寸不同、接缝形式或位置不对应或路拱横坡不一致时，应采用别离式混凝土加铺层。=2\*GB3②当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良，面层板的平面尺寸及接缝布置合理，路拱横坡符合要求时，可采用结合式混凝土加铺层。=3\*GB3③当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良或中时，可采用沥青加铺层。应根据气温、荷载、旧混凝土路面承载能力、接缝处弯沉差等情况选用适宜的减缓反射裂纹的措施。沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定。=4\*GB3④如旧混凝土路面损坏状况等级为差时，宜将旧混凝土板破碎成小于4cm的小块，用作新建路面的底基层或垫层，并按新建路面设计。69．如何计算有沥青上面层的混凝土板的荷载疲劳应力和温度疲劳应力？先求无沥青上面层时混凝土板的荷载应力和温度应力，再考虑沥青上面层的影响，从而得到有沥青上面层的混凝土板的荷载应力和温度应力。=1\*GB3①荷载疲劳应力计算标准轴载在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载疲劳应力，按计算，其中，应力折减系数、荷载疲劳应力系数和综合系数确实定方法，与单层混凝土板完全相同。标准轴载在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力：式中：—标准轴载在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力；—系数，可由图查取；—沥青上面层厚度〔m〕；—标准轴载在无沥青上面层的混凝土板临界荷位处的荷载应力〔MPa〕。=2\*GB3②温度疲劳应力计算有沥青上面层的混凝土板在临界荷位处温度疲劳应力按下式确定。式中：—有沥青上面层的混凝土临界荷位处温度疲劳应力〔MPa〕；—系数，可由图查取；—无沥青上面层时混凝土板在临界荷位处的温度疲劳应力〔MPa〕，按计算确定；其中，疲劳应力系数确实定方法，弹层混凝土板完全相同，计算混凝土土板最大温度翘曲应力时，其最大温度梯度值须考虑沥青上面层厚度的影响按表取值。表D.2.1有沥青上面层的混凝土板的最大温度梯度值〔〕〔m〕公路自然区别II、VIIIIV、VIVII0.0083～8890～9586～9293～980.0458～6262～6760～6566～980.0840～4346～4843～4947～500.1228～3030～3229～3131～3370．如何计算双层混凝土板的温度疲劳应力？双层混凝土板上层和下层的温度疲劳应力和分别按计算确定，其中温度疲劳应力系数确实定方法与单层混凝土板完全相同。但别离式双层板仅需计算上层板的温度疲劳应力，结合式双层板仅需计算下层板的温度疲劳应力。=1\*GB3①别离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力按下式计算：式中：——别离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力〔MPa〕；——别离式双层混凝土板的温度应力系数，可近似按下式计算确定：——上层混凝土板的温度应力系数，按查《水泥混凝土路面设计标准》图确定；——混凝土板的温度翘曲应力系数，按查《水泥混凝土路面设计标准》图确定。=2\*GB3②结合式双层混凝土板下层的最大温度翘曲应力：式中：—结合式双层混凝土板下层的最大温度翘曲应力〔MPa〕；—结合式