路基路面思考题.doc
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1、(完整word)路基路面思考题1、 路基结构承载能力包含哪两个方面?各反映结构的哪些特征?与路面的病害有 何关联?结构承载能力包括强度与刚度两方面。 强度-抵抗车轮荷载引起的各个部位的各种应力。 刚度在车轮荷载作用下不发生过量的变形.2、为什么要对路基进行特别重视?其稳定过程受哪些因素影响?路基是路面的基础,是道路的主要承重载体,承受着本身土体的自重和路面结构的重量传递下 来的行车荷载。 1)地理条件:公路沿线的地形、地貌和海拔高度 平原区地势平坦,路基需要保持一定的最小填土高度。 2)地质条件:。在地表上开挖或填筑,改变原地层结构。 3)气候条件:大气降水使得路基路面结构内部的湿度状态发生变
2、化。 大气温度周期性的变化对路面结构的稳定性有重要影响如冻胀、翻浆. 4)水文和水文地质条件:河流洪水位,常水位 5).土的类别:不同的土类具有不同的工程性质3、我国公路用土是如何进行类型划分的?土的粒组如何区分?公路用土的工程性质 巨粒土:高强度、稳定性。 砾石混合料:强度、稳定性满足要求. 砂土:无塑性,压实困难。 砂性土:粗、细颗粒适宜,理想材料。 粉性土:粉土颗粒,毛细作用强烈。需改良使用。 粘性土:细颗粒含量多通过级配的不同来区分4、我国公路自然区划的原则是什么?各自然区划的道路设计应注重的特点有何差别?公路自然区划的制定原则 1.道路工程特征相似性原则 2。地表气候区域差异性原则
3、3。自然气候因素既有综合又有主导作用的原则 北部多年冻土区;该区北部为 连续分布多年冻土,北部为岛状分布多年冻土。对于泥 沼地多年冻土层,最重要的道路设计原则是保温,不可轻易挖去覆盖层,路堤下保持冻结状态 的土层,若受大气热量影响融化,后患无穷.东部温润季冻区;该区路面结构突出的问题是防止翻浆和冻胀。 -黄土高原干湿过渡区;该区特点是黄土对水分的敏感性,干燥土基强度高、稳定性好。 -东南湿热区;该区雨量充沛集中,雨型季节性强,台风暴雨多,水毁、冲刷、滑坡是 道路的主要病害。路面结构应结合排水系统进行设计 西南潮暖区;该区山多,筑路材料丰富,应充分利用当地材料筑路,对于水文不良路 段,必须采取措
4、施,稳定路基。 西北干旱区;该区大部分地下水位很低,虽然冻深,当一般道路冻害较轻。 -青藏高寒区.该区局部路段有多年冻土,须按保温原则设计。5、名词解释:路基干湿类型;路基临界高度;路基冻涨与翻浆。路基临界高度;在天然地基状态下,不采取任何加固措施,所容许的路基最大填土高度 . 冻胀:沿路基深度出现较大的温度梯度时,水分在温差的影响下以液态或气态由热处向冷处移 动,并积聚在该处。这种现象特别是在季节性冰冻地区尤为严重。积聚的水冻结后体积增大, 使路基隆起而造成面层开裂,即冻胀现象。 翻浆:春暖化冻时,路面和路基结构由上而下逐渐解冻,而积聚在路基上层的水分先融解,水分 难以迅速排除,造成路基上层
5、的湿度增加,路面结构的承载能力便大大降低。经重车反复作用, 路基路面结构会产生较大的变形,路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出,形成了翻浆。6、何谓路基工作区?当工作区深度大于路基填土高时应采取何措施?为什么?路基工作区:在路基某一深度处,当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力 相比所占比例很小(1/101/5),该深度范围内的路基称为应力工作区。 当工作区深度大于路基填土高度时,行车荷载的作用不仅施加于路堤,而且施加于天然地基的土部上层,因此,天然路基上部土层和路堤应同时满足工作区的要求,均应充分压实。7、车辆荷载重复作用对路基产生的影响有哪些结果?其取决因素有哪些?路面结构
6、在荷载应力重复作用下,可能出现的破坏圾限状态有二类: 1.弹塑性工作状态,-塑性变形的累积,-破坏极限状态; 2.弹性工作状态,-结构内部将产生微量损伤-疲劳断裂-破坏极限状态。 水泥混凝土路面弹性工作状态-出现疲劳破坏;沥青路面在低温环境中-弹性工作状态出现疲劳破坏, 在高温环境中弹塑性工作状态出现累积变形. 在季节性温差很大的地区,沥青路面兼有疲劳破坏和累积变形两种极限状态. 无机结合料处治的半刚性路面材料-弹性状态疲劳破坏; 粘土为结合料的碎、砾石路面-弹塑性状态-塑性变形的累积。8、何为CBR?其反映结构材料的什么特性?加州承载比:以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准
7、碎石为标准,以它 们的相对比值表示CBR值。反映土基承载能力的指标9、路基病害的主要类型及其产生的主要原因? 10、名词解释:路堤;路堑;一般路基;路基高度;路基宽度;路基边坡坡度;路 基土的压实度路堤:指全部用岩土填筑而成的路基路堑:指全部在天然地面开挖而形成的路基 一般路基:一般路基是指修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。通常认为一般路基 可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型横断面图或设计规定。但高填方路堤,深挖方路 堑须进行个别论证和验算(书上的是一般路堤:填土高度在1。518m范围) 路基高度:指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计高程和地面高程之差 路基宽度:为行车
8、道路面及两侧路肩宽度之和 路基边坡坡度:可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示,并取H=1 路基土的压实度:以应达到的干密度绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的百分率11、保证路基稳定性的一般技术措施包括哪些方面?足够的填土高度,保持干燥状态;充分压实;合理选择断面形式.12、何谓矮路堤?在什么情况下使用矮路堤?为什么?选用该种形式路堤有何利 弊?设计上要注意什么问题?填土高度小于1。01。5m的路堤,属于矮路。堤矮路堤常在平坦地区取土困难时选用.平坦地 区地势低,水文条件较差,易受地面水和地下水的影响。设计时应注意满足最小填土高度要求, 力求不低于规定的临界高度,使路基处于干燥或中湿状态
9、,路基两侧均应设边沟。13、名词解释:特殊路基;折线形边坡;反压护道;台口式路基;碎落台;最小填 土高度;路基极限高度.特殊路基:超过规范规定的高填,深挖路基,以及地质和水文等条件的路基称为特殊路基. 反压护道:为防止软弱地基产生剪切、滑移,保证路基稳定,对积水路段和填土高度超过临 界高度路段在路堤一侧或两侧填筑起反压作用的具有一定宽度和厚度的土体。 碎落台:设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,主要供零星土石碎块下落时堆积,以保护边 沟不致阻塞,亦有护坡道的作用。 台口式路基:指的是在山坡上,以山体自然坡面为下边坡,全部开挖而成的路基。台口式路 基指全部在原地面开挖而成的路基形式之一。 最小填土
10、高度:为保证路基稳定,根据土质、气候和水文地质条件所规定的路肩边缘至原地 面的最小高度。一般不小于0.8m. 路基极限高度:在天然情况下,不采取任何加固措施软土路基能够承受的填土的最大高度。114、一般路基的设计包含哪些主要内容?(1)选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度;(2)选择路堤填料与压实标准;(3) 确定边坡形状与坡度; (4) 路基排水系统布置和排水结构设计; (5) 坡面防护与加固设计; (6) 附属设施设计.15、一般路堤的横截面尺寸如何设计? 16、什么情况下的路堤需要设置边沟?为什么? 17、 在什么情况下路基边坡不宜过缓?为什么?在该种情况下应按什么原则确定边 坡值?
11、18、选定路基填筑高度主要考虑什么因素?路基的填挖高度,是在路线纵断面设计师,综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性和工程经济等 因素确定的.从路基的强度和稳定性要求出发,路基上部土层应处于干燥或中湿状态,路基高 度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。19、路基土有何压实特性?土的压实效果同压实时的含水率有关,存在一最佳含水率,在此含水率条件下,采用一定的 压实功能可以达到最大密实度,获得最经济的压实效果。最佳含水率是一相对值,随压实功能 的大小和土的类型而变化。所施加的压实功能越大,压实土的细粒含量越少,则最佳含水率越 小,而最大密实度越高. 当含水率低于最
12、佳值时,随着压实程度(干重度)的增加,抗变形能力也增长,表明提高 压实度可以增强抗变形能力。但是当含水率超过最佳值时,增长曲线存在一峰值,超过一定的 压实密度后,抗变形能力反而随压实度增加而降低。20、一般路基工程的附属设施包括哪些内容?(1)、取土坑与弃土坑 (2)、护坡道与碎落台(3)、堆料坪与错车道21、何谓截水沟(又称天沟)?有何作用?请绘图表示出他的设置位置?截水沟又称天沟,一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦 截并排除路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡与填方坡脚不受 流水冲刷。 截水沟设置的位置:(1)无弃土堆,截水沟边缘离开挖
13、路基坡顶的距离:一般土 质至少离开5米,对黄土地区不应小于10米。(2)有弃土堆,截水沟应离开弃土堆脚1-5米。弃 土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10米.(3)山坡上路堤截水沟离开路堤坡脚至少2米。22、名词解释:荷载当量土柱高度;临界圆弧;圆心角。荷载当量土柱高度: 高度就是把荷载换算成等重度的土代替 临街圆弧:临界圆弧就最危险的滑动面 圆心角:顶点在圆心的角。圆心角的度数等于它所对的弧的度数。23、路基稳定性设计中所用各种近似方法的基本假定?(1)假象摩擦角法 (2)悬浮法 (3)、条分法24、分别指出路堑与路堤边坡稳定性验算时所需土的实验资料有哪些?答:1。对于路堑或天然边坡:原状土的
14、容重 (KNm3)、内摩擦角 ()和粘聚力 c(kPa). 2。对路堤边坡:与现场压实度一致的压实土的试验数据。数据包括压实后土的容重、内摩擦角, 粘聚力。25、行车荷载是怎样计入路基边坡稳定性计算的?答:换算成土柱的高度。 路基除承受自重作用外,同时还承受行车荷载的作用。在边坡稳定性分析时,需要将车辆按最 不利情况排列,并将车辆的设计荷载换算成当量土柱高.26、路基边坡稳定性验算的目的何在?答:选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。27、指出非浸水路堤边坡稳定性验算时,圆弧滑动面条分法计算中抵抗力矩与滑动 力矩的各组成部分。在什么情况下小条块沿滑动面的切向分力也起抗滑作用? 28、简述圆弧
15、法验算边坡稳定性时,确定滑弧圆心轨迹的辅助线的基本方法?答: (1)4。5H 法(2)36线法29、已知某土质边坡的破裂面及其对应的K值,现问如何确定最危险的破裂圆弧? 又如何评价该路基断面边坡的稳定性? 30、何为陡坡路堤?如何进行陡坡路堤的稳定性分析计算?稳定性分析计算: 1. 直线法 2。 折线法:滑动面为多个坡度的折线倾斜面时,将滑动面, 上土体折线划分为若干条块,自上而下分别计算每个土体的 剩余下滑力,根据最后一块的剩余下滑力的正负值确定其整 体稳定性。 剩余下滑力等于或小于零时,认为稳定;大于零时则不稳定,必须采取稳定措施.31、绘简图表示河滩浸水路堤内渗透浸润曲线的两种形式(两侧
16、堤外水位相等) 及其成因, 并分别标出两种情况下的渗透动水压力的方向及其对边坡稳定性的影响。答:(1)成因及方向:水位急速上升时,浸水路堤的浸润线下凹,土体除承受竖向的向上浮力 外,还承受渗透动水压力的作用,作用方向指向土体内部,有利于土体稳定,经过一定时间的 渗透, 土体内水位趋于平衡,不再存在渗透动水压力。 水位骤然下降时, 浸水路堤的浸润线上凸, 渗透动水压力的作用方向指向土体外,这将剧烈破坏路堤边坡的稳定性,并可能产生边坡凸起 和滑坡,不利于土体稳定,但经过一定时间的渗透,土体内水位也会趋于平衡,不再存在渗透 动水压力。 (2)对边坡稳定性的影响:如果落水过猛,渗透流速高,坡降大,则易
17、带出路堤内的细土粒, 动水压力使边坡失稳。32、如何确定河滩浸水路堤稳定性验算时的最不利条件?为什么?浸水路堤边坡稳定最不利情况一般发生在最高洪水水位骤然降落的时候,此时渗透动水压力 指向路基体外33、浸水路堤的稳定性验算与一般路堤有何不同? 34、为什么粘土填筑的路堤,其边坡稳定性分析方法与一般路堤边坡稳定性分析方 法相同?因为圆弧滑动面的边坡稳定计算中考虑的土的黏聚力和内摩擦系数而粘性土中,细颗粒含量 多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,用圆弧滑动面即可分析粘性土的填筑的路堤.35、路基的防护与加固的设施主要有哪些?主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固、湿软地基的加固处治。36、 边坡坡面植
18、物防护有哪些主要方法?各适宜怎样的水流冲刷速度?边坡坡面工程防护有哪些主要形式?石砌护坡是否需要考虑其结构受力?(1)植物防护方法有种草、铺草皮和种树,土质边坡防护也可以采用拉伸网草皮、固定草种 布或网格固定撒种。(2)其中种草适用于边坡坡度不陡于1:1,土质适宜种草,不浸水或短期 浸水但地面径流速度不超过0.6米每秒的边坡。当坡面冲刷比较严重,边坡较陡径流速度较大时 根据具体条件采用不同的铺草皮形式,种树主要用在堤岸边的河滩上,用来降低流速,促使泥 沙淤积,防水直接冲刷路堤.(3)工程防护形式有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面 墙。(4)石砌护坡除自身自重外,不承受其他荷载,亦不承受墙
19、背土压力,因此不考虑其结构 受力。37、冲刷的间接防护有哪些种类?如何应用?答:种类有设置导治结构物。导治结构物主要是设坝,分为丁坝、顺坝、格坝。导治结构物 的布置,应综合考虑河道宽窄、水流方向、地质条件、防护要求、材料来源、施工条件和工程 经济等,要综合考虑,全面治理,要避免河床过多压缩,或因水位提高和水流改向,而危害河 对岸或附近地段的农田水利、地面建筑及堤岸等。 顺坝大致与堤岸平行,主要作用为导流、束水、调整流水曲度、改善流态。格坝设置于顺坝 与堤岸之间,防止高水位时水溢入,冲刷坝内岸坡与坡脚,并促进格间的淤积。丁坝大致与堤 岸垂直或斜交,将水流挑离堤岸,束河归槽,改善流态。38、地基加
20、固的方法有哪些?答;砂垫层法、换填法、反压护道法、分段施工法、超载预压法、竖向排水法、挤压桩法和 加固土桩法.59、地表排水包括哪几部分?路面排水,坡面排水。60、路基路面排水设计的原则?(1)排水设施要因地制宜,全面规划,合理布局,综合治理,讲究实效,注意经济,并充分 利用有利地形和自然水系。(2)各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时 可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防止农田用水影响路基稳定.(3)设计前必须进行调查 研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置 相配合,地下排水与地面排水相配合。(4)路基排水要注意防止附近山坡的水土
21、流失,尽量不 破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠, 减少排水沟渠防护与加固工程。(5)路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注 意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。 (6)为了较少水对路面的破坏, 应提高路面的抗水害能力。61、路基地面排水设备有哪些?如何区分边沟、排水沟和截水沟?答:盲沟、渗沟、渗水隧洞、渗井。62、路基地下排水设备有哪些?答:边沟 截水沟 排水沟 跌水 急流槽。 边沟:设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外 侧,多于路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。排水沟:主要用 途在于
22、引水,将路基范围内各种水源的水流引至桥涵或路基范围以外的指定地点。截水沟:又 称天沟,一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方适当地点,用以拦截并排除路基上 方流向路基的地面径流,减轻边坡的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。63、 路面边缘设置拦水埂进行路表水的汇集集中排除有何优缺点?路面水满流排除 有何好处?满流排水对边坡有何要求? 64、何种情况下要设置路面内部排水系统?答:(1)年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区,路基由透水性差的细粒土(渗透系数不 大于10-5cm/s)组成的高速公路和一级公路或重要的二级公路。(2)路基两侧有滞水,可能深入路面结构内。 (3)严重
23、冰冻地区,路基为由粉性土组成的潮湿、过湿路段。 (4)现有路面改建或改善工程,需排除积滞在路面结构内的水分。65、如何进行路面边缘排水系统设置?答:沿路面边缘设置透水性填料集水沟、纵向排水沟、横向出水管和过滤织物组成的边缘排 水系统。该系统将参入路面结构内的自由水,先沿路面结构层间空隙或某一透水层次横向流 入纵向集水沟和排水管,再由横向出水管排引出路基.66、排水边沟按明渠进行水力计算时,如何考虑其纵向排水坡度?原理:借助上下游沟渠水位差,利用势能迫使水流降落,经路基下部管道流向路基另一侧, 再复生流入下游水渠。 考虑到倒虹吸的泄水能力有限,以及为了施工养护方便,管道亦不宜埋置过深,以填土高度
24、 不超过3。0m。67、何为倒虹吸?其设计原理如何?设置中应重点考虑什么? 68、路基路面排水设计考虑的降水流量如何获得?根据当地气象站10年以上的降水资料.路面部分思考题:1、简述路面结构中基层的功能与作用及对基层材料的技术要求。举出两种力学特 性不同的基层材料,分别简述它们用作基层时的使用效果。答:功能主要承受有面层传来的荷载的垂直力,并将里扩散到下面的垫层和土基中去;技术要 求:足够的强度和刚度,足够的水稳定性,较好的平整度。2、何谓底基层?为何对底基层材料质量的要求可以较基层低些?答:当采用不同材料修筑基层时基层的最下层为底基层;3、何谓垫层(用示意图说明它在路面结构中的位置)?其主要
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