路基路面工程概论
- 格式:doc
- 大小:96.50 KB
- 文档页数:9
路基路面工程重点复习(第六版)其中★:必定掌握,▲:必定认识,其他未注明的是老师勾选的重点。
第一章概论1.路基路面的工程特点主要包括哪几个方面?路基和路面是道路的主要工程构造物:①路基是在天然地表面依照道路的设计线性(位置)和设计横断面(几何尺寸)要求开挖或堆填而成的岩土构造物;②路面是在路基顶面用各种混杂料铺筑而成的层状构造物。
路基和路面工程是道路工程的主要组成部分,其特点是:(1)路基工程的土方量很大,而路面构造在道路造价中所占比重很大;(2)路基与路面工程是一项线性工程,公路沿线地形起伏、地质、地貌、气象特点多变,造成了路基与路面工程复杂多变的特点。
2.路基路面的性能要求包括哪几个方面?(1)承载能力:路基路面构造承受荷载的能力;(2)牢固性:在降水、高温、低温等环境作用下还可以保持其原有特点的能力;(3)长久性:在车辆荷载的屡次作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特点;(4)表面平展度:路面表面纵向凹凸量的偏差值;(5)路面抗滑性:路面表面抗滑能力的大小。
3.为什么要特别重视路基的牢固性?路基牢固性受哪些因素影响?(1)处于不牢固的路基构造会以致路基失稳,从而惹起滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基牢固性受地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类等因素的影响。
4.路面构造为什么要进行分层设计?水泥混凝土路面和沥青混凝土路面怎样分层设计?(1)行车荷载和自然因素对路面的影响 ,随深度的增加而逐渐变化。
因此 ,对路面资料的强度、抗变形能力和牢固性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
经过沥青路面构造应力计算结果可以发现 ,荷载作用下垂直应力z ,随着深度的增加而变小,水平拉应力r 一般为表面受压和底面受拉 ,剪切应力zr 先增加后减小。
为适应这一特点,路面构造平时是分层铺筑。
(2)依照使用要求、受力情况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同样进行分层,平时依照各个层位功能的不同样,划分为三个层次,即面层、基层和路基(垫层)。
小组讨论讨论一:路基路面结构与温度关系密切,通过分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面与温度的关系,请结合不同路面的破坏特征,介绍沥青路面和水泥混凝土路面的功能要求与层位布置特点。
沥青路面:1)破坏特征:裂缝、坑槽、车辙、泛油、脱皮、啃边、拥包、波浪与搓板2)功能要求与层位布置特点:面层:要求高的强度和刚度,可抗表面开裂、抗车辙、抗滑性能良好、表面平整度好、行车舒适、缓解水雾影响、减小噪声等。
其中上面层要求良好的抗车辙能力、抗老化性能、抗低温性能和抗高温性能以及良好的表面特性;中面层主要承受压应力,要求具有较高的模量和抗车辙性能;下面层是抗弯拉疲劳的层位,要求具有抗疲劳和抗水损能力。
基层:为承重层,承受拉应力,主要抗弯拉疲劳。
底基层:次承重层,受弯拉,是路面与路基的过度层次,起到进一步扩散应力,保护路基的重要层次。
垫层:在特殊地区为防止路基被冻或地下水通过路基影响路面,设置垫层,使用隔温、透水或不透水材料。
水泥混凝土路面:1)破坏特征:纵向、横向、斜向裂缝,破碎板或交叉裂缝,板角断裂,错台,拱起,唧泥,边角剥落,接缝材料破损,坑洞,表面裂纹与层状剥落(露骨)。
2)功能要求与层位布置特点:面层:水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性),表面抗滑、耐磨、平整。
面层混凝土板通常分为普通(素)混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板、预应力混凝土和钢筋混凝土板等。
基层:应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度,抗变形能力强,坚实、平整、整体性好。
防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害;与垫层共同作用,可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响;为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面,并改善接缝的传荷能力。
垫层:在温度和湿度状况不良的城市道路上,应设置垫层,以改善路面结构的使用性能。
路基:应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承,即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
讨论二:公路是一种线状构造物,沿线环境和地质变化复杂,请通过选择一条典型道路(如312国道上海——霍尔果斯、104国道北京——福州)介绍沿线的特点,说明公路自然区划的意义和必要性。
路基路面工程考试题型:选择题+判断题+名词解释+简答题第一章总论1、路基土分类方法我国公路用土的颗粒组成特征,土的塑性指标和土中有机质存在的情况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类,并进一步细分为11种。
2、路基填筑材料①巨粒土:包括漂石(块石)和卵石(块石),有很高的强度和稳定性,用以填筑路基是良好的材料,也可用于砌筑边坡。
②砂土:无塑性,透水性和水稳定性均良好,毛细管水上升高度很小,具有较大的内摩擦系数,强度和水稳定性均好。
③砂性土:含有一定数量的粗颗粒,又含有一定数量的细颗粒,级配适宜,强度、稳定性等都能满足要求,是理想的路基填筑材料。
④粉性土:含有较多的粉土颗粒,干时虽有粘性,但易于破碎,浸水容易成为流动状态,毛细现象严重,在季节性冰冻地区常引起冻胀和翻浆等危害。
粉性土属于不良的公路路基用土。
如果不得已使用时,宜采取技术措施改良土质,同时必须加强排水和隔离水等措施。
⑤黏性土:细颗粒含量多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,透水性小而吸水能力强,毛细现象显著,有较大的可塑性。
在给予充分压实和良好排水的条件下,粘性土可作路堤填筑材料。
⑥重黏土:工程性质与黏性土相似,受粘土矿物成分影响较大,粘土矿物主要包括蒙脱土、伊里土、高岭土。
几乎不透水,粘结力特强,湿时膨胀性和塑性都很大。
重粘土不宜用来填筑路堤。
总之,土作为路基建筑材料,砂性土最优,黏性土次之,粉性土属于不良材料,最容易引起路基危害。
重黏土特别是蒙脱石也是不良的路基土。
3、公路自然区域的一级区划首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带,然后根据水热平衡和地理位置,划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒7个大区:I区:北部多年冻土区 II区:东部温润季冻区 III区:黄土高原干湿过渡区 IV区:东南湿热区V区:西南潮暖区 VI区:西北干旱区 VII区:青藏高寒区潮汐系数K为年降雨量R与年蒸发量Z之比,即K=R/Z4、路基干湿类型路基按干湿状态不同,分为四类:干燥、中湿、潮湿、过湿。
为了保证路基路面结构的稳定性,一般要求路基处于干燥或中湿状态。
5、路基干湿类型判别方法(p16、p18)⑴稠度稠度ωc定义为土的含水率ω与土的液限ωL之差与土的塑限ωP和液限ωL之差的比值,即ωc=(ωL-ω)/(ωL-ωP)ωc=1.0,即,ω=ωP为半固体与硬塑状的分界值;ωc =0,即ωL=ω,为流塑与流动状的分界值;1.0>ωc >0,即ωL> ω>ωP,土处于可塑状态。
⑵路基临界高度与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。
即:H1相对应于w1,为干燥和中湿状态的分界标准; H2相对应于w2,为中湿与潮湿状态的分界标准;H3相对应于w3,为潮湿和过湿状态的分界标准。
6、路面横断面分为:槽式横断面和全铺式横断面 p237、路基结构分层及层位功能⑴面层面层是直接与行车和大气接触的表面层次,它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,表面还应具有良好的平整读和粗糙度。
⑵基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并将力扩散到下面的垫层和土基中去,具有足够的强度和刚度,有良好的扩散应力的能力,有足够的水稳定性,有较好的平整度。
⑶垫层垫层介于土基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。
另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形。
同时也能阻止路基土挤人基层中,影响基层结构的性能。
8、路面等级:将路面分为四个等级:高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面。
9、路面分类⑴柔性路面柔性路面指的是刚度较小、抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面。
⑵刚性路面刚性路面主要指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。
⑶半刚性路面用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层,在前期具有柔性路面的力学性质,后期的强度和刚度均有较大幅度的增长,但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。
第三章一般路基设计1、路基横断面的典型形式路堤、路堑、填挖结合高路堤和浸水路堤的边坡宜采用上陡下缓折线形式或台阶形式,不宜使用抛物线形式。
2、路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计标高和地面标高之差。
路基高度是指路基中心线处设计高程与原地面高程之差。
路基两侧边坡的高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。
路基高度有中心高度与边坡高度之分。
3、压实度压实度是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表征。
4、路基附属设施(p70-71)⑴取土坑位置:数量、土质、运输条件、自然环境有关。
平坦区:设在路堤两侧(取土量较小时),河水淹没桥头引道近旁,不允许设置取土坑。
当地面坡度较陡时,取土坑宜设在路堤上侧。
⑵弃土堆原则:①填补地面坑洞、田洼地②尽量占荒地一般做成梯形断面,边坡不宜陡于1:1.5,高度不宜超过3m;当原地面坦于1:5,路旁两侧均可设弃土堆当坡度较陡时,宜将弃土堆设在下侧;对于沿河路堤废方,检查是否压缩河道。
⑶护坡道与碎落台①护坡道设置目的是加宽边坡横向距离,减少边坡平均坡度;护坡道一般设在路基坡脚处,边坡较高时也可设在边坡上方及挖方边坡的变坡处。
浸水路基的护坡道,可设在浸水线以上的边坡上。
②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临时堆积,以保证边沟不致阻塞,亦有护坡道的作用。
⑸堆料坪路面养护用矿质材料,可就近选择路旁合适地点堆置备用。
亦可在路肩外缘设堆料坪,其面积可结合地形与材料数量而定,高级路面或采用机械化养路的路段,可以不设,或另设集中备用料场,以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。
⑹错车道单车道公路,由于双向行车会车和相互避让的需要,通常应每隔200~500m设置错车道一处。
错车道的长度不得低于30m,两端各有10m的出入过渡段,中间10米供停车用。
单车道路基宽度为4.5m,而错车道为6.5m。
第五章路基防护与加固1、路基防护与加固措施主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。
2、坡面防护常用的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等)和工程防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。
3、冲刷防护堤岸防护与加固措施有直接和间接两类。
①直接防护措施:植物防护、石砌防护、抛石防护、石笼等。
②间接防护措施:导治结构物,如丁坝、顺坝、防洪堤拦水坝等。
4、软土地基加固处理方法①砂垫层法②换填法③反压护道法④分阶段施工⑤超载预压法⑥竖向排水⑦挤密桩法和加固土桩法⑧现场监测第七章路基路面排水设计1、路基地面排水设备(p183-190)包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等,必要时还有渡槽、倒吸虹及集水池等。
2、路基地下排水设备(p190-193)包括暗沟、渗沟、渗水隧洞、渗井3、路面排水设计①路面表面排水②中央分隔带排水③路面内部排水④边缘排水系统⑤排水基层的排水系统4、中央分隔带排水的三种类型:①宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水;②宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水;③表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带。
第八章土质路基施工1、路堤填筑土质路堤(包括土质石),按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。
2、路堑开挖土质路堑开挖,根据挖方数量大小及施工方法的不同,按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种,同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等(以上掘进方向,依路线纵横方向命名)。
3、影响压实效果的主要因素对于细粒土的路基,影响压实效果的因素有内因和外因两方面。
内因指土质和湿度,外因指压实功能(如机械性能、压实时间与速度、土层厚度)及压实时的外界自然和人为的其他因素等。
4、压实(碾压)原则压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段等需要时,则宜先低后高)。
压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。
第十章碎、砾石路面1、碎、砾石路面碎、砾石路面通常是指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎(砾)石路面等数种,这类路面通常只能适应中低等交通量的公路。
2、土—碎(砾)石混合料的三种物理状态①不含或含很少细料(指0.075mm以下的颗粒)的混合料;②含有足够的细料来填充颗粒间间隙的混合料;③含有大量细料,而粗颗粒之间的接触很少集料仅仅“浮”在细料之中。
3、四种碎石路面①水结碎石路面:是用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑,经洒水碾压后形成的一种结构层。
②泥结碎石路面:是以碎石作为集料,泥土作为填充料和黏结料,经压实修筑成的一种结构。
③泥灰结碎石路面:是以碎石为集料,用一定数量的石灰和土作黏结填缝料的碎石路面。
④级配砾(碎)石路面:是由各种集料和土,按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。
第十二章无机结合料稳定路面1、无机结合料稳定路面在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料和水,经拌和得到的混合料(包括水泥、石灰或工业废渣等)在压实和养生后,其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料,以此材料修筑的路面即为无机结合料稳定路面。
2、无机结合料稳定材料的物理力学特性①应变关系②疲劳特性③干缩特性④温度收缩特性3、石灰稳定类基层在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的石灰和水,按照一定的技术要求,经拌和,在最佳含水率下摊铺、压实及养生,其抗压强度符合规定要求的路面基层称为石灰稳定类基层。
用石灰稳定细料土得到的混合料简称石灰土,所做成的基层称石灰土基层(底基层)。
4、石灰土基层的应用石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层。
但石灰稳定土因其吸水性、透水性、和水稳定性较差,不得做二级及二级以上各等级公路的基层和底基层。
5、水泥稳定类基层在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中,掺入适量的水泥和水,按照技术要求,经拌和,在最佳含水率时压实及养护成型,其抗压强度符合规定要求,以此修建的路面即为水泥稳定类路面。
6、石灰煤渣类/粉煤灰类基层⑴石灰煤渣(简称“二渣”)基层:是用石灰和煤渣按一定配合比,加水拌和、摊铺、碾压、养生而成型的基层。
“二渣”中如掺入一定量的粗集料便称“三渣”;掺入一定量的土,便成为石灰煤渣土。
⑵石灰粉煤灰(简称“二灰”)基层:是用石灰和粉煤灰按一定配合比,加水拌和、摊铺、碾压及养生而成型的基层。
在而灰中掺入一定量的土,经加水拌和、摊铺、碾压及养生成型的基层,称二灰土基层。