路面工程复习_长安大学

一、名词解释

1.公路自然区划：指的是根据全国各地气候、水文、地质、地形等条件对公路工程的影响而划分的地理区域。

4.柔性路面：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。

5.刚性路面：是刚度较大、抗弯拉强度较高的路面。

二、思考题

1.简述路面结构层的特点、作用及材料。 老师说：特点即作用

作用：路面结构层的存在保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。

材料：各种混合料

2.路面在公路中各起什么作用？有哪些基本要求？P5-7

作用：路面结构层的存在保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。

要求：（1）承载能力—强度和刚度 （2）稳定性—能经受对原地面的扰动（3）耐久性—性能逐渐下降

（4）表面平整度—影响行车速度与安全、行车舒适性、加速路面破坏 （5）表面抗滑性能—行车安全

6.路面横断面结构的组成？ P23

横断面组成：行车道、硬路肩和土路肩

7、为什么路面要划分结构层次，如何进行划分？P24

行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱。因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的。

按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，分成若干层次。通常按照层位功能的不同，划分为面层、基层和垫层。

8.试述面层的作用及对其基本要求。P24

作用：是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的侵蚀和气温变化的影响。（即直接承受车辆荷载、环境荷载）

基本要求：面层应具备较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还应有良好的抗滑性和平整度。

9.试述基层和垫层的作用及对各自的基本要求。P24-25

基层作用：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，实际上基层是路面结构中的承重层。

基本要求：具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力、足够的水稳定性和较好的平整度。

垫层作用：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；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入基层中，影响基层结构的性能。

基本要求：修筑垫层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好

10.试从材料，物理力学特性，行车性能和设计控制指标各方面讲述柔性路面与刚性路面的区别。P26

柔性路面：总体结构刚度较小，在车辆荷载作用下产生较大的竖向弯沉，本身抗弯拉强度较低，通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基承受较大的单位压力。主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。

刚性路面：抗压强度高，抗弯拉强度高，具有较高的弹性模量，故呈现出较大的刚度。在车辆荷载作用下，刚性路面结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，路面结构主要靠刚性路面板的抗弯拉强度承受车辆荷载。

11.我国现行路面是怎样分类与分级的？P25-26

分类：从路面结构的力学特性和设计方法相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面。

分级：通常按路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面分为高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面。

第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质

一、名词解释

2.劲度模量：一定时间和温度条件下，应力与总应变的比值。

3.累计当量轴次：在设计年限内，考虑车道系数后，一个车道上的累计当量轴次总和。

5.疲劳破坏：由于材料结构的局部不均匀，诱发应力集中而出现微损伤，在应力重复作用下微量损伤逐步累积扩大，导致结构破坏。

7.轮迹横向分布：是指车辆在道路上行驶时候，车轮的轮迹总是在横断面中心线附近一定给范围内左右摇摆，并按一定的频率分布在车道横断面上

二、思考题

2.结合第十四章与第十六章，在路面设计中，如何进行交通量轴载换算，依据是什么？

如何换算：P378-379 沥青路面三种情况及公式 P457 混凝土路面

依据：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。 P35

7.在重复荷载作用下，路基路面材料的变形有何规律性? P33

对于弹性材料，在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳性质，材料强度随荷载重复次数的增加而降低。

对于弹塑性材料，在重复荷载作用下，呈现变形的逐渐增大，称为变形的累积。

8.我国路面设计的标准轴载是什么？其参数有哪些？P378

我国路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载 P378

参数：标准轴载100KN 轮胎接地压力0.7Mpa 两轮中心距1.5d 单轮当量圆直径21.30cm

11、路面材料按形态与成型性质如何分类？按其分类，各种材料的应力-应变特征是什么？

分为三类：（1）松散颗粒型材料及块料 （2）沥青结合料类 （3）无机结合料类 P49

（1）松散颗粒型材料及块料应力—应变特征具有明显的非线性特征，即弹性模量Er随偏应力的增大而减小，随侧压力的增大而增大（2）沥青结合料类在荷载作用下应力—应变具有随温度和荷载作用时间而变化的特征（3）无机结合料类应力—应变关系曲线呈现非线性特征，弹性模量是三向主应力的函数，在应力级位较低时，应力—应变曲线可近似看作线性的。P51-53

12、常用的表征路面材料性能的力学强度特征有哪些？P49-51

抗剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度、应力—应变特性

11.简述路面材料的累积变形与疲劳特性，并举例说明。P55-56

累积变形：路面结构在车轮荷载重复作用下因塑性变形累积而产生沉陷或车辙，是路面结构的主要病害

疲劳特性：对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一次作用下的极限应力值时

出现破坏，这种材料强度的降低现象称为疲劳。

举例：水泥混凝土路面从完工通车开放使用，即处于弹性工作状态，因此在重复荷载作用下，出现疲劳破坏。沥青路面在低温环境中，基本上处于弹性工作状态，因此出现疲劳破坏，而在高温环境中，处于弹塑性工作状态，因此出现累积变形。无机结合料，在使用期，主要的极限状态是疲劳破坏。

以黏土为结合料的碎、砾石路面受大气湿度影响处于弹塑性状态，极 限状态为累积变形。

第十章 碎砾石路面

一、名词解释

2.水结碎石：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。

3.泥结碎石：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。

二、思考题

3.级配碎石路面的施 工工序？P273

（1）开挖路槽 （2）备料运料 （3）铺料 （4）拌和与整形 （5）碾压 （6）铺封层

5.碎砾石路面如何进行养护？P276

为提高碎（砾）石路面的平整度，抵抗行车和自然因素的磨损和破坏作用，应在面层加铺磨耗层和保护层；对路面在车辆荷载与自然因素影响下产生的病害，进行事前预防及事后及时维修，使其经常保持良好的状态，以便利于行车，并延长使用寿命。

6.细料含量如何影响土－石混合料的强度和密实度？P267 比较重要

（1）不含或含很少细料的混合料：强度和稳定性靠颗粒之间的摩阻力获得，密实度较低，但透水性好，不易受冻。由于这种材料没有黏结性，施工时压实困难。

（2）含有足够的细料来填充颗粒间空隙的混合料，仍然通过颗粒接触获得强度，其抗剪强度、密实度有时提高，透水性低，施工时较第一种情况易压实。

（3）含有大量细料，而粗颗粒间的接触少，集料仅仅是“浮”在细料中，施工时易压实，密实度较低，易冰冻，难于透水，强度和稳定性受含水率影响很大。

第十二章 无机结合料稳定路面

一、名词解释

6.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（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合稳定材料，以此修筑的路面为无机结合稳定路面。

二、思考题

1.试分析无机结合料稳定土的收缩特性，其对道路性能有何影响，如何减轻基层的缩裂？

收缩分为干缩和温缩。石灰稳定土经拌和压实后，石灰与土发生一系列的物理、化学作用，其中由于水分发挥和混合料内部的水化作用，使混合料内部水分不断减少，由此而引起的体积收缩称为石灰稳定土的干缩特性。温度降低时，石灰稳定土发生收缩，当收缩被阻时产生的拉 应力超过稳定土的抗拉强度而出现的裂缝称为石灰稳定土的温缩特性。

道路性能影响：易产生收缩裂缝，基层裂缝会反射到面层，使面层强度降低，路面水由裂缝渗入基层，

在车辆荷载作用下引起裂缝处冲刷唧浆现象，导致沥青路面过早破坏，严重影响了沥青路面的使用性能。

如何减轻：（即第6题的防治措施）

2.试分析比较石灰土和水泥土的反应机理。它们对土的类型和性质方面有何不同的要求？各自的应用场合?

反应机理就是第4题的形成原理

石灰土一般采用塑性指数15—20的黏性土比较合适，其稳定的效果显著，强度也高。

水泥土则是用水泥稳定级配良好的碎（砾）石和砂砾，效果最好，不但强度高，而且水泥用量少。

适用场合：石灰稳定类材料适用于各级公路路面的底基层和二级以下公路的基层，石灰土不得用作二级和二级以上公路高级路面的基层，在冰冻地区的潮湿路段和其他地区的过湿路段不宜采用石灰土做基层和底基层。 水泥稳定土可用于路面结构的基层和底基层，但水泥土禁止作为高速公路或一级公路路面的基层，只能做底基层，在高级公路的水泥混凝土路面板下，水泥土也不应用做基层。

4.试总结石灰及水泥稳定土强度形成原理及其影响因素 课件

石灰稳定类土层强度形成原理：（1）离子交换作用（2）碳酸化作用（3）结晶作用（4）火山灰作用

影响因素：（1）土质（2）灰质（3）石灰剂量（4）含水量（5）密实度（6）龄期（7）养生条件

水泥稳定类土层强度形成原理：（1）水泥的水化作用（2）离子交换作用（3）化学激发作用

（4）碳酸化作用

影响因素；（1）土质（2）水泥的成分和剂量（3）含水量（4）施工工艺及养生

6.简述石灰土基层的缩裂现象及防治措施。 P292 比较重要

缩裂现象：由于干燥、气温下降时石灰土基层收缩受阻转化为收缩应力，当收缩应力超过极限强度时，产生裂缝。（自己总结的）

防治措施：（1）控制压实含水率 （2）严格控制压实标准（3）施工要在当地气温进入0摄氏度前一个月结束，防止在不利季节产生严重温缩（4）重视初期养护，保证石灰土表面处于潮湿状态，严防干晒。（5）石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水率不发生大变化，减轻干缩裂缝（6）在石灰稳定土中掺加集料，使其集料含量为70%—80%，满足最佳组成要求（7）为防止基层裂缝的反射，可设置联结层或铺筑碎石隔离过渡层。

第十三章 沥青路面

一、名词解释

1.层铺法：指的是集料与结合料分层摊铺、洒布、压实的路面施工方法。