路基路面工程计算题

六、计算题

1． 测得路槽下80cm内土层含水量如表1： 深度（cm） 0~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80

含水量（%） 18054 18.63 19.91 19.23 19.52 19.15 19.85 19.87

ωo＝0.45 ω1＝0.55 ω2＝0.65 ω3＝0.75

土的液限为34％，试判断土基干湿类型。 2．某路段为粉性土，在最不利季节测得路槽下80m内分层土的天然含水量如下：

0.21 0.22 0.23 0.26 0.25 O．22 0.26 O.2

土的液限ωy＝0.4，分界相对含水量为：

判断该路基的干湿类型。

3．现测得原公路在最不利季节路槽下80cm内每10cm的含水量分别为0.30 0.30

0.32 0.34 0.34 0.37 0.37 0.38及 0.39，求平均相对含水量 。

4．已知某地段是黏性土，路表距地下水位高度为1.58m，预估路面厚度约为30cm．又得知路表距地表

长期积水高度为0.75m查得有关资料如下：

下水 H1=1.5～1.7 H2＝1.1～1.2 H3＝0.8～0.9

地表长期积水 H1=0.8～0.9 H2=0.5～0.6 H3=0.3～0.4试判断该地段的干湿类型。

5．用1：200的比例尺画出模断面，路基宽度8.5m，地面横坡1：5，中桩地面标高为500m，设计标

高495m，挖方边坡1：1。(注：在图上应标出有关尺寸)。

6．图11所示路堤由双层土体组成，试确定边坡稳定性验算参数c、tgф 和 值。

7．某公路为双车道，路基填料单轮重为18.5KN/m3，今须对路基作稳定性验算，试将汽车荷载换算成

相当的土层厚度h0。设计荷载为汽车-15级(重车为20t)相邻两车的轮距m＝1.3m，一辆汽车的轮距

b=1.8m，轮胎着地宽度△ =0.6m，汽车前后轮胎外缘距离L=5.6m.

8．如图12为“路堤横断面图。已知填料为砂性土，容量y＝18.62kN/m3。粘结力c=0.98kPa，内摩擦

角φ＝35° 。试问该路堤边被会不会沿滑动面AB产生滑动?

9．已知填料为粘性土，今欲验算该路基边坡的稳定性，试用4.5H法作出圆心辅助线，并写出具

体步骤(不计车辆荷载换算的土层厚度)。边坡坡度四为1：1.5时，β1 ＝260， β2=350(图13)。

10．某山坡土层开挖路堑后，试验算该土层是否会沿着岩层AB面向下滑动?如图14所示．已知：

土层厚h=2m，容重r＝18.13KN/m3，土层与岩层间摩擦系数为0.3，粘聚力c=9.8KN/m2，岩石倾角a＝30

°，因土体较长，上下层的长度差别可以忽略不计．最小稳定系数为K=1.25，试绘出静力平衡图，并列出公式进行计算。

11．已知陡坡路堤的横断面如图15所示，路堤横断面面积A＝125m2，填土容重 r＝18KN/m3，粘结

力c＝9.8kN/m2，基底接触面的内摩擦角φ＝20°52′，试验算此路堤的整体稳定性.安全系数K=1.25。

12．路堤断面如图16所示，路基土为亚粘土，y＝17.64kN/m3，φ=270，c=9.8KN/m2，试验算该路

堤第一块土体的稳定性。汽车换算土柱高h0＝0.64m。

13．路堤断面如图17所示．路堤土为亚粘土，r＝17.64kK/m3, φ＝270，c＝9.8kN/m2，若已知

第一块土体的E1＝-157.77kN，试验算该路堤的稳定性。

14．已知某三级公路K3+850处的陡坡路堤、路基宽B＝7.5m，路基填土为吸粘土，其容重r＝

17.6kN/m3，φ ＝170，c＝ 9.8kN/m2，设计荷载为汽车-15级，其计算图式(见图18)与数据如下所示。

试验算其稳定性。并已知a1＝18.53°，a2＝41.16° ，a3＝27.42° ．a4 ＝10.6l° ，土体编号

15．如图19所示一高路堤横断面，设填土容重r=18.13kN/m3，粘结力c＝1.47kPa,φ＝20°30′，

R＝40m，φ=85° ，其余条件如图示，试计算该滑动向稳定系数K。已知：滑动土体各分条的面积分

别为：W1＝15m2； W2＝24.25m2；W3＝40m2；W4=15m2

17．如图21所示，已知某路肩墙高H＝7.0m。顶宽B= 1.2m，墙面与墙背平行，基底水平，经计

算土压力为Ex＝64.29kN，Ey=6.8kN，Zx＝2.51m，Zy＝1.74m．基底摩擦系数f＝0.43、墙身容重ra

＝23.5KN，墙身自重重心距离墙趾水平距离Zw＝1.47m，滑动稳定系数[Kc ]＝1.3,倾覆稳定系数

[K。]=1.50试进行：

Ⅰ．滑动稳定性汁算；

Ⅱ．倾覆稳定性验算.

18．已知重力式石砌挡土墙，如图22所示，砌体容重r=20kN/m3，基底与地基摩擦系数f＝0.4，

土压力Ex＝45kN，Ey＝5kN，容许滑动稳定系数[Kc ]＝1.3，容许倾覆稳定系数[KD]＝1.5，试验算该

挡土墙的抗滑及抗倾覆稳定性。

19．某路段在土质地基上设置仰斜式路肩挡土墙，如图23所示，已知：ω＝158.kN，Zw=1.35m，

Ex＝62.56kN，Ey=9.34kN，Zx=2.17m，Zy=1.74m．基底容许承载力[σ ] =196kN/m2(196kPa)，试验算

基底偏心距及基底应力.

20当地面横坡度倾斜较大但均匀一致时，试用计算法进行路堤边桩放样(画图并列出公式).

21．已知某公路上交通组成中有跃进NJ-130汽车(双轮组)183.2辆，其有关参数如下：Pi＝

0.42MPa，di＝27.5cm，ci＝1，试按BZZ-60标准进行轴载换算。

22．已知某双车道混合交通的公路上，有经换算后BZZ-100标准轴次日平均当量轴次为135(次/

日)，车道轴载分配系数 η＝0.70，T＝15年， r=10％，试计算ηT 和Ne 。

23．现已知某公路上Ne＝1 565 589(次)，As＝1.1，Ac＝1.0，试计算LR。

24．某二级公路拟铺筑沥青贯入式面层，已知该路使用末期的累计当量轴次为100 × l04次，求

该路表的容许弯沉值，并已知As=Ac=1.1，(精确到0.001)。

25．某公路铺筑沥青面层，已知竣工后第一年的日平均当量轴次为210次/日，r=80％，求设计年

限为12年末期的日平均当量轴次。

26．某三级公路为双车道混合交通，面层为泥结碎石，据调查该段路竣工后第一年日平均交通量

换算成BZZ-60为400次/日，r＝10％，求LR .已知T ＝5年，Ah＝1.2，Ac=1.3,η=0.7。

27．某柔性路面三层体系，设LR＝0.10cm，轴载为BZZ-100，上层材料回弹模量E1=600MPa，中层

材料回弹模量E2＝300MPa，土基回弹模量Eo＝30MPa，试计算F,as和aL。

28．已知某路面结构如图24示，试绘出计算h4的当量图，列出H的最简换算式并绘图。

29．已知某路面结构如图25所示，试绘出验算h3底面弯拉应力的当量图，并计算出上层当量厚

度h。

30．已知某路面结构层如图26所示，试绘出验算面层底面弯拉应力的当量图，并计算出中层当量

厚度H。

31．己知某路面结构如图27所尔，试结出验算第4层底面弯拉应力的当量图，并计算出上层厚度

h。

32．已知轮载P＝0.7MPa，双圆荷载的直径d＝21.3cm，双层连续体系，E0＝50MPa，E1＝200MPa，h

＝24cm。试按弹性双层体系理论计算双圆荷载轮隙中心处及相当单圆荷载中心处的弯沉值。

33.已知轮载P＝0.5MPa，双圆荷载半径 δ＝9.75cm，三层连续体系的计算模量分别为El＝800MPa，

E2＝300MPa，E0=40MPa，上层h＝6cm，中层H＝16cm，试计算双圆荷载轮隙中心处的弯沉值。

34．已知LR＝0.15cm,“p=0.7MPa, ＝10.65cm，E0＝35MPa，E1=260MPa，求所需路面厚度。

35.原有泥结碎石路面要按二级路补强，在不利季节用BZZ-100测得20个测点弯沉值如下，试求

计算弯沉值LO。

2.15，2.29， 2.22，2.15，2.31，2.29，2.05，2.24，2.09，2.31，2.24，2.05，2.18，2.16，

2.18，2.24，2.16，2.05，2.17，2.08

（取k1=1.1,K2=1.3,K3=1, λ =2）

36．某二级公路，拟在中级路面上加铺3cm细粒式沥青混凝土面层及沥青碎石层，经调查测定．确

定LR＝0.69mm，Lo=1.07mm, φ＝0.8，试确定沥青碎石层厚度(沥青混凝土材料参数β1＝9，沥青碎

石参数 β2 ＝l0)。

37．已知某旧路用黄河JN-150在不利季节测得的计算回弹弯沉是0.11cm．拟在旧路铺设水泥混

凝土路面，初估板厚23cm，试求计算回弹模量。

38．已知某刚性路面Ec＝3×104MPa，Es=80MPa，σf =2.25MPa，Ks＝1.2，Ka＝1.15，求混凝土

板厚度。

39．已知某公路现有日交通量(折算为解放CA—10B)为l0 000辆，拟改建为水泥混凝土路面。按

中型交通量设计，交通增长率为5％，试求设计年限末日标推轴载作用次数。解放CA-10B总重8.025t，

单后轴重6t，设计年限为30年。

40．Ⅱ2区某地拟新建一条二级公路，采用灰土碎石基层，厚度为h1＝25cm，已知Eo＝36MPa，

El=30MPa，混凝土的抗折弹性模量Ec＝28 × 103MPa，σs =4.5MPa，路面使用年限为30年，并已知在

使用年限内标准轴载的累计作用次数Ne＝5 456 300次，属中等交通，灰土碎石基层顶面的当量回弹

模量El＝111.6MPa,Kd=1.2，Ks＝1.1，板边模量增长系数n边＝2.28，试计算：

(1)灰土碎石基层顶面的计算回弹模量Es；

(2)计算混凝土的抗折疲劳强度σf；

41．已知混凝土扳的计算荷载应力，σp＝1.72MPa，预测在设计年限内车辆轴载作用轴次为4,963，

273次(已考虑横向系数，折合成标推轴)，设计强度 σs =4.5MPa，初估板厚为24cm，试分析该板厚

是否合理.

42．浙江某地一级公路拟新建30号水泥混凝土路面。已知初估扳厚为24cm，最大温度梯度Tg＝

0.86( /cm)，Ec=30 000MPa，Etc＝43.4MPa，板长L=5m，Kx＝0.66,αc＝1×10-5，Kt＝0.55，试计算板

边缘中点在最大温度梯度时的温度应力及计算温度疲劳应力 σt。

43．同题6，若己求得荷载疲应力σp=3.83MPa， σtm＝2.04MPa，混凝土的设计弯拉强度fcm=5MPa，

试验算初估板厚24cm是否可行。