路基路面工程技术复习题及答案

《路基路面工程技术》

一 名词解释

1路基

2路基临界高度 3 设计弯沉值 4路堤和路堑 5半刚性基层 6高级路面 二. 填空

1路基路面应具有 、 、 、 和 等基本性能。

2路基按其干湿状态不同，分为 、 、 和 四类。

为保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于 或 状态。

3公路自然区划的原则是 、 和 。 4路基防护与加固设施主要有 、 和_____________三类

5水泥混凝土板接缝按位置分为___________和___________,按其作用分为____________,_________和______________三种.

6路基横断面的典型形式有 、 、 三类。 7路基边坡稳定性分析方法可分为 和 两类。

8按照挡土墙的设置位置，挡土墙可分为 、 , 和_________等类型。

9从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，路面可划分为 、 和 三类。

10水泥混凝土路面设计理论是 11表征土基强度的主要参数有___________、___________和____________。 12提高重力式挡墙抗倾覆稳定性的措施________、_______、_________等。 13路基为路面提供坚实、稳固的基础，要求具有一定的强度、 __________ 和 __________ 。

14高温使沥青路面强度和 _________ 大大降低，低温会使路面 ________ 。

15路基的自重应力大小是随着深度而逐步 __________ ，汽车荷载在路基内产生轮重的应力，其大小是随着深度而逐步 __________ 。

16作用在重力式挡土墙上的外力，按其各力作用的性质可分为 __________ 力、 __________ 力和特殊力。

17评定路基压实质量的指标有 __________ 、 __________ 、 CBR 指标等。

18影响路面温度的外在因素主要是气温、 __________ 、风力、降水量和蒸发量，及 __________ 等。

19对路面的基本要求是：有足够的强度和刚度、足够的 _________ 、足够的 _________ 、表面平整度、抗滑性等。

20对于石质边坡高于 或土质边坡高于 称为_________。

21仰斜墙背所受的土压力比俯斜式墙背所受的土压力要_____________。在重力式挡土墙中，_____________式挡土墙对地基承载能力要求较高。

22车辙是高级沥青路面的主要破坏型式，它是路面结构及土基在行车荷载作用下的_________，以及结构层材料的侧向位移产生的__________。研究表明，采用__________表征沥青混合料的热稳定性是适宜的。

23我国现行的公路沥青路面设计规范规定，以__________为控制指标计算路面厚度，材料参数采__________℃抗压模量；对高速公路、一级公路、二级公路的__________面层和__________基层、底基层应验算层底拉应力是否满足容许拉应力的要求，其材料参数采用________℃抗压模量。

24水泥混凝土路面设计中，对特重、重交通的面板混凝土28d抗弯拉强度的强制标准是__________mpa。

25路基指在地表按道路的（ ）和（ ）要求开挖或填筑而成的岩土结构。

26路面指在路基顶面的行车部分用各种（ ）铺筑而成的（ ）。 27 路基土的内部结构十分复杂，包括（ ）、（ ）和气相三部分。 28加州承载比（CBR）是美国加利福尼亚州提出的评定土基及路面结构层材料（ ）的指标，承载能力以材料抵抗局部荷载（ ）的能力来表征。 29路面结构在行车荷载作用下的力学特性分为（ ）、( )、半刚性路面三类。

30土是铺筑路基和路面的基本材料，不同的土类具有不同的工程性质，因而影响路基路面的（ ）和稳定性。 三 是非题(正确打√错误打╳)

1,路面横坡度与公路等级无关.( ) 2沥青碎石是高级路面. ( )

3 沥青路面设计中不考虑疲劳. ( )

4 设计弯沉值是根据路面厚度算出来的. ( ) 5沥青混凝土中沥青越多越好. ( )

6 动稳定度是衡量沥青混凝土高温性能的指标.( ) 7 抗弯拉强度可用劈裂试验测出. ( ) 8 温度越低沥青混凝土抗拉强度越低. ( )

9 单轮组的轮组系数是1,双轮组的轮组系数是6.4 ( ) 10 层间状态对沥青路面结构中的拉应力影响很小.( )

11软土地基处理中，砂垫层是很好竖向排水方法。 （ ） 12砂性土路基边坡用直线法验算边坡稳定性。 （ ）

13所谓潮湿系数是指年降雨量与年蒸发量之比。 （ ）

14路基碾压中发生弹簧现象时，一般都用加大压实功的办法来解决。 （ ）

15与石砌重力式挡土墙比较，石砌护面墙是一种支挡能力较弱但造价较低的路基支挡工程。 （ ） 16路基碾压中发生弹簧现象时，一般都用加大压实功的办法来解决。 （ ）

17路基边坡滑塌的主要原因是土的抗剪强度不足。 （ ） 18对于新建公路，用路基临界高度来确定路基干湿类型。 （ ） 19碎落台的作用主要是解决挖方坡顶的山坡经常发生土石滚落的问题。（ ）

20在软土地基上填筑路堤，最大高度不得超过软基的临界高度。 （ ） 21 换填法适用于软土厚度较薄的情况。 （ ） 22在最佳含水量下路基压实后，其水稳定性最佳。 ( ) 23粘性土路基边坡一般不能用直线法验算其边坡稳定性。 （ ） 24所谓潮湿系数是指年蒸发量与年降雨量之比。 （ ） 25与其他诸如石砌护坡、石砌护面墙等相比，石砌重力式挡土墙是一种更加强劲的路基防护设施。 （ ）

26防护工程不能承受侧压力，被防护边坡必须自身稳定。 （ ） 27与不同的公路等级相适应，路面也被划分为高级、次高级、中级和低级这四个等级。（ ） 28在新建公路设计中，为了准确确定路基的干湿类型，一般需要实测路基土的平均稠度。 （ ） 29为了避免因填筑太高而引起路基边坡破坏，规范给出了路基临界高度这一限制指标，用来指导路基设计。 （ ） 30由于山坡上常常会有土石滚落，所以路堑两侧多设有碎落台。（ ） 四. 问答题

1路基设计内容有哪些？

2简述路基压实机理及意义? 影响压实的因素有哪些？ 3路面基层有几类,各有什么特点? 4沥青路面的设计步骤是怎样的? 5挡土墙的主要用途有哪些？

6常用的路基地面排水设备有哪些？并简要回答各排水设备设置的位置及作用。

7反映路面材料力学强度特性主要指标有哪些？各自对应什么样的路面病害？

8如何确定路基的干湿类型？

9 影响路基路面的主要自然环境因素有哪些？简述它们对路基路面结构有何影响？

10为什么路基设计中要考虑不利季节的影响 ? 11试述水泥混凝土路面主要力学特点。

12除了自然因素外，影响沥青混合料抗剪强度的因素有哪些？ 13简述水泥混凝土路面设计的主要内容及程序。

14试述路基压实中含水量、压实度及压实功与压实效果的关系。 15沥青混合料组成设计的目标是什么？它们之间存在哪些矛盾？

16水泥混凝土路面的混凝土面板为什么要设置接缝？接缝的类型有哪些？ 17除开路表适当的粗糙度和足够的平整度以外，路基路面的另外四个要求是什么？

18什么是文克（可）勒地基假设？ 19路基沉陷的主要原因是什么？ 20沥青路面的设计指标是什么？

21影响路基路面稳定的人为因素包括哪些内容？ 五 计算题

1．已知某路堑边坡高为8m，边坡坡度为1：0.75，边坡土体为亚粘土，容

重为

17.4kNm3，土的粘聚力c＝11kPa，内摩擦角为240（tan0.45），试分析该路基边坡的稳定性，并指出其最危险的破裂面的位置。

2．图1为某重力式挡土墙横断面：（1）列出图中

所示A、B、C、D、E各部分的名称；（2）地面横坡的陡缓将影响B和E的形式，请分析一下B和E可能的形式及其适应的地面横坡条件。

3.某挡土墙墙后土压力 Ex=172.7kN ， Ey=130.5kN ， Zx= 2.3m ， Zy= 2.2m ，挡土墙尺寸：顶宽 b1= 1.2m ，墙高 H= 8m ，墙身为等截面，墙背墙面坡度均为 1 ∶ 0.2 ，基础两侧比墙身各宽出 0.2m ，基础厚 0.6m ，基底为岩石地基，墙体密度 ρ=22.5kN/m3 ，基底摩擦系数为 0.52 ，验算其抗滑稳定性。

4. 某砂类土挖方路基边坡，=27°，c=13.90KPa，=16.90KN/m3，H=7.0m，采用边坡1︰0.5。假定[Kc]1.25。 ①验算边坡的稳定性；

②当Kmin=1.25时，求允许边坡坡度；

③当Kmin=1.25时，求边坡允许最大高度。

《路基路面工程技术》复习题答案

一. 名词解释

1、路基－是公路的主要构造物，指在地表按公路路线位置和一定的技术要求开挖或堆填而成的由土质或石质材料组成的带状构造物，可实现汽车在道路上的平稳行驶，同时也是路面的基础。

2、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。

3设计弯沉值,表征路面整体刚度大小的指标, 它根据设计年限内一个车道上预测通过的累计标准轴次,公路等级,面层,基层类型确定.是路面厚度计算依据.可作为路面竣工后第一年不利季节,路面温度为20度时在标准轴载100KN作用下,竣工验收指标.

4、路堤－又称填方路基，指路基设计高程高于天然地面高程，用岩土材料填筑形成的路基；路堑－挖方路基，指路基设计高程低于天然地面高程，由开挖形成的路基；2、半刚性基层,即采用结合料与矿料按一定配比经拌和,摊铺和碾压形成的整体性材料,刚度大,并具有一定的抗拉强度.

5半刚性基层,即采用结合料与矿料按一定配比经拌和,摊铺和碾压形成的整体性材料,刚度大,并具有一定的抗拉强度.

6高级路面强度高,刚度大,稳定性好,使用寿命长,能适应较繁重的交通量,路面平整,无尘埃,能保证高速行车.养护费用少,运输成本低.

二. 填空

1、承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能 2、干燥、中湿、潮湿和过湿，干燥或中湿

3、道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则、自然气候因素

既有综合又有主导作用的原则

4坡坡面防护、沿河路堤河岸冲刷防护与加固及湿软地基的加固处理 5 横缝和纵缝, 缩缝,胀缝和施工缝 6填方路基（路堤）、挖方路基（路堑）和半填半挖路基 7力学分析法和工程地质法

8路肩墙、路堑墙、路堤墙和山坡墙 9柔性路面、刚性路面和半刚性路面

10 弹性半空间地基上薄板理论和有限元素法 11土基回弹模量、地基反应模量、CBR；

12展宽墙趾、改变墙面墙背坡度、改变墙身断面形式； 13整体稳定性，水温稳定性 14抗变形能力，产生裂缝 15增大，减小 16主要，附加

17土基回弹模量，地基反应模量

18太阳辐射，冷凝作用 19稳定性，耐久性 20 高路堤

21小，衡重式

22 补充压实，累积永久变形，动稳定度

23路面设计弯沉值.， 20，沥青，刚性、半刚,15 24 5.0

25位置、几何尺寸

26混合料、层状结构物。 27固相、液相

28承载能力 、压入变形 29柔性路面、刚性路面

30强度

三 是非题(每小题2分,20分, 正确打√错误打╳)

1, √ 2, ╳ 3, ╳ 4, ╳ 5, ╳ 6, √ 7, ╳ 8, ╳ 9, ╳

10, ╳ 11，╳ 12，√ 13，√ 14，╳ 15，╳ 16，√ 17，√ 18，√ 19，╳ 20，╳ 21，╳ 22， √ 23， √ 24， ╳ 25， ╳ 26， √ 27， ╳ 28， ╳ 29， ╳ 30，√

四. 问答题 1, 答题要点:

（1）选择路基断面形式，确定路基宽度和高度； （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。 2 , 答题要点:

用某种工具或机械对土基进行压实时.在压实机具的短时荷载或振动荷载作用下，土颗粒重新排列和互相靠拢，小颗粒进入大颗粒的孔隙中，孔隙率减小；单位体积内固体颗粒含量增加，增加了祖土颗粒间的摩擦和咬合及细土颗粒间的粘结力，从而提高了土基的强度和稳定性。

充分压实的土基,可以发挥土基的承载强度，减少土基和路面在车轮荷载作用下产生的形变，增强土基的水稳性和强度稳定性，有效地延长路面的使用寿命。

土基的压实过程受到多种因素的影响，在室内对细粒土进行击实试验时，影响土的密实度的主要因素有：含水量、土的颗粒组成及击实功能。在施工现场碾压细粒土的土基时，影响土基压实度的主要因素有：土的含水量、上的类型、压实层的厚度、压实机械的类型和功能及碾压迫数等。

3,答题要点:

路面基层分柔性基层和半刚性基层, 柔性基层,即粒料基层 如 天然砂砾,

级配碎石等,水稳性好,刚度低,无抗拉强度. 半刚性基层,即采用结合料与矿料按一定配比经拌和,摊铺和碾压形成的整体性材料,刚度大,并具有一定的抗拉强度.

4, 答题要点: (1)交通分析

(2)设计指标的确定 (3)路面结构组合设计

(4)路面结构及材料参数选择 (5)土基回弹模量的确定 (6)路面结构层厚度计算 (7)路面拉应力验算

(8)路面防冻层厚度验算(季冻区) (9)路面材料配比设计 (10) 技术经济分析.

5，答题要点:

①稳定路堤和路堑边坡；

②收缩坡脚，减少土石方工程量，减少拆迁和占地面积； ③防止水流冲刷路基

④用于整治坍方、滑坡等路基病害。 其它

6，答题要点:

常用的路基地面排水设备有：边沟、截水沟、排水沟 ①边沟

作用：用以汇集并排除路基范围内（路基顶面和边坡上的水）和流向路基的少量表面水，以减轻对路基和路面的浸湿程度。

设置位置：指设置在挖方路基的路肩外侧；山坡路堤的上方一侧；低路堤的坡脚外侧，通常指填土高度小于边沟设计深度（一般H≤60cm情况）的路堤的坡脚外侧

②截水沟

作用：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，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，从而保证路基的稳定。

设置位置：在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方的适当地点。挖方路基的截水沟应设置在坡顶5m以外，填方路基上侧的截水沟距填方坡脚的距离不应小于2m。

③排水沟

作用：将截水沟、边沟和路基附近低洼处汇集的水引至路基范围以外的

指定地点。即将所有对道路有危害的水排至路基范围以外。

排水沟设置位置视任务与地形而定，但应尽可能地远离路基。距路基坡脚不宜小于3～4m。

7， 答：（1）抗剪强度。路面结构层因抗剪强度不足而导致的破坏有三种情况： 1）路面结构层厚度较薄，总体刚度不足，车轮荷载通过薄层结构传递给土基的剪应力过大，导致路基路面整体结构发生剪切破坏；2）无结合料的粒料基层因层位不合理，内部剪应力过大而引起部分结构层产生剪切破坏；3）面层材料的抗剪强度过低，在受到较大水平力作用时，面层材料产生纵向或横向推移等各种剪切破坏。（2）抗拉强度。沥青路面、水泥混凝土路面及各种半刚性基层在气温骤降时产生收缩（温缩），水泥混凝土路面和各种半刚性基层在大气湿度发生变化时，产生明显的干缩，这些收缩变形受到约束阻力时，将在结构层内产生拉力，当材料的抗拉强度不足以抵抗上述拉应力时，路面结构会产生拉伸断裂。（3）抗弯强度。用水泥混凝土、沥青混合料以及半刚性路面材料修筑的结构层，在车轮荷载作用下，处于受弯曲工作状态。有车轮荷载引起的弯拉应力超过材料的抗弯拉强度时，材料会产生弯曲断裂。

8， 答：对于已有公路，采用路基临界稠度。即用不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度，按照自然区划和土的类别，与其分界稠度作比较确定； 对应新建公路，则采用路基临界高度确定。按照自然区划和土的类别，确定路基的临界高度，再根据路基设计高度，通过比较确定其路基干湿类型。

9，答：影响路基路面的主要自然环境因素有温度和湿度。路基土和路面材料的体积会随着路基路面结构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。由于温度和湿度在路基路面结构内部的变化沿深度方向是不均匀的，所以不同深度处胀缩的变化也是不同的，但这种不均匀胀缩受到某种原因的约束而不能实现时，路基路面结构内部就会产生附加应力，即温度应力和湿度应力。进而对路基路面产生破坏。

同时，湿度影响还体现在会造成路基的冻胀翻浆及造成路面的水损害。

10，答：因为不利季节对路基的破坏影响很大，随气候的季节性变化，影响路基水温情况发生季节性的周期变化。而且不利季节因素是路基遭到破坏的主要原因。

11，答：（1）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）稳定性好。混凝土路面的水稳性、热稳性均较好，它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在老化现象。

（3）耐久性好。因为其强度和稳定性好，所以它经久耐用。

12，答：沥青混合料的抗剪强度不仅同粒料的级配组成、形状和表面特性有关，也同所采用的沥青黏结力有关；所以，影响沥青混合料抗剪强度的因素有：沥青的黏度，沥青用量，温度和剪切速率，细料等。 13，答：（1）路面结构层组合设计。应根据该路的交通繁重程度，结合当地环境条件和材料供应情况。

（2）混凝土面层板板厚度设计。应按照设计标准的要求，确定满足设计基准期内使用要求所需的混凝土面层的厚度。

（3）混凝土面层板的平面尺寸与接缝设计。 （4）路肩设计。

（5）普通混凝土路面的钢筋配筋率设计。

14，试述路基压实中含水量、压实度及压实功与压实效果的关系。

答：土的压实效果同压实时的含水量有关。存在一最佳含水量的条件下，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。最佳含水量是一相对值，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，则最佳含水量越小，而最大密实度越高。

15，答：沥青混合料组成设计的目标是：沥青路面高温稳定性，低温抗裂性，以及抗滑性。 它们的矛盾在于：沥青路面的主要特点之一是强度和抗变形能力因温度升高而显著降低，故沥青面层材料在高温下的强度和刚度就会出现不足，但是在低温时，虽然强度和刚度很高，但是变形能力大为降低。就会有裂缝的产生。

16， 答：因为混凝土面层由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温变化不同，会使混凝土板产生不同程度的膨胀和收缩，同样即使在一天中，白天昼夜的温差变化也很大，这样会使板的周边和角隅发生翘起的趋势。这些变形会受到板与基础之间的摩阻力和粘结力，以及板的自重车轮荷载等的约束，致使板内应力过大造成板的断裂。为避免这种情况发生，我们就设置了接缝。

接缝的类型有：缩缝、胀缝、和施工缝。

17， 答： 1．足够的整体稳定性 2．足够的强度和刚度 3．足够的水温稳定性 4．足够的耐久性

18，答：土基顶面任一点的垂直变形，仅与作用于该点的垂直压力的大小成正比，而与相邻处的压力无关。 19，答：筑路材料不良； ① 施工压实不够； ② 地基承载力不足。

20，答：设计弯沉值；允许拉应力；允许剪应力 21，答：1）．荷载作用——静载、动载及起大小和重复作用次数。

2）．路基路面结构——填土类别、性质、路基形式、路面等级和类型、排水结构物设置。

3）．施工方法——分层填筑、分层压实，压实方法。 4）．养护措施 5）．其他

五、计算题。

1.解：按直线滑动面计算。

a2c2110.158H17.48 ftan0.45

Kmin(2af)cot2a(fa)csc cot0.75csc1.25Kmin1.35

KminK01.25该路基边坡稳定。

最危险破裂面位置的确定利用K的表达式进行求导，得到最危险破裂角ω0，即可确定。

2、答：（1）A：墙顶；B：墙背；C：墙踵；D：墙趾；E墙面。

（2）地面横坡较陡时，墙背宜采用俯斜或垂直，墙面应与之相配合，采用直立或较陡的坡度；

地面横坡较缓时，墙背可采用仰斜或垂直，墙面应与之相配合，采用较缓的坡度；

3. 解：

Ks*GEyG4.8*0.61/21.24.4*8*22.5G568.8N

0.52*568.8130.5Ks172.72.12.11.3Ex所以此挡土墙的抗滑稳定性满足要求。

4.解：据题意，砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法求解。

f=tg27°=0.5095； a0mctg0.5。

2c213.900.2350； H16.907.0① 求边坡最小稳定性系数Kmin

Kmin(f2a0)m2a0(fa0)(m21)

(0.509520.2350)0.520.2350(0.50950.2350)(0.521)1.425＞[Kc]1.25

因此，该边坡稳定。

② 当Kmin=1.25时，求最大允许边坡坡度

Kmin(f2a0)m2a0(fa0)(m21)

1.25(0.509520.2350)m20.2350(0.50950.2350)(m21)

m22.4488m0.86270 经整理得：0.2596解得： m0.3665， 取m0.37

因此：当Kmin=1.25时，求最大允许边坡坡度为1：0.37。 ③当Kmin=1.25时，求边坡允许最大高度H

Kmin(f2a0)m2a0(fa0)(m21)

1.25(0.5095a0)0.52a0(0.5095a0)(0.521) 经整理得：4.75a03.5427a00.99040 解得： a00.2166， 由： a02c H2得： H2c213.907.6m a016.900.2166因此: 当Kmin=1.25时，边坡允许最大高度H为7.6m。