一、填空题
1、我国公路用土根据土的颗粒组成特征、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。
2、路基路面工程的特点包括承载力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能等五个方面。
3、由于路基填挖情况的不同,路基横断面类型可归纳为三种:路堤、路堑、填挖结合
4、水泥混凝土路面面板承受多种因素产生的应力,在路面结构设计时主要考虑荷载疲劳应力、温度疲劳应力
5、路面地表排水通常可划分为路面表面排水、中央分割带排水、路面内部排水三部分
6、路面结构层次一般划分为面层、基层、垫层
7、从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发,将路面划分为柔性路面、刚性路面、半刚性路面
8、用于表征土基承载能力的参数指标有回弹模量、地基反应模量、加州承载比(CBR)
9、路面所用的材料,按其不同的形态及成型性质大致可分为松散颗粒型材料及块料、沥青结合料类、无机结合料类
10、按强度构成原理可将沥青路面分为密实类、嵌挤类两类,密实类沥青路面按其空隙率的大小可分为闭式、开式 二、是非题
1、土-碎石混合料按嵌挤原则形成强度。 错
2、块料路面的强度,主要由基础的承载力和石块与石块之间的摩擦力所构成。对
3、石灰稳定土强度形成机理包括离子交换作用、结晶作用和碳酸化作用 错 4、作用在挡土墙上的力系,按力的作用性质分为主要力系和附加力系。 错 5、 高路堤通常采用折线形或阶梯形边坡,边坡坡度自上而下逐渐变小。 错 6、依据挡土墙墙背的倾角方向,分为倾斜和直立两种。 错
7、各种工业废渣得以在道路工程中应用的原因是由于这些矿渣中含有较多的、或。对
8、水泥稳定土强度形成机理包括离子交换作用、水泥的水化作用、化学激发作用及碳酸化作用等。 对
9、影响沥青混合料高温稳定性的因素主要是沥青的性质和矿料的级配。 错 10、水泥混凝土路面接缝包括缩缝、胀缝和施工缝三种。 错 三、解释词语 1、稠度——稠度
定义为土的含水量
与土的液限
之差与土的塑限
与液限之差的比值。
2、路基高度和边坡高度——路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基中心线设计标高和地面标高之差。路基边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。
3、CBR——加州承载比是早年由美国加利福尼亚州(California)提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石为标准,以它们的相对比值表示CBR值。
4、护面墙与挡土墙——护面墙是一种墙体形式的坡面防护,适用于坡度较陡又易风化的或较破碎的岩石挖方边坡及坡面易受侵蚀的土质边坡,护面墙不承受墙后土体的土压力。挡土墙简称挡墙,是支挡土体而受侧向土压力的墙式支挡结构物,具有阻挡墙后土体滑坍,保护和收缩边坡等功能。
5、 截水沟和渗沟——设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方的适当位置,用以拦截路基上方流向路基的地面水,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和损害的人工沟渠,称为截水沟(又称天沟)。采用渗透方式将地下水汇集于沟内,并通过沟底通道将水排至指定地点的地下排水设备称为渗沟,它的作用是降低地下水拦截地下水,其水力特性是紊流。 四、问答题
1、挡土墙的设计原则是什么
挡土墙设计按“分项安全系数极限状态”法进行。
挡土墙设计分承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态是当挡土墙出现以下任何一种状态,即认为超过了承载力极限状态:①整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体失去平衡;②挡土墙构件或连接部件因材料强度超过而破坏,或因过度塑性变形而不适于继续承载;③挡土墙结构变为机动体系局部换去平衡。正常使用极限状态是挡土墙出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:①影响正常使用或外观变形;②影响正常使用或耐久性的局部破坏(包括裂缝);③影响正常使用的其它特定状态。
2、路面结构中截留的水分对路基路面结构的损害主要表现在哪几方面 水可以通过路面接缝、裂缝、路面表面和路肩渗入路面,或是由高水位地下水、截断的含水层和当地泉水进入路面结构,被围封在路面结构内的水份产生的有害影响可归纳如下:
(1)浸湿各结构层材料和路基土,易造成无粘结粒状材料和地基土的强度降低;
(2)使混凝土路面产生唧泥,随之出现错台、开裂和整个路肩破坏; (3)进入空隙的自由水在行车荷载的作用下,会形成高孔隙水压力和高流速的水流,引起路面基层的细颗粒产生唧泥,使路面失去支撑;
(4)在冰冻深度大于路面厚度的地方,高地下水位会造成冻胀,并在冻融期间降低承载能力;
(5)水使东胀土产生不均匀冻胀;
(6)与水经常接触将使沥青混合料剥落,影响沥青混凝土耐久性并产生龟裂。
3、简述公路、城市道路沥青路面的设计标准。 公路沥青路面设计标准:
(1)双圆均布荷载作用下轮隙中心处路表回弹弯沉
在双圆均布荷载作用下,轮隙中心处实测路表弯沉值
等于设计弯沉值
,即:
(2)疲劳裂缝
沥青面层和半刚性基层层底弯拉应力或拉应变不大于路面材料的容许拉
应力或拉应变。式中:
,—分别为由弹性层状体系理论计算的结构层底面所产生的最大
拉应力和拉应变;
,
—分别为由材料的疲劳特性确定的该结构层材料的容许拉应力和
容许拉应变。
(3)车辙
路面在设计使用年限内累积的车辙深度或永久变形量小于行驶质量和行车安全所容许的车辙深度或永久变形量DR,即:
(4)低温裂缝
是一项与荷载因素无关的设计指标,它要求温度下降时路面结构层材料因收缩受约束而产生的温度应力不大于该温度时材料的容许拉应力。
城市道路沥青路面设计标准:
(1)双圆均布荷载作用下轮隙中心处路表回弹弯沉
城市道路沥青路面路表容许回弹弯沉值应大于或等于路表实际回弹
弯沉值,即[l]≥l。其计算结果应满足下式要求:
(2)层底弯拉应力
沥青混凝土面层或半刚性基层层底的容许弯拉应力应大于或等于该层的实际弯拉应力,即[σ]≥σ。其计算结果应满足如下要求:
(3)抗剪强度指标
为控制面层出现车辙、波浪、推挤、滑移和剪切等损坏,面层材料的容许剪应力大于或等于面层破裂时产生的实际最大剪应力,即
,计算时,其值同样应满足下式要求: 式中,面层受垂直力和水平力综合作用时,实际产生的最大剪应力,可由弹性层状体系理论求得。
4、简述柔性路面设计多层等效三层体系弯拉应力换算方法。
当采用三层体系计算多层路面结构层底部拉应力时,需将多层路面按照拉应力相等的原则换算为含有上层、中层和下层半空间体的弹性三层体系。换算后使用三层体系相应层的拉应力计算诺谟图求算拉应力。
(1)计算上层底面弯拉应力的换算方法
这里说的上层是换算为三层体系之后的上层,当计算第i层底面的弯拉应力时,需将i层以上各层换算为模量
、厚度h的一层即所谓上
层,换算公式为:
、厚度为H的一层即中层,换算公式
将i+1层至n-1层换算为模量为:
(2)计算中层底面弯拉应力
此时即为计算路基之上的n-1层弯拉应力,就是中层为H=上层则为n-2层以上各层换算为模量
,而
的换算厚度,换算公式为:
注:可结合简图回答。
5、混凝土路面常见的损坏现象有哪些并简述其形成原因。
水泥混凝土路面,由于混凝土板的刚度高和脆性大,又需设置接
缝,在行车和环境因素的不断作用下出现的损坏模式常不同于柔性路面,可分为断裂、接缝损坏、变形和表面损坏四类,主要有下裂几种。
(1)断裂 路面板内的应力超过混凝土强度会出现横向、纵向、斜向或板角的拉断和折断裂缝。断裂可视为混凝土路面结构破坏的临界状态。
(2)挤碎 在接缝(主要是胀缝)附近数十厘米范围内的板因受挤压而碎裂。
(3)拱起 混凝土路面板在热膨胀受阻时,接缝两侧的板突然向上拱起。
(4)唧泥 车辆行经接缝或裂缝时,由缝内喷溅出稀泥浆的现象,称为唧泥。唧泥会使路面板边缘和角隅部分逐步失去支承,而导致断裂。
(5)错台 缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移。错台的出现,降低了行车的平稳性和舒适性。 五、计算题
某地城市化后,原公路沥青路面需提高等级改建为城市水泥混凝土路面,路面宽9m,不分车道混行。预计在使用初期平均日交通量(双向)的轴载分配如下表所示。试确定使用初期设计车道的标准当量轴次。如果设计使用年限为30年,交通量年平均增长率为5%,轮迹横向分布系数取0.36,求使用设计年限内累计标准轴载作用次数。 轴载Pi (kN) 20 60 80 100 110 120 2×120 日通过次数Ni (次/d) 360 800 1000 340 32 8 4
BZZ-100轴次(次/d) - - 0.000282 0.2257 0.028148 28.1480 1.000000 340.0000 4.594973 147.0391 18.488426 147.9074 1211657.479 15.5302 (Pi/Ps)16 — 1 1 1 1 1 根据
计算得:4
=0.2257+28.1480+340.0000+147.0391+147.9074+15.5320=678.850由于该路为双车道,取方向分布系数为0.5,得使用初期设计车道的标准轴载次数为:
=0.5×678.8504=339.4252≈340 次/d 累计标准轴载作用次数:
=2968221.951≈2 968 222
路基路面工程二
一、填空题(30分)
1、我国的公路用土根据土的塑性指标、土的颗粒组成特征和土中有机质存在的情况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土
2、从路基的基本构造来讲,路基由宽度、高度、边坡坡度
3、沥青路面按强度构成原理分为密实类、嵌挤类两大类,按施工工艺分为层铺法、路拌法和厂拌法三类。
4、重力式挡土墙的墙身构造包括墙背、墙面、墙顶、护栏
5、按照挡土墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙、山坡墙
6、混凝土面板横向接缝包括缩缝、胀缝、施工缝
7、一般路基设计中的路基排水包括地面排水、地下排水
8、水泥混凝土路面的病害大体分为接缝破坏和混凝土面板损坏两个方面。接缝破坏包括挤碎、拱起、错台、唧泥
9、常用的重力式挡土墙,一般是由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成
10、我国现行标准规定,采用马歇尔稳定度试验来评价沥青混合料的高温稳定性。对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路所用沥青混合料,还应通过稳定度试验检验其抗车辙能力。 二、是非题(每题1.5分,共12分)
1、一般情况下,对于路堤边坡下陡上缓,而路堑边坡上陡下缓。错 2、路基土的稠度越小,路基土越干燥。错
3、路基稳定性分析中,只要其计算安全系数大于1.0,就认为路基边坡具有足够的稳定性。错
4、各种工业废渣得以在道路工程中应用的原因是由于这些矿渣中含有较多的、或。错
5、混凝土面板横向接缝包括缩缝和胀缝。错 6、SMA是指沥青玛蹄脂。错
7、水泥稳定类基层强度形成的主要物理-化学作用包括水泥的水化作用、离子交换作用、化学激发作用和碳酸化作用。对
8、沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随温度的升降而产生变化。对 三、解释词语(共15分)
1、路基工作区——在路基某一深度与路基土自重引起的垂直应力
相比所占比例很小,仅为1/10—1/5时,该深度范围内的路基称
为路基工作区。
2、劲度模量——劲度模量,就是材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。(公式用题目中,公式编辑器编辑好的)
3、级配——级配是指矿料的各种粒径范围颗粒重量的分配比例。按各种粒径范围的连续或中断,分为连续级配和间断级配;按混合料成型后空隙率的大小,分为开级配和密级配。
4、一般路基——通常是指在良好的地质与水文条件下,填方高度和挖方深度不大的路基
5、路面排水系统——路面排水系统主要由以下部分组成:①路面表面排水;②中央分隔带排水;③路面结构内排水。其中,路面结构内排水又由边缘排水系统和排水基层排水系统组成。
处,当车轮荷载引起的垂直应力
四、问答题(共36分)
1、石灰稳定土强度形成机理及影响强度的因素。
在土中掺入适量的石灰,并在最佳含水量下拌匀压实,使石灰与土发生一系列的物理、化学作用,从而使土的性质发生根本的变化,一般分四个方面:第一是离子交换作用,第二是结晶硬化作用,第三是火山灰作用,第四是碳酸化作用。
影响石灰土强度的主要因素包括:土质;灰质和剂量;含水量;密实度;龄期;养生条件和行车碾压作用。
2、重复荷载对路基有什么影响
土基承受着车轮荷载的多次重复作用。每一次荷载作用之后,回弹变形即时消失,而塑性变形则不能消失,残留在土基之中。随着作用次数的增加,产生塑性变形的积累,总变形量逐渐增大。最终会导致二种不同的情况。其一是土体逐渐压密,土体颗粒之间进一步靠拢,每一次加载产生的塑性变形量愈来愈小,直至稳定,这种情况不致形成土基的整体性剪切破坏;其二是荷载的重复作用造成了土体的破坏,每一次加载作用在土体中产生了逐步发展的剪切变形,形成能引起土体整体破坏的剪裂面,最后达到破坏阶段。
3、如何理解混凝土面板的翘曲应力
由于混凝土板、基层和土基的导热性能较差,当气温变化较快时,使板顶面与底面产生温度差,因而板顶与板底的胀缩变形大小也就不同。当气温升高时,板顶面温度较其底面高,板顶膨胀变形较板底的大,则板中部隆起;相反,当气温下降时,板顶面温度较其底面板低,板顶收缩变形较板底大,因而板的边缘和角隅翘起。由于板的自重,地基反力和相邻板的钳制作用,使部分翘曲变形受阻,从而使板内产生翘曲应力。由气温升高引起的板中部隆起受到限制时,板底面出现拉应力,而当气温降低引起的板四周翘起受阻时,板顶面出现拉应力。
4、简述沥青路面的损坏状态及形成原因。
我国现行《公路养护技术规范》JTJ073—96将沥青路面的损坏归纳为裂缝、松散、变形和泛油及修补损失等四类。
(1)裂缝 裂缝类损坏主要指龟裂,不规则裂缝及纵、横向裂缝。裂缝出现的原因是多方面的,一般认为龟裂及不规则裂缝属于荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用产生的裂缝,其主要原因是基层强度不足或面层材料结构组合不合理等综合因素。
横向裂缝多为非荷载型裂缝,它是由于温度引起的收缩裂缝或由基层引起的反射裂缝,对应裂缝及纵向裂缝形成的原因,其一为重复荷载的作用,其二是路基冻胀及沉陷变形,另外,施工中纵向接缝处理不好也导致纵向裂缝的产生。
(2)松散 松散类损坏主要指坑槽、啃边、松散、脱皮、麻面等现象。造成这类损坏的主要原因是材料质量及用量、现场施工质量管理等因素。
(3)变形 变形类损坏主要指沉陷、车辙、波浪、拥包等现象。
沉陷是路面在轮荷载作用下表面产生的较大凹陷变形,有时伴有两侧隆起的现象。车辙则是路面受重复荷载作用下的塑性变形积累,主要出现在行车道上。沉陷和车辙现象主要是路面受到垂直荷载作用时,由于结构层整体强度不足而出现的垂直变形。
波浪和拥包在沥青路面承受较大的垂直荷载及水平荷载共同作用,产生较大剪应力时产生,一般多发生在汽车停靠站、交叉口和陡坡路段。
(4)泛油及修补损失
5、SMA的基本特征和特点是什么
SMA的特征主要表现在两个方面,其一,大粒径集料互相嵌锁而形成高稳定性(抗变形能力)的结构骨料;其二,由细集料、沥青结合料及稳定添加剂组成的具有足够数量的沥青玛碲脂,除满足将骨架胶在一起的要求外,还使混合料具有较好的柔性和耐久性。
与传统的密级配沥青混凝土相比较,SMA具有如下特点:
(1)较高的稳定性(2)较高的疲劳寿命(3)较好的耐久性;(4)较好的抗磨耗及抗滑能力(5)较好的平整度和能见度(6)较好的经济效益。 6、简述刚性路面设计的力学模型类型。
水泥混凝土路面应力分析的计算理论可分为弹性地基板理论和弹性层状体系理论。
一、弹性地基板理论
这种理论把刚度大的水泥混凝土面层看作是支承弹性地基上的小挠度弹性板。在建立接触面处地基顶面挠度同地基反力之间的关系时,通常对地基采用以下三种不同的模型。
(1)文克勒(Winkler)地基模型
地基如同由许多紧密排列且互不关联的线性弹簧所组成,地基顶面任一点的挠度仅同作用于该点的压力成反比,而与其他点上的压力无关。
(2)弹性半空间地基模型
地基看作是均质的半无限连续介质。地基顶面任一点的挠度不仅同作用于该点压力,也同顶面其他点上的压力有关。采用弹性模量(
和泊桑比
)来表征其弹性性质。
(3)巴期特纳克(Pasternak)地基模型
假设文克勒地基的弹簧单元之间存在一定程度的剪切阻尼作用,类似于弹簧顶部与由不可压缩的梁或板单元组成的剪切层相联结,层内各单元间由于横向剪切而变形。是一种介于文克勒地基和半空间地基之间的过渡模型。
弹性地基板理论是进行水泥混凝土路面荷载应力分析时最常用的理论。 二、弹性层状体系理论
水泥混凝土路面结构也可看作是一个表面承受圆形均布荷载作用的弹性多层体系。弹性多层体系理论主要应用于沥青路面的庆力分析,应用于水泥混凝土路面时,具有难于考虑接缝边界条件的不足。 五、计算题(10分)
某地拟修筑水泥混凝土路面,路面宽8m,不分车道混行。预计在使用初期平均日交通量(双项)的轴载分配如下表所示。试确定使用初期设计车道的标准当量轴次。如果设计使用年限为30年,交通量年平均增长率为6%,轮迹横向分布系数取0.37,求使用设计年限内累计标准轴载作用次数。 轴载 Pi (kN) 60 70 80 90 100 110 日通过次数 Ni (次/d) 200 300 400 500 155 16 (Pi/Ps)16 1 1 1 1 1 1 0.000282 0.003323 0.028148 0.185302 1.000000 4.594973 BZZ-100 轴次(次/d) 0.0564 0.9970 11.2590 92.6510 155.0000 73.5196 120 2×120 4 3 1 18.488426 1211657.479 73.9537 11.6477 根据
计算得:=0.0564+0.9970+11.2590+92.6510+155.0000+73.5196+73.9537+11.6477=419次/d
由于该路为双车道,取方向分布系数为0.5,得使用初期设计车道的标准轴载次数为:
=0.5×419=209.54≈210次/d 累计标准轴载作用次数:
=2242129.69≈2 242 129次
路基路面成三
一、填空题(40分)
1、砌体防护分为框格防护、砌石护坡、护面墙等形式,适用于用因受自然力影响易发生严重剥落、碎落、冲蚀、溜方等坡面变形的路基防护
2、表征沥青混合料力学强度的参数是:抗压强度、抗剪强度、抗拉(包括抗弯拉)沥青路面的损坏,往往是由强度、拉裂、滑移开始而逐渐扩展
3、重力式挡土墙具有多种墙背型式,主要分为:普通重力式挡土墙、衡重式挡土墙、不带衡重台的折线形墙背式挡土墙
4、我国现行标准规定,采用马歇尔稳定度、试验来评价沥青混合料的高温稳定性。对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路所用沥青混合料,还应通过稳定度、试验检验其抗车辙能力
5、按路堤填土高度的不同,划分为矮路堤、高路堤、一般路堤 6、路堑常见横断面形式,有全挖路基、台口式路基、半山洞路基
7、常用的路基地面排水设备,包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等 8、目前,我国的路面设计规范采用弹性半无限地基板理论和有限元法计算板内弯拉应力,以设计使用年限末期,板出现疲劳开裂(断裂)作为路面结构的临界损坏状态,按照等效原则换算为标准轴载的累计次数来考虑荷载的重复作用影响。
9、混凝土路面接缝材料按使用性能分接缝板、填缝料
10、路面的破坏大体可分为两类:一类是承载力,另一类是摩擦力
11、级配砾(碎)石路面,是由各种集料(砾石、碎石)和土,按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层,其强度是由摩阻力、粘结力构成,具有一定的水稳性、力学强度
12、软弱地基的处理方法很多,按其作用机理大致可分为换填法、排水固结法、挤密法、化学加固法、加筋法
13、混凝土面层接缝的设置位置和构造应能满足三方面的要求:①控制温度伸缩应力和翘曲应力所引起的开裂出现的位置、②能提供一定的荷载传递能力、③防止路表水渗和坚硬杂物贯入缝隙内
14、现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)规定,选取混凝土板的纵向边缘中部作为产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷位 三、解释词语
1、级配——是指矿料的各种粒径范围颗粒重量的分配比例。按各种粒径范围的连续或中断,分为连续级配和间断级配;按混合料成型后空隙率的大小,分为开级配和密级配。
2、临界荷位——通常选取使路面板产生最大应力、最大挠度或最大疲劳损坏的一个荷载位置作为临界荷位。
3、单圆荷载和双圆荷载——对于双轮组车轴,若每侧的双轮用一个圆表示,称为单圆荷载;如用两个圆表示,则称为双圆荷载。
4、稳定度和流值——稳定度是指标准尺寸的试件在规定温度和加荷速率下,在马歇尔试验仪中最大破坏荷载,流值是达到最大破坏荷载时的试件的垂直变形(0.01mm)。
5、疲劳极限——材料在应力重复作用一定次数后,疲劳强度不再下降,趋于稳定值,此稳定值称为疲劳极限 三、问答题
1、一般路基设计的基本内容是什么 一般路基设计包括以下内容:
(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。
2、简述挡土墙的布置。
挡土墙的布置,通常在路基横断面和墙趾纵断面上进行。 (1)土墙的位置的选定
路堑挡土墙大多数设在边沟旁。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处,墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。
沿河路堤设置挡土墙时,应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。
(2)挡土墙的纵向布置
挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图。布置的内容有:
a确定挡土墙的起迄点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。
b按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置。
c置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时,挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。
d置泄水孔的位置,包括数量、间隔和尽寸。 (3)挡土墙的横向布置
横向布置,选择在墙高最大处,墙身断面或基础形式有变异处,以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学
指标等设计资料,进行挡土墙设计或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置深度,布置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图。
(4)平面布置
对于个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河曲线挡土墙,应作平面布置,绘制平面图。
3、混凝土面层下设置基层的目的是什么 混凝土面层下设置基层的目的是:
(1)防唧泥(2)防冰冻(3)减小路基顶面的压应力,并缓和路基不均匀变形对面层的影响(4)防水(5)为面层施工(如立侧膜,运送混凝土混合料等)提供方便(6)提高路面结构的承载能力,延长路面的使用寿命。 4、简述沥青路面的低温抗裂性和影响低温缩裂的主要因素。
沥青路面的低温缩裂,大致可分为两类:一类是温度下降而造成路面的开裂,它与沥青混合料的体积收缩有关,这种裂缝是由表面开始发裂而成为裂缝;另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝,这类裂缝是从基层开始逐渐反映到沥青面层开裂。由于路面收缩的主轴是纵向的,因此,低温产生的裂缝大多是横向的。裂缝的间距一般为6—10m。裂缝的出现,往往就是沥青路面损坏开始。随着低温循环的影响,裂缝将会进一步扩展,随后雨水由裂缝渗入路面结构,逐渐导致路面工作状况的恶化。
影响低温开裂的因素很多,其中主要的因素是路面所用沥青的性质、当地的气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度等。此外,路面面层与基层的粘着状况,基层所用材料的特性,行车的状况对开裂也有一定的影响。
5、SMA的基本特征和特点是什么
SMA的特征主要表现在两个方面,其一,大粒径集料互相嵌锁而形成高稳定性(抗变形能力)的结构骨料;其二,由细集料、沥青结合料及稳定添加剂组成的具有足够数量的沥青玛碲脂,除满足将骨架胶在一起的要求外,还使混合料具有较好的柔性和耐久性。
与传统的密级配沥青混凝土相比较,SMA具有如下特点:
(1)较高的稳定性(2)较高的疲劳寿命(3)较好的耐久性(4)较好的抗磨耗及抗滑能力(5)较好的平整度和能见度(6)较好的经济效益。
6、简述公路沥青路面的设计标准。
(1)双圆均布荷载作用下轮隙中心处路表回弹弯沉
在双圆均布荷载作用下,轮隙中心处实测路表弯沉值ls等于设计弯沉值ld,即:
(2)疲劳裂缝
沥青面层和半刚性基层层底弯拉应力或拉应变不大于路面材料的容许拉
应力或拉应变。式中:
,—分别为由弹性层状体系理论计算的结构层底面所产生的最大
拉应力和拉应变;
,—分别为由材料的疲劳特性确定的该结构层材料的容许拉应力
和容许拉应变。
(3)车辙
路面在设计使用年限内累积的车辙深度或永久变形量小于行驶质量和行车安全所容许的车辙深度或永久变形量DR,即:
(4)低温裂缝
是一项与荷载因素无关的设计指标,它要求温度下降时路面结构层材料因收缩受约束而产生的温度应力不大于该温度时材料的容许拉应力。
四、计算题
某地拟在原柔性路面上铺设水泥混凝土路面,路面宽8m,不分车道混行。预计在使用初期平均日交通量(单向)的轴载分配如下表所示。试确定使用初期设计车道的标准当量轴次。如果设计使用年限为30年,交通量年平均增长率为6%,轮迹横向分布系数取0.37,求使用设计年限内累计标准轴载作用次数。
轴载 Pi (kN) 30 70 80 100 120 2×120 日通过次数 Ni (次/d) 200 400 500 160 5 2 BZZ-100 轴次(次/d) - - 0.003323 1.3292 0.028148 14.0740 1.000000 160.0000 18.488426 92.4421 1211657.4790 7.7651 (Pi/Ps)16 — 1 1 1 1 根据
计算得:Ns=1.3292+14.0740+160.0000+92.4421+7.7651=275.6104≈276次/d
累计标准轴载作用次数:
=2946799.021≈2 946 799次
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