路基路面思考题和答案.doc

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资源描述
1. 公路设计中,对路基路面有哪些要求?1.承载能力:强度、刚度; n 2.稳定性:自然平衡破坏的稳定性、水稳定性、温度稳定性等;n 3.耐久性:疲劳、损伤、老化衰变;n 4.表面平整度; n 5.表面抗滑性能2. 影响路基路面稳定性的因素有哪些?并简要说明它们是如何影响的?1) 地理条件;2)地质条件;3)气候条件;4)水文和水文地质条件;5)土的类别。总之,地质条件是引起路基路面破坏的基本前提,水则是造成病害的主要原因。3. 我国公路用土的划分依据是什么?是怎样划分的?划分依据:根据土的颗粒组成,塑性指数和土中有机质含量分类:分类:巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土4. 为什么要进行公路自然区划?我国公路的自然区划原则是什么。区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性,便于道路工作者在路基路面结构类型选择以及设计、施工和养护中采取合适的设计参数和技术措施,保证路基路面的强度和稳定性。以自然气候因素的综合性和主要性相结合为原则。1.道路工程特性相似性原则:即同一区划内,在同样自然因素下筑路具有相似性。2.地表气候区划差异性原则:即地表气候是地带性差异与非地带性差别的结果。3.自然气候因素既有综合又有主导作用的原则:即自然气候变化是多种因素作用结果。但其中又有某些因素起着主导作用。5. 按力学性能,道路路面可分为哪几种?各有何特点?按结构力学性能和设计方法分类:1、柔性路面:柔性路面总体刚度较小。路面结构由各种未经处治的粒料基层和沥青面层、碎砾石面层或块石面层组成。2、刚性路面:用水泥砼作面层或基层的路面结构。路面结构抗弯拉强度高,具有较高的弹性模量,呈现出较大的刚度。3、半刚性路面:用水泥、石灰等无机结合料处治土或碎砾石,用含有水硬性结合料、工业废渣修筑的基层,在其上铺筑面层形成的路面。刚度介于柔性路面和刚性路面之间。6. 路基的干湿类型分哪几种?划分依据是什么?设计中如何确定路基的干湿类型?干燥、中湿、潮湿、过湿。干湿类型由分界稠度WC1、WC2、WC3来划分。在公路勘测设计中,确定路基的干湿类型需要在现场进行勘查,对于原有公路,按不利季节路槽底面一下80CM深度内土的平均稠度确定。7. 为什么要设置路拱横坡?怎样选择路拱横坡?为及时排出雨水,利于行车,需设路拱。选择时需考虑雨水情况和行车速度确定i值。高等级公路:常采用直线型或较小坡度。低等级公路:一般采用抛物线型且横坡度较大。8. 公路路面结构为何要分层?通常分为哪些层位?各层位的功能和要求是什么?行车荷载和自然因素对路面的影响,随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,为适应这一特点,路面结构通常是分层铺筑,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划分为面层、基层、垫层。【面层】功能:结构性、功能性;要求:具有良好的抗滑性、平整性。【基层】功能:承重层,扩散应力,结构性功能;要求:水稳定性;【垫层】功能:改善土基的温度和湿度状况,进一步扩散应力;要求:水稳定性和隔温性能。9. 路面等级划分的原则是什么?试简述各等级路面的特点、适用条件和常用的面层材料。按使用土质、材料组成及结构强度与稳定性,路面分为四级。【高级路面】:用矿质材料修筑强度、刚度大,稳定、耐久,适应繁重的通量,行车条件好,维护费用少,但初期费用投资高。适用于高级、二级公路。水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石。【次高级路面】:较高级路面,强度刚度较差,使用寿命较短,行车速度较低。初期建设费用较高级路面低,但需定期修理,养护和运输成本较高。适用于二、三级公路。常用面层材料为沥青贯入碎石、路拌沥青碎石、沥青表面处治、半整齐石块。【中级路面】刚度、强度低,稳定性差,使用期短,平整度差,易扬尘,适用慢速、少量交通。初期投资少,但需经常养护且运输成本高。适用于三、四级公路,泥结或级配碎石、水结碎石、不整齐石块、其他粒料。【低级路面】:刚度、强度最低,稳定性差,路面不平整。易扬尘,不能全天候行车,且运输成本高,需经常养护修理。各种粒料或当地材料改善,炉渣土、砾石土、沙砾土。10. 从路面结构的力学特性和设计方法相似性出发,将路面分为哪几类?各有何特点?【柔性路面】:柔性路面总体刚度较小。路面结构由各种未经处治的粒料基层和沥青面层、碎砾石面层或块石面层组成。【刚性路面】:用水泥砼作面层或基层的路面结构。路面结构抗弯拉强度高,具有较高的弹性模量,呈现出较大的刚度。【半刚性路面】:用水泥、石灰等无机结合料处治土或碎砾石,用含有水硬性结合料、工业废渣修筑的基层,在其上铺筑面层形成的路面。刚度介于柔性路面和刚性路面之间。11. 汽车对路面作用有哪几种力?分别对路面产生哪几种破坏?答:垂直静压力:引起路面结构发生剪切破坏,产生裂缝和弯沉;水平力:推挤、拥包、波浪、车辙;振动力?:导致疲劳破坏。12. 车轮荷载的单圆荷载、双圆荷载的含义是什么?如何计算?单圆荷载:每一侧的双轮用一个圆表示时称为单圆荷载。其圆直径D为:D=8P/p双圆荷载:每一侧的双轮用两个圆表示时称为双圆荷载。其圆直径d为:d=4P/p 13. 路面设计为何要进行轴载换算?换算原则是什么?我国水泥砼路面和沥青路面设计规范均选用双轮组单轴轴载100kN 作为标准轴载(BZZ - 100 ),其它各种轴载与通行次数按照等效换算原则换算成标准轴载的当量通行次数。等效换算原则:即同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损伤程度.14. 什么是设计年限累计当量轴次?如何计算确定?在设计年限,按换算原则,将不同车型,不同轴载作用次数换算为与标准轴载100KN轴载作用次数的总量,记为15. 什么是轮迹横向分布?如何确定轮迹横向分布系数?一般而言,轴载通行次数是按一定规律分布在车道横断面上,这称为轮迹的横向分布。轮迹横向分布系数:在路面结构设计中,用轮迹横向分布系数来反映轮迹横向分布频率的影响。通常取两个条带的宽度50cm (因为双轮组每个轮宽为20cm ,轮隙宽10cm )的条带频率之和作为轮迹横向分布系数。16. 什么是路基工作区?在路基某一深度处,当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小(约1/n=1/10 1/5)时,该深度范围的路基称为路基工作区。17. 表征土基承载力的参数指标有哪些?各种指标如何确定?用于表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR)等; 土基回弹模量: 1. 柔性压板法; 2. 刚性压板法。土基反应模量即用温克勒(E.Winkler)地基模型描述土基工作状态时,用地基反应模量K 表征土基的承载力。(温克勒地基也称K地基、弹簧地基、稠密液体地基)。加州承载比(CBR):加州承载比是美国加利福尼亚州(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18. 地基反应模量和加州承载比各代表什么?(同上)19. 常见的路基破坏形式有哪些?路基破坏的综合原因有哪些?形式有:1. 路基的沉陷与沉缩;2. 边坡滑塌;3. 碎落和崩塌;4. 路基沿山坡滑动; 5. 不良地质和水文条件造成的路基破坏。20. 路面材料力学强度有哪几种?各种强度如何确定?1、抗剪强度:路面结构层抗剪强度不足可导致路面整体结构发生剪切破坏、部分结构产生剪切破坏和材料层的各种剪切破坏。按摩尔(Mohr - Coulumb) 强度理论,材料的抗剪强度包括摩阻力和粘结力两部分组成,对于松散粒料无法进行直剪试验时,可以由三轴压缩试验,绘制摩尔圆和相应的包络线,按上式直线关系近似确定c、值。2、抗拉强度:当路面结构层因收缩受到约束阻力而产生拉应力超过材料的抗拉强度时,路面结构会产生拉伸断裂。路面材料的抗拉强度主要由混合料中结合料的粘结力提供,可用直接拉伸或间接拉伸试验测定。3、抗弯拉强度 :水泥混凝土、沥青混凝土以及各种半刚性路面材料修筑的结构层,在车轮荷载作用下,处于受弯工作状态。由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。路面材料的抗弯拉强度,大多通过简支小梁试验进行评定。采用三分点加载;4、应力应变特性 (1) 碎、砾石材料:三轴压缩试验得到的应力应变关系曲线表明,无结合料的碎、砾石材料的应力应变特性具有明显的非线性特征。碎、砾石材料的回弹模量值同材料的级配、颗粒形状、密实度等因素有关,取值范围为100 700MPa 。密实度越高,模量值越大;颗粒棱角多,模量高;细料含量不多时,含水量的影响很小。(2)水泥混凝土和无机结合料处治的混合料a、单轴试验:单轴试验适用于养护一定期限后且具有一定强 度的水泥混凝土或无机结合料处治的混合料。先测定抗压强度,然后取同样试件施加40的抗压强度测定抗压弹性模量,用传感器或千分表测定轴向压缩变形。B、室内承载板试验无机结合料早期抗压弹性模量不宜采用无侧限单轴试验方法确定。理想的试验方法:三轴压缩试验。应力级位较低时(150cm)69. 什么叫压实度,高速公路和一级公路上路床、下路床、上路堤和下路堤的压实度各为多少?压实度:工地实测干容重与最大干容重值之比的百分数值。土质路堤:上路床:大于等于95% 下路床:大于等于95% 上路堤:大于等于93% 下路堤:大于等于90%70. 正确的土方路堤填筑方法有哪几种,各适用于什么情况?1. 分层平铺 适用情况:竖向填筑是沿路中心线方向逐步向前深填,一般在特定条件下的局部路堤采用。 2. 竖向填筑 适用情况:竖向填筑应采用必要的技术措施来保证填土的密实程度。71. 土质路堑的开挖方法有哪几种,各适用于什么情况?1. 纵向全宽掘进:路线一端或两端,沿路线纵向向前开挖。 2. 横向通道掘进:先在路堑纵向挖出通道,然后分段同时向横向掘进。 3. 混合掘进:同时沿纵横的正反方向,多施工面同时掘进。72. 试述土质路基的压实机理、影响压实效果的主要因素有哪些?压实机理使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位重量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。土基压实后,路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等,均有明显改善。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。73. 路基填料的选择有什么要求?用不同的土质混合填筑路堤时应注意什么事项?填料用土不应含有害杂质(草木、有机物等等)及未经处理的劣质土(细粉土、膨胀土、盐渍土和腐殖土等)。注意事项:不同的用土水平分层,以保证强度均匀;透水性差的用土,如黏性土等,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害;同一层次有不同用土时,接搭处成斜面,以保证在该层厚度范围内,强度比较均匀,防止产生明显变形。74. 什么是碎、砾石路面?它有何特点?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碎(砾)石路面等,一般只适用于中低等交通量的公路。特点:矿料颗粒之间的联结强度一般比矿料颗粒本身的强度小得多;在外力作用下,材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移,使其失去承载能力而遭到破坏。75. 简述粒料类基层的强度形成原理。1. 矿料颗粒之间的联结强度,一般比矿料颗粒本身强度小得多;2. 在外力作用下,材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移,使其失去承载能力而遭致破坏。碎、砾石路面结构强度构成的关键:颗粒间的联结强度(注意不是粘结强度)76. 按施工方法及使用填充结合料的不同,碎石路面可分为哪几类?水结碎石、泥结碎石、级配碎石和干压碎石77. 什么是磨耗层?什么是保护层?磨耗层是路面的表面部分,用以抵抗由车轮水平力和轮后吸力所引起的磨损和松散,以及大气温度、湿度变化等因素的破坏作用,并提高路面平整度。保护层在磨耗层上面,用来保护磨耗层,减少车轮对磨耗层的磨损。加铺保护层是一项经常性措施。保护层厚度一般不大于1cm。按使用材料和铺设方法的不同,保护层分为稳定保护层与松散保护层两种。78. 块料路面有何特点?其强度是如何构成的?优点:坚固耐久,清洁少尘,养护修理方便。缺点:需手工铺筑,难以实现机械化施工,块料之间容易出现松动,铺筑进度慢,建筑费用高。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。79. 什么是半刚性基层,半刚性基层有何优缺点?半刚性基层指的是用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层。优点:半刚性基层具有一定的板体性、刚度、扩散应力强,具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性。这些都符合路面基层的要求,使得路面基层受力性能良好,并且保证了基层的稳定性。缺点: 1半刚性材料不耐磨,不能做面层。 2半刚性基层的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射性裂缝普遍存在。3半刚性基层非常致密,渗水性很差。4半刚性基层有很好的整体性,但是在使用过程中,半刚性基层材料的强度、模量会由于干湿和冻融循环以及反复荷载的作用下因疲劳而逐渐衰减 5半刚性基层沥青路面对重载车来说具有更大的轴载敏感性。6半刚性基层沥青路面损坏后没有愈合的能力,且无法进行修补,只能挖掉重建,这给沥青路面的维修养护造成很大的困难 80. 简述石灰稳定土与水泥稳定土的强度形成原理。1. 石灰稳定土强度形成原理: 1) 离子交换作用;2) 结晶作用;3) 火山灰作用4) 碳酸化作用2. 水泥稳定土的强度形成原理:水泥的水化作用、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化作用81、简述无机结合稳定材料的干缩与温缩特性,如何减小半刚性材料的收缩性能?干缩特性:无机结合料稳定材料经拌合压实后,由于水分挥发和混合料内部的水化作用,混合料的水分会不段减少。由此发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化收缩作用等会引起无机结合料稳定材料体积收缩。温缩特性:由固相、液相和气相组成。半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同温度收缩性的综合效应表现。一般气相大部分与大气贯通,在综合效应中影响较小,可以忽略,原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小,粉粒以下的颗粒温度收缩较大。干缩:半刚性材料的干缩特性大小与结合料的类型、剂量、被稳定材料类别、粒料含量、小于0.5mm的细颗粒的含量和龄期有关。温缩:通过减少细料含量、增加结合强度以及增大空隙率等合适的材料组成设计82、影响石灰稳定土强度的因素有哪些?. 1)土质2)灰质3)石灰剂量4)含水量5)密实度6)石灰土的龄期 7)养生条件83. 影响水泥稳定土强度的因素有哪些? 土质 水泥的成分和剂量 含水率 施工工艺过程 84、什么是二灰、二灰土、二渣、二渣土? 二灰:石灰粉煤灰 二灰土:在二灰中掺入一定量的土,经加水拌合,摊铺,碾压及养生成型的基层 二渣:石灰煤渣 二渣土:在二渣中掺入一定量的土,经加水拌合,摊铺,碾压及养生成型的基层85:什么是沥青路面?有何特点?沥青路面是用沥青材料做结合料黏结矿料修筑面层与各类基层和垫层的路面结构。特点:有足够的力学强度,能够承受车辆荷载施加到路面上的各种作用力一定的弹性和塑性变形能力,能承受应变而不破坏与汽车轮胎的附着力较好,可保证行车安全 有高度的减震性,可使汽车快速行驶,平稳而低噪声不扬尘,且容易清扫和冲洗维修工作比较简单,切沥青路面可再生利用86:沥青路面有哪些损坏类型?其各自的成因是什么?裂缝 横向裂缝是由于冬季气温下降,沥青路面或基层收缩而形成以及土基干燥或冻缩产生。纵缝裂缝一种是因填土未压实,路基产生不均匀沉陷或冻胀作用缩造成的。而网裂或龟裂是由于路面整体强度不足,沥青面层老化。车辙 一般是在高温季节,车辆反复碾压下产生塑性流动而逐渐形成的。 松散剥落 由于沥青与矿料之间的粘附性较差,在水或冰冻的作用下,沥青从矿料表面剥离所致。还有就是由于施工中混合料加热温度过高,致使沥青老化失去黏性。 表面磨光 集料质地软弱,缺少棱角,或矿料集配不当,粗集料尺寸偏小,细料偏多,或沥青用量偏多。87:对沥青路面有哪些基本要求? 1高温稳定性 2.低温抗裂性3.耐久性 4.抗滑能力 5.防渗能力88:沥青路面使用性能气候分区的意义和依据是什么?各指标如何确定?我国幅员辽阔,气候变化大,各地区对沥青路面使用性能的要求有很大区别。依据高温、低温、雨量三个指标来划分。关于高温指标,将全国划分为30摄氏度 3020摄氏度、-9摄氏度 -21.5-9、-37-21.5、1000mm,5001000mm,250500mm,250mm四个区。89:沥青路面有哪些分类方法?各是如何划分的?1:按强度构成原理分:密实类和嵌挤类 2:按沥青混合料结构组成分类:1)悬浮密实结构,2)骨架空隙结构。3)骨架密实结构3. 按施工工艺分:层铺法、路拌法和厂拌法 4. 根据沥青路面的技术特性分类:沥青面层可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治、沥青玛蹄脂碎石路面。90:油石比、沥青用量的含义是什么?如何计算?油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数,它是沥青用量的指标之一。 油石比a =Pe/Pg *100% 沥青用量是沥青质量在沥青混合料总质量中的比例,b=Pe/(Pg+Pe)*100%91沥青路面的强度构成原理是什么?其典型的组成结构有哪几类?各有何特点?原理: 连续级配设计获得最大密度,以得到较大的粘聚力,开级配形成骨架结构,内摩阻力为主按强度构成原理可将沥清路面分为密实类和嵌挤类两大类。密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计,其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。密实类沥表路面按其空隙率的大小可分为闭式和开式两种:闭式混合料中含有较多的小于0.55mm和0.074mm的矿料颗粒,空隙率小于6%,混合料致辞密而耐久,但热稳定性较差;开式混合米中小于0.5mm的矿料颗粒含量较少,空隙率大于6%,其热稳定性较好。嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为均一的矿料,路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力,而粘聚力则起着交要的作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面,其热稳定性较好,但因空隙率较大,易渗水,因而耐入性差。92何谓沥青路面的高温稳定性?其评价方法有哪些?如何提高其高温稳定性?指混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。评价方法:(1)无侧限抗压强度法(2)马歇尔试验(3)三轴试验(4)蠕变试验方法(5)轮辙试验措施:1)提高内摩阻力的方法(1)增加粗颗粒含量或减少剩余空隙率,使粗矿料形成空间骨架结构(2)采用具有丰富的棱角和发达的纹理构造,能形成紧密的嵌挤作用,有利于增强稳定性2)提高粘结力的方法(1)适当提高沥青材料的粘稠度(特别是采用改性沥青)(2)控制沥青与矿料的比值,严格控制沥青用量(3)采用具有活性的矿粉,改善沥青与矿料的相互作用(4)在沥青中掺入聚合物(天然橡胶、合成橡胶、聚异丁烯、聚乙烯等)93沥青路面的低温缩裂分为那几种?影响沥青路面低温抗裂性的因素有哪些?评价沥青路面低温抗裂性的方法有哪些?减少低温开裂的措施有哪些?1)低温开裂,2)温度疲劳开裂,3)温缩型反射裂缝因素:(1)环境温度与荷载作用的时间,(2)沥青混合料组成结构的影响,(3)抗拉强度与劲度模量的关系:劲度模量随温度升高而降低。方法:1)开裂温度预估,2)变形与变形能力对比,3)开裂统计法措施:(1)使用稠度较低、温度敏感性低的沥青。(2)减小空隙率,减缓沥青的老化。(3)增加沥青层厚度,减少或者减缓路面开裂。(4) 在沥青路面面层与基层之间,用沥青橡胶混合料铺设应力吸收膜,能有效的防止路面的反射裂缝。(5)在沥青中掺入橡胶等高聚物,也能大大提高混合料的低温抗裂性能94:沥青路面的水损害时如何形成的?评价沥青路面水稳性的方法有哪些?提高其水稳性的措施有哪些 沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。评价指标和方法:1)沥青与矿料的粘附性试验2)沥青混合料的水稳性试验措施:(1)沥青面层的各层都用空隙率应不大于5%的沥青混凝土减少水分进入面层结构。(2)提高沥青与矿料的粘结力要求。加入消石灰和水泥、抗剥落剂等(3)提高压实标准,增加现场空隙率控制指标。(4)路面结构中设排水层或防水层。95:何谓车辙?有哪些类型,各自的成因是什么? 车辙:路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。类型: 失稳型车辙 这类车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下,内部材料流动,产生横向位移而发生,通常集中在轮迹处。结构型车辙 这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成,主要是由于路基变形传递到面层而产生。 磨耗型车辙 由于沥青路面结构顶层的才来在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断不断地损失而形成,尤其是汽车使用了防滑链和突钉轮胎后,这种车辙更易发生。 96沥青混合料配合比设计的目的和内容是什么?分哪几个阶段?我国沥青混合料设计采用何种试验方法?目的:高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、抗疲劳性、工作度(施工的和易性)。内容:确定沥青混合料的材料品种、矿料级配和沥青用量。目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段(高速公路和一级公路)。通过马歇尔试验方法97简述我国沥青混合料配合比设计的步骤。材料准备:性能试验2)矿质混合料的配合比组成设计(1)确定沥青混合料类型;(2)确定矿料的最大粒径D(根据层厚h)(3)确定矿质混合料的级配范围;(4)矿质混合料配比计算3)通过马歇尔试验确定沥青混合料的最佳沥青用量(1)制备试件(2)测定物理、力学指标(3)马歇尔试验结果分析4)性能检验:水稳性检验、抗车辙能力检验、低温抗性能检验98如何确定沥青混合料的最佳沥青用量?通过马歇尔试验确定沥青混合料的最佳沥青用量(1)制备试件(2)测定物理、力学指标,测定试件的密度,计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标进行体积组成分析。进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度及流值。(3)马歇尔试验结果分析a.绘制沥青用量与物理力学指标关系图。以沥青为横坐标,以密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标。b.求取对应于稳定度最大值的沥青用量a1、对应于密度最大的沥青用量a2以及对应于规定空隙率范围中值沥青用量a3,并计算三者的平均值OAC1。c.求取各项指标符合沥青混合料技术要求的沥青用量OACminOACmax的中值OAC2。d. OAC= (OAC1+OAC2)/2。e.检验矿料间隙率是否满足要求。99采用层铺法施工的沥青路面主要有哪些?它们在施工工序上有何异同?沥青表面处治和沥青贯入式两种 前者是用沥青和集料按层铺法或拌合法铺筑而成的沥青路面(先油后料);后者是指用沥青贯入碎石做面层的路面。(先料后油)100沥青混合料路面压实应按哪些阶段进行?各自的目的是什么?初压初始的压实集料移动 复压附加的压实沥表面青移动 终压表面平整101 沥青路面设计的内容包括哪些?答:沥青路面设计包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选。对于高速公路和一级公路,除了行车道路面外,路面设计还包括路缘带、匝道、硬路肩、加减速车到、紧急停车带、收费站和服务场面的设计、路面排水系统设计。102 路面结构设计的目标是什么?设计原则有哪些?设计目标:原材料的选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比的设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选。1. 根据使用要求及气候、水文、土质、等自然条件,密切结合当地实践经验,将路基路面作为一个整体考虑,进行综合设计。2. 在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、便于养护、节约投资”的原则进行鲁曼设计方案的技术经济比选,选择技术先进,经济合理,安全可靠的方案。3. 应结合当地实践基础,积极推广成熟的科研成果,积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。4. 路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡,有利于施工、养护工作人员的健康与安全。5. 为确保工程质量,应尽可能选择有利于机械化、工厂化的设计方案。6. 对于地处不良地基的路段,为了适应路基沉降、稳定周期较长的特点,路面结构可以遵循“一次设计,分期修建”的方案。103 我国沥青路面设计规范采用的设计理论、设计方法是什么?经验法主要通过试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、车辆荷载和路面使用性能之间的关系。力学经验法应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量,建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型,路面设计按使用要求,运用关系模型完成结构设计。1经验法 2. 力学经验法104弹性层状体系的基本假定有哪些?1.各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各项同性的,以及位移和变形是微小的。2.最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大,其上各层厚度为有限,水平方向为无限大。3.各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处,其应力、变形和位移为零。4.层间接触情况,或者位移完全连续,或者层间仅竖向应力和位移连续无摩阻力5.不计自重105 何谓轴载换算?换算时应遵循哪些原则?答:道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算为某一标准轴载的当量通行次数各种轴载的作用次数进行等效换算的原则是:统一路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。106 为什么要进行路面结构组合设计?设计时应遵循哪些原则?答:路面结构组合设计根据道路的交通等级与气象、水文等自然因素,合理的选择与安排路面结构的各个层次,确保在设计使用期内,承受行车荷载和自然因素的共同作用下,充分发挥各结构层的最大效能,使整个路面结构满足满足技术经济合理的要求。遵循的原则:1.保证路面表面使用品质长期稳定。2.路面各结构层的强度、抗变形能力与各层次的力学响应相匹配 3.直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳定性下降的结构层次应提高其抵御能力。4.充分利用当地材料,节约外运材料,做好优化选择,降低建设与养护费用。107 如何选择沥青面层结构以及沥青路面基层、垫层? 答:沥青面层应满足功能性和结构性的使用性能要求。表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务功能,同时具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质。中下面层应具有一定的密水性、抗抗剥离,高温或重载条件下,沥青混合料具有较高的抗剪强度,下面层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其它性能要求。沥青路面基层:基层承担着沥青面层向下传递的全部荷载,支撑着面层,确保面层发挥各项重要的路面性能。承受着由于土基水温状况多变而发生的地基支承力变化的敏感性,使之不影响沥青面层的正常工作。要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。垫层:地下水位高,排水不良,路基经常处于潮湿、过湿状态的路段;排水不良的土质路堑,有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段;季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段,可能产生冻胀需设防冻垫层的路段;基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。108 垫层有哪几种类型?各起什么作用?答:1.防水垫层 2.排水垫层3.防污垫层4.防冻垫层 防水垫层:隔断地下水源、防止自上而下的渗透和污染。 排水垫层:排除通过路基顶面渗入的潜水、泉水、和毛细水上升。 防污垫层:防止路基土浸入路面污染结构。 防冻垫层: 保护路面不受冻胀和翻浆的危害。109 沥青路面结构设计的控制指标指的是什么?说明其含义?答:路面结构的路标弯沉、 面层和基层层底拉应力弯沉是表征路面结构总体刚度的指标。在荷载相同,土基支承相同的条件下,弯沉越小表明总体刚度越大,因此它的抗变形能力与抗压力、抗弯曲的能力也大110 简述沥青路面弯沉和基层拉应力计算图示并画图说明?答:见陈老师给的PPT111 简述新建沥青路面厚度设计的步骤?答:1.根据设计任务书的要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标,分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次,确定交通量等级,面层类型,并计算设计弯沉值ld和容许弯拉应力 2.按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,沿线将路基划分为若干段。确定各段的路基回弹模量3.参考本地区工程经验,拟定若干个结构组合与厚度方案,根据选用的材料进行配合比设计,测定各结构层材料的抗压回弹模量与抗压强度,确定各结构层的设计参数Ei ,4.计算路面结构表面的弯沉Ls以及结构层层底弯拉应力5.根据设计标准。采用多层弹性理论设计程序计算路面结构设计层的厚度。6.对于季节性冰冻区,应验算防冻层厚度是否满足要求。若不满足,则可增加防冻层厚度,达到规定厚度,以满足防冻要求7.进行技术经济方案比较,选定最佳路面结构方案。112 沥青路面补强结构设计包括哪些步骤?答:现有路面结构状况状况调查、弯沉评定、补强厚度计算113 何谓路表弯沉、回弹弯沉和计算弯沉?确定拟定结构的计算回弹弯沉是为何要对理论弯沉进行修正,怎样修正?答:路表弯沉是指,在标准轴载作用下测点处出现的回弹变形的大小,它反映了路面结构整体的抗变形能力,即路面整体结构的总刚度 回弹弯沉指的是路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形,卸载后能恢复的那一部分变形。 计算弯沉:114 水泥混凝土路面有哪些类
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