路基路面工程(B)小知識點(中南林業(yè)科技大學)

1、.路基路面工程小知識點1.選用標準軸載的原因： 作用在路面的設計荷載千變萬化，一般選用一種軸載作為路面結構設計的標準軸載，其他各種軸載按照一定原則換算成標準軸載。2. 軸載換算的基本原則： 等破壞原則：同一種路面結構在不同軸載作用下在使用末期達到相同的損傷程度（破壞狀態(tài)）； 等厚度原則：不同標準軸載設計的路面結構厚度相同。3. 瀝青路面有兩個軸載換算公式；一個是以彎沉為指標的（4.35）；一個是以彎拉應力為指標的（8）。4. 交通荷載分級原因：由于不同等級道路承受不同的交通荷載作用，為了判別道路承受荷載的輕重，公路 瀝青路面設計規(guī)范和公路水泥混凝土路面設計規(guī)范分別進行了交通荷載等級的劃分。瀝青

2、路面交通荷載具體分級為輕交通、中等交通、重交通、特重交通；水泥路面交通荷載具體分級為極重、特重、重、中等、輕。5.疲勞：路面材料在循環(huán)加載下，在某點或某些點產生局部損傷，在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋，并進一步擴展直到完全斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞。疲勞破壞：在低于材料強度極限的循環(huán)加載作用下，材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象稱為疲勞破壞。疲勞強度：是指材料在多次循環(huán)加載作用下出現(xiàn)疲勞破壞所對應的應力（應變）稱為疲勞強度或疲勞應變。疲勞極限：當重復荷載作用次數(shù)為無限大時的最大應力（應變）值即稱為疲勞極限。疲勞壽命：材料在疲勞破壞時所作用的應力(應變)循環(huán)次數(shù)稱為疲勞壽命疲勞曲線：將重復拉應力sr與一次加載破壞的極限拉應力

3、的比值(稱為應力比)或重復拉應變r 作為縱坐標，繪制出sr/sf或r與重復作用次數(shù)Nf的關系曲線，即稱為疲勞曲線。6. 我國確定道路等級時規(guī)定的標準車型是小客車。7. 我國瀝青路面采用抗壓回彈模量和劈裂強度進行設計計算，瀝青混合料的彎沉計算時抗壓回彈模量的試驗溫度為20、彎拉驗算時抗壓回彈模量的試驗溫度為15、劈裂強度的試驗溫度也為15。水泥混凝土路面則采用材料的彎拉彈性模量。8. 路面材料參數(shù)主要包括泊松比和模量，泊松比一般較穩(wěn)定。路面材料的模量值是表征材料剛度特性的指標，常用的測試方法有單軸壓縮試驗、直接劈裂試驗、彎拉試驗等。9. 瀝青路面基層在承載中起主要作用，而水泥路面基層的承載相對次

4、要，主要起提供穩(wěn)定、耐久的下部支撐的作用。10. 基層作用：承上啟下 基層類型：按剛度差異分為三類：柔性基層、半剛性基層和剛性基層。 柔性基層包括碎石類材料和瀝青穩(wěn)定碎石； 半剛性基層指的是以石灰、粉煤灰或水泥等無機結合料穩(wěn)定或綜合穩(wěn)定土； 剛性基層則是指碾壓混凝土、貧混凝土和水泥混凝土。11. 基層類型：按結合料類型分為三類： 無結合料的碎石類材料（如：級配碎石）； 無機結合料的半剛性材料（如：水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石、石灰土等）； 采用瀝青（有機）結合料的瀝青穩(wěn)定碎石等12. 級配碎石柔性基層可以減少、延緩瀝青面層裂縫；半剛性基層是主要的路面結構基層形式；級配碎石基層路面結構抗車轍性能不

5、比半剛性結構差；為提高結構壽命，柔性基層的瀝青層厚度滿足要求。13. 由于半剛性基層材料的抗拉強度遠小于其抗壓強度，因此抗拉強度（劈裂強度）是路面結構設計的主要指標，抗壓強度是材料組成設計的主要指標。14. 半剛性基層修建初期，半剛性材料同時受到干燥收縮和溫度收縮的綜合作用。經過一定齡期的養(yǎng)生，半剛性材料的變形以溫度收縮為主。 15. 無機結合料穩(wěn)定材料的溫縮影響因素：無機結合料穩(wěn)定材料溫度收縮的大小與結合料類型和劑量、被穩(wěn)定材料的類別、粒料含量、齡期等有關。16. 穩(wěn)定細粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜用作高等級道路瀝青路面的基層，原因在于： 穩(wěn)定細粒土的干縮和溫縮性均較穩(wěn)定粗粒

6、土的干縮和溫縮性大很多，因此穩(wěn)定細粒土基層可能會產生相對更加嚴重的收縮裂縫，并反射到瀝青面層上形成反射裂縫； 裂縫產生后，雨水的浸入會加劇瀝青路面的病害； 穩(wěn)定細粒土基層對施工環(huán)境和工序的要求更加嚴格，會導致施工污染或者施工質量差等不利情況。17. 石灰穩(wěn)定不但具有較高的抗壓強度，而且也具一定的抗彎強度，且強度隨齡期逐漸增加。因此，一般可用于低等級公路的基層或底基層。18. 石灰穩(wěn)定土因其水穩(wěn)定性較差，不應做高速公路或一級公路的基層，必要時可以用作底基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段以及其他地區(qū)的過分潮濕路段，也不宜采用石灰土做基層。19. 影響石灰穩(wěn)定材料強度的因素：土質、石灰質量、石灰劑量、含水量

7、、密實度、石灰土的齡期、養(yǎng)生條件（溫度與濕度）20. 石灰穩(wěn)定類基層反射裂縫的防治：（1）設置聯(lián)結層；（2）鋪筑碎石隔離過渡層；（3）提高瀝青下面層抗裂性能21. 水泥穩(wěn)定類一般可用于路面結構的基層和底基層，但水泥土禁止作為高速公路或一級公路路面的基層，只能用做底基層。22. 水泥穩(wěn)定類基層具有良好的整體性、足夠的力學強度、抗水性和耐凍性。其初期強度較高，且隨齡期增長而增長，應用范圍很廣。23. 影響水泥穩(wěn)定土強度的因素：土質、水泥的成分和劑量、含水量、施工工藝及養(yǎng)生。24. 瀝青路面的優(yōu)缺點（與普通水泥路面相比）： （1）表面平整無接縫、行車較舒適； （2）結構較柔，振動小，行車穩(wěn)定性好；

8、（3）車輛與路面的視覺效果好； （4）施工期短、施工成型快，能夠迅速交付使用（在機場跑道、高速公路上尤其需要） ； （5）易于維修，可再利用； （6）強度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大；（缺點） （7）瀝青混合料力學性能受溫度影響大；（缺點） （8）瀝青會老化，瀝青結構層易出現(xiàn)老化破壞。（缺點）25. 裂縫按表觀形態(tài)分有：橫裂、縱裂、網裂、塊裂、不規(guī)則裂縫等。 產生原因： 橫向裂縫：分荷載型和非荷載型，非荷載型又分為瀝青面層縮裂和基層反射裂縫。荷載型因拉應力超過材料疲勞極限引起，從下向上發(fā)展；非荷載型瀝青面層縮裂因冬季瀝青材料收縮產生的應力大于材料強度引起，反射裂縫因基層收縮開裂向面層延伸引起。

9、 縱向裂縫：路面分幅攤鋪時，接縫未處理好；路基原因等引起失穩(wěn)。 網裂：上述裂縫未及時處理，水滲入所致；結構強度不足；瀝青老化等26. 車轍是瀝青路面的主要破壞型式 ，對于半剛性基層瀝青路面，車轍主要發(fā)生在中面層或瀝青表層。原因：1）瀝青混合料高溫穩(wěn)定性不足，塑性變形累積；2）路面結構及路基材料的變形累積；3）車輛渠化交通的荷載磨耗 磨耗型車轍。車轍形成過程可分為三個階段：初始階段的圧密過程 瀝青混合料的側向流動 礦質集料的的重新排列及礦質骨架的破壞27. 瀝青路面設計的內容：結構組合設計 材料組成設計 厚度設計驗算 結構方案比選 路肩構造設計 排水系統(tǒng)設計28. 瀝青路面按強度構成原理分為密實

10、型和嵌擠型兩大類；按施工工藝可分為層鋪法、路拌法和廠拌法3類；按路面技術特性分為瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治五種。29. 層鋪法修筑的瀝青路面包括瀝青路面處治和瀝青貫入式兩種；路拌瀝青面層，通過就地拌和，瀝青材料在礦料中分布比層鋪法均勻，可以縮短路面的成型期，但因所用的礦料為冷料，需使用粘稠度較低的瀝青材料，故混合料的強度較低；廠拌法分為熱拌熱鋪和熱拌冷鋪兩種，其使用較粘稠的瀝青材料，且礦料經過精選，因而混合料質量高，使用壽命長，但修建費用也較高。30. 瀝青混合料壓實影響因素：壓實溫度、壓實速度、壓實應力（功）、瀝青用量等。31. 按密實原則和嵌擠原則構成

11、的瀝青混合料的典型結構類型有三種：密實懸浮結構、骨架空隙結構、骨架密實結構。32. 瀝青混合料的強度取決于集料顆粒間的摩擦力和嵌擠力、瀝青膠結料的黏結性以及瀝青與集料之間的黏附性。33. 冬季氣溫低，瀝青混合料黏滯度高，松弛時間長，顯示彈性性質；夏季黏滯度低，松弛時間大大降低，則為彈、黏、塑性，取決于作用時間。34. 瀝青混合料的抗拉強度同瀝青的性質、瀝青含量、礦質混合料的級配、測試時的溫度、加載速度等因素有關。35. 影響瀝青混合料抗彎拉強度的因素：瀝青的性質、瀝青的用量、礦料的性質、混合料的均勻性、荷載重復次數(shù)、加載速度、溫度狀況等。36. 高溫穩(wěn)定性不足：有車轍、推移、擁包、搓板、泛油等

12、病害產生。37. 我國瀝青路面一般采用半剛性基層瀝青面層，基層強度高，因此一般不會出現(xiàn)結構性車轍；由于面層集料一般采用玄武巖，因此磨耗性車轍也少見；所以一般為失穩(wěn)性車轍，因此必須提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，即提高黏結力和內摩阻力。即： i)從集料方面：集料破碎面多，石質堅硬，具有良好的表面紋理和粗糙度； 集料級配良好，有足夠數(shù)量粗集料形成空間骨架結構； 配合比設計合理，注重壓實； ii)從瀝青方面：使用黏度高的改性瀝青或添加纖維； 提高瀝青材料的黏稠度； 控制瀝青與礦粉的比值，嚴格控制瀝青用量。38. 瀝青路面存在兩類低溫開裂形式：低溫縮裂：降溫時瀝青混合料的體積收縮，溫度應力超過混合料極限抗

13、拉強度，裂縫由上而下發(fā)展；溫度疲勞裂縫：路面在低于極限抗拉強度的溫度應力反復作用下開裂，發(fā)生在溫度頻繁變化的地區(qū)；39. 瀝青混合料高溫穩(wěn)定性評價方法：單軸壓縮試驗 馬歇爾試驗 蠕變試驗 輪轍試驗 簡單剪切試驗40. 瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法：間接拉伸試驗 直接拉伸試驗 蠕變試驗 約束試件溫度應力試驗 應力松弛試驗 彎曲破壞試驗 41. 瀝青路面低溫開裂的影響因素：瀝青性質、氣溫狀況、瀝青老化程度、路基的種類和路面層次的厚度、面層與基層的黏結狀況、基層所用材料的特性、行車的狀況等?？刹扇〉念A防措施：1）使用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青； 2）使用含臘量低的瀝青，使用應力松弛性能好的改性瀝

14、青，摻加纖維；3）使用較細的混合料類型，設置應力吸收層。42. 瀝青路面水穩(wěn)定性評價方法：煮沸試驗 浸水馬歇爾試驗 凍融臺座試驗法 浸水間接拉伸試驗 凍融劈裂試驗 浸水車轍試驗43. 瀝青路面疲勞性能影響因素：加載條件 材料性質 環(huán)境溫度44. 瀝青路面的耐老化性能主要影響因素： 瀝青性能、環(huán)境情況（光，氧，水，荷載）、混合料形態(tài)（空隙率等）老化原因：膠質、芳香分和飽和分（揮發(fā)）含量減小，瀝青質含量增加；空氣的氧化作用，使瀝青組分發(fā)生變化；瀝青分子結構的硬化（聚合作用）。導致瀝青使用性能變壞，從而影響了路面的耐久性。45. 瀝青路面的破壞：疲勞、開裂、車轍、推擠 控制疲勞的指標 應變 應力 彎

15、沉(我國) 控制開裂的指標 應變 應力 控制車轍的指標 RD，土基頂面壓應變 控制推擠的指標 剪切應力或剪切應變46.我國公路瀝青路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標。 對瀝青混凝土面層和整體性材料的基層、底基層應進行層底拉應力的驗算，城市道路尚須進行瀝青面層的剪應力驗算。47.路面結構層的厚度的確定應滿足結構整體剛度（即承載力）與瀝青層或半剛性基層、底基層抗疲勞開裂的要求。48.水對路面的影響： 1）降低路面材料強度； 2）加快路面材料損壞； 3）唧漿、沖刷；4）使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。49.普通混凝土路面的特點： （1）強度

16、高（抗壓強度、抗彎拉強度） （2）穩(wěn)定性好（水穩(wěn)定性？ 溫度穩(wěn)定性？） （3）耐久性好（疲勞性能 使用2040年或更長） （4）夜間行車效果好 （5）使用初期養(yǎng)護費用少（但是后期比較高）50.普通混凝土路面的缺點： （1）初期造價高（目前與進口瀝青比造價已不高，且瀝青路面使用壽命也長，因此單位 年費用更低）； （2）對水泥和水需求量大，總體污染（水泥生產）； （3）噪聲大、行駛舒適性差（尤其是錯臺后）； （4）有接縫（受力薄弱、行車舒適性差、易進水）； （5）修筑周期長，開放交通遲（維修交通影響大） ； （6）養(yǎng)護維修困難； （7）對路基沉降均勻性要求高。51. 引起水泥混凝土路基不均勻支承的

17、可能原因及處治措施： 1）不均勻沉陷：壓實不均勻、填挖結合處理不佳、路基未充分固結（施工期沉降不穩(wěn) 定）； 2）不均勻凍脹：含水量在等溫面分布不均勻、土質不均勻； 特殊土質：膨脹土、濕陷性黃土等，加上含水量變化。 處置方法：土質摻配均勻、控制壓實含水量、排水加固及設墊層52. 水泥混凝土路面的基層的作用： 支承路面板 防唧泥 防冰凍 防毛細水對基層的影響 提供施工平臺53. 普通混凝土、鋼筋混凝土、碾壓混凝土或鋼纖維混凝土面層板一般采用矩形。其縱向和橫向接縫應垂直相交 , 縱縫兩側的橫縫不得相互錯位。54. 水泥混凝土路面排水系統(tǒng)的組成： 路面表面排水 方式：主要通過設置橫坡，迅速排除降雨。行

18、車道路面應設單向或雙向橫破，坡度1%-2%， 路肩宜稍大。 中央分隔帶和路肩排水 方式：主要采用設置排水盲溝的方式。 路面結構內部排水 方式：通過設置排水墊層/基層。55. 水泥混凝土路面的接縫的設置目的： 水泥混凝土硬化過程中的收縮； 施工過程應設置橫向工作縫和縱向工作縫； 混凝土面板的熱脹冷縮。56. 水泥混凝土路面橫向接縫包括：縮縫、脹縫和施工縫。因施工不連續(xù)，暫時停止施工時要設置施工縫，常設置在縮縫、脹縫位置處，必須添加傳力鋼筋，保證縱向整體性?？s縫間距一般46m，同板長，根據氣溫狀況、地質水文情況選擇，如：5m×4m的板塊，按5m固定間距設置縮縫。57. 水泥混凝土路面的縱

19、向接縫設置原因： 混凝土攤鋪機僅能攤鋪一個車道寬度，縱縫做成真縫形式（平頭縫） 混凝土攤鋪機全路幅攤鋪，攤鋪寬度兩側做成真縫；攤鋪寬度范圍內按照車道寬度設 置縱縫，做成假縫或者企口縫； 縱縫的位置： 根據路面設計寬度，按34.5m設置，一般等間距。 一般選擇在車道標線處；靠近中央分隔帶的內側車道，路緣帶與車道間不另設縱縫； 外側車道，縱縫外移路緣帶寬度； 拉桿的設置： 拉桿：指用于縱縫，以保證板塊間沿道路橫向的聯(lián)系為主要目的設置的鋼筋。一般采 用長度50-70cm、直徑18-20mm、間距1.0-1.5m螺紋筋。 拉桿設置要求：一般縱縫應設拉桿。58. 水泥混凝土路面設計理論：彈性地基上的小撓

20、度薄板理論。59. 小撓度薄板理論的基本假設： （1）垂直于中面方向形變分量極其微小，可以略去不計 （2）垂直于中面的法線，在彎曲變形前后均保持直線，并垂直于中面，無橫向剪切應變 （3）薄板中面內的各點都沒有平行于中面的位移 板與地基接觸的假設： （1） 完全接觸假設：始終接觸吻合，且可自由滑動（是在剛度差異大、板平面變形微小情況下的近似），即接觸面不脫空且剪應力視為零。 （2）沒有摩擦假設：板和地基之間沒有摩擦，可以自由活動。 地基模型假定 ： （1）彈性半空間地基假定； （2）文克勒地基假設。60.混凝土板斷裂時發(fā)生時的兩種可能破壞狀態(tài)： （1）板在重復荷載（以100kN為標準的累計標準軸

21、次）作用下產生疲勞斷裂。 （2）板在單次最重荷載（一次性作用，大于100kN）作用下產生突然斷裂。 公式左邊三項分別代表：可靠度系數(shù)、在臨界荷位產生的荷載疲勞應力和溫度疲勞應力、極重荷載在臨界荷位產生的最大應力、在臨界荷位產生的最大翹曲應力； 右邊：水泥混凝土彎拉強度標準值。61. 水泥混凝土面板應具有足夠的強度、耐久性、表面抗滑、耐磨、平整等良好的路用性能，一般采用設接縫、不配筋的普通混凝土面板。在交通荷載等級為重交通以上的，可增設角隅鋼筋，對有些基礎薄弱、未設傳力桿或與其他構造物銜接的位置需要配縱向鋼筋。62. 路面結構分析力學模型 彈性地基單層板模型 適用于粒料基層上混凝土面層，舊瀝青路

22、面加鋪混凝土面層；面層板底面以下部分按彈性地基處理。 彈性地基雙層板模型 適用于無機結合料類基層或瀝青類基層上混凝土面層，舊混凝土路面上加鋪分離式混凝土面層。 復合板模型 適用于兩層不同性能材料組成的面層或基層復合板。63. 綜合模量的計算假定： 單層水泥混凝土路面板下，以粒料類材料作基層時，將粒料層及其以下層看作地基，包含粒料層本身； 單層水泥混凝土路面板下，以非粒料層為基層時，將基層（不含基層本身）以下各層看作地基； 結合式雙層板下，無論基層材料類型，將基層（包含基層本身）以下各層看作地基； 舊瀝青路面加鋪水泥混凝土路面板時，以舊路面頂測試的指標換算出當量回彈模量。64. 施工方法歸類：人工、簡易機械化、機械化、水力機械化、爆破 65. 級配碎石層的組成設計目標： 好的透水性 高的CBR值 高的回彈模量 較好的抗永久變形的能力66.級配碎石基層的施工要求 嚴格控制碎石原材料的質量。嚴格控制碎石原材料強度、壓碎值、集料中<0.5 mm細料的塑性指數(shù)。 嚴格控制級配碎石基層材料的級配組成。從而獲得高密實度、高強度及保證具有良好透水性的關鍵因素。 高密實度級配碎石基層。高密實度(壓實度100)是保證碎石基層具有高強度(CBR值)和良好抗永久性變形性能的重要保證。67. 瀝青混合料的拌和控制要點：集料加熱溫度、瀝青加熱溫度、混合料拌和溫度、拌和時間、瀝青用量、級配。 瀝青混合料