工程实务市政公用工程精讲班第四讲讲义
1K411050 道路工程的基本知识
1K411051 道路的级别及类别
（1）路面的分级
根据我国现行道路技术标准，通常按路面的使用品质、材料组成类型及结构强度和稳定性将路面分为四个等级。
面层类型、路面等级与道路等级表1K411051
路面等级
面层主要类型
使用年限（年）
适应的道路等级
高级路面
水泥混凝土
30
高速、一级、二级公路；城市快速路、主干路
沥青混凝土、厂拌沥青碎石。整齐石块和条石
15
次高级路面
沥青入碎（砾）石。路拌沥青碎石
12
二级、三级公路；城市次干路、支路
中级路面
沥青表面处治
8
泥结或级配碎（砾）石，水结碎石，其他粒料，不整齐石块
5
三级、四级公路
低级路面
各种粒料或当地构料改善土（如炉渣土、砾石土和砂砾土等）
5
四级公路①高等级路面：路面强度高、刚度大、稳定性好是高等级路面的特点。
②次高等级路面：
③中等级路面：
④低等级路面：
(2)按力学特性的路面分类
①柔性路面：它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。一般柔性路面包括各种沥青路面、碎（砾）路面、沥青加固土路面。
②刚性路面：它的破坏取决于极限弯拉强度。主要代表是水泥砼路面。
例：水泥砼高级路面的使用年限为（）年
A 8
B 10
C 15
D 30
答案：D
1K411052 路基病害的防治
(1)路基的沉陷
①由于受外界因素影响，路基强度降低，引起沉陷。
②由于路基承载力不足，路基在自重作用下，产生过大的沉降或向两侧挤出。
(2)边坡的滑塌
边坡的滑塌是指路基边坡失稳，具体表现为：
①溜方。②滑坡。③剥落与碎落。④路基沿山坡滑动等。
(3)不良水文、地质条件的影响
(4)保证路堤稳定的措施
①正确设计路基、路面结构层。
②正确选择、填筑和处理路基土。
③保证路基压实质量，提高路基水稳定性。
④正确的地面和地下排水设计。
⑤设置隔离层、隔温层、砂垫层。
⑥加固和防护措施。
例：保证路基稳定的措施中，下列正确的有（）
A 正确设计路基、路面结构层。
B正确选择、填筑和处理路基土。
C加固和防护措施。
D不设置隔离层、隔温层、砂垫层。
E保证路基压实质量，提高路基水稳定性。
答案：A B C E
1K411053 水对道路工程影响的防治
而影响最密切最持久的是地下水。
土中水有固、液、气三种形态，其中液态水有吸着水、薄膜水、毛细水和重力水，其中毛细水可在毛细作用下逆重力方向上升一定高度，在零下温度毛细水仍能移动、积聚，发生冻胀。
从工程地质的角度，根据地下水的埋藏条件又可将地下水分为上层滞水、潜水、承压水。上层滞水分布范围有限，但接近地表，水位受气候、季节影响大，大幅度的水位变化会给工程施工带来困难。潜水分布广，与道路工程关系密切。在干旱和半干旱的平原地区，若潜水的矿化度较高，而水位埋藏较浅，应注意土的盐渍化，盐渍土可使路基出现盐胀和吸湿软化，因此在该地区筑路要做好排水工作，并可以采用隔离层等措施。
要保证路基的稳定性，提高路基抗变形能力，必须采取相应的排水措施或隔水措施，以消除和减轻水的危害。
路基排水分为地面和地下两类。一般情况下可以通过设置各种沟渠、地下排水构筑物甚至是拦蓄宣泄等办法达到迅速排水的目的。
对于沥青面层下的基层要慎重选择，严格控制基层内的细料含量。在潮湿路段，应采用水稳定好并透水的基层。对于冻深较大的季节性冻土地区，应考虑冻胀和翻浆的危害。路面结构除满足其他设计要求外，其总厚度还要满足防冻层厚度的要求，避免路基出现较厚的聚冰带而导致路面开裂和过量的不均匀冻胀。如果面层厚度不够，可设置以水稳定性好的砂砾料或隔温性好的材料组成垫层，来补足面层厚度。
1K411054 土的物理力学基本指标
土的三相(固体颗粒、水和气)组成特性，构成了其许多物理力学特性。土的物理力学基
本指标主要有：
①质量密度；
②孔隙比；
③孔隙率；
④含水量；
⑤饱和度；
⑥界限含水量：黏性土由一种物理状态向另一种物理状态转变的界限状态所对应的含水量；
⑦液限：
⑧塑限：
⑨塑性指数：土的液限与塑限之差值；
⑩液性指数：土的天然含水量与塑限差值与塑性指数之比值；
⑾渗透系数：土被水透过称为土的渗透性，水在土孔隙中流动则为渗流。
⑿内摩擦角与黏(内)聚力：土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力(阻挡剪切)和土的内摩阻力两部分组成，摩阻力又与法向应力成正比，其中内摩擦角反映了土的摩阻性质。因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。
例：土的液限与塑限之差值是（）
A塑性指数
B液性指数
C渗透系数
D 水中孔隙的大小
答案：A
1K411055 沥青混合料结构组成的基本理论
沥青混合料按结构可分为三类：
①悬浮—密实结构：这种由次级集料填充前级集料(较次级集料粒径稍大)空隙的沥青混合料，它具有很大的密度，但由于各级集料被次级集料和沥青胶浆所分隔，不能直接互相嵌锁形成骨架，因此该结构具有较高的黏聚力c，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。
②骨架—空隙结构：此结构粗集料所占比例大，细集料很少甚至没有。粗集料可互相嵌锁形成骨架；但细集料过少容易在粗集料之间形成空隙。这种结构内摩擦角φ较高，但黏聚力c较低。
③骨架—密实结构：较多数量的粗集料形成空间骨架，相当数量的细集料填充骨架间的空隙形成连续级配，这种结构不仅内摩擦角φ较高，黏聚力c也较高。
1K411056 不同挡土墙结构的特点
不同挡土墙结构特点。有重力式、衡重式、钢筋砼悬臂式、钢筋砼扶臂式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等。各种形式的挡墙受力及特点大不相同。
(1)静止土压力
(2)主动土压力
(3)被动土压力
三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。
了解不良工程地质对道路工程的影响
1K411061 了解不良工程地质对道路工程的影响
1K411061 对一般不良工程地质问题的处理措施
不良地质构造对道路边坡造成破坏的处理措施应是以防为主，及时治理。从两方面考虑制定治理措施。一是降低可能变形下滑岩体的下滑力；二是加强可能滑动面上的抗滑力。可采取地面排水、岩体内排水、削坡减重与反压、修支挡构筑物、锚固、灌浆、修护面等措施。
①崩塌是岩块从陡峭边坡(山坡)向下崩落的现象。在设计中应避免使用不合理的高陡边坡，避免大挖大切。在施工中应清除坡面危石或采取坡面加固、调整水流等措施。
②滑坡是大量岩土在重力作用下沿一定滑动面(带)整体向下滑动的现象，是山区主要病害之一。对于滑坡应以防为主，整治为辅。
③泥石流是主要发生在地质不良、地形陡峻的山区或山前区，是突然爆发的、由泥砂石块组成的特殊洪流。泥石流的防治可考虑水土保持、跨越、排导和滞流拦截等措施。
④对于岩溶地区修路应注意了解岩溶发育程度、形态和分布规律，充分利用某些可以利用的岩溶形态，避让或防治岩溶病害对路基稳定造成的影响。
⑤风砂地区的道路应注意对路基的防护和防止砂埋，植物固砂是防治砂害的根本措施。
例：可能造成岩体滑动失稳的岩层面与坡面的关系是（）
A两者倾向一致，岩层面倾角小于坡面倾角
B两者倾向一致，岩层面倾角大于坡面倾角
C两者倾向相反，岩层面倾角小于坡面倾角
D两者倾向相反，岩层面倾角大于坡面倾角
答案：A
1K411062 对软土、湿陷性黄土、膨胀土、冻土工程处理的一般方法
①软土具有较高的天然含水量、大的孔隙比、透水性差、压缩性高、强度低等特点。
常用的处理方法有换填法、挤密法、排水固结法等。
②湿陷性黄土土质较均匀，结构疏松，孔隙发育，在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小，当在一定压力下，受水浸湿土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存在，黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。
为保证路基的稳定，在湿陷性黄土地区施工时可采取灰土垫层法、强夯法、灰土挤密桩等方法进行处理，并采取措施做好路基的防冲、截排、防渗。加筋土挡土墙是黄土地区得到迅速推广的有效的防护措施。
③膨胀土主要由具有吸水膨胀性和失水收缩性黏土矿物组成的，该土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。
膨胀土路基可采取的措施包括用石灰桩、水泥桩等其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良，也可用开挖换填、堆载预压对路基进行加固。同时应采取措施做好路基的防水和保湿。
④冻土分为季节性冻土和多年性冻土两大类。对于季节性冻土，在工程设计中应注意以下几点处理原则和方法来防止路基冻害：
●应尽量减少和防止地面或地下水源的水分在冻结前或冻结过程中渗入路基上部。可抬高路基，使其满足最小填土高度。
●选用不发生冻胀的路面结构层材料，了解不同路面材料、土基及路面下的冰冻深度与温度之间的关系，使土基冻层厚度不超过一定限度。限制土基的冻胀量不超过允许值。
●对于不满足冻胀要求的结构，可采用调整结构层的厚度或采用隔温性能好的材料的措施来满足防冻胀要求。多孔矿渣是较好的隔温材料。
●为防止不均匀冻胀，防冻层厚度（包括路面）应不小于规范要求。
例：道路工程中的软土具有（）特点。
A高的天然含水量、大的孔隙比、压缩性高
B高的天然含水量、小的孔隙比、压缩性高
C 高的天然含水量、透水性好、大的孔隙比
D 低的天然含水量、透水性好、大的孔隙比
答案：A
1K411063 土工合成材料在道路工程中的应用
（1）定义及功能
土工合成材料——以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品，是道路岩土工程中应用的合成材料的总称。具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。
(2)种类与用途
土工合成材料种类有：土工网、土工格栅、土工模袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。
①路堤加筋
②台背路基填土加筋
③过滤与排水
④路基防护：
例：土工合成材料的用途不包括（）
A 路面加筋
B台背路基填土加筋
C过滤与排水
D路基防护
答案;A
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