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【正文】 1mm）的變形壓力曲線。 路面承受行車荷載反復作用達到臨界破壞狀態(tài)時的最大疲勞應力。 二、選擇題 b； c； cd； b； c； abc； abd。 三、判斷題（正確√、錯誤） √； √； √； 4； √； √； √； √； 9； √； 1√； 1√。 四、簡答題 以經(jīng)驗或試驗為依據(jù)的經(jīng)驗法。具有代表性的方法有三個：①美國加州承載比法（簡稱 CBR 法）；②美國各州公路工作者協(xié)會法（簡稱 AASHO 或 AASHTO法）；③典型結(jié)構(gòu) ,經(jīng)驗厚度法（在法、英和德國流行）。 以力學分析為基礎，考慮環(huán)境、交通條件以及材料特性為依據(jù)的理論法。 30 多年來，有關(guān)理論法的研究取得了很大進展，許多國家相繼提出較完整的設計體系。目前理論法對瀝青路面的應力、形變和位移的分析，大多應用彈性層狀體系理論，并采用電算的方法。 解題方法：求解時，將車輪荷載簡化為圓形均布荷載（垂直荷載和水平荷載），并 在圓柱坐標體系中分析各分量用彈性力學方法列出平衡方程求解。 主應力計算：在瀝青路面的結(jié)構(gòu)計算中，通常要驗算路面結(jié)構(gòu)層的強度，故需計算彈性層狀體系在荷載作用下產(chǎn)生的主應力。由彈性力學可知，可用圓柱坐標表示的空間問題的三個主應力同各應力分量之間的關(guān)系求解。 沉陷是路面在車輪作用下表面產(chǎn)生的較大凹陷變形，有時凹陷兩側(cè)伴有隆起現(xiàn)象出現(xiàn)，當沉陷嚴重時，超過結(jié)構(gòu)的變形能力，在結(jié)構(gòu)層受拉區(qū)產(chǎn)生開裂而形成縱裂，且有可能逐漸發(fā)展成網(wǎng)裂。 形成原因：路基土的壓縮。設計標準：可用路基土的垂直壓應力或垂直壓應變作為設計指標 。如：路基表面由車輪荷載作用產(chǎn)生的垂直應力（用彈性層狀體系理論求得）≤路基土的容許垂直壓應力。 14 沉陷示意圖 車轍是路面的結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實，以及結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。車轍是高級瀝青路面的主要破壞型式。這類路面的使用壽命較長，即使每一次行車荷載作用產(chǎn)生的殘余變形量很小，而多次重復作用累積起來的殘余變形總和也將會較大，足以影響車輛的正常行使。 影響因素：路面車轍同荷載應力大小，重復作用次數(shù)以及結(jié)構(gòu)層和土基的性質(zhì)有關(guān)。 設計標準：有代表性的控制車轍深度的指 標有兩種：①路面各結(jié)構(gòu)層包括土基的殘余變形總和，路面的計算總殘余變形（由各結(jié)構(gòu)層殘余變形經(jīng)驗公式確定）≤容許總殘余變形（由使用要求確定）。②路基表面的垂直變形，路基表面的垂直應變（由彈性層狀體系理論求得）≤路基表面容許垂直應變（由路基殘余變形和荷載應力、應力重復次數(shù)及路基土彈性模量之間的經(jīng)驗關(guān)系確定）。 疲勞開裂是路面在正常使用情況下，由行車荷載的多次反復作用引起的。 疲勞開裂的特點：路面上顯著的永久變形，開裂開始大都是形成細而短的橫向開裂，繼而逐漸擴展成網(wǎng)狀，開裂的寬度和范圍不斷擴大。 疲勞開裂的 原因：瀝青結(jié)構(gòu)層受車輪荷載的反復彎曲作用，使結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生的拉應變（或拉應力）值超過材料的疲勞強度（它較一次荷載作用的極限值小很多），底面便開裂，并逐漸向表面發(fā)展。 疲勞壽命：結(jié)構(gòu)層達到臨界疲勞狀態(tài)時所承受的荷載重復次數(shù)。 影響因素：重復應變（或應力）大小、路面的環(huán)境因素。 通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場路段的觀測，可以建立路面或結(jié)構(gòu)層材料承受重復荷載次數(shù)與重復應變（或應力）大小之間的關(guān)系，即疲勞方程或疲勞曲線。 設計標準：用結(jié)構(gòu)層底面的拉應變或拉應力不超過相應的容許值控制設計，即：分別按彈性層狀體系理論計算的 結(jié)構(gòu)層底面的最大拉應變或拉應力≤分別由疲勞方程確定的該結(jié)構(gòu)層容許拉應變和容許拉應力。 當瀝青路面受到較大的車輪水平荷載作用時（例如經(jīng)常啟動或制動路段及彎道、坡度變化處等），路面表面可能出現(xiàn)推移和擁起。造成這種破壞的原因是，車輪荷載引起的垂直力和水平力的綜合作用，使結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生的剪應力超過材料的抗剪強度。同時也與行駛車輪的沖擊、振動有關(guān)。 設計標準：用面層抗剪強度標準控制設計。即：面層中可能產(chǎn)生的最大剪應力（由彈性層狀體系理論計算的各應力分量求得）≤材料的容許剪應力。 路面結(jié)構(gòu)中某些整體性結(jié)構(gòu)層 在低溫（通常為負溫度）時，由于材料收縮受限制而產(chǎn)生較大的拉應力，當它超過材料相應條件下的抗拉強度時便產(chǎn)生開裂。由于路面的縱向尺度遠大于橫向，低溫收縮時側(cè)向約束不大，故這種開裂一般為橫向間隔性的裂縫，嚴重時才發(fā)展為縱向裂縫。 設計標準：低溫時結(jié)構(gòu)層材料因收縮受約束而產(chǎn)生的溫度應力≤該溫度時材料的容比拉應力。 在潮濕和某些中濕路段上修筑瀝青路面時，由于瀝青層不透氣，使路基和基層中水份蒸發(fā)的通路被隔斷，因而向基層積聚。如果基層材料中含土最多（如泥結(jié)碎石、級配礫石），尤其是土的塑性指數(shù)較大時，遇水變軟，強度和 剛度急劇下降，結(jié)果導致路面開裂破壞。所以瀝青路面的基層一般應選擇水穩(wěn)性好的材料，在潮濕路段及中濕路段尤應如此。 五、論述題 路面彎沉是路面在垂直荷載作用下，產(chǎn)生的垂直變形。路面彎沉不僅能夠反映路面各結(jié)構(gòu)層及土基的整體強度和剛度，而且與路面的使用狀態(tài)存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，同時彎沉值的測定也比較方便。 我國現(xiàn)行的瀝青路面設計方法采用設計彎沉作為路面整體剛度的設計指標。高速公路、一級公路和二級公路的瀝青路面除了按彎沉設計路面結(jié)構(gòu)之外，還須對瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層進行層底拉應力的驗算。城市道路路面 設計尚須進行瀝青混合料面層的剪應力驗算。 荷載影響：作用在路面上的行車荷載，通常包括垂直力和水平力。路面在垂直力作用下，內(nèi)部產(chǎn)生的應力和應變隨深度向下而遞減。水平力作用產(chǎn)生的應力、應變，隨深度遞減的速率更快。路面表面還同時承受車輪的磨耗作用，因此，要求路面面層具有足夠的強度和抗變形能力，在其下各層的強度和抗變形能力可自上而下逐漸減小。 15 層次安排：按照這種原則組合路面時，結(jié)構(gòu)層的層數(shù)愈多愈能體現(xiàn)強度和剛度沿深度遞減的規(guī)律。但就施工工藝、材料規(guī)格和強度形成原理而言，層數(shù)又不宜過多，也就是不能使結(jié)構(gòu)層的厚 度過小。宜自上而下由薄到厚。 瀝青路面相鄰結(jié)構(gòu)層材料的模量比對路面結(jié)構(gòu)的應力分布有顯著影響，是合理確定結(jié)構(gòu)層層數(shù)，選定適宜結(jié)構(gòu)層材料的重要考慮因素。根據(jù)分析和經(jīng)驗，基層與面層的模量比應不小于 ，土基與基層或底基層的模量比宜為 ～ 。 新建瀝青路面的結(jié)構(gòu)厚度計算，首先確定路面彎沉、拉應力和面層剪應力的計算圖式，分別見下圖。圖中 A 點是路表彎沉的計算點，位于雙圓均布荷載的輪隙中間，驗算瀝青混凝土層底部拉應力時，應力最大點在 B 和 C 兩點之間，可分別計算圖中點 B、 D、 C、 E 的應力，然后確定最大應 力?？紤]到路面實際使用情況以及計算的合理性，在進行彎沉計算或驗算層底拉應力時，層間接觸條件設定為完全連續(xù)體系。 路表彎沉值計算圖式 瀝青混凝土層和半剛性層的層底拉應力計算圖式 根據(jù)設計任務書的要求，確定路面等級和面層類型，計算設計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值。 按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段（在一般情況下路段長度不宜小于 500m，若為大規(guī)模機械化施工，不宜小于 1km），確定各路段土基回彈模量值。 根據(jù)已有經(jīng)驗和規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)，擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案， 根據(jù)選用的材料進行配合比試驗及測定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設計參數(shù)。 根據(jù)設計彎沉值計算路面厚度。對高速公路、一級公路、二級公路瀝青混凝土面層和半剛性基層材料的基層、底基層，應驗算拉應力是否滿足容許拉應力的要求。如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比，提高材料極限抗拉強度，再重新計算。 第十四章 水泥混凝土 路面 工程 試題： 一、名詞解釋 水泥混凝土路面 。 普通混凝土路面 。 混凝土板橫縫 。 縮縫的作用 。 縮縫的作用 。 混凝土路面施工縫 。 縱縫 。 二、選擇題 在混凝土板的施工技術(shù)中，當兩側(cè)模板安裝好后，即在需要設置傳力桿的（ ）脹縫或縮縫位置上設置傳力桿。 a、 脹縫； b、縮縫； c、縱縫； d、 橫縫。 16 混凝土強度的增長主要依靠水泥的水化作用。當水結(jié)冰時，水泥的水化作用即停止，而混凝土的強度也就不再增長，而且當水結(jié)冰時體積會膨脹，促使混凝土結(jié)構(gòu)松散破壞。因此，混凝土路 面應盡可能在氣溫高于（ ）時施工。 a、 5℃； b、 3℃； c、 5℃； d、 25℃。 混凝土路面在持續(xù)寒冷和晝夜平均氣溫低于（ ），或混凝土溫度在 5℃以下時，應停止施工。 a、 5℃； b、 3℃； c、 5℃； d、 25℃。 在氣溫超過 （ ） 時施工，應防止混凝土的溫度超過 30℃，以免混凝土中水分蒸發(fā)過快，致使混凝土干縮而出現(xiàn)裂縫，必要時可采取下列措施： a、 5℃； b、 3℃； c、 5℃； d、 25℃。 三、判斷題（正確√、錯誤） 根據(jù)對材料的要求及組成分：普通混 凝土（又稱素混凝土包括碾壓混凝土路面）路面；鋼筋混凝土路面；連續(xù)配筋混凝土路面；預應力混凝土路面；裝配式混凝土路面；鋼纖維混凝土和混凝土小塊鋪筑的路面。（ ） 混凝上面層是由一定厚度的混凝土板所組成，它具有熱脹冷縮的性質(zhì)。溫度的變化會形成板的中部隆起的趨勢、板的周邊和角隅發(fā)生翹起的趨勢。這些變形會造成板的斷裂或拱脹等破壞。（ ） 混凝土板一般采用矩形，縱向和橫向接縫一般垂直相交，縱縫兩側(cè)的橫縫不得互相錯位。（ ） 混凝土板的施工程序：①安裝模板；②設置傳力桿；③混凝土的拌和與運 送；④混凝土的攤鋪和震搗；⑤接縫的設置；⑥表面整修；⑦混凝土的養(yǎng)生與填縫。（ ） 為保證行車安全，混凝土表面應具有粗糙抗滑的表面。最普通的做法是用棕刷順橫向在抹平后的表面上輕輕刷毛；也可用金屬絲梳子梳成深 l～ 2mm 的橫槽。還有用鋸槽機將路面鋸割成深 5～ 6mm、寬 2～ 3mm、間距 20mm 的小橫槽。也可在未結(jié)硬的混凝土表面塑壓成槽，或壓人堅硬的石屑來防滑。（ ） 四、簡答題 簡述 脹縫 構(gòu)造中 的縫寬、 傳力桿和墊枕 技術(shù)要求。 簡述縮縫構(gòu)造中縫形式及尺寸、傳力桿技術(shù)要求。 簡述縮縫構(gòu)造中施 工縫技術(shù)要求。 簡述橫縫構(gòu)造技術(shù)要求。 簡述縱縫構(gòu)造技術(shù)要求。 簡述縱橫縫的布置技術(shù)要求。 簡述面層混凝土材料的要求。 混凝土路面施工時，為保證工程質(zhì)量，需要控制和檢查的主要項目。 混凝土路面竣工驗收的主要項目。 五、論述題 論述與其它類型路面相比，混凝土路面具有的優(yōu)缺點。 論述水泥混凝土路面構(gòu)造中土基不均勻支承因素與控制方法。 論述水泥混凝土路面構(gòu)造中設置基層的目的與技術(shù)要求。 參考答案： 一、名詞解釋 水泥混凝土路面是一種高級路面，俗稱白色路面，以混凝土路面板 和基（墊）層所組成的路面。 指除接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外不配置鋼筋的混凝土路面。 橫向接縫是垂直于行車方向的接縫。分類：縮縫、脹縫和施工縫。 脹縫保證板在溫度升高時能部分伸張，從而避免產(chǎn)生路面板在熱天的拱脹和折斷破壞，同時脹縫也能起到縮縫的作用。 縮縫保證板因溫度和濕度的降低而收縮時沿該薄弱斷面縮裂，從而避免產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。 混凝土路面每天完工以及因雨天或其它原因不能繼續(xù)施工時，而形成的縫。施工縫應盡量做到脹縫處。如不可能，也應做至縮縫處，并做成施工縫的構(gòu)造形式。 指平行于 混凝土路面行車方向的那些接縫?？v縫間距一般按 3～ ，這對行車和施工都較方便。 二、選擇題 ab； c； a； d。 三、判斷題（正確√、錯誤） √； √； √； √； √。 17 四、簡答題 縫寬：縫隙寬約 20～ 25mm。如施工時氣溫較高，或脹縫間距較短，應采用低限；反之用高限。縫隙上部 3～ 4cm 深度內(nèi)澆灌填縫料，下部則設置富有彈性的嵌縫板，它可由油浸或瀝青浸制的軟木板制成。 傳力桿：對于交通繁重的道路，為保證混凝土板之間能有效地傳遞荷載，防止形成錯臺，應在脹縫處板厚中央設 置傳力桿。傳力桿一般長 40～ 60cm，直徑 20～ 25mm 的光圓鋼筋，每隔 30～ 50cm 設一根。桿的半段固定在混凝土內(nèi)，另半段涂以瀝青、套上長約 8～ 10cm 的鐵皮或塑料套筒，筒底與桿端之間留出寬約 3～ 4cm 的空隙，并用木屑與彈性材料填充，以利板的自由伸縮。在同一條脹縫上的傳力桿，設有套筒的活動端最好在縫的兩邊交錯布置。 墊枕：由于設置傳力桿需用鋼材，故有時不設傳力桿，而在板下用 100 號混凝土或其它剛性較大的材料，鋪成斷面為矩形或梯形的墊枕。當用爐渣石灰上等半剛性材料作基層時，可將基層加厚形成墊枕，結(jié)構(gòu)簡單， 造價低廉。 為防止水經(jīng)過脹縫滲人基層和土基，還可在板與墊枕或基層之間鋪一層或兩層油毛氈或 2cm 厚瀝青砂。 縫形式及尺寸：縮縫一般采用假縫形式，即只在板的上部設縫隙，當板收縮時將沿此最薄弱斷面有規(guī)則地自行斷裂?？s縫縫隙寬 3～8mm，深度約為板厚的 1/5～ l/4，一般為 5～ 6cm，近年來國外有減小假縫寬度與深度的趨勢。假縫縫隙內(nèi)亦需澆灌填縫料，以防地面水下滲及石砂雜物進入縫內(nèi)。