路基路面工程复习——路基工程

第一章路基路面工程概论一、填空题1、路基是按照路线位置和一定技术要求，用修筑的作为的带状结构物。2、路基工程穿越不同地形地貌和气候区域，面临复杂的自然环境,将这些不同的自然环境条件分类分级，划分为。3、路基采用岩土材料，直接在天然地基或经处理的地基上修筑，路基开挖、填筑和服役主要面临的工程问题属于问题。4、路基作为道路构造物，为路面结构提供稳定的支承，保证行车安全，公路设计与施工中对路基的位置、尺寸、和提出具体的要求。5、根据路基横断面，路基可分为、和半填半挖路基。6、影响路基稳定性的气候条件主要指不同自然环境的和条件。7、公路自然区划制定的三个原则是环境影响、地表气候和自然因素。8、根据车辆荷载对路基的影响，将路基划分为不同层位，对填料强度及压实度提出不同要求，受行车荷载影响的区域称为。路基面以下0～0.3m的区域称为，路基面以下0.3～0.8m（重载交通0.3～1.2m）称为，填方路堤路基面以下0.8～1.5m（重载交通1.2～1.9m）称为。二、选择题1、路基工程的主要特点是：A穿过不同的地形地貌区域的带状结构；B采用岩土材料直接在天然或人工处理的地基上修筑；C作为路面基础的道路结构物，存在变形和稳定问题；D以上全部特点。2、重载交通公路，填方路基分为0～0.3m，0.3～1.2m，1.2～1.9m和1.9m以下四个区域，对填料强度及压实提出不同的要求，主要考虑：　　A重载公路的路基工作区深度可能达到0.3m；B重载公路的路基工作区深度可能达到1.2m；C重载公路的路基工作区深度可能达到1.9m；D温度和湿度对路基的影响深度可能超过1.9m。3、用全年平均温度-20C等值线和一月份平均温度O0C两条等温线,以及海拔1000m和3000m两条等高线，将我国一级公路自然划分为三大地带和七个大区，以下较恰当的是：A主要目的是区分多年冻土、季节冻土和全年不冻土；B一级区划主要划分指标是温度指标；C一级区划的主要划分指标是湿度指标；D一级区划的主要划分指标是高程指标。4、公路二级自然区划是在每个一级区划内再以为依据进一步划分。A年降雨量B年蒸发量C潮湿系数D相对湿度5、工程实践中，路堤分为低路堤、一般路堤和高路堤，主要考虑的因素是：A路基水温状况；B路基变形和稳定性C行车荷载的影响；D以上全部三、简答题1、填方路基和挖方路基有什么特点和要求?填方路基：采用土石方在天然地基或人工处理地基上分层填筑而成，对地基（承载力）、填料（强度与变形）、临界高度（湿度）、沉降变形、边坡稳定性和路基工作区提出不同的要求。挖方路基：通过开挖土石方形成的路基，对路基工作区、路基干湿类型和边坡稳定性提出不同的要求。2、影响路基稳定性的主要因素有那些?地形地貌：主要影响路基断面形式和稳定性（滑动面形状、土压力、滑坡）。地质构造：主要影响地基和边坡稳定性（地层岩性、产状、覆盖层、软土等），地震区还需要考虑地震力。水汶条件：主要影响路基湿度、变形及稳定性（水横穿路基、动水压力）。气候条件：主要考虑冻融、潮湿系数（降雨量与蒸发量）、温度变化对路基稳定性的影响（温度梯度、温度收缩或膨胀）。岩土条件：主要考虑岩土风化、岩土强度、变形和水稳定性对路基的影响。3、不同一级区划和二级区划中的路基工程有哪些差异?一级区划：两条等温线将我国公路自然区划划分为三大地带：多年冻土、季冻土和全年不冻土，路基是否有冻胀、冻融变形方面存在差异。两条等温线和两条等高线将公路自然区划划分为七大区：Ⅰ北部多年冻土区、Ⅱ东部温润季冻区、Ⅲ黄土高原干湿过渡区、Ⅳ东南湿热区、Ⅴ西南潮暖区、Ⅵ西北干旱区和Ⅶ青藏高寒区，除区别是否有冻胀、冻融变形外，不同海拔高度对地形地貌、地质构造、水汶状况、气候条件、岩土性质等均产生影响，从而影响路基稳定性。第二章路基土的特性及设计参数一、填空题1、我国公路用土依据土的、、矿物成份或其余物质含量，将土划分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。2、巨粒土与粗粒土的区分粒径为，粗粒土与细粒土的区分粒径为，砾与砂的区分粒径为。3、粗粒土的级配采用和表示。4、细粒土按塑性图进行分类。采用液限分区，WL<50%称为低液限，WL≥50%称为高液限。细粒土在性图中的位置在A线或A线以上，B线或B线以右，称，记为CH；B线以左，Ip=7线以上时，称，记为CL。细粒土在A线以下，B线或B线以右称为,记为MH；B线以左，Ip=4线以上称，记为ML。5、土的分类使用一系列代号，成分代号G（gravel）表示砾，S（sand）表示砂，C（clay）表示黏土，M（mealy,silt）表示粉土，O（organic）表示有机土；级配代号W（well）表示级配良好，P（poor）表示级配不良；液限高低代号H（high）表示高液限，L（low）表示低液限；特殊代号Y（yellow）表示黄土，R（Red）表示红黏土，E（expansive）表示膨胀土。根据这样的符号规定，GW表示、SP表示、CLO表示、CHE表示、MHR表示、CLY表示。6、路基路面中的水分运动有多种形式，其中：会冲刷路基，需要排水设施排除和对路基进行防护；上升会影响路基湿度，需要设置盲沟、渗沟或隔离层降低上升高度；会在路基中形成动水压力，对路基稳定性产生影响；会发生迁移，影响路基中的有效应力，导致路基长期沉降变形。冻融循环时水发生相变和迁移，导致路基冻胀和融化沉陷。7、路基干湿类型根据公路自然区划和土的类别，按不利季节路基面以下路基工作区内土的确定，分为干燥、中湿、潮湿和过湿四种类型。不同干湿类型对应的分界稠度处路基面离地下水或地表积水的高度称为。8、边坡稳定性分析时需要用到的强度参数有c和φ，称为和。二、选择题1、土的抗剪强度用τ=c+σtanφ表示，这个意味着：A土的黏聚力随抗剪强度增大而增大；B土的内摩擦角随抗剪强度增大而增大；C土的抗剪强度是材料常数；D土具有压硬性。2、粗粒土的级配用不均匀系数与曲率系数表示，根据筛分结果得到某种土的特征粒径如下：D60=5mm，D30=2mm，D10=1mm,以下说法较恰当的是：A级配良好；B级配不良；C连续级配；D间断级配。3、某土样5mm筛孔通过率为90%,2mm筛孔通过率为80%,0.075mm筛孔通过率为30%,细粒土的液限为50%,塑性指数为20，A线为Ip=0.73wL-20，B线为wL=50%，以下说法适当的是：A这种土为粉土质砂；B这种土为黏土质砂；C这种土为含砂高液限黏土；D这种土为含砂低液限粉土。4、路基稳定性分析中，浸水路堤需要考虑动水压力的影响，某路基浸水部分的宽度为20m，渗流路径长度为40m，水头差为4m，浸水面积为120m2，则：A水力比降为i=0.1，动水压力为D=120kN；B水力比降为i=0.1，动水压力为D=12kN；C水力比降为i=0.2，动水压力为D=240kN；D水力比降为i=0.2，动水压力为D=24kN。5、已知某种土的含水率w=20%，湿重度为γ=18kN/m3，孔隙率n=40%,分析浸水路堤稳定性时，这种土在水下的有效重度为：A8kN/m3；B9kN/m3；C15kN/m3；D25kN/m3。6、黏性土的稠度为wc=(wL-w)/Ip，以下说法较恰当的是：Awc=0是流动状态与可塑状态的分界线,这时含水率等于液限；Bwc=1是可塑状态与半固态的分界线，这时含水率等于塑限；C同一种土稠度越大表示土越干硬，稠度越小表示土越湿软；D以上全部7、毛细水上升高度是指毛细管中水的表面张力产生的毛细作用力与重力平衡时的高度，现有某细粒土平均孔隙半径为r=0.003mm，水的表面张力为σ=72×10-3N/m，水与土粒的接触角为θ=600,水的重度为γ=10kN/m3,估算毛细水上升高度为：（毛细作用力的垂直分量按2πrσcosθ计算）A2.4mB1.2mC1.8mD0.6m8、路基填料选择采用CBR试验确定填料强度，贯入深度为2.5mm和5mm时，CBR分别为4%和5%，则这种填料的CBR值为：A4%B4.5%C5%D4%和5%9、高速公路对上路床、下路床、上路堤和下路堤填料CBR要求值分别为8%，5%,4%和3%，某填料最大干密度ρdm=1.80g/cm3，最佳含水率w0=15%，不同击实次数的CBR如下表，这种填料可用于：CBR试验结果击实次数3×273×593×98干密度（g/cm3）1.621.711.80CBR（%）3.05.58.0注：CBR与干密度的关系近似为线性。A路基各种部位；B下路床及以下；C上路堤及以下；D下路堤部位。10、确定路基设计岩土参数时，采用不同的加载方式及排水条件，这是因为岩土材料具有：A压硬性和应力路径相关性；B剪胀（缩）性和应变硬化特性；C流变性和应变软化特性；D各向异性和软化特性。三、计算题1、某一级公路采用柔性基层沥青路面结构，沥青面层总厚度为24cm，级配粒料基层总厚度为40cm,沥青混合料、级配粒料和路床填料的模量分别为E2=1200MPa，E1=120MPa和E0=60MPa，平均重度分别为γ2=26kN/m3,γ1=24kN/m3和γ0=20kN/m3，标准轴载重100kN，试计算荷载应力不超过自重应力1/10时路基工作区的深度。（当量厚度按hei=hiEiE00.4计算，荷载应力按σz=KPz2计算,K取0.5）。解：（1）影响荷载应力的当量厚度为:he1=0.4×120600.4=0.53m，he2=0.241200600.4=0.80m（2）荷载应力为：σz=0.5×50(z+1.33)2=25z+1.332(单位：kPa)，坐标原点位于荷载中心以下路基面上。（3）自重应力为：σB=i=02γihi=20×z+24×0.4+26×0.24=20z+15.84（kPa）（4）求路基工作区深度令σz=110σB，得：25z+1.332=20z+15.8410⇒（2z+1.584）(z+1.33)2=25z=1.19m（采用试算法）2、某路基设计基模量要求为E0=40MPa,测得回弹弯沉结果如下表，试计算代表弯沉值和土基回弹模量，并判断这段路基是否合格。标准弯沉车轴重P=100kN,轮迹当量圆半直径D=21cm,轮胎接地压力p=0.7MPa。回弹弯沉测试结果（0.01mm）K120+100+120+140+160+180+200+220+240+260+280+300+320弯沉值150140160170120190140130180140150160平均l=152(0.01mm)标准差s=20(0.01mm)解：（1）经检查，无弯沉超过平均值±2倍标准差的特异点，代表弯沉值为：l1=l+s=172(0.01mm)（2）回弹模量按下式计算：E0=2pδl1(1-μ2)α,（其中系数α=0.712,泊松比μ=0.35）。E0=2×0.7MPa×10.5cm172×10-3cm(1-0.352)×0.712=53.4MPa，满足设计要求四、简答题1、路基稳定性分析中采用黏聚力c和内摩擦角φ两个参数,为什么不直接采用抗剪强度τf?土的强度理论采用τ=c+σtanφ,其中黏聚力c和内摩擦角φ是土的特性参数，抗剪强度τf随σ变化而变化，不是土的特性参数。2、水对路基土的强度和变形有什么影响?试用有效应力原理和渗透理论。有效应力原理：σ=σ'+u,路基中某个部位的应力一定时，孔隙水压力越大，有效应力越小，即孔隙水压力增大会降低路基土的强度。通常浸水路基中，黏聚力降低较多，内摩擦角变化不大，因此在受水影响的路基稳定性分析中，通常可取c'=0，φ'=φ。根据渗透理论，当路基中的渗流产生水力梯度时，动水压力为：D=IΩγw，其中I为沿渗流路径方向的水力梯度，Ω为受渗流影响的面积。路基中的水位下降越快，产生的动水压力越大。浸水路基稳定性分析中，要考虑动水压力对稳定性的影响。3、什么是土基回弹模量，什么是地基反应模量，它们之间能够建立联系吗?土基回弹模量：土基平均应力与平均弹性应变的比值，单位为MPa，表示地基（土基）的弹性性质。可采用弯沉测定方法或直径30cm刚性承载板方法测定。地基反应模量：土基单位总变形所能承受的应力，单位为MPa/m。假设地基为弹性地基，地基的应力与该点的变形成正比。可采用直径76cm刚性承载板测定。土基模量反映土的弹性性质，地基反应模量反映地基的总反应，它们的量纲不同，考虑的变形特性也不同。当应力较低，塑性变形较小，接近弹性时，两种模量之间可建立联系。水泥混凝土路面扩散荷载能力较强，路基中的应力较小，可采用土基回弹模量，也可采用地基反应模量作为设计指标，它们之间通过相对刚度半径建立联系。第三章路基设计一、填空题1、路基设计高是指（超高、加宽前的标高），旧路可采用路基中线标高，设中央分隔带的为标高。2、路基宽度是指与之和，包括中间带、路缘石、变速车道、爬坡车道、紧急停车带。3、高于原地面的填方路基又称，低于原地面的挖方路基又称，路基工作区或路基面以下0～0.8m（重载交通0～1.2m）又称为。4、岩土体在重力作用下沿着一定的滑动面整体向下滑动，规模较小时称为，当规模达到一定程度时称。岩体边坡稳定性主要受结构面的影响，在重力作用下整体高速倾倒、脱落称为；土体主要受抗剪强度的影响，在无支护情况下整体下沉、坍落又称。5、路基沉降变形通常由路堤自身的变形和地基变形两部分组成，土路基在自重应力作用下的沉降变形主要由土的和流变变形引起，地基沉降主要是由于路堤对地基的压缩变形引起的，填石路基在水流冲刷产生的作用下，颗粒发生迁移也会造成路基沉降。6、路基设计主要给出横断面设计，路基位置和几何尺寸项目包括平面位置、纵断面高程、路基，表面排水，边坡。7、路基设计需要分层、分部位提出填料和路基要求，以满足变形和稳定性要求；对于特殊地基，需要决定地基承载力和变形特性，做出相应的处理。对填挖交界处、结构物回填等有差异沉降的部位通常需要专门设计。8、路基工作区设计土基回弹模量可通过选择较高强度的填料，现场采用重型标准和较高的来保证，工程中可根据检验来强度和变形性能是否满足设计要求。9、当路基干湿类型或临界高度不满足要求时，需要采取措施降低或隔断。浸水路堤受水影响的部位通常采用填料处理，坡面冲刷需要进行防护。二、选择题1、路基附属设施主要有取土场、弃土堆、护坡道和碎落台等，以下说法较适当的是：A填挖平衡是路基设计的基本原则，设计应少设或不设取土场或弃土堆；B护坡道对路基边坡稳定性有重要影响，因此应平路基标高设置；C碎落台的主要作用是防止边坡碎落堵塞边沟，取消边坡平台对稳定性有利；D由于土质、数量、用地、运输条件等影响，需要合理设计取土场或弃土堆。2、滑动面具有不同的形状，主要原因是：A黏聚力可传递拉应力，黏性土中的滑动，滑动面近似为圆弧；B内摩擦角又称剪切角，在无黏性土中滑动，滑动面近似为平面；C原地面软弱时，滑动面由原地面形状或下伏基岩的走向控制，为折线；D以上全部3、不平衡推力法和传递系数法计算边坡稳定性的主要区别是：A不平衡推力法对抗力取安全系数，传递系数法对剩余下滑力取安全系数；B不平衡推力法不考虑安全系数，传递系数法对剩余下滑力取安全系数；C不平衡推力法对抗力考虑了安全系数，传递系数法没有考虑安全系数；D两者都是计算剩余下滑力，没有区别。4、路基排水构造物的主要用途，下说法有问题的是：A边沟主要排除路基路面范围内少量地面水，不允许其它沟渠水流入；B排水沟主要将路基范围内的水引至路基以外，保护路基不受水害；C渗沟和盲沟都是栏截或降低地下水，其用途没有什么区别；D截水沟的作用主要是排除路基上方的径流，减少边沟负担。5、路基边坡稳定性分析时，对行车荷载影响的处理方法是：A等效成垂直集中荷载作用于滑动体的中心；B等效成均布荷载作用于路基面，按影响深度分布到土体中；C等效成与滑体岩土重度相当的厚度，计入滑体重力中；D高路堤不考虑车辆荷载的影响，低路堤按路基工作区深度分布到土体中。6、软土地基上路基的临界高度按下式确定：Hc=cγNw,其中稳定因数Nw又是与路堤坡角α及软土深度因素λ=d+HH相关，可以推断：A软土地基上的路基失稳为圆弧滑动面；B软土深度对临界高度有影响；C路堤边坡的坡度对临界高度有影响；D以上全部三、计算题1、某路基挖方边坡高度为H=12m，初拟边坡的坡比为1:1.0，土黏聚力c=10kPa，内摩擦角φ=200，分析最危险滑动面如图示：滑体的重力为Q=600kN/m,滑动面与水平方向的夹角为ω=300,试计算抗滑安全系数。解：（1）下滑力为T=Qsinω=600×sin300=300kN/m（2）抗滑力为R=Ntanφ+c∙AD=Qcosωtanφ+c×H/sinω=600cos300tan200+10×12/sin300=429.1kN/m（3）抗滑安全系数为K=RT=429.1300=1.432、在坡积层上填筑的某路堤如图，地基为无黏性土，内摩擦角φ=250，各土块的参数如下表.试判断斜坡地基上路基的稳定性。（安全系数取1.25）土块号1234重力Qi(kN/m)50020001500600αi（0）4020015解：采用剩余推力法（1）土块1下滑力：Q1sinα1=500×sin400=321.4kN/m抗滑力：Q1cosα1tanφFs=500×cos400×tan2501.25=142.9kN/m剩余推力：E1=321.4-142.9=178.5kN/m（2）土块2下滑力：Q2sinα2=2000×sin200=684kN/m抗滑力：Q2cosα2tanφFs=2000×cos200×tan2501.25=701.1kN/m滑块1传递的推力：cosα1-α2-1Fssin⁡(α1-α2)tanφ×E1=cos40-20-11.25sin40-20tan25×178.5=145.0kN/m剩余推力：E2=684-701.1+145.0=127.9kN/m（3）土块3下滑力：Q3sinα3=1500×sin00=0抗滑力：Q3cosα3tanφFs=1500×cos00×tan2501.25=600kN/m滑块2传递的推力：cosα2-α3-1Fssin⁡(α2-α3)tanφ×E2=cos20-0-11.25sin20-0tan25×127.9=103.9kN/m剩余推力：E3=0-600+103.9=-496.1kN/m，不传递。（4）土块4下滑力：Q4sinα4=600×sin150=155.3kN/m抗滑力：Q4cosα4tanφFs=600×cos150×tan2501.25=216.2kN/m剩余推力E4=155.3-216.2=-60.91kN/m<0答：剩余推力<0，路堤稳定。3、某浸水路基，水下部位采用透水性填料填筑，内摩擦角φ1=350，水上部位采用细粒土填筑，c=20kPa，φ=150，水位下降时，形成水力比降I=0.1，假设滑动面为圆弧，半径为R=40m，水上部份和水下部分滑体垂直滑动面方向的分力分别为N1=300kN/m，N2=9000kN/m；平行滑动面方向的分力分别为T1=500kN/m，T2=1200kN/m，浸水部分总面积为F=600m2，水上部分圆弧总长度为L1=12m，动水压力作用方向到圆心的垂直距离为d=35m，试分析该滑动面的稳定性。解：（1）计算动水压力D=Iγ0F=0.1×10×600=600kN（2）计算下滑力：T1+T2+D∙dR=500+1200+600×3540=2225kN/m（3）计算抗滑力：N1tanφ1+cL1+N2tanφ2=300tan35+20×12+9000tan15=2861.6kN/m（4）抗滑安全系数为K=2861.62225=1.294滑坡稳定性分析采用剩余下滑力传递系数法，受力图式如下，试写出考虑安全系数的剩余下滑力表达式。解：（1）求传递系数ψi-1=cosαi-1-αi-sinαi-1-αitanφi（2）求土块下滑力Ei=Wisinαi（3）求土块抗滑力Si=Wicosαitanφi+cili（4）求剩余下滑力（考虑安全系数）Ti=FsWisinαi+ψi-1Ei-1-(Wicosαitanφi+cili)四、问答题、分析计算题1、圆弧条分法边坡稳定性分析基于极限平衡原理，其基本假设是什么？计算的安全系数表示什么意义？试写出抗滑安全系数表达式。答：（1）基本假设：滑动面为圆弧滑动面；土块为不变形的刚体；不考虑两相邻土块间的相互作用力。（2）安全系数表示滑动面总抗滑力矩与总下滑力矩的比值。（3）抗滑安全系数推导过程：条块下滑力：Ti=Wisinαi，与滑动面相切。条块抗滑力为：Ri=τfili=ci+σitanφili与滑动面相切。σi=Nili=Wisosαili⇒Ri=cili+Wisosαitanφi由于下滑力和抗滑力的方向随所处的圆弧位置而变化，采用力矩计算抗滑安全系数。作用于土块底面中心的下滑力的力臂长度与抗滑力的力臂长度相等，则抗滑安全系数为：K=Ri×rTi×r=cili+WisosαitanφiWisinαi2、简化Bishop法边坡稳定性分析的基本假设是什么？计算的安全系数表示什么意义？试写出抗滑安全系数表达式。答：基本假设：土块为刚体，滑动面为圆弧；不考虑土块两侧的竖直侧向力，土块间的相互作用力为水平力；不考虑土块间成对力产生的力矩。安全系数：表示滑动面总抗滑力矩与总下滑力矩的比值。推导过程：（1）抗滑力：Rimax=cili+Nitanφi实际：Ri=Rimax/Fs竖直力平衡：Nicosαi=Wi-Risinαi⇒Ni=1m0i(Wi+ciliFssinαi)moi=cosαi+sinαitanφiFs（2）抗滑力矩：Mr=i=1n(Nitanφi+cili)∙R（3）下滑力矩：Ms=i=1nR∙Wisinαi（4）安全系数：Fs=MrMs=i=1n(Nitanφi+cili)i=1nWisinαi=i=1n1moicilicosαi+Witanφi/i=1nWisinαi3、浸水路基稳定性分析有时采用假想内摩擦角法进行初算，假想内摩擦角如何计算，试写出推导过程。（1）由库仑定律，滑动土体的总抗力为S=Qtanφ+cL（2）浸水后Q降为QB，相当于Q不变时摩擦角降为φB，代入上式：QBtanφ+cL=QtanφB+cL解得假想摩擦角为：tanφB=QBQtanφ由于重力比等于重度比，则tanφB=γBγtanφ（3）以假想内摩擦角代入圆弧滑动面稳定性计算式，即得抗滑安全系数。适用于全浸水路堤初略计算。4、浸水路基稳定性分析中，水的浮力对稳定性有何影响？试写出悬浮法计算抗滑安全系数的表达式。（1）浸水前后土的强度指标及滑动面不变，水向上产生的浮力为W，则抗滑力矩减小为：My=Q-Wcosα0tanφ+cLR其中，R为滑动面的半径。（2）当水产生的浮力与渗透压力对圆心产生的力矩相互抵消，下滑力矩为：M0=F∙a其中，a为重心至圆心的水平距离。（3）抗滑安全系数为K=MyM0滑动力不考虑浸水后附加作用，抗滑力扣除了水的浮力，适用于粗略计算。5、试从路基变形和稳定角度简要回答提高路基稳定性的措施。影响路基变形和稳定的主要因素有：（1）填料性质：无黏性土、黏性土、CBR、回弹模量、黏聚力、内摩擦角；（2）填土或边坡高度、边坡坡度：下滑力或抗滑力大小；（3）地基类型及稳定性：软土地基、斜坡坡度、地基岩土性质；（4）水：地表水、地下水、浸水路基、孔隙水压力、水横穿路基，（5）温度和湿度：干燥收缩开裂、湿度状态、冻胀、融沉、冻融循环；（6）行车荷载：重复荷载产生的累积变形、荷载增加滑体的下滑力。提高路基稳定性的措施：正确选用填料，做好地基处理，合理确定路基填挖高度及边坡坡度，加强路基防排水，做好路基防护，加强路床处理，稳定性不满足要求时进行支挡、加固。第四章路基防护与支挡结构设计一、选择题1、以下关于植物防护不正确的是：A植物防护具有调节边坡土的湿度和温度，固结与稳定边坡的作用；B植物防护主要有种草、铺草皮、植树三种形式，适用于土质边坡；C植物防护通常同时采用多种形式，以保持生物多样性和生态稳定性；D弯道内侧应选用乔木，以防冲刷及汽车冲出边坡外。2、以下关于工程防护不正确的是：A工程防护主要功能是防止边坡剥落、崩塌或冲刷破坏；B工程防护适用于自身稳定、不宜采用植物防护的边坡；C护坡与护面墙的主要区别是护面墙可承受土压力；D锚杆挂网喷射混凝土是一种适合于岩质边坡的工程防护措施。3、以下关于冲刷防护的说法，不正确的是：A抛石防护是一种间接的冲刷防护方式；B土工膜袋是一种冲刷防护形式；C丁坝、顺坝等结构物可作为间接冲刷防护方式；D改河是一种间接冲刷防护方式。4、以下关于支挡结构物的说法，不正确的是：A支挡结构具有稳定边坡作用；B支挡结构具有减少土石方和占地的作用；C支挡结构用于冲刷防护时，可按冲刷防护工程设计；D支挡结构整治塌方和滑坡，能够承受土压力作用。5、以下关于挡土墙的说法，不正确的是：A路堑挡土墙用于支挡上边坡，减少挖方量和边坡高度；B路堤挡土墙能够防止路堤下滑，收缩坡脚、避免沿河路堤受水流冲刷；C路肩墙与路堤墙的功能相同，还能抬高公路路基高程。D山坡挡土墙与路堑墙都是用于上边坡，区分两者没有实质性意义。6、以下关于挡土墙的说法，不正确的是：A衡重式挡土墙设置衡重台使墙身重心后移，台上的填土增加墙身的稳定性；B悬臂式挡土墙加长墙趾板，利用被动土压力提高挡土墙的稳定性；C锚杆式挡土墙在边坡变形时可产生被动土压力，提高边坡稳定性；D板桩式挡土墙利用深埋的柱前被动土压力来平衡墙后土压力。7、以下说法正确的是：A加筋土挡土墙依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗土压力；B在挡土墙中施作锚杆，施加预应力目的是提高地基的承载能力；C土钉式挡土墙是一种主动支挡方式，减少主动土压力；D扶壁式挡土墙设置扶壁的目的是防止挡土墙剪切破坏。8、相同地形条件和墙高时，以下关于重力式挡土墙的说法，正确的是：A仰斜墙背所受到的土压力较小；B俯斜墙背所受到的土压力较小；C仰斜墙背适用于地面横坡较陡的路堤墙；D俯斜式墙背不适用于填方边坡。二、计算题1、某路肩式挡土墙H=5m，墙背垂直、光滑，墙后填土的内摩擦角φ=300，重度γ=18kN/m3，试计算主动土压力及作用位置。解：墙背直立、光滑，填土面水平，可采用朗金主动土压力理论计算主动土压力。（1）土压力系数为：Ka=tan2450-φ2=0.33（2）作用在墙踵处的垂直应力为：σz=γH,则水平应力为：σh=γHKa（3）主动土压力为：Pa=12γHKa×H=12γH2Ka=12×18×52×0.33=74.25kN/m（4）主动土压力作用点的位置为ya=13H=53m2、某路肩式挡土墙高6m，墙背垂直，光滑，地下水离墙顶2m，水位以上填土重度γ1=18kN/m3，水位以下填土干重度γd1=20kN/m3，孔隙率n=0.4，墙后填土的等效内摩擦角为相同，φ=300，试计算主动土压力及作用位置。解：（1）主动土压力系数为：Ka=tan2450-φ2=0.33（2）上部填土的土压力：12γ1H12Ka=12×18×22×0.33=11.88kN/m（3）水位以上填土作用于下部填土的土压力：γ1H1Ka×H2=18×2×4×0.33=47.52kN/m（4）水位以下填土的土压力：有效重度为：γ'=γd1-1-nγw=20-1-0.4×10=14kN/m3土压力为12γ2'H22Ka=12×14×42×0.33=36.96kN/m（5）主动土压力为：Pa=11.88+47.52+36.96=96.36kN/m（6）求作用点位置ya=4+13×2×11.88+4×12×47.52+4×13×36.9696.36=2.07m3、某挡土墙高6m，墙背倾角α=150，边坡角β=300，填土重度20kN/m3,内摩擦角φ=300，填土与墙背摩擦角δ=150，试计算挡土墙的主动土压力。解：采用库仑土压力理论进行计算，土压力系数为：Ka=cos2(φ-α)cos2αcos⁡(α+δ)1+sinφ+δcos⁡(φ-β)cosα+δcos⁡(α-β)2=cos2(300-150)cos2150cos⁡(150+150)1+sin300+150cos⁡(300-300cos150+150cos⁡(150-300)2=0.339土压力为：Ea=12γH2Ka=12×20×62×0.339=122.04kN/m主动土压力作用点距离墙踵的高度为ya=H3=2m三、简答题1、在路基挡土墙设计中采用库仑土压力理论，其基本假设有哪些？基本假设：墙背填料为无黏性土，破坏棱柱体为刚体，滑动面为平面，达到极限平衡状态。适用场合：不同墙背，，不同填料，各种填土边坡的路堤墙和中肩墙。黏性土、滑动面不是平面、破坏时存在大变形时需要修正。2、什么是主动土压力，什么是被动土压力，公路挡土墙设计中主要考虑何种土压力？作用在挡土墙上的土压力有静止土压力、主动土压力和被动土压力，公路挡土墙设计计算中考虑主动土压力，一般不考虑被动土压力或对被动土压力进行折减后采用。主动土压力计算主要采用库仑土压力理论，利用极限平衡条件求得主动土压力。主动土压力为三角形分布，底面与水平线的倾角为+，与墙背的法线方向成角向下，作用点离破坏棱柱体最低点或墙踵的垂直高度为/3。墙背设透水性填料层，不但可降低填土中的孔隙水压力，透水性填料层还具有适应变形的作用，显著降低主动土压力。3、提高挡土墙抗滑稳定性和抗倾覆稳定性的主要措施有哪些？（1）提高抗滑稳定性的措施：——提高基底的摩擦系数：如灌浆加固；——设置内倾基底；——在地基中植筋等。（2）提高抗倾覆稳定性的措施：——展宽墙趾：增加抗倾覆稳定力臂；——改变截面和墙背坡度，增加稳定力臂，减小土压力；——改变墙身断面类型：衡重式，或墙后设卸荷平台、卸荷板等。第五章路基施工一、简答题1、路基施工中，地基处理的目的是什么？当地基不满足要求时有哪些方法处理？答：路基施工中，地基处理的主要目的是提高地基的承载能力，减少路基沉降变形，满足路基湿度状况和抗滑稳定性的要求。地基不满足要求时，根据具体情况可采用以下措施处理：（1）软土地基可采用换填、排水固结、复合地基或各种加固措施处理；（2）斜坡地基应挖台阶，存在明显差异沉降时，可采用土工加筋等处理；（3）路基湿度状况不满足要求时，可采用拦截、降低地下水等措施处理。2、什么是最大干密度和最佳含水率？路基施工中如何进行压实控制？答：最大干密度是在标准压实功作用下，通过改变路基土的含水状态，使路基土颗粒重新排列、堆积，所能够达到的最大密度,对应的含水率为最佳含水率。对于正常路基填料的情况，在最佳含水率的附近进行压实时，可达到最佳密实状态，路基土的相应强度最高，稳定性最好。最大干密度与最佳含水率与填料类型、压实功及加水方式有关。公路路基施工中一般采用干土法重型标准控制。对于黏性土及特殊土，可采用湿土法、轻型标准或冲击压实补强等进行压实控制。3、压实过程中，土的三相组成有哪些变化？如何根据不同填料类型选用压实设备和压实工艺？答：压实过程三相组成的变化机理包括填充作用、排列作用、破碎作用、排水作用和排气作用。压实过程中，密度、空隙率及饱和度会发生变化。级配良好的填料比较容易压实。采用振动压实工艺时，一般颗粒越大，选用压路机的振幅也越大；颗粒越小或黏聚力越大，选用压路机的频率越高。4、路基开挖施工方式主要有哪些？路基开挖和防护顺序对边坡稳定性有什么影响？答：路基开挖施工方式，按施工顺序可分为分层开挖和垂直开挖；按开挖关键工艺可分为机械开挖和爆破开挖。路基开挖过程中，边坡高度会发生变化，开挖坡脚或核心土时，形成凌空面，稳定边坡的被动土压力减小，从而边坡稳定性会随开挖而变化。边坡防护可有效降低水对边坡稳定性的影响，但不能提高原有边坡的稳定性。高边坡采用信息法施工时，边开挖边支挡防护，可控制边坡变形释放，提高边坡稳定性。