出现哪一种变形结果取决于三种因素:
①土的类别和所处的状态(含水量、密实度、结构状态)。 ②应力水平(亦称相对荷载)。
③荷载作用的性质.即重复荷载的施加速度、作用的的持续时间和重复作用频率。 3. 答题要点:对于墙趾的稳定力矩
?My与倾覆力矩?MLM?之比
?M
yL
<[K0],挡
土墙就不稳定;如果
?M?M
yL
<0,挡土墙就会倾覆。
增强挡土墙抗倾覆稳定性的措施主要有: ①拓宽墙趾
在墙趾处拓宽基础以增加稳定力臂,但在地面横坡较陡处,会因此引起墙高增加。 ②改变墙面及墙背坡度
改缓墙面坡度可增加稳定力臂,改陡俯斜墙背或改缓仰斜墙背可减少土压力。在地面纵坡较陡处,须注意对墙高的影响。
③改变墙身断面类型
当地面横坡较陡时,应使墙胸尽量陡立,这时可改变墙身断面类型,如改用衡重式墙或者墙后加设卸荷平台、卸荷板,以减少土压力并增加稳定力矩。
④加固地基,提高地基承载力。
4. 答题要点:沿基底的抗滑力与滑动力的比值,即抗滑稳定系数KC <[KC],挡土墙就不稳定;如果KC <0,挡土墙就会产生滑移破坏。
增强挡土墙抗滑稳定性的措施主要有:
①采用倾斜基底,倾斜基底与水平面的夹角?0不宜过大,以免基底下墙趾前发生剪切破坏。一般土质地基?0≤1118′36″(1:5);岩石地基?0≤1826′06″(1:3).
○
○
②基底设置凸榫,利用凸榫前的被动土压力增加抗滑稳定性,凸榫后缘至墙踵连线与水平线的锐夹角≤?,凸榫前缘至墙趾连线与水平线的锐夹角≤45???2。
5. 答题要点:旧水泥混凝土路面加铺层结构类型有:① 分离式加铺层;② 结合式加铺层;③ 沥青混凝土加铺层结构;④将旧混凝土板破碎成小于4cm的小块,用作新建路面的底基层或垫层,并按新建路面设计。
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①当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为中或次,或者新旧混凝土板的平面尺寸不同、接缝形式或位置不对应或路拱横坡不一致时,应采用分离式混凝土加铺层。
②当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良,面层板的平面尺寸及接缝布置合理,路拱横坡符合要求时,可采用结合式混凝土加铺层。
③当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良或中时,可采用沥青加铺层。应根据气温、荷载、旧混凝土路面承载能力、接缝处弯沉差等情况选用合适的减缓反射裂纹的措施。沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定。
④如旧混凝土路面损坏状况等级为差时,宜将旧混凝土板破碎成小于4cm的小块,用作新建路面的底基层或垫层,并按新建路面设计。
6. 答题要点:将混合交通的各种轴载和通行次数按照等效损坏的原则换算为标准轴载的通行次数。不同轴载的作用次数Ni等效换算成标准轴载当量作用次数Ns的换算公式:
Ns??Ni(式中:P—标准轴载重,P=100KN;
Pin) PPi?i级轴载重(KN);
?—反映轴型(单轴、双轴或三轴)和轮组(单轮或双轮)影响的系数;
n—与路面结构特性有关的系数。
因为沥青路面、水泥混凝土路面、半刚性路面的结构特性不同,损坏的标准也不同,因而?和n的取值各不相同。
⑴在沥青路面结构设计中:
①当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25KN的各级轴载(包括车辆的前、后轴)Pi的作用次数ni均按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N。
N??C1C2ni(i?1kPi4.35) P式中:N—标准轴载的当量轴次,次/日;
ni—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;
P—标准轴载,KN;
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Pi—被换算车辆的各级轴载,KN;
k—被换算车辆的类型数;
C1—轴数系数,C1?1?1.2(m?1),m是轴数。当轴距大于3m时,按单独
的一个轴载计算,当轴距小于3m时,就考虑轴数系数;
C2—轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
②当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50KN的各级轴载(包括车辆的前、后轴)Pi的作用次数ni,均按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N?。
PN'??C'1C'2ni(i)
Pik8式中: C1—轴数系数,C1?1?2(m?1);
???C2—轮组系数,单轮组为1.85,双轮组为1.0,四轮组为0.09。
⑵在水泥混凝土路面结构设计中:
凡是两轴六轮及两轴六轮以上车辆包括前后轴均应换算成标准轴载。对于两轴四轮以下车辆,因其轴载在混凝土板内产生应力很小,引起的疲劳损坏可以忽略不计。
PNs??Ni?i(i)16
100i?1n式中:Ns—100kN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;
Pi—单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组成或三轴-双轮组轴型i级轴载的总
重(kN)
n— 轴型和轴载级位数;
Ni—各类轴型i级轴载的作用次数,次/d;
?i—轴-轮型系数,单轴-双轮组,?i=1;单轴-单轮,?i=2.22×103Pi?0.43;
双轴-双轮组,?i=1.07×10四、分析与计算题
1.参考答案:
8 / 14
?5Pi?0.22;三轴-双轮组,?i=2.24×10?8Pi?0.22
①边坡最小稳定性系数Kmin?1.425>[Kc]?1.25,该边坡稳定; ② 当Kmin=1.25时,最大允许边坡坡度为1:0.37; ③当Kmin=1.25时,边坡允许最大高度H为7.6m。 2.参考答案:
基层顶面的当量回弹模量Et?136.24 MPa 3.参考答案: ①荷载疲劳应力?pr?3.12MPa
②温度疲劳应力?tr?1.27 MPa
③验证该路面结构能否承受设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲劳作用
rr(?pr??tr)?1.13??3.12?1.27??4.96?fr?5.0MPa
因此,该路面结构能够承受设计基准期内荷载应力和温度应力综合疲劳作用。
4.参考答案:
因为:Zs=280-88=192 cm<220 cm 所以,原地基不承受车辆荷载。 5.参考答案:
据题意: tg??0.8tg??0.8tg42??0.8?0.9004?0.7203 因 tg??1?0.6897 故 该路堤稳定,其边坡不会滑动。 9 / 14 计算题汇总 1、根据下图求整个路堑边坡的剩余下滑力, 滑动土体的γ=18.0kN/m3,内摩擦角φ=10°,C =2kN/m2,安全系数K=1,滑体分块重量: Q1=122.4kN,__ L1=5.7m,__Q2=472.9kN,__ L2=8.0m, Q3=690.2kN,__ L3=9.2m,__Q4=688.5kN,__ L4=9.2m. 123410°8°30°45° 2、两挡土墙高均为5m(见图),土的容重γ=17.5kN/m3,内摩擦角φ=30°,墙背摩擦角δ=20°, 试用库仑理论计算墙背AB所受的主动土压力大小、方向、作用点及绘出土压应力图。 AAH=5m.2BB1:0.21:0H=5m__ 3、已知某路堑边坡高为8m,边坡坡度为1:0.75,边坡土体为亚粘土,容重为?=17.4kN/m3, 土的粘聚力c=11kPa,内摩擦角为?=24?(tan?=0.45),试分析该路基边坡的稳定性,并指出其最危险的破裂面的位置。 4、图1为某重力式挡土墙横断面: (1)列出图中所示A、B、C、D、E各部分的名称; (2)地面横坡的陡缓将影响B和E的形式,请分析一下B和E可能的形式及其适应的地面横坡条件。 5、某挡土墙墙后土压力 Ex=172.7kN,Ey=130.5kN,Zx= 2.3m,Zy= 2.2m ,挡土墙尺寸: 顶宽 b1=1.2m,墙高H= 8m ,墙身为等截面,墙背墙面坡度均为1:0.2,基础两侧比墙身各宽出0.2m,基础厚 0.6m ,基底为岩石地基,墙体密度 ρ=22.5kN/m3 ,基底摩擦系数为0.52,验算其抗滑稳定性。 6、某砂类土挖方路基边坡,?=27°,c=13.90KPa,?=16.90KN/m3,H=7.0m,采用边坡1 ︰0.5。假定[Kc]?1.25。 ①验算边坡的稳定性; ②当Kmin=1.25时,求允许边坡坡度; ③当Kmin=1.25时,求边坡允许最大高度。 7、某砂类土挖方路基边坡,?=27°,c=13.90KPa,?=16.90KN/m3,H=7.0m,采用边坡1 ︰0.5。假定[Kc]?1.25。 ①验算边坡的稳定性; ②当Kmin=1.25时,求允许边坡坡度; 10 / 14