1、路基路面工程基本概念与知识：要求掌握对路基路面的基本要求；掌握路基填土的分类方法以及常见路基填土的性质；掌握路基干湿类型以及临界高度的概念，掌握路基干湿类别的判断方法；了解路基基本受力状况，掌握路基工作区概念，了解路基土的应力应变特性；掌握路基土基回弹模量、地基反应模量和加州承载比的概念和意义，了解不同强度指标的测试方法和适用场合；掌握荷载及环境因素对路基路面的影响；了解路面材料的基本特性及变化规律。

试述路基典型横断面及其特点。

【2005】根据填挖情况路基典型横断面可归纳为路堤、路堑、半填半挖和零填挖等四种形式。

路堤是指全部用岩土填筑而成的路基，路堑是指全部在原地面开挖而成的路基，此两者是路基横断面的基本形式；路基的一侧需要填筑，另一侧需要开挖，这种由部分填筑和部分开挖后而形成的路基，称为半填半挖路基。

在丘陵或山岭地区的路线上，半填半挖路基是路基横断面的主要形式。

当地面平坦而路线设计标高与地面标高又相等时，路基基身几乎没有填挖，形成不填不挖路基，称零填路基。

路堤的特点是路基本体高出地面，易于排风和通风；路堤为人工填筑，对填料的性质、状态和密实度可以按要求进行控制。

路堑的边坡由天然地层构成，土石性质和构造均取决于天然情况，难于控制；路堑低于原地面、不利于排风和通风，故病害远较路堤为多。

半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点，一般位于较陡的山坡上，是比较经济的路基横断面形式。

零填路基虽然节约土方，但不利于排水，易发生水淹、雪埋等病害。

试述路面结构层次及其功能。

【2010B】论述路面结构层层位功能、要求与常用材料。

【2011A】简述路面结构分层的原因，分为哪些层次，以及各层的作用及其对材料的基本要求。

【2014复】行车荷载和大气因素对路面的影响，随深度而逐渐减弱；同时路基的水温状况等对路面的影响也会随其距离路面的深度而变化。

为适应这一特点，路面大多采用不同性质的材料，建成多层次的结构。

路面结构层按其层位和作用，可分为面层、基层和垫层。

1、面层。

面层是直接通过车轮和大气相接触的表面结构层次。

它承受行车荷载的竖直力、水平力和冲击力以及轮胎真空吸力等的较大作用，同时受到降水的侵蚀和气温变化得直接影响。

因此，同其他层次相比，面层不仅应具有较高的强度、刚度和稳定性，而且表面要耐磨、平整和粗糙。

修筑面层的材料有沥青混合料、水泥混凝土、碎（砾）石混合料、水泥混凝土嵌锁式块料、整齐或半整齐块石等。

2、基层。

基层主要承受由面层传下来的行车荷载竖直力的作用，并将其扩散到基层和土基，故基层应具有足够的强度和刚度。

基层受气候因素的影响虽不如面层强烈，但由于仍可能受到地下水和路表水的渗入，其结构还应有足够的水稳定性。

基层顶面也应平整，具有与面层相同的横坡，以保证面层厚度均匀。

用于基层的材料有：结合料稳定土或碎（砾）石、工业废渣、沥青混合料、贫水泥混凝土、碎（砾）石材料、天然砂砾、片（块）石或圆石等。

基层厚度太厚时，为保证工程质量可分层铺筑。

当采用不同材料修筑基层时，基层的最下层称为底基层。

底基层主要用来分担承重作用，以减薄其上基层的厚度。

对底基层材料质量的要求比基层要低，可使用符合要求的当地材料来修筑。

3、垫层。

当路基水温状况不良和土基湿软时，应在基层之下土基之上加设垫层。

垫层的功能主要是改善土基的湿度和温度状况，另一方面是将基层传导的车辆荷载应力加以扩散，以减小对土基产生的应力和变形，同时也可以阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。

修筑垫层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好。

常用的垫层材料分为两类：一类是松散粒料，如砂、砾石、炉渣等；另一类是用水泥或石灰等结合料稳定土。

论述我国公路自然区划划分的原则及方法。

【2011B】1、公路自然区划划分原则。

①道路工程相似的原则。

即在同一区划内，在同样的自然因素下筑路具有相似性。

②地表气候区划差异性的原则。

即地表气候是地带性差异和非地带性差异的综合结果。

③自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。

即自然气候的变化是各种因素综合作用的结果，但其中又有某种因素起着主导作用。

2、我国公路自然区划划分的方法。

“公路自然区划”分三级进行区划，首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为北部多年冻土区、东部温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮暖区、西北干旱区和青藏高寒区7个大区。

二级区划是在每个一级区内，再以潮湿系数为依据，分为过湿、中湿、润湿、润干、中干及过干6个等级。

然后结合各个大区的地理、气候特征，地貌类型、自然病害等因素，将全国分为33个二级区和19个二级副区。

三级区划是二级区划的具体化，划分的方法有两种，一种以水热、地理和地貌为依据，另一种以地表的地貌、水文和土质为依据，由各省、自治区自行规定。

7个大区的路面结构设计注重的特点：①北部多年冻土区：最重要的设计原则：保温。

②东部温润季冻区：防止翻浆和冻胀。

③黄土高原干湿过渡区：黄土对水分的敏感性。

④东南湿热区：主要病害：水毁、冲刷及滑坡。

⑤西南潮暖区：筑路材料丰富。

⑥西北干旱区：地下水位低。

⑦青藏高寒区。

局部路段有多年冻土，需保温；高、寒且温差大，日照长，沥青老化快。

路基土的分类及其常见路基土的工程性质？我国按照土的颗粒组成特征、土的塑性指标以及土中的有机质存在情况，将公路路基土划分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，并细分为12小类。

①巨粒土包括漂石（块石）土和卵石（小块石）土，有很高的强度和稳定性，是填筑路基良好的材料，也可用于砌筑边坡。

②级配良好的砾石混合料，密实程度好，强度和稳定性均能满足要求，除了修筑路基外，可以用于铺筑中级路面，经适当处理后，可以铺筑高级路面的基层、底基层。

③砂土无塑性，透水性强，毛细水上升高度很小，具有较大的内摩擦系数，强度和水稳性均较好。

但砂土黏结性差，易于松散，压实困难，但经充分压实的砂土路基，压缩变形小，稳定性好。

为了加强压实和提高稳定性，可以采用振动法压实，并可掺加少量黏土，以改善级配组成。

④砂性土含有一定数量的粗颗粒，又含有一定数量的细颗粒，级配适宜，强度和稳定性等都能满足要求，是修筑路基的理想材料。

⑤粉性土含有较多的粉土颗粒，干时虽有黏性，但易于破碎，浸水时容易成为流动状态。

粉性土的毛细作用强烈，毛细水上升高度大（可达1.5m ），在季节性冰冻地区容易造成冻胀、翻浆等病害。

粉性土属于不良的公路用土，应尽量避免使用。

如必须用粉性土填筑路基，则应采取技术措施改良土质，并加强排水，采取隔离水等措施。

⑥黏性土中细颗粒含量多，内摩擦系数小而黏聚力大，透水性小而吸水能力强，毛细现象显著，有较大的可塑性。

黏性土干燥时较坚硬，施工时不易破碎，浸湿后能长期保持水分，不易挥发，因而承载能力低。

对黏性土在适当含水率时，加以充分压实和设置良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。

⑦重黏土的工程特性和黏性土相似，但其含黏土矿物成分不同时，性质有很大差别。

蒙脱土分布在东北地区，其塑性大，吸湿后膨胀强烈，干燥时收缩大，透水性极低，压缩性大，抗剪强度低。

高岭土分布在南方地区，其塑性较低，有较高的抗剪强度和透水性，吸水和膨胀量较小。

伊利土分布于华中和华北地区，性质介于上述两者之间。

重黏土不透水，黏聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘和破坏。

总之，土作为路基建筑材料，砂性土最优，黏性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。

试述干湿类型的概念以及确定方法。

【2008】路基的干湿类型有几类？怎样判断路基的干湿类型？【2008复】1、【1999B 名】【2001名】【2004名】路基的干湿类型。

路基按其干湿状态的不同分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。

为了保证路基路面的稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态。

上述四种干湿类型以分界稠度wc1、wc2、wc3来划分。

)/()(P L L C w w w w w --=式中：C w -土的稠度；w -土的含水率；P w -土的塑限；L w -土的液限。

2、【2000名】【2004名】【2009复名】路基临界高度是指在不利季节，当路基分别处于干燥、中湿、潮湿和过湿状态时，路床表面距地下水位或地表积水水位的最小高度。

3、对于原有公路。

按不利季节路槽底面以下80cm 深度内土的平均稠度确定。

于路槽底面以下80cm 内，每10cm 取土样测定其天然含水率、塑限含水率和液限含水率计算每层稠度，再求平均稠度c w 。

按照道路所在的自然区划和路基土的类别，确定分界稠度。

用c w 与分界稠度相比较，即可得路基干湿类型。

4、对于新建公路。

路基尚未建成，可以用路基临界高度作为判断标准。

当路基地下水位或地表积水水位一定的情况下，路基的湿度由下而上逐渐减小。

与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H 。

H1、H2、H3分别对应wc1、wc2、wc3。

在设计新建道路时，如能确定路基临界高度值，则可以以此作为判别标准，与路基设计高度相比较，由此确定路基的干湿类型。

路基基本受力情况路基承受着路基自重力和汽车轮载两种荷载。

在路基上部靠近路面结构的一定深度范围内，路基土主要承受车辆荷载的影响。

路基内任一点处的垂直力包括由车轮荷载引起的Z σ和由土基自重力引起的B σ，两者共同作用。

路基工作区【2001名】【2004名】【2009复名】【2014复名】在路基某一深度a Z 处，当车轮荷载引起的垂直应力Z σ与路基土自重引起的垂直应力B σ相比所占比例很小，仅为1/10~1/5时，该深度a Z 范围内的路基称为路基工作区。

在路基工作区范围内的路基，对于支承路面结构和车辆荷载影响较大，在工作区范围以外的路基，影响逐渐减小。

路面设计时，路基回弹模量是如何获得的？【2007】试述确定路基土回弹模量的意义及方法。

【2010A 】试述表征土基承载能力的参数指标及其概念，以及我国现行沥青路面设计规范中采用的路基承载能力指标及其确定方法。

【2013复、2014复】1、常用的路基承载能力指标有回弹模量r E 、地基反应模量k 和加州承载比（CBR ）。

①回弹模量：反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质，可以应用弹性理论公式描述荷载和变形之间的关系。

以回弹模量作为表征土基承载能力的参数，可以在以弹性理论为基本体系的各种设计方法中得到应用。

②【1999B 名】地基反应模量：根据温克勒地基模型假定，土基顶面任一点的弯沉l ，仅同作用于该点的垂直压力p 成正比，同其相邻点处的压力无关。

符合这一假定的地基如同由许多各不相连的弹簧所组成。

地基反应模量k 为压力p 与弯沉l 之比，即：l p k /=。

温克勒地基又称稠密液体地基。

地基反应模量k 值相当于该液体的相对重度，路面板受到的地基反力相当于液体产生的浮力。