國家開放大學(xué)《道路工程》形考任務(wù)14答案11道路按其使用性質(zhì)分為公路、城市道路、廠礦道路、林區(qū)道路及鄉(xiāng)村道路五類。公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量分為五個(gè)等級(jí)：高速公路（專供汽車分向、分車道行駛，全部控制出入，設(shè)計(jì)年限20年，四車道年平均日交通量2500055000輛）、一級(jí)公路（供汽車分向、分車道行駛，可根據(jù)需要控制出入，設(shè)計(jì)年限20年，四車道年平均日交通量1500030000輛）、二級(jí)公路（供汽車行駛的雙車道公路，設(shè)計(jì)年限15年，年平均日交通量500015000輛）、三級(jí)公路（主要供汽車行駛的雙車道公路，設(shè)計(jì)年限10年，年平均日交通量20006000輛）、四級(jí)公路（主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路，設(shè)計(jì)年限10年，雙車道年平均日交通量2000輛以下，單車道400輛以下）。城市道路按道路在道路網(wǎng)中的地位、交通功能及對(duì)沿線服務(wù)功能分為四類：快速路（城市中距離快速交通，完全或部分控制出入，設(shè)計(jì)年限20年）、主干路（連接城市各主要分區(qū)的干路，以交通功能為主，設(shè)計(jì)年限20年）、次干路（與主干路結(jié)合組成道路網(wǎng)，起集散交通作用，兼有服務(wù)功能，設(shè)計(jì)年限15年）、支路（次干路與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主，設(shè)計(jì)年限1015年）。12設(shè)計(jì)速度是道路幾何設(shè)計(jì)所依據(jù)的車速，是確定路線平縱線形要素的基本參數(shù)。不同等級(jí)公路的設(shè)計(jì)速度：高速公路一般為120km/h、100km/h、80km/h；一級(jí)公路為100km/h、80km/h、60km/h；二級(jí)公路為80km/h、60km/h；三級(jí)公路為40km/h、30km/h；四級(jí)公路為30km/h、20km/h。城市道路設(shè)計(jì)速度：快速路為80km/h、60km/h；主干路為60km/h、50km/h、40km/h；次干路為50km/h、40km/h、30km/h；支路為40km/h、30km/h、20km/h。設(shè)計(jì)交通量是指擬建道路到預(yù)測年限時(shí)能達(dá)到的年平均日交通量（pcu/d），預(yù)測年限：公路20年，城市快速路和主干路20年，次干路15年，支路10年。交通量換算以小客車為標(biāo)準(zhǔn)車型，其他車型換算系數(shù)：大型車1.5，拖掛車2.0，摩托車0.5。13道路建筑限界是為保證車輛和行人正常通行，規(guī)定在道路一定寬度和高度范圍內(nèi)不允許有任何設(shè)施侵入的空間界限。公路建筑限界寬度包括行車道、路肩、中間帶、變速車道、爬坡車道等的寬度，高度為凈空高度（高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路為5.0m，三、四級(jí)公路為4.5m）。城市道路建筑限界寬度包括機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、分隔帶等的寬度，高度為凈空高度（快速路和主干路為5.0m，次干路和支路為4.5m）。21平面線形由直線、圓曲線和緩和曲線組成。直線的最大長度一般不超過20V（V為設(shè)計(jì)速度，km/h），同向曲線間最小直線長度（以米計(jì)）以不小于6V為宜，反向曲線間最小直線長度以不小于2V為宜。圓曲線最小半徑分為極限最小半徑（設(shè)計(jì)速度120km/h時(shí)為650m）、一般最小半徑（120km/h時(shí)為1000m）和不設(shè)超高最小半徑（120km/h時(shí)為5500m）。緩和曲線的作用是曲率漸變、超高和加寬漸變，長度計(jì)算采用離心加速度變化率法（L=V3/(3.63R·a)，a取0.50.6m/s3），最小長度規(guī)定：設(shè)計(jì)速度120km/h時(shí)為85m，100km/h時(shí)為70m，80km/h時(shí)為50m。22縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定路線的縱坡和豎曲線。最大縱坡：高速公路平原微丘區(qū)3%，山嶺重丘區(qū)5%；一級(jí)公路平原微丘區(qū)4%，山嶺重丘區(qū)6%；二級(jí)公路平原微丘區(qū)5%，山嶺重丘區(qū)7%；三級(jí)公路平原微丘區(qū)6%，山嶺重丘區(qū)8%；四級(jí)公路平原微丘區(qū)6%，山嶺重丘區(qū)9%。最小縱坡一般不小于0.3%，困難情況下不小于0.2%。豎曲線分為凸形和凹形，最小半徑：設(shè)計(jì)速度120km/h時(shí)，凸形豎曲線為17000m，凹形為6000m；100km/h時(shí)，凸形10000m，凹形4000m；80km/h時(shí)，凸形4500m，凹形2000m。豎曲線長度應(yīng)滿足視距要求，凸形豎曲線最小長度為120m（120km/h），凹形為100m（120km/h）。23橫斷面設(shè)計(jì)包括車行道、路肩、中間帶、邊溝、邊坡等部分的寬度和結(jié)構(gòu)。車行道寬度為車道數(shù)乘以車道寬度（一般車道寬度3.75m，高速公路硬路肩3.03.5m）。路拱橫坡：瀝青混凝土路面1.5%2.0%，水泥混凝土路面1.0%2.0%，粒料類路面2.5%3.5%。中間帶由中央分隔帶和兩條左側(cè)路緣帶組成，寬度一般為3.04.5m（含左側(cè)路緣帶各0.5m）。邊坡坡度：填方路基高度≤8m時(shí)，坡度1:1.5；812m時(shí)，上部1:1.5，下部1:1.75；挖方路基石質(zhì)邊坡1:0.11:0.5，土質(zhì)邊坡1:1.01:1.5。31路基的強(qiáng)度要求是指路基抵抗車輛荷載作用下產(chǎn)生變形的能力，用回彈模量（E0）表示，高速公路、一級(jí)公路路床頂面回彈模量≥30MPa（土基）。穩(wěn)定性要求包括整體穩(wěn)定性（邊坡不滑坡、坍塌）、水溫穩(wěn)定性（抵抗水和溫度變化引起的變形）。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的因素有：土的類別（巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土、特殊土）、濕度（含水量）、溫度（凍融循環(huán)）、荷載（重復(fù)作用）。32路基填料選擇：巨粒土（卵石、碎石）是良好填料；粗粒土（礫類土、砂類土）強(qiáng)度高、透水性好，優(yōu)先選用；細(xì)粒土（粘性土、粉性土）需控制含水量，粉性土水穩(wěn)性差，不宜作路床填料；特殊土（膨脹土、濕陷性黃土、鹽漬土）需改良處理（摻石灰、水泥、固化劑）。路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)：高速公路、一級(jí)公路路床（080cm）≥96%，路堤（80150cm）≥94%，150cm以下≥93%；二級(jí)公路路床（080cm）≥95%，路堤（80150cm）≥94%，150cm以下≥92%；三、四級(jí)公路路床（030cm）≥94%，3080cm≥93%，80cm以下≥90%。壓實(shí)方法：分層填筑（松鋪厚度≤30cm），機(jī)械壓實(shí)（重型振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓次數(shù)68遍），最佳含水量±2%范圍內(nèi)壓實(shí)。33路基排水分為地面排水和地下排水。地面排水設(shè)施有邊溝（深度0.40.6m，底寬≥0.4m，縱坡0.5%2%）、截水溝（設(shè)置在挖方邊坡上方，防止山坡水流入路基，長度≤500m，縱坡≥0.5%）、排水溝（連接邊溝、截水溝，將水引至橋涵或天然水道，縱坡0.5%3%，特殊情況≥0.2%）、跌水與急流槽（用于陡坡排水，跌水臺(tái)階高度0.30.6m，急流槽縱坡≤1:1.5）。地下排水設(shè)施有暗溝（用于排除泉水或集中水流，溝底設(shè)滲水孔，填充碎石）、滲溝（填石滲溝用于流量小的情況，管式滲溝用于流量大的情況，洞式滲溝用于流量很大的情況，滲溝深度≥2m）、滲井（用于地下水位較高，上層土不透水時(shí)，直徑11.5m，井內(nèi)填充碎石，深度穿透不透水層）。41路面結(jié)構(gòu)層次包括面層、基層、底基層和墊層。面層直接承受車輪荷載和自然因素作用，要求具有足夠的強(qiáng)度、剛度、高溫穩(wěn)定性（抗車轍）、低溫抗裂性、抗滑性（構(gòu)造深度≥0.55mm）、耐久性（設(shè)計(jì)年限：瀝青混凝土路面1520年，水泥混凝土路面2030年）?；鶎又饕惺苊鎸觽鬟f的荷載，要求具有足夠的強(qiáng)度（7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度：水泥穩(wěn)定碎石≥35MPa，二灰穩(wěn)定土≥0.81.1MPa）、水穩(wěn)性（浸水抗壓強(qiáng)度損失≤30%）、抗凍性。底基層材料強(qiáng)度要求低于基層，可采用級(jí)配碎石、石灰土等。墊層設(shè)置在基層或底基層與土基之間，作用是排水（排除結(jié)構(gòu)層內(nèi)水分）、隔水（防止地下水上升）、防凍（減少凍脹）、防污（防止土基細(xì)粒土污染基層），材料可選用砂、砂礫、爐渣等透水性材料。42瀝青路面按結(jié)構(gòu)類型分為瀝青混凝土（AC）、瀝青碎石（AM）、瀝青貫入式（ATB）、瀝青表面處治（層鋪法）。AC13（公稱最大粒徑13.2mm）用于上面層，AC20用于中面層，AC25用于下面層。SMA（瀝青瑪蹄脂碎石）具有高抗車轍、抗滑性能，用于重交通路段上面層，材料組成包括瀝青（改性瀝青）、礦粉（≥8%）、纖維穩(wěn)定劑（0.3%0.4%）。OGFC（開級(jí)配抗滑磨耗層）孔隙率18%25%，排水降噪，用于多雨地區(qū)上面層。水泥混凝土路面按配筋情況分為普通混凝土（素混凝土）、鋼筋混凝土（板厚≥24cm，配筋率0.1%0.2%）、連續(xù)配筋混凝土（配筋率0.6%1.0%，用于特重交通）、預(yù)應(yīng)力混凝土（較少使用）。普通混凝土路面板厚計(jì)算采用彈性半空間地基上的小撓度薄板理論，設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度≥5.0MPa（特重交通）、4.5MPa（重交通）、4.0MPa（中等交通）。43路面厚度計(jì)算步驟：①確定設(shè)計(jì)參數(shù)（設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ne，土基回彈模量E0，各結(jié)構(gòu)層材料回彈模量E1、E2等）；②交通荷載分析（軸載換算，Ne=η∑(N_i×P_i^4/P_s^4)，η為輪跡橫向分布系數(shù)）；③結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)（滿足各層功能要求，上硬下軟，層間結(jié)合良好）；④厚度計(jì)算（采用多層彈性體系理論，計(jì)算路表彎沉值和結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力，滿足設(shè)計(jì)彎沉值l_d=600N_e^(0.2)×A_c×A_s×A_b，其中A_c為公路等級(jí)系數(shù)，高速、一級(jí)1.0；A_s為面層類型系數(shù)，瀝青混凝土1.0；A_b為基層類型系數(shù)，半剛性基層1.0）。44路面排水設(shè)計(jì)包括路表排水和結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水。路表排水采用分散排水（路拱橫坡將水排向邊溝，適用于路堤高度≤2m）和集中排水（硬路肩邊緣設(shè)攔水帶，將水引至泄水口，適用于路堤高度＞2m