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长安大学道铁考博复习要点

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1.公路纵断面优化常见方法的基本思路。
2.近5年来我国公路几何设计研究方向取得的进展。 3BOT 净现值(NPV 内部收益率 投资回收期。
4.试述沥青混合料耐久性评价及影响因素。如何改善沥青混合料耐久性 5.试述路基强度参数E0KCBR概念及其区别,E0CBR的影响因素 6.何为ATBATPB、微表处、OGFC。论述各自的功能及用途。 7.试述公路线形连续性的内涵及其评价方法。 8.公路设计目标及其之间的相互关系。
3BOT 净现值(NPV 内部收益率 投资回收期。 BOT是英文BuildOperateTransfer的缩写,通常直译为建设-经营-转让 BOT实质上是基础设施投资、建设和经营的一种方式,以政府和私人机构之间达成协议为前提,由政府向私人机构颁布特许,允许其在一定时期内筹集资金建设某一基础设施并管理和经营该设施及其相应的产品与服务。政府对该机构提供的公共产品或服务的数量和价格可以有所限制,但保证私人资本具有获取利润的机会。整个过程中的风险由政府和私人机构分担。当特许期限结束时,私人机构按约定将该设施移交给政府部门,转由政府指定部门经营和管理。 净现值(NPVnet present value 指一个项目在整个寿命期内的总收入的现值与总支出的现值之差。 内部收益率(IRRinternal rate of return就是资金流入现值总额与资金流出现值总额相等、净现值等于零时的折现率。 投资回收期:又称返本期,它是指一个工程项目以其每年的净收益抵偿其全部投资(包括基建投资及流动资金)所需时间。
4.试述沥青混合料耐久性评价及影响因素。如何改善沥青混合料耐久性。
沥青混合料的耐久性包括抗疲劳性能、水稳性能、抗老化性能等。我国目前规范对沥青混合料的耐久性评价采用三个指标:空隙率、饱和度、残留稳定度。整体来看沥青混合料的耐久性与其空隙率的关系密切。 空隙率小的沥青混合料的各项性能都比较优良,空隙率小混合料受阳光、空气等环境因素的影响就比较少,老化不严重。空隙率小,水分不容易渗入到沥青混合料内部,且以水膜的形式存在,混合料的抗水损害能力提高。沥青混合料的抗疲劳特性与其内部沥青含量、沥青体积率关系密切,沥青用量不足,沥青膜变薄沥青混合料的延伸能力降低,脆性增加,在反复的荷载作用下容易造成破坏。 改善沥青混合料的耐久性需要提高其疲劳性能、水稳性能、抗老化性能,由上可知,要提高以上性能需要降低沥青混合料的空隙率,尽量采用密实型沥青混合料。同时在合理范围内尽量提高沥青用量。常采用添加外掺剂来改善沥青同集料的粘附性。
5.试述路基强度参数E0KCBR概念及其区别,E0CBR的影响因素 土基回弹模量E0,是指路基材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力,如果垂直荷载为定值,土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移是定值,回弹模量值愈大,则土基承受外荷载作用的能力就愈大,因此,路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。在以弹性理
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论为基础的各种计算中使用该参数。
地基反应模量K 采用温克勒地基模型描述土基工作状态时,采用K来表征土基的承载能力。根据温克勒假设,土基顶面一点的弯沉l,仅同作用与该点的垂直压力P成正比,而与其它邻点没有关系。压力P 与弯沉L的比值称为地基反应模量K
加州承载比CBR是美国California州提出的一种评定路基与路面材料承载能力的试验方法。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用标准碎石的承载能力为标准,而以它们的相对比值表示CBR
影响土基回弹模量的因素很多,主要有:土质、压实度、含水量、试验方法、加荷方式等。固定土质种类的情况下,土基回弹模量值随着含水量和密实度的变化而变化,特别是含水量对回弹模量的影响最大。有关资料显示,保持干密度不变,仅含水量增加1%(绝对值)可使土基回弹模量降低8%18%,平均降低11%。如考虑含水量增加常使干密度减小,则含水量增加1%使回弹模量降低的百分率还要大于11%
浸水时间的长短,直接影响CBR值的大小在干燥地区和南方多雨地区,路基土所受状态是不同的。CBR试验主要是用于评估黏性材料的潜在强度,试验的对象主要是黏性材料,水浸泡是试验的基本条件。压实度不同将会影响CBR值,同时还需要对材料的粒径进行限制。
6.何为ATBATPB、微表处、OGFC。论述各自的功能及用途。
ATB密级配沥青稳定碎石基层混合料(ATB。它与沥青混凝土的区别主要是公称最大粒径的不同,实际上相当于用于基层的粗粒式或特粗式沥青混合料,公称最大粒径通常大于265mm其设计空隙率为3%~6%,不大于8%,且厚度较厚。粒径大于375mm的特粗式沥青稳定碎石混合料也称大粒径沥青混合料。ATB沥青稳定碎石按照级配类型划分有ATB-25ATB-30ATB-403种类型,路面铺筑之后具有良好的骨架结构,且具有防水、高温稳定、低温抗裂等特性,实际上相当于用于基层的粗粒式或特粗粒式沥青混合料。由于半刚性沥青混凝土路面普遍存在路面反射裂缝,从而导致路面抗车辙能力不足和耐久性差,影响了沥青混凝土路面的使用寿命。为了减少此种病害的发生,在基层与面层之间设置一层过渡性结构的新思路就应运而生了,ATB沥青稳定碎石下面层就属于此种结构形式。它相当于一种柔性基层的形式,具有延缓基层裂缝向中、上面层反射及提高路面抗车辙能力的作用。ATB密级配沥青碎石混合料多用于底面层和柔性基层。 ATPB:沥青稳定碎石排水基层。(ATPB 粗集料形成了骨架嵌挤,其基本上没有细集料填充,因此空隙率很大,一般大于18%,具有非常好的透水效果,但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。用于排水柔性基层。沥青稳定碎石排水基层ATPB属于内部排水层。不仅具有排除沥青面层渗透的水份作用,同时还有减缓半刚性基层反射裂缝向上发展的作用。ATPB适用于半刚性基层的高等级路面结构设计,它的应用将对我国高等级路面的发展起到重要作用。 微表处:微表处是一种由聚合物改性乳化沥青,采用适当级配的石屑或砂等集料,填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等),水和外加剂按合理配比拌和而成的流动状态的沥青混凝土,并将其均与摊铺到原路面上,达到迅速开放交通要求的沥青封层结构。
微表处主要用于高速公路及一级公路的预防性养护以及填补轻度车辙,也适用于
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新建公路的抗滑磨耗层。微表处必须使用专门的摊铺机进行摊铺。单层微表处适用于旧路面车辙深度不大于15mm的情况;超过15mm的必须分两层铺筑,或先用V字形车辙摊铺箱摊铺;当深度大于40mm时不适宜微表处处理。
OGFC开级配沥青磨耗层(OGFC是一种采用开级配矿料设计思想,具有大空隙率特点的新型沥青混凝土路面,拥有排水好、防滑、降噪等优点。OGFC具有较大的空隙率(一般在1722%之间),能显著降低路面表面积水引起的水雾、溅水及眩光,提高路面的行车安全性能,同时又可以降低行车噪音。由于这种路面结构为多空隙的嵌挤型骨架结构,提高了路面抵抗车辙变形的能力。用于路面结构面层上面层。
由于OGFC的结构特点,其空隙特别大,如果进入空隙的灰尘不能被汽车高速行驶的负压吸走,灰尘不断填充孔隙、被汽车压实而堵塞,则其功效将迅速降低,一旦堵塞将很难清除。所以OGFC适用于多雨地区的高速公路。另外由于孔隙大,一旦进入水而发生冰冻,也将影响其耐久性。OGFC通常采用OGFC-19OGFC-13两种类型,当特别需要降低噪声时,宜采用公称最大粒径较小的级配。


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郝老师版
1. 沥青路面因基层不同而分为哪些类型,试分析各种路面的特点和适用条件 2. 分析论述现代水泥混凝土路面结构组合设计方法 3. 试述路面状况评价指标,主要检测方法
4. 试述公路路基弯沉验收标准,影响因素、存在问题及改进方法 5. 公路纵断面优化的常见方法
6. 试述公路建设费用组成,我国目前高速公路建设造价存在的问题及改进建议 7. 公路设计目标及其之间的相互关系 8. BOTNPV的定义
9. 现代水泥混凝土路面结构,组合设计方法。你认为合理的路面结构?水泥混凝土路面破坏类型和维修措施
10. 从材料选择,配合比设计及施工技术方面进行阐述道路水泥混凝土路面如何适应现代交通要求

1. 沥青路面因基层不同而分为哪些类型,试分析各种路面的特点和适用条件 分为半刚性基层路面、柔性基层路面、刚性基层路面、组合式和倒装式结构。 半刚性基层路面:具有足够的的强度和稳定性、较小的收缩变形和抗冲刷性能,使用当地建材,造价低。水泥稳定集料累、石灰粉煤灰稳定集料适用于各级公路的基层、底基层。冰冻地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰稳定集料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层。石灰稳定宜用于各级公路的底基层以及三、级公路的基层。
柔性基层:具有较好的抗变形能力和裂缝自愈能力,柔韧性好,具有良好的抗水损害能力和抗裂能力。柔性基层、底基层可用于各级公路。热拌沥青碎石宜用于中等交通及以上的公路基层、底基层。贯入式沥青碎石宜用于中、重交通的公路基层、底基层。级配碎石可用于各级公路的基层、底基层。填隙碎石可适用与三、四级公路的基层和各级公路的底基层。
刚性基层:强度高,稳定性好,抗水损害和抗冲刷性能好。适用于重交通、特重交通及运煤、矿石、建筑材料的公路。
组合式:比起半刚性基层路面,具有更好的抗裂能力;比起柔性基层,有更好的热稳定性。适用于各种交通条件。
倒装式结构:且具有承载力高、造价低廉、养护成本低以及有效的防治沥青路面的早期损坏的特点,适用于各种交通条件,特别是用于高温多雨地区能显示其有点。
2. 分析论述现代水泥混凝土路面结构组合设计方法

3. 试述路面状况评价指标,主要检测方法
路面的使用性能包括功能性能和结构性能两个方面。
功能性能:行驶舒适性、行车安全性、运行经济性以及对环境的不良影响等; 结构性能:路面损坏状况、结构承载能力。
通常的路面评价方法(评价指标)都是根据上述几个方面进行设计。 评价指标分为综合性指标和单一性指标两大类:
综合性指标是对路面使用性能的综合测度,优点是能反映路面总体状况,指标单
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一,便于比较;缺点是不能确切反映使用性能的局部特征,不便于诊断原委和制定具有针对性的对策。单一性指标是对路面使用性能诸多局部特征的具体测度,它可以采用多项指标明确地表征路面使用性能各组分的详细情况。 《公路技术状况评定标准》在路面使用性能评价中采用了综合指标和单一指标相结合的方法,标准规定:对不同类型的路面,采用了不同的分项技术指标。其中,沥青路面采用了路面损坏、道路平整度、路面车辙、抗滑性能和结构强度五项技术指标;水泥混凝土路面采用了路面损坏、道路平整度和抗滑性能三项技术指标;砂石路面只采用了路面损坏一项技术指标。 所有指标通过路面使用性能指数(PQI)反映路面的整体使用性能:

PQIwPCIPCIwRQIRQIwRDIRDIwSRISRIwPCI 路面损坏(PCI)的权重;
wRQI 道路平整度(行驶质量,RQI)的权重; wRDI 路面车辙(RDI)的权重;
wSRI 路面抗滑性能(SRI)的权重。 权重与公路等级和路面类型有关。
路面损坏包括裂缝、坑槽、沉陷和松散等各种表面破坏和损伤。路面表面各种类型的损坏通过其对路面使用性能的影响程度加权累积计算换算损坏面积,换算损坏面积与调查面积之比(路面破损率),可直接用来衡量路面的损坏状态,也可通过路面损坏状况指数PCI来评价路面表面的技术状况。 路面损坏状况评价i0PCI wiAi 100i1DRA
PCI100a0DRa1DR 路面破损率(Pavement Distress Ratio, 各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积 之百分比(%

Ai i类路面损坏的面积(m2 A 调查的路面面积(m2

测定方法:1高速摄影车或其他高效测试设备测试,人工检测(目测或用量尺测)
路面行驶质量评价(RQI,车辆行驶的舒适性能,可通过道路平整度指标评价,在研究路面管理系统时,研究人员建立了道路平整度与行驶舒适性的关系,提出了行驶质量指数(RQI)模型。

100
RQI 1a0ea1IRI IRI 国际道路平整度指数(m/km
a0 高速和一级0.026,其他公路0.0185 a1 高速和一级0.65,其他公路0.58

公路的用户对不同等级的公路有不同的行驶舒适性要求和期望。根据公路实验和统计数据,标准分别为高速公路(一级公路)和普通公路确定了不同的RQI模型参数。在《高速公路养护质量检评方法》中,IRI 4.0 IRI 6.0分别被定义为优和良。随着我国公路管理技术的不断进步和公路养护技术能力的逐渐提高, 标准将优和良对应的道路平整度分别提高到IRI 2.3IRI 3.5(高速一级公路)


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IRI 3.0IRI 4.5(普通公路)
路面平整度的检测方法有3米直尺法,连续式平整度仪,车载式颠簸累积仪测定
路面车辙评价(RDI为了应对高速公路及一级公路不断出现的路面车辙问题,《公路技术状况评定标准》将路面车辙列为独立的检测指标,路面车辙用路面车辙深度指数(RDI)评价。与此同时,在计算高速公路和一级公路沥青路面PCI指标时,路面车辙损坏不再重复计算。 (RDRDa100a0RD RDI60a1(RDRDa(RDaRDRDb 0(RDRDb
RD 路面车辙深度(Rutting Depthmm RDa 路面车辙深度参数,采用20 mm RDb 路面车辙深度限值,采用35 mm a0=2.0,
a1=4.0 测定方法:路面横断面仪法,路况自动测定车,横断面尺法。 路面抗滑性能评价(SRI,路面抗滑性能用路面抗滑性能指数(SRI)评价。

100SRIminSRISRImin
1a0ea1SFC
SFC 横向力系数(Side-way Force Coefficient SRImin 标定参数,采用35.0

常规测定方法:手式铺砂法测定路面构造深度试验方法,电动铺砂仪测定路面构造深度试验方法,激光构造深度仪测定沥青路面构造深度试验方法,摆式仪测定路面抗滑值试验方法,磨擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法。 路面结构强度评价(PSSI 路面结构强度通过路面回弹弯沉用路面结构强度指数(PSSI)评价。
ld100PSSISSI

1a0ea1SSIl0
测定方法:贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方,自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法,落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验方法
4. 试述公路路基弯沉验收标准,影响因素、存在问题及改进方法 路基弯沉验收标准的确定:
《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 07198规定在路基施工完成后对路基顶面进行弯沉值检测,并要求其弯沉值“不大于设计计算值”路面设计文件中只有路基回弹模量E0的求,而无路基顶面回弹弯沉值l0的设计计算值,因此在实际检测时都是根据土基回弹模量来确定回弹标准,确定公式有经验公式和理论公式两种。
1)经验公式:
《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 0342000附录A提供了根据土基的回弹模量计算路基顶面回弹弯沉值的回归方程如式:


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式中 E0的单位为MPa,l0s的单位为0·01 mm 2)理论公式:
按照路面力学,一般将路基视为弹性半空间体根据圆形均布荷载作用下半无限匀质弹性体竖向位移变形理论,可导出路基回弹弯沉值与土基回弹模量的关系式:
影响因素:
(1测定季节对弯沉的影响:路面在一年内随着季节的变化,在不同时期具有不同的承载力,也就是说有不同的弯沉值。许多研究、实测资料表明,在春融时,弯沉值最大即路基承载力最低,这种情况在北方季节性冰冻地区,路基填土为粉性土等冻敏性土特别严重。
(2加铺面层对原有路面及路基弯沉的影响:在原有砂石路面或路基上加铺沥青面层以后,路基和基层中的水分蒸发比较困难,致使路基湿度增加,承载力降低,弯沉值增大。
(3温度对弯沉的影响:温度对弯沉的影响较明显,特别是沥青路面面层,温度升,弯沉值增大。
(4测定用轴载对弯沉的影响:路表某一点处的弯沉值大小,与测定用轴载(轮重、轮压、轮迹圆直径有关,轴载大测的弯测值也大。
(5路面结构对弯沉的影响:弯沉值大小同路面类型、结构组合、厚度、路基土类型和状态有关。
(6测定用弯沉仪的影响:回弹弯沉测定的正确与否,与弯沉仪的支架距离有明显的联系,弯沉仪的选取要根据实际情况具体来定,灵活运用。
(7测定时准备工作的影响:准备工作一定要一丝不苟,力求准确,像标准车的车况及刹车性能、轮胎内胎气压力、车槽内要装载不宜缺失的货物;测定轮胎接地面积一定要准确;检查弯沉百分表测量的灵敏情况,温度测定及修正;收集设计参数等一些情况在规范中都有详细的介绍。 (8土的各种性质,如粒径、含水量、粘结力等,均可引起弯沉值的改变,但这些因素在目前所有的公式中均未能体现。 存在问题及改进方法 1)经验公式大多具有一定的局限性,在情况复杂、地域广大的情况下,往往可用几个公式或几个系数来解决。理论公式是采用弹塑性体理论中半空间体在边界上受法向分布力作用下竖向位移与弹性模量之间的关系推导出的。加载方式为单独一侧轮压作用,且还未考虑地域、土质、含水量等因素的影响。由于实际路基的材料性质与荷载作用方式与理论假设不完全相同,导致路基回弹弯沉理论值与经验值之间存在一定的误差。但理论公式和经验公式的表达形式是一致的,只是系数和指数有微小差别。

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2)弯沉测定应该是在路基处于最不利季节时进行,但路基由于施工时间的限制,当路基顶面的弯沉在非不利季节测定时,应根据当地经验考虑温度影响系数和季节影响系数的修正。 3)《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 05995规定,用贝克曼梁测定路基回弹弯沉值时,应采用标准轴载汽车测定。问题在于目前很难找到符合标准轴载的汽车。如果能采用非标准轴载的汽车测定路基回弹弯沉值,然后再将其换算为标准轴载下的弯沉值,将会给路基弯沉值检测带来很大方便,换算公式如下:
5公路纵断面优化设计
寻求纵断面设计线的最优位置,即纵断面优化,在整个路线设计中是一个独立而十分复杂的问题,正确选择纵断面优化方法,是纵断面设计自动化得以实现的基础。
最优化的道路纵断面设计就是合理确定变坡点的里程、标高(或纵坡发路滋从断面自动生成及优化算法的月开究度和竖曲线半径,使纵断面上各项技术指标不仅符合规范要求、满足某些标高控制约束,而且使工程量与工程费用(如建筑费用和交通运营费用减少到最低程度。能满足这些条件的一条纵断面线形就是在特定条件下的最优解。
纵断面优化归纳起来有两方面:首先是完善现有的纵断面优化设计的数学模型和相应算法,使其自动化程度更高、适应性更强,尽早为生产设计使用;其次是寻找新的模型和算法,以解决目前一些优化算法和模型本身所固有的缺陷。
纵断面优化设计的最重要的三个方面是:(l初始纵断面的产生;(2目标函数的确定;(3束的找出。
目前,国内外常用的纵断面优化方法有动态规划法、降维法、随机搜索法、坐标轮换法、解析法等。
动态规划是把问题分成若干个互相联系的阶段,利用一种递推关系式一个接一个地依次作出最优决策,达到使整个过程取得最优的结果,由于这类问题中,时间t是个很重要的因素,是在各个时间中采取最优决策的方法,因此称为动态规划。

该方法对目标函数的解析性无太多苛求,在应用上也是有效的。但由于目标函数的计算次数同节点个数呈平方关系,要使优化范围较大或精度较高,就必须扩大网格范围或加密结点。而且为了满足无后效性的要求,就必须在每个阶段上增加状态变量,把本阶段的状态和下阶段的状态结合起来,作为新的状态变量。这不仅增加了运算次数,并且使每一阶段所需的内存量按平方阶数增长,致使计算耗费机时过长。此外,受到无后效性的限制,状态变量不能包含对竖曲线半径的优化。
降维法根据优化变量的多少又分为一维和二维搜索法,一维搜索法采用变坡点高程作为变量,二维搜索法以变坡点里程和高程作为变量,在约束条件的限制下,将所有变量由主到次,一个一个地来改变寻优,以逐渐趋近于优化方案。其主要计算方法有黄金分割法和复合形法。该法是国内应用最早的一种,简单、有效。
但由于纵断面优化设计中各变量间的交互影响比较大,因此无法肯定该算法一定收敛。而且,同动态规划法一样,它也存在计算量大的缺点。
随机搜索法最早应用于西德,该方法把纵断面设计线看成满足各种基本约束条件并经一系列次级约束条件检验合格的一组抛物线(包括直线,每路段用一次、二次、或三次的多项式表示;每两段间的衔接点必须满足连续要求,即具有相同的高程和坡率,每两衔接点处可得到两个连续性条件方程;所有线段需满足约束条件的要求,按一定的变量计算一次目标函;采用随机法将衔接点在限定的变化区间内不断产生新的随机值,根据选定的产生次数,
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例如clcZ次,便可组合成c1*cZ个纵断面线方案,再经过次级约束的检验后,在所有方案中挑选出最佳方案,即为最优解。该方法的实质是利用计算机的快速计算功能,迅速产生多个设计方案,然后再由计算机进行多方案选优。
这种方法不能保证最后的优化结果就是最优结果,且无从考证优化结果与最优解的差距。
坐标轮换法将构成纵断面的n个变坡点看成是n维空间的相互独立的n个坐标,对某一变坡点进行优化时,固定其它所有变坡点,依次轮换,反复进行,直到目标函数满足结束条件为止。该法对任一变坡点的任何一步探索,都要进行各种约束的检验,用以确保优化结果符合技术标准和控制点的要求;对各变坡点轮流寻优,计算目标函数。
因任一变坡点的最优值都是对其它变坡点相对固定而言的,而对其它变坡点的优化,必然破坏了该点的最优性,致使每一变坡点都不是最优点。也就很难保证优化结果的最优性。
解析法的一个明显特点是收敛速度快,对各种约束条件也能较好的处理,但解析法要求目标函数必须是连续可导的,才能利用导数关系求得最优解。事实上,为纵断面优化建立起来的目标函数是不连续的,这些不连续点对以梯度来描述目标函数的变化规律的影响是应用解析法的关键。这就需要对目标函数在各个不连续点处进行特殊的技术处理。目前,应用于纵断面优化设计的解析法有梯度投影法、陡降法等。它们在求解时都不需要计算目标函数值,但要计算目标函数的一阶偏导数。由于道路纵断面设计工程种类很多,情况复杂,很难用解析式来表达它与设计变量(即变坡点设计标高的关系,使得偏导数难以计算,从而给优化设计带来困难。
如前所述,纵断面优化设计作为纵断面设计的前期工作,要求其在计算速度上不仅要有大幅度的提高,也希望优化方法不仅能对变坡点位置进行优化,同时也能对竖曲线半径进行优化,而且优化方法不应对目标函数的构造有太大的限制,借以降低建模的难度。
B样条函数用于道路纵断面优化设计,是采用不等距B样条替代传统意义上的习用纵断面线,使纵断面线的表达和使用简明方便,而且大大缩减优化设计中待定变量个数并简化了约束处理。在约束处理和优化过程中并不直接借助于通常带约束的优化方法,而是充分利B样条基的局部支撑的特点,对人工进行纵断面优化处理的方法作出计算机模拟,并有机的将这种模拟结合到约束处理和优化过程中,从而大大加快优化收敛速度,快速有效的实现纵断面优化设计。
由于B样条函数对习用纵断面线进行了替代,使得优化结果的表达与习惯上的设计结果不同,缺少了变坡点里程、标高和竖曲线三要素的具体表达,为与设计习惯一致,优化结束后应重新将其转换为习用纵断面线的表达形式。为了扩大B样条节点的搜索范围,引入遗传算法与B样条结合进行联合优化,可进一步加强目标函数的优化程度。
遗传算法是近年来发展起来的基于进化论原理的一种广为应用的高效的随机化搜索算法,其主要特点是群体搜索策略和群体中个体之间的信息交换,搜索不依赖于梯度信息。传算法从任一初始化的群体出发,通过随机选择(使群体中优秀的个体有更多生存机会、交(体现了自然界中群体内个体之间的信息交换和变异(在群体中引入新的变种,确保群体中信息的多样性等遗传操作,使群体一代一代地进化到搜索空间中越来越好的区域,直至抵达最优解点。
6. 试述公路建设费用组成,我国目前高速公路建设造价存在的问题及改进建议
公路建设费用组成 1:直接费

1:人工费 2:材料费

3:施工机械使用费


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2:其他直接费

1:冬季施工增加费 2:雨季施工增加费 3:夜间施工增加费 4:高原地区施工增加费 5:行车干扰工程增加费 6:沿海地区施工增加费 7:施工辅助费 3:现场经费

1:临时设施费 2:现场管理费 4:间接费

1:企业管理费 2:财务费用 5:施工技术装备费 6:利润 7:税金

8:公路交工前养护费 9:绿化工程费

10:设备,工具,器具及家具购置费 11:其他费用

1:土地,青苗等补偿费和安置补助费 2:建设单位管理费 3:研究试验费 4:勘察设计费 5:施工机械迁移费 6:供电贴费

7:大型专用机械设备购置费 8:固定资产投资方向调节税 9:建设期贷款利息 12:预备费用

1:工程造价增涨预备费 2:预备费 存在问题:

高速公路建设造价控制是一项系统工程,造价控制涉及到方方面面,有设计,招标,施工,管理,落实问题,有的又互相交织在一起,互相影响。 1)对工程项目造价全过程管理不明确
公路建设项日造价是建设项日从筹建到竣工验收交付使用所需的全部建设费用,这其中涉及的估算、概算、预算和决算,是一种由粗到细,前者控制后者,后者修正前者的相互制约,相互影响,紧密相连的关系。 2)前期工作准备不足
由于近几年公路建设处于大发展时期,没有足够的项日储备,导致可行性研究不够深入,项日的可行性建议结论不够科 3)招标工作重视程度不够

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在工程招标过程中最大的问题是对工程量清单重视不够。在招标文件的市查中,对工程量清单没有进行市查,导致工程量清单中的问题很多。 4)施工阶段工程管理不善
在工程施工过程中,由于监理服务水平普遍偏低,业主方管理不够规范,成在工程计量、变更、索赔等方面存在很大漏洞,如高估胃计、重复计量、不合理的变更、新增单价水平偏高等,都导致了工程造价的攀升。 5)工程造价管理体制落后
日前,我国传统的工程造价管理体制已不能适应市场经济的发展,暴露出较多的问题,日前采用的还是传统的以定额为基础的方法,导致概算往往不能反映各个地区工程的实际情况,概算的不准确性进一步造成造价控制的难以把握。 措施:
1)强化规划设计是控制好投资成本的首要环节
规划设计是为项日建设的方案确定提供依据,也是施工建设的标准。因此,把好规划设计这一关是高速公路建设的重点。首先从规划角度而谈,高速公路的建设将把这一地区的人口总量、经济发展状况、物流量及交通现状及未来经济发展的速度,特别是车辆流量等重要指标等作综合评估。有的还要把政治、国防等因素考虑进去。这此评估为科学地做出决策提供依据。
在勘测设计上的不足或设计上的过剩是造成投资过大的另一个因素。
2)总结技术及管理经验,应用新材料、新技术、新设备、新工艺,是降低建设成本的重要途径
加强新材料、新技术、新工艺、新设备的应用,以节约开支提高建设进度及质量,这些成果为今后的高速公路建设提供了珍贵的借鉴资料。 3)调整对施工管理的理念,严格履约
对施工承包方的管理要严格执行合同内容。建设施工成本是高速公路建设成本的主要构成,这部分成本控制的成效直接关系到项目的投资成本。招投标为节约投资开支提供了有力的保证,通过招投标上作形成的合同文件是项目业主与施工方的履约依据,严格执行合同文件是减少项目投资的重要控制手段。 4)积极筹措资金,制定合理的资本结构,降低融资成本
我国高速公路建设的资金来源主要有国家投资、地方筹资、社会融资、利川外资等几种方式,“贷款修路、收费还贷、流动发展”是我国许多地方发展交通的指导方针。
9. 水泥混凝土路面破坏类型和维修措施
水泥混凝土路面损坏模式可分为.裂缝类、变形类、接缝损坏及表层损坏四类。 1.裂缝类
裂缝类包括龟裂;纵向裂缝;横向裂缝;角偶裂缝;交叉裂缝和反射裂缝。这些裂缝进下步发展,宽度和深度进一步加大,形成断裂。这是水泥掘凝土路面常见的破坏类型之一。 1.1龟裂
龟裂是指画呈现碎小的六角形花纹状裂缝,龟裂裂缝很浅。—般在初凝期间出现。混凝土的干缩性越大,龟裂就越严重。产生角裂的原因有:①混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在高温或大风的天气里表面水分蒸发比水泥化泌水过大,板垫层过于干燥,吸水大。混凝土中采用了吸水率过大或弹性模量较小的骨料。混凝土配合比不合理,水泥用量过大或砂率过大。 1.2 纵向裂缝

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纵向裂缝是沿着路线方向出现的裂缝。这种裂缝一般是沿板厚全深度的裂缝。生纵向裂缝的原因有:①地基和路基不均匀沉陷,地基或路基压实度差或碾压层过厚,地基或路基发生横向的不均匀固结形变并继续压实,导致路面板横向脱空,在反复的行车荷载作用下,产生纵向裂缝。②基层材料不稳定,在水和温度循环作用下,产生膨胀,导致各种形式的开裂,纵向裂缝是一种可能发生的形式。混凝土板的厚度与强度不足而产生的裂缝。 1.3 横向裂缝
横向裂缝主要是沿混凝土路面板横向贯穿的裂缝。裂缝出现的原因有:①凝土浇筑期间昼夜温差大、养护和切缝不及时。当白天新浇筑的混凝土路面还未达到覆盖养生的程度,昼夜温差使混凝土板产生翘曲应力,此时如果缩缝尚未切开,混凝土板的自由伸缩受到限制,向上和向下翘曲所产生的反复拉应力便将混凝上板在缩缝附近拉断形成横向断缝。混凝土拌制时配合比失控和设计强度标号不够。③ 混凝土面板的横缝涨缝间距过大。横缝涨缝间距过大,单块混凝土面板的面积相应就大;当温度降低,板块收缩时,面板与基层间的摩阻力就可能比混凝土的抗拉强度大,从而使面板产生横向裂缝或拉断裂。 1.4 角隅断裂
角隅断裂主要是指混疑土路面边角破损或缺角断裂,剥落面呈垂直并贯穿于整个板厚。角隅断裂产生的原因有:① 在混凝生板浇捣时,在模板四角局立漏振耳漾捣不实。公昆凝七路面的基层强变和稳定胜没有泛JIJ 设计要求在夕嗬载作用下勿哪生大。哪立马四诉除路面模板,角隅影剐务。④ 开放如面丈早,强变未退多l ]设计际号。⑤ 昼面岛差过大,在板角处产全佼大的翘曲应力。 1.5 交叉裂缝 1.6 反射裂缝 2 变形类 3 接缝损坏类
接缓獭坏类是混凝土接缝及临近范围出现的局部破坏。这也是水泥混凝比较常见的破坏类型之一。其包括唧泥和错台及拱起和接缝碎裂。 3.1卿泥和错台
3.2 拱起与接缝碎裂 4 表面类破坏 4.1 起皮、剥落 4.2 麻面、露骨
4.3 松散结合料不足或失效
裂缝是影响水泥混凝土路面使用质量和使用寿命的主要病害,对裂缝的维修是水泥混凝土路面养护与维修工作最主要的内容之一。主要包括: 1)接缝的养护与维修
水泥混凝土路面接缝是路面结构最薄弱的环节,对接缝养护与维修的好坏将直接影响到路面的使用寿命。接缝的维修与养护主要是定期更换填缝料,充分发挥各种接缝的作用,避免水分的侵入。更换填缝料时,首先清除掉旧的填缝料,用压缩空气清除接缝中的杂屑,再用新的填缝料填充接缝。一般在冬季缝隙增宽时更换填缝料,或在雨季之前更换,以确保接缝填充料保持饱满不渗水。 2)错台的养护与维修
错台的处理方法是向混凝土面板下注入氧化沥青加以固定,或者翻修路面板。如果水泥混凝土路面与桥涵构造物的连接处形成错台,应填充沥青混合料。

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3)拱起的维修
处治水泥混凝土路面拱起的主要方法是将拱起的部分面板切割翻除,另行浇筑新混凝土板。
4)断裂的维修
对于断裂的处治,一般的方法是根据断裂位置把混凝土板凿成深约0.050.07m的长方形槽,刷洗干净后用水泥浆涂抹槽壁和底面,然后用混凝土填补。较彻底的办法是将凹槽壁凿至贯通整个板厚,并在凹槽边缘板厚中央打洞,洞深0.1,直径3040mm,水平间距0.30.4m。每个洞应先将其四周润湿,插入一根直1820mm,长约0.2m的钢筋,然后用最大粒径为510mm的细石混凝土填塞捣实。洞口留下0.010.02m不浇注,钢筋应一半伸出洞外。待细石混凝土硬结后,再将凹槽边壁润湿,涂刷水泥浆一道,然后将与原来相同的混凝土浇入槽中夯捣密实。
5)麻孔、剥落、局部磨损和坑洞的修补
对这些病害的维修方法是先将表面尘土碎屑消除干净,再用12水泥砂浆或硫磺水泥填补。也可用掺有50%浓度聚乙酸乙烯乳剂的水泥砂浆进行修补。或先涂敷环氧树脂或水泥浆,然后用掺有早强剂的混凝土填补。 6)大面积磨耗的处理 当水泥混凝土路面表面磨损、剥落面积较大时,可用坚硬石料进行沥青表面处治。粘层油应用较稠的沥青,用量应稍多,以防剥落。对已磨光的路面,可铺设防滑沥青砂封层,或者用割槽机将路面割切成小横槽,以恢复抗滑力。 7)罩面养护与维修
当水泥混凝土中面损坏后,可在其上以新混凝土罩面,或铺设乳化沥青稀浆封层。为使新旧混凝土的牢固结合,加铺新混凝土前应先清除旧面层表面并凿毛,有时还可在旧路面上先涂敷环氧树脂,然后铺筑新混凝土层,以使新旧层之间达到完全结合。当用沥青混合料进行罩面时,应有一定的罩面厚度,常用的厚度为0.090.15,否则容易剥落,而且旧混凝土路面接缝和裂缝易反射到沥青层上。 8)翻修
当水泥混凝土路面达到一定使用年限而出现大面积的破损或裂缝分布遍及全板而严重影响正常通车时,应根据具体情况进行全面翻修或部分翻修处理。全面翻修时应进行路面厚度设计。局部翻修时通常采取与原路面设计相同的厚度。 9)设置加厚层
当水泥混凝土路面经过一段时间使用后,某些路段由于行车轴载和轴次的大大增,原路面强度不足,可能会出现路面损坏,从而不能满足使用要求,此时可在原路面上铺设加厚层,以确保路面强度能满足正常通车受荷的要求。加铺层与原路面层间结合型式常采用以下二种:直接式加厚层和分离式加厚层


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