湖南2016政公用工程專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格考試VIP

1、湖南省2016年度市政公用工程專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格考試專業(yè)實(shí)務(wù)第一章 工程設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)第一節(jié) 道路工程設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)一、一般路基設(shè)計(jì)1.滑動面假定松散的砂性土和礫石內(nèi)摩擦角較大，粘聚力較小，滑動面近似平面，平面力學(xué)模型采用直線。粘性土粘聚力較大，內(nèi)摩擦角較小，破裂時(shí)滑動面為圓柱形、碗形，近似于圓曲面，平面力學(xué)模型采用圓弧。2.直線滑動面穩(wěn)定性分析二、道路路線設(shè)計(jì)1. 平面線形三要素：直線、圓曲線和緩和曲線。2. 平面設(shè)計(jì)主要任務(wù)（1）確定平面位置與線形：交點(diǎn)位置(里程樁號、間距、偏角或坐標(biāo))（2）確定平曲線半徑及緩和曲線長度(參數(shù)A)（3）平面線形設(shè)計(jì)：線形要素的組合（4）路線里程樁號計(jì)算及逐樁坐標(biāo)計(jì)算

2、（5）平面視距的確定與保證3.圓曲線要素計(jì)算及主點(diǎn)樁號計(jì)算【例題3】某四級公路在交點(diǎn)K10+264.55處右轉(zhuǎn)64.78°,試進(jìn)行該交點(diǎn)的平曲線設(shè)計(jì)。根據(jù)地形、地物資料，擬選曲線半徑R為250m。計(jì)算曲線要素及主點(diǎn)樁號?！窘狻浚?）計(jì)算曲線要素（2）計(jì)算主點(diǎn)樁號3. 緩和曲線要素計(jì)算及主點(diǎn)樁號計(jì)算緩和曲線：設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線?！纠}4】已知平原區(qū)某二級公路有一彎道，偏角右=15°2830”,半徑R=600m，緩和曲線長度Ls=70m，JD=K2+536.48。計(jì)算主點(diǎn)里程樁號。【解】（1）曲線要素計(jì)算（1）

3、曲線要素計(jì)算（2）主點(diǎn)里程樁號計(jì)算5.豎曲線要素計(jì)算、設(shè)計(jì)高程計(jì)算及確定縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。變坡點(diǎn)：相鄰兩條坡度線的交點(diǎn)。變坡角：相鄰兩條坡度線的坡角差，通常用坡度值之差代替，用表示，即=2-1tg2- tg1=i2-i1【例題5】某山嶺區(qū)一般二級公路，變坡點(diǎn)樁號為k5+030.00，高程H1=427.68m，i1=+5%，i2=-4%，豎曲線半徑R=2000m。試計(jì)算豎曲線諸要素以及樁號為k5+000.00和k5+100.00處的設(shè)計(jì)高程。解：1.計(jì)算豎曲線要素=i2-i1=-0.04-0.05= - 0.09<0，為凸形。曲線長 L =

4、 R·=2000×0.09=180m切線長： 外 距：豎曲線起點(diǎn)QD（K5+030.00）- 90 = K4+940.00豎曲線終點(diǎn)ZD（K5+030.00）+ 90 = K5+120.002.計(jì)算設(shè)計(jì)高程K5+000.00：位于上半支橫距x1= Lcz QD = 5000.00 4940.0060m豎距： 切線高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD）= 427.68 + 0.05×（5000.00 - 5030.00） = 426.18m 設(shè)計(jì)高程 HS = HT - y1 = 426.18 - 0.90=425.18m （凸豎曲線應(yīng)減去改正值）按

5、豎曲線終點(diǎn)分界計(jì)算：橫距x2= Lcz QD = 5100.00 4940.00160m豎距：切線高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD） = 427.68 + 0.05×（5100.00 - 5030.00） = 431.18m 設(shè)計(jì)高程 HS = HT y2 = 431.18 6.40 = 424.78m按變坡點(diǎn)分界計(jì)算：橫距x2= ZD Lcz = 5120.00 5100.00 20m豎距:切線高程 HT = H1 + i2（ Lcz - BPD） = 427.68 - 0.04×(5100.00 - 5030.00) = 424.88m 設(shè)計(jì)高程 H

6、S = HT y2 = 424.88 0.10 = 424.78m4. 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配(1)橫斷面面積計(jì)算積距法將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形和三角形（如圖），每個(gè)小條塊的面積近似等于中心高度與單位寬度的乘積：Ai=b hi，則橫斷面面積：A =bh1+bh2+bh3+bhn=bhi當(dāng)b =1m時(shí)，則A就等于各小條塊平均高度之和hi。坐標(biāo)法如圖，已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi,yi）, 則斷面面積為： A = 1/2（xi yi+1-xi+1yi )坐標(biāo)法的計(jì)算精度較高，適宜用計(jì)算機(jī)計(jì)算(2)土石方數(shù)量計(jì)算平均斷面法：若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間

7、為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為：棱臺體積法：若A1和A2相差甚大，則與棱臺更為接近。其計(jì)算公式為：(3)土石方調(diào)配土石方調(diào)配原則a.就近利用，以減少運(yùn)量；b.不跨溝調(diào)運(yùn)；c.高向低調(diào)運(yùn)；d.經(jīng)濟(jì)合理；應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比較（移挖作填與借土費(fèi)用的比較）。遠(yuǎn)運(yùn)利用的費(fèi)用：運(yùn)輸費(fèi)用、裝卸費(fèi)等。借土費(fèi)用：開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi) e.不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。f.土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。關(guān)于調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)問題（1）經(jīng)濟(jì)運(yùn)距：移挖作填與附近借方經(jīng)濟(jì)比較，調(diào)運(yùn)挖方與借土費(fèi)用相等時(shí)的運(yùn)距。式中：B

8、借土單價(jià)（元m3），包括征地、開挖、運(yùn)輸、棄土等費(fèi)用； T遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元m3·km）； L兔免費(fèi)運(yùn)距（km）。（2）平均運(yùn)距運(yùn)距：是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。平均運(yùn)距：挖方路段中心樁號至填方路段中心樁號的距離計(jì)算。 （3）運(yùn)量土石方運(yùn)量為平均運(yùn)距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：m3·km（3）計(jì)價(jià)土石方數(shù)量 計(jì)價(jià)土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量【例題6】某路基工程填方數(shù)量為500m3，挖方數(shù)量為200m3，借方數(shù)量是400m3，棄方數(shù)量是100m3，求計(jì)價(jià)土石方數(shù)量。計(jì)價(jià)土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量=200+400=600（m3）注：一般工程的土石方總量

9、，實(shí)際上是指計(jì)價(jià)土石方數(shù)量。一條公路的土石方總量，一般包括路基工程、排水工程、臨時(shí)工程、小橋涵工程等項(xiàng)目的土石方數(shù)量。三、路基路面排水設(shè)計(jì)四、路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.擋土墻土壓力計(jì)算根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為三種： 1）靜止土壓力（E0）對應(yīng)于圖中 A點(diǎn)，墻位移為0（擋土墻 靜止不動。2）主動土壓力（Ea）對應(yīng)于圖中B點(diǎn)墻前位移?！纠}7】有一擋土墻，高6米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。填土為粘性土，其重度、內(nèi)摩擦角、粘聚力如下圖所示 ，求主動土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出主動土壓力分布圖?！窘獯稹浚褐鲃油翂毫ο禂?shù)墻底處土壓力強(qiáng)度臨界深度主動土壓力分布圖主動土壓力作用點(diǎn)距

10、墻底的距離：【例題8】已知某混凝土擋土墻，墻高為H6.0m，墻背豎直，墻后填土表面水平，填土的重度18. 5kN/m3，內(nèi)摩擦角 20°，粘聚力c=19kPa。計(jì)算作用在此擋土墻上的被動土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出被動土壓力分布圖。解：2.重力式擋土墻設(shè)計(jì)【例題9】某擋土墻高H為5m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，擋土墻采用M5水泥砂漿，MU10毛石砌筑，砌體重度k=22kN/m3，填土內(nèi)摩擦角=30°，黏聚力c=0，填土重度=18kN/m3，地在荷載2.5kPa，基底摩擦系數(shù)=0.5，地基承載力特征值fa=200kPa，試驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性。五、水泥混凝土路面設(shè)計(jì)1.水泥混凝

11、土配合比設(shè)計(jì)【試題10】試計(jì)算某重交通二級公路面層水泥混凝土配合比。（以彎拉強(qiáng)度為設(shè)計(jì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)方法）原始資料（1） 某重交通為二級公路面層水泥混凝土（無抗冰凍性要求），要求混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fr為5.0MPa，施工單位混凝土彎拉強(qiáng)度樣本的標(biāo)準(zhǔn)差s為0.5MPa（n=9）?；炷劣蓹C(jī)械攪拌并振搗，采用滑模攤鋪機(jī)攤鋪，拌和機(jī)出口拌和物坍落度要求為3050mm。（2） 組成材料普通硅酸鹽水泥42.5級，實(shí)測水泥28d抗折強(qiáng)度為8.3MPa，水泥密度c=3100kg/m3;中砂：表觀密度s=2630kg/m3，細(xì)度模數(shù)為2.6；碎石：4.7531.5mm，表觀密度g=2700kg/m3，振實(shí)密

12、度gh=1701kg/m3；水：自來水。摻加0.6%的減水劑，減水率為12%。【設(shè)計(jì)步驟】確定目標(biāo)配合比：（1） 計(jì)算配制彎拉強(qiáng)度（fc）由表1，當(dāng)某重交通二級公路面層水泥混凝土樣本數(shù)為9時(shí)，保證率系數(shù)t為0.37。表1 保證率系數(shù)t公路等級判別概率p樣本數(shù)n（組）68914151920高速0.050.790.610.450.39一級0.100.590.460.350.30二級0.150.460.370.280.24三、四級0.200.370.290.220.19按照表2，二級公路變異水平應(yīng)不低于”中“，混凝土彎拉強(qiáng)度變異系數(shù)0.10Cv0.15，取中值0.125。表2 變異系數(shù)Cv的范圍彎拉

13、強(qiáng)度變異水平等級低中高彎拉強(qiáng)度變異系數(shù)允許范圍0.05Cv0.100.10Cv0.150.15Cv0.20根據(jù)設(shè)計(jì)要求，fr=5.0MPa，將以上參數(shù)帶入混凝土配制彎拉強(qiáng)度公式：fc=fr1-1.04CV+t·s=5.01-1.04×0.125+0.37×0.5=5.93（MPa）（2）確定水灰比（W/C）按彎拉強(qiáng)度計(jì)算水灰比。由所給材料：水泥實(shí)測抗折強(qiáng)度fs=8.3MPa，計(jì)算得配制彎拉強(qiáng)度到的混凝土fc=5.93MPa，粗集料為碎石代入計(jì)算混凝土水灰比W/C公式：WC=1.5684fc+1.0097-0.3595×fs=1.56845.93+1.00

14、97-0.3595×8.3=0.40經(jīng)耐久性校核，混凝土為高速公路路面所用，無抗冰凍性要求，查表3，得最大水灰比為0.46，故按照強(qiáng)度計(jì)算的水灰比結(jié)果符合耐久性要求，取水灰比W/C=0.40，灰水比C/W=2.50。表3各級公路面層水泥混凝土最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量公路等級高速、一級二級三、四級最大水灰（膠）比0.440.460.48有抗冰凍要求時(shí)最大水灰（膠）比0.420.440.46有抗鹽凍要求時(shí)最大水灰（膠）比0.400.420.44最小單位水泥用量（kg/m3）52.5級30030029042.5級31031030032.5級315有抗冰凍、抗鹽凍要求時(shí)最小單位水泥

15、用量（kg/m3）52.5級31031030042.5級32032031532.5級325摻粉煤灰時(shí)最小單位水泥用量（kg/m3）52.5級25025024542.5級26026025532.5級265有抗冰凍、抗鹽凍要求時(shí)摻粉煤灰混凝土最小單位水泥用量（kg/m3）52.5級26526025542.5級280270265（2）確定砂率（s）由砂的細(xì)度模數(shù)2.6確定采用碎石，查表4，取混凝土砂率s=34%。表4 水泥混凝土的砂率砂的細(xì)度模數(shù)2.22.52.52.82.83.13.13.43.43.7砂率s（%）碎石混凝土30343236343836403842卵石混凝土283230343236

16、34383640（3）確定單位用水量（mwo） 由坍落度要求3050mm，取40mm，灰水比C/W=2.50，砂率為34%，代入下列公式計(jì)算單位用水量。mwo=104.97+0.309×40+11.27×2.50+0.61×34=166（kg/m3）查表5得最大單位用水量為160kg/m3，故計(jì)算單位用水量166kg/m3大于最大單位用水量，應(yīng)摻加水泥質(zhì)量的0.6%的減水劑降低單位用水量。減水劑的實(shí)測減水率為12%。表5 面層水泥混凝土最大單位用水量（kg/m3）施工工藝碎石混凝土卵石混凝土滑模攤鋪機(jī)160155三輥軸機(jī)組攤鋪153148小型機(jī)組150145 摻減水劑的混凝土單位用水量，按下式計(jì)算：mw.ad=mwo1-ad=166×1-12%=146（kg/m3）（2） 確定單位水泥用量（mco）將單位用水量146kg/m3,灰水比C/W=2.50，代入式計(jì)算單位水泥用量。mco=mw.ad×（CW）=146×2.50=365（kg/m3）查表3得滿足耐久性要求的最小水泥用量為310kg/m3，由此取計(jì)算水泥用量365kg/m3。（3） 計(jì)算減水劑摻量maomao=mco·a=365×0.6%=2.2（kg/m3）