為了幫助廣大的考生備戰(zhàn)2014年巖土工程師考試，中大網(wǎng)校編輯特地匯總了2014年巖土工程師考試相關(guān)輔導(dǎo)資料，希望對(duì)您參加本次考試有所幫助，并在此預(yù)祝您考試成功。

一、管材選擇

目前，綠地灌溉中常用的管材是鍍鋅管和PVC管，鍍鋅管的特點(diǎn)是剛度大，抵抗外力性能好，因此，在埋設(shè)較淺處、過(guò)路管、未開(kāi)發(fā)區(qū)及外露管應(yīng)優(yōu)先選用鍍鋅管，但它的缺點(diǎn)是安裝效率低。PVC管的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕，安裝效率高，因此近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于綠地灌溉，尤其在工業(yè)廢渣區(qū)、酸堿區(qū)，其耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)可被充分發(fā)揮，但其剛度小，閥門(mén)立管等處不可采用。

二、立管設(shè)置

立管為安裝閥門(mén)、噴頭所用，定位要遵循一定的原則。采用皮管澆灌時(shí)，立管間距應(yīng)在2倍皮管長(zhǎng)度以內(nèi)，一般不大于40米。采用噴灌時(shí)，立管間距不大于2倍噴頭射程。值得注意的是，立管平面位置應(yīng)成等邊三角形布置，而非正方形位置，如此，可最大限度地縮小灌溉盲區(qū)。

三、噴頭選擇

盡管市場(chǎng)上噴頭種類五花八門(mén)，但按安裝形式可分為暴露式、隱蔽式和移動(dòng)式三類，但無(wú)論采用何種灌溉設(shè)施，都會(huì)比澆灌節(jié)水，省時(shí)省力且效果好。

暴露式噴頭大多為旋轉(zhuǎn)式噴頭，有的還可定向噴灌，射程一般在1 0至15米，這種噴頭多為單閥控制，因此可根據(jù)需要局部澆灌。缺點(diǎn)是噴頭、立管、閥門(mén)、閥門(mén)井外部暴露，不僅影響綠化景觀，還會(huì)影響草坪修剪。

隱蔽式噴頭克服了暴露式噴頭的兩個(gè)缺點(diǎn)，但出現(xiàn)了單閥控制管網(wǎng)復(fù)雜，總閥控制對(duì)水壓要求高，對(duì)管徑要求大的缺點(diǎn)。但其具有暴露式噴頭不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此，在某些綠地中，人們?nèi)匀贿x用隱蔽式噴頭。

以上兩種噴頭都會(huì)因?yàn)閱坦嗄菊趽酢⒕G地邊角而出現(xiàn)灌溉盲區(qū)，因此，選用與皮管相連的移動(dòng)式噴頭可克服這個(gè)缺點(diǎn)。移動(dòng)式噴灌形式有座式移動(dòng)噴灌、手動(dòng)式移動(dòng)噴灌和微型噴灌等。移動(dòng)式噴灌通常與固定式噴灌配合使用，它的缺點(diǎn)是新植綠地不宜采用。

四、閥門(mén)設(shè)計(jì)

1.閥門(mén)位置不可遠(yuǎn)離硬化區(qū)，否則新播種綠地灌溉后無(wú)法關(guān)閉閥門(mén)，這是綠地設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的敗筆。

2.選用扳手或轉(zhuǎn)輪可以取下的閥門(mén)，用后及時(shí)取下轉(zhuǎn)輪，以防止外人隨意開(kāi)啟閥門(mén)。

3.閥門(mén)井宜小不宜大，以不影響閥門(mén)更換為宜。

4.為冬季防凍，閥門(mén)要低于閥門(mén)井，以便加蓋或井內(nèi)填置保溫材料。

5.閥門(mén)立管要用水泥嵌固，防止更換閥門(mén)時(shí)立管下部脫絲。

五、管徑設(shè)計(jì)

管徑大小由其下端閥門(mén)數(shù)量決定，直徑20毫米的管子下端閥門(mén)數(shù)量不宜超過(guò)兩個(gè)，每超過(guò)兩個(gè)，管徑要相應(yīng)增加一個(gè)規(guī)格，但考慮到閥門(mén)不可能同時(shí)開(kāi)啟，因此，綠地專用管道上限50毫米已滿足需要。

主管分流時(shí)，要視其情況降低管徑規(guī)格，例如，50毫米的管子可用40毫米和32毫米管兩路分流，分流管徑應(yīng)符合上述管徑設(shè)計(jì)原則。

1、裂縫形成機(jī)理

1.1 裂縫產(chǎn)生原因

半剛性基層瀝青路面的裂縫形式多種多樣，但形成的主要原因可以分為2大類，即荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫和非荷載型裂縫，包括反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫。荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫是由汽車動(dòng)態(tài)荷載產(chǎn)生的垂直或水平應(yīng)力，在基層內(nèi)部產(chǎn)生超過(guò)材料的容許抗拉極限應(yīng)力的拉應(yīng)力所造成;非荷載型裂縫則是環(huán)境作用的結(jié)果，主要是濕度和溫度的影響，由干縮、溫縮和疲勞作用導(dǎo)致，個(gè)別情況下也可能是由于路基不均勻沉陷造成。此外，在冰凍地區(qū)的瀝青路面上，還可能發(fā)現(xiàn)由路基凍脹引起的裂縫。

我國(guó)已建高速公路的半剛性路面、剛性路面和剛性組合式路面的承載能力從設(shè)計(jì)角度看是足夠的，然而調(diào)查表明，裂縫在我國(guó)各個(gè)地區(qū)的瀝青路面上十分普遍，不論南方還是北方，通車后1年最遲第2年均出現(xiàn)大量裂縫。因此，單純由荷載作用不足以引起面層破壞，瀝青路面的開(kāi)裂應(yīng)當(dāng)是多種因素共同作用的結(jié)果。

半剛性基層瀝青路面裂縫出現(xiàn)的原因有3種可能：一是面層本身性能不良，二是由于基層干縮和溫縮開(kāi)裂而反射到面層產(chǎn)生裂縫，三是由于面層、基層相互作用所引起。國(guó)外通常認(rèn)為半剛性基層瀝青路面裂縫是由半剛性基層引起的反射裂縫，且這種反射裂縫主要由半剛性基層材料的干縮裂縫引起的。國(guó)內(nèi)則認(rèn)為半剛性路面的裂縫有荷載型裂縫，有瀝青面層的溫度收縮裂縫，還有由半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。

雖然國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)反射裂縫問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，但至今仍存在不同的認(rèn)識(shí)，包括反射裂縫的產(chǎn)生機(jī)理。根本原因在于路面使用性能受環(huán)境因素、交通因素、材料組成與結(jié)構(gòu)等多種因素影響，甚至還包括經(jīng)濟(jì)因素、采用的研究手段等。

我國(guó)地域遼闊，又是多山國(guó)家，自然因素千差萬(wàn)別，并且各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平參差不齊，因此半剛性路面產(chǎn)生反射裂縫的主要原因不可能一致。水泥穩(wěn)定基層的干縮主要發(fā)生在竣工后初期階段。當(dāng)基層上鋪筑瀝青或水泥混凝土面層后，基層的含水量一般變化不大，此時(shí)，收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主。而對(duì)于溫縮，低溫收縮在-1℃以上時(shí)，其溫縮變化不大;當(dāng)在-10℃以下時(shí)，溫縮系數(shù)才劇增，是-1℃時(shí)的幾倍甚至幾十倍。因此溫縮裂縫大多發(fā)生在東北等容易形成某一負(fù)溫度的地區(qū)，而就我國(guó)南方大部分地區(qū)來(lái)說(shuō)，收縮裂縫的產(chǎn)生則主要是由于干縮引起的，可以忽略低溫收縮的影響。

2.裂縫形成過(guò)程

對(duì)于半剛性基層，裂縫往往不是由交通荷載作用引起的。水泥穩(wěn)定碎石基層由于水分蒸發(fā)及溫度變化的影響，很容易產(chǎn)生裂紋，在承受荷載之前，就已經(jīng)存在大量的微細(xì)裂紋和孔洞。因此，實(shí)際上它是在帶有裂紋的狀態(tài)下承受交通荷載作用的，基層的溫縮和干縮是引起裂縫的內(nèi)因。

對(duì)于反射裂縫的形成，是由于面層底部的拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土極限強(qiáng)度所致。在基層開(kāi)裂后，由于基層失去抵抗拉應(yīng)力的作用，就在開(kāi)裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，造成面層在裂縫處的應(yīng)力集中。如果此時(shí)再加上偏荷載主拉應(yīng)力(或剪應(yīng)力)的作用，其應(yīng)力值就有可能超過(guò)材料的極限強(qiáng)度，面層隨之開(kāi)裂。偏荷載作用的主拉應(yīng)力(或剪應(yīng)力)是促成反射裂縫形成的原因。因此，路面反射裂縫主要是由于基層開(kāi)裂后的水平與垂直位移引起的。

3.影響路面裂縫的主要因素及其對(duì)應(yīng)措施

影響瀝青路面裂縫輕重程度的主要因素包括：瀝青和瀝青混合料的性質(zhì)，基層材料的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)類型與組成情況，氣候條件(特別是冬季氣溫及其變化)，交通量和車輛類型以及施工因素等。就水泥穩(wěn)定碎石瀝青路面而言，基層材料組成以及施工水平尤為重要。設(shè)計(jì)合理、施工良好的水泥穩(wěn)定碎石基層不易在早期出現(xiàn)荷載型裂縫。

自20世紀(jì)30年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在防止半剛性基層路面的裂縫方面先后采取了很多措施。抗裂性能和防裂措施的研究可分為3大類：第一類為面層本身抗裂性能和防裂措施的研究，第二類是半剛性基層防裂性能和防裂措施的研究，第三類是面、基層之間作用原理及抗裂性能的研究。目前我國(guó)在防治反射裂縫方面主要也分為3大部分：一是改善瀝青混凝土面層性能，如增加瀝青層厚度、加筋罩面層、使用改性瀝青等;二是設(shè)置應(yīng)力/應(yīng)變消減中間層，如采用SAMI、土工織物、土工格柵、粘接間斷層、級(jí)配碎石中間層等;三是針對(duì)基層材料本身，選擇抗沖刷性好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小和抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料。

盡管已嘗試了許多預(yù)防措施，但是迄今為止還沒(méi)有找到能防止瀝青混凝土面層產(chǎn)生對(duì)應(yīng)裂縫或反射裂縫的有效措施。雖然以上各種措施都在實(shí)踐中得到了應(yīng)用，但目前各類措施的防裂效果在定性、定量上很不一致，這一方面表明對(duì)各種措施還缺乏進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)的方法，另一方面也表明目前各種措施的防裂效果都還十分有限。原因可能在于各類措施的防裂效果都與其自身的性能有一定關(guān)系，只有滿足一定的要求才能有效地防治反射裂縫。

概括說(shuō)來(lái)，各種措施的防反射裂縫機(jī)理不外乎是增強(qiáng)材料自身的性能和減少外界因素的影響。具體就是增強(qiáng)材料的變化能力，提高其強(qiáng)度特性，消除應(yīng)力集中(荷載應(yīng)力集中和溫度應(yīng)力集中)以及防水。而一項(xiàng)優(yōu)異的技術(shù)措施則不僅應(yīng)該是在理論上和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有效，具體就是增強(qiáng)材料的變化能力，提高其強(qiáng)度特性，消除應(yīng)力集中(荷載應(yīng)力集中和溫度應(yīng)力集中)以及防水。而一項(xiàng)優(yōu)異的技術(shù)措施則不僅應(yīng)該是在理論上和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有效，同時(shí)也應(yīng)該考慮到施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等因素。

4.水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的控制

近年來(lái)，為改善瀝青路面的使用性能，對(duì)瀝青面層進(jìn)行了大量研究，采用了許多新技術(shù)，如改性瀝青、SMA路面等。然而路面結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體，單純提高面層材料的性能難于發(fā)揮其應(yīng)達(dá)到的效果，作為主要承重層，基層材料的性質(zhì)和整體質(zhì)量對(duì)瀝青路面的使用性質(zhì)和使用壽命有十分重要的影響。因此，優(yōu)質(zhì)基層不僅有利于反射裂縫的控制，而且還改善了整體性能，是合理而實(shí)用的技術(shù)途徑。

作為優(yōu)質(zhì)基層，水泥穩(wěn)定碎石最大的問(wèn)題就是如何降低收縮裂縫。減少基層裂縫的產(chǎn)生可從4方面著手：

(1)降低基層材料的收縮系數(shù)，提高基層材料的抗拉強(qiáng)度;

(2)采用補(bǔ)償收縮措施，如摻加膨脹劑;

(3)采用限制收縮措施，如摻加纖維、土工織物等;

(4)改善約束條件，如預(yù)鋸縫、造成許多微細(xì)裂縫以及讓基層先開(kāi)裂等。作為膨脹性的化學(xué)物質(zhì)，由于其實(shí)際效果受環(huán)境條件的影響，在復(fù)雜多變的路面自然條件下可能難以采用，而摻加各種加筋材料則增加施工難度、提高工程造價(jià)。降低約束則應(yīng)施工實(shí)際效果出發(fā)，例如預(yù)鋸縫。由于在荷載和環(huán)境因素作用下基層預(yù)切縫縫隙處的瀝青面層產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此必須對(duì)該縫預(yù)加處理。而處理措施如何在面層施工中以及在行車荷載下保持穩(wěn)定效果卻難以控制。因此，筆者認(rèn)為從材料組成設(shè)計(jì)、施工以及養(yǎng)護(hù)措施入手最為切實(shí)可行。

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（責(zé)任編輯：lj）

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