路基路面工程课程设计汇本.doc

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1、一、路基（挡土墙）设计1.1设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下。（1）墙身构造：墙高8m，墙背仰斜角度，墙身分段长度20m，其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。图1-1初始拟采用挡土墙尺寸图（2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度，内摩擦角；填土与墙背间的摩擦角。地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力，基底摩擦系数。（3）墙身材料：采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度，砌体容许压应力，容许剪应力，容许压应力。1.2劈裂棱体位置确定1.2.1荷载当量土柱高度的计算墙高6m，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。按照线形内插法，计算附加荷载强度：，则：1.2.2破裂角的计算假设破裂

2、面交于荷载范围内，则有：因为，则有根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：1.2.3验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：车辆荷载分布宽度：所以，，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。1.2.4路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析，则有其中，，，。对于砂性土可取，即，则：所以，路基边坡稳定性满足要求。1.3土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：1.3.1土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂：1.4挡土墙稳定性验算1.4.1墙体重量及其作用点位置计算挡土墙

3、按单位长度计算，为方便计算，从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分，右侧为平行四边形，左侧为两个三角形（如图1-2）：图1-2挡土墙横断面几何计算图式1.4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底，验算公式：所以，抗滑稳定性满足要求。1.4.3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式：所以，抗倾覆稳定性满足要求。1.5基地应力和合力偏心矩验算1.5.1合力偏心矩计算上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩，所以计算式，需要先计算对形心的力臂：根据之前计算过的对墙趾的力臂，可计算对形心的力臂。所以，基底合力偏心距满足规范的要求。1.5.2基底应力验算其中，，所以基底应力满足要求。1.6墙身截面强度验算

4、1.6.1强度计算墙面墙背平行，截面最大应力出现在接近基底处，取截面1进行验算。图1-3计算截面式中：——设计轴向力（kN）；——重要性系数；——荷载组合系数；、——分别为恒载（自重及襟边以上土重）引起的轴向力（kN）和相应的分项系数：——主动土压力引起的轴向力（kN）；——被动土压力、水浮力、静水压力、东水压力、地震力引起的轴向力（kN）；——以上各项轴向力的分项系数；——抗力分项系数；——材料极限抗压强度；——挡土墙构件的计算截面积（）；——轴向力偏心影响系数，按下式计算：按每延米墙长计算：，其中，结构重要性系数取1.0，恒载的分项系数取1.2，动载的分项系数取1.4，材

5、料的抗力分项系数取2.31，轴向力偏心影响系数：则有：所以，强度满足要求。1.6.2稳定计算其中，弯曲平面内的纵向翘曲系数式中：——墙的有效高度（m），视下端固定、上端自由；——墙的宽度，取1.5m。取0.001，取6m，则所以，墙体截面稳定满足要求。1.7设计图纸及工程量（1）挡土墙典型断面图如图1-4所示，平面、立面、横断面另附图表示。表1-4典型断面图（2）挡土墙工程数量表见表1-5。表1-5工程数量表墙高断面尺寸M5浆砌片石6.00.2564.951.51.59.48路堤墙墙体间隔20m设置沉降缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞；泄水孔尺10cm×10cm，每2~3m布置一个

6、，泄水孔应高出地面不小于30cm；墙背均应设置50cm厚的砂砾透水层，并做土工布封层。二、路面设计2.1设计资料（1）新建一级公路地处IV区，为双向四车道，设计速度为80km/h,拟采用沥青路面结构或水泥混凝土路面进行施工图设计，沿线土质为粉质土，确定土基的稠度为1.1，回弹模量取36MPa，路基土属中湿状态。（2）所在地区近期交通组成与交通量，见表2-1.预测交通量增长率前五年为8.0%，之后五年为7.0%，最后五年为6.0%，路面累计标准轴次按15年计。表2-1近期交通组成及交通量型号前轴载(kN)后轴载(kN)后轴数轮组数后轴距(m)交通量(辆/日)北京BJ13013.

7、427.412-280解放CA5028.768.212-46050东风EQ14023.769.212-650湘江HQP4023.173.2224520黄河JN15049.0101.612-680江淮HF15045.1101.512-460交通SH36160110.022-330（3）路面布置：行车道宽度，右侧硬路肩宽度为，土路肩宽度为左侧路缘带宽度为，中央分隔带宽度为，中间带宽度为，路基宽度为。（4）设计依据：交通部颁《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）；交通部颁《公路沥青路面设计规范》（JT