深圳大学路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计
4.35i P P ⎛⎫⎪⎝⎭4.3512i i P C C n P ⎛⎫⎪⎝⎭路基路面工程课程设计混合交通量为30700辆/日 表1某路段混合交通组成表2代表车型的技术参数)确定沥青路面的交通等级1、轴载换算以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次计算时,以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
查常用汽车设计参数表12-3,按式(12-6)进行轴载换算,计算结果列入下表。
轴载换算结果表(弯沉)车型P i (KN)C 1 C 2n i (次/日)(次/日)切贝尔D350前轴 24.00 1 6.4 2.1033×10-3260- 后轴 48.00 1 1 4.1058×10-210.675 日野KF300D 前轴 40.75 1 6.4 2.0140×10-222028.357 后轴79.002.213.5866×10-1173.591()()1511136510.071365935.6880.50.07429.11t e N N γηγ⎡⎤⎡⎤+-⨯+-⨯⨯⨯⎣⎦⎣⎦===万次黄河 JN150 前轴 49.00 1 6.4 4.4911×10-228682.205 后轴 101.60 1 1 1.0715306.449太脱拉 111 前轴 38.70 1 6.4 1.6090×10-248049.428 后轴 74.00 2.2 1 2.6987×10-1284.983 小汽车前轴 - - - - 1000- 后轴----- 合 计4.351121ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑935.688注:轴载小于25 KN 的轴载作用忽略不计。
竣工第一年日当量轴次为:1935.688N = 次/日竣工第一年日当量轴次为:1935.688N = 次/日2、累计当量轴次及交通等级根据一级公路查表12-6得:设计年限T=15年,双向四车道的车道系,查表12-5得车道系数η为0.4~0.5,选用0.5.则累计当量轴次为:3、验算半刚性基层层底拉应力重的累计当量轴次验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式见式(12-8),计算结果列入下表中。
路基路面工程课程设计
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。
毕业设计《路基路面工程》课程设计
目录1 路基设计 (1)1.1 路基横断面设计 (1)1.1.1 确定路基横断面形式 (1)1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型 (1)1.1.3 路基横断面尺寸设计 (2)1.2 道路横断面排水设计 (3)1.2.1 边沟设计 (3)1.2.2 排水沟设计 (3)1.2.3 截水沟设计 (4)1.3 路基稳定性验算 (4)1.3.1 路基稳定性验算 (4)1.3.2 路基坡面防护 (6)1.4 路基施工设计 (7)1.4.1 施工要点 (7)1.4.2 路基压实 (8)1.4.3 其它路基设施的施工 (9)2 刚性路面设计 (10)2.1 行车荷载 (10)2.1.1 车辆类型和轴型 (10)2.1.2 轴载换算 (10)2.1.3 交通分析 (12)2.2 路面结构组合设计 (13)2.2.1 垫层设计 (13)2.2.2 基层设计 (14)2.2.3 面层设计 (15)2.2.4 路肩设计 (16)2.2.5 路面排水设计 (16)2.3 路面结构层设计 (17)2.3.1 初拟路面结构 (17)2.3.2 路面材料参数确定 (17)2.3.3 基层顶面回弹模量 (18)2.3.4 荷载疲劳应力分析 (20)2.3.5 温度疲劳应力 (22)2.4 接缝设计 (25)2.4.1 纵向接缝 (25)2.4.2 横向接缝 (26)2.5 水泥混凝土面层混合料设计 (27)2.5.1 基本要求 (27)2.5.2 配合比设计 (27)2.6 钢筋用钢量计算 (30)2.7 水泥混凝土路面机械摊铺施工 (31)3 柔性路面设计 (33)3.1 初拟路面结构方案 (33)3.2 轴载换算并确定路面容许弯沉值 (34)3.2.1 车辆类型和轴型 (34)3.2.2 以设计弯沉值为指标轴载换算 (34)3.2.3 层底拉应力验算轴载换算 (36)3.3 确定路基回弹模量 (38)3.4 确定材料回弹模量 (38)3.5 三层体系简化确定路面结构 (39)3.5.1 求算综合修正系数 (40)3.6 验算结构层底地面拉应力 (41)3.6.1 验算中粒式沥青混凝土面层 (41)3.6.2 验算水泥砂砾基层 (43)3.6.3 验算石灰水泥粉煤灰砂砾底基层 (44)3.7 各结构层材料组成设计 (45)3.8 各结构层施工技术要求及质量控制标准 (45)3.9 工程量及材料组成设计 (46)参考文献 (47)1路基设计路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的岩土结构物,是道路的主要组成部分之一,其好坏决定道路的使用品质。
路基路面课程设计报告书
《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计目录第1题重力式挡土墙设计 (1)1.1设计资料 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计参数 (1)1.4车辆荷载换算 (2)1.5主动土压力计算 (2)1.6挡土墙计算 (5)第2题边坡稳定性设计 (9)2.1设计资料 (9)2.2汽车荷载换算 (9)2.3圆弧条分法 (10)2.4结果分析 (15)第3题沥青混凝土路面设计 (17)3.1设计资料 (17)3.2设计轴载与路面等级 (17)3.3确定土基回弹模量 (19)3.4路面结构组合设计 (20)3.5路面厚度计算 (21)3.6竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (22)第4题水泥混凝土路面设计 (24)4.1设计资料 (24)4.2交通分析 (24)4.3初拟路面结构 (24)4.4路面材料参数确定 (24)4.5荷载疲劳应力 (25)4.6温度疲劳应力 (26)1重力式挡土墙设计1.1设计资料(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为m 10,路基宽度m 26,路肩宽度m 0.3.(2)基底倾斜角190.0tan :00=αα,取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=.(3)设计车辆荷载标准值按公路-I 级汽车荷载采用,即相当于汽车—超20级、挂车120(验算荷载)。
(4)3/18m kN =γ填料与墙背的外摩擦角φδ5.0=;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数30.0=μ,地基容许承载力kPa 250][0=σ.(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重3/22m kN k =γ,a a kP 600][=σa j kP 100][][==στa L kP 60][=σ.1.2设计任务(1)车辆荷载换算。
(2)计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置。
(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规要求。
《路基路面工程》课程设计-路面工程部分_OK
6
交通参数设置
2021/8/30
7
土基参数设置
2021/8/30
8
材料参数输入
2021/8/30
9
设计层参数输入
2021/8/30
10
结构组合材料选取
2021/8/30
11
数据结果显示
2021/8/30
12
同时,在设计弯沉未知的情况下,还可进行设 计弯沉的计算。
2021/8/30
13
项目类型设置
2021/8/30
14
验算内容设置
2021/8/30
15
交通参数设置
2021/8/30
16
土基参数设置
2021/8/30
17
材料参数输入
2021/8/30
18
设计层参数输入
2021/8/30
19
B
刚性水泥路面设计
2021/8/30
20
水泥路面设计
2021/8/30
21
设 计 计 算 书
《路基路面工程》课程设计
路面工程部分
2021/8/30
1
A
半刚性沥青路面设计
2021/8/30
2
以设计弯沉和容许拉应力为控制指标,进行厚度 计算,设计路面各结构层厚度设计。
2021/8/30
3
沥青路面计算程序界面
2021/8/30
4
项目类型设置
2021/8/30
5
验算内容设置
弯沉参数设置
2021/8/30
30
层间位置选择
2021/8/30
31
开始计算
2021/8/30
32Biblioteka 计算结果保存2021/8/30
道路路基路面工程课程设计
道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。
3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。
2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱道路工程专业,树立正确的职业观。
2. 增强学生的环保意识,使其关注道路工程对环境的影响。
3. 培养学生的社会责任感,使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。
学生特点:学生已经具备一定的道路工程基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到以下具体学习成果:1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用,并合理选用。
3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。
4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。
5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响,树立正确的职业观和价值观。
二、教学内容1. 道路工程概述:介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用,使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。
(对应教材第一章)2. 路基工程:讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术,重点分析不同类型路基的特点及适用场合。
(对应教材第二章)3. 路面工程:阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法,分析各种路面材料的性能及选用原则。
(对应教材第三章)4. 道路排水工程:介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求,使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。
路面路基课程设计
路面路基课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解路面路基的基本概念、分类及功能;2. 掌握路面路基结构层的设计原理和施工方法;3. 了解我国道路工程中常用的路面材料及其性能要求;4. 掌握道路工程中路面路基养护与维修的基本知识。
技能目标:1. 能够分析路面路基结构设计图,并进行简单的结构计算;2. 能够根据实际工程情况,选择合适的路面材料和施工工艺;3. 能够运用所学知识,对路面路基工程进行质量检测与评定;4. 能够运用路面路基养护与维修技术,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对道路工程建设的兴趣,激发其探索精神;2. 增强学生的环保意识,使其认识到道路工程对环境的影响;3. 培养学生的团队合作精神,使其在工程实践中学会协作与沟通;4. 培养学生的责任感,使其认识到道路工程质量对社会的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论联系实际,提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握路面路基的基本知识,具备一定的道路工程设计与施工技能,同时培养其良好的情感态度和价值观。
课程目标具体、可衡量,为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 路面路基基本概念:介绍路面、路基的定义,分类及功能,对应教材第一章内容;- 路面结构及类型;- 路基结构及类型;- 路面与路基的功能。
2. 路面路基结构设计:讲解路面路基结构层设计原理,对应教材第二章内容;- 结构层设计原理;- 路面结构层组合设计;- 路基结构层设计。
3. 路面材料:分析我国道路工程中常用的路面材料及其性能要求,对应教材第三章内容;- 沥青材料;- 水泥混凝土材料;- 集料性能要求。
4. 路面路基施工技术:介绍路面路基施工方法及工艺,对应教材第四章内容;- 路基施工技术;- 路面施工技术;- 施工质量控制。
5. 路面路基养护与维修:讲解路面路基养护与维修的基本知识,对应教材第五章内容;- 路面养护与维修技术;- 路基养护与维修技术;- 养护维修策略。
《路基路面工程》课程设计指导书
《路基路面工程》课程设计指导书目录第一部分设计资料一、设计题目某XX级公路的路基设计与路面的结构计算。
二、设计资料1、设计任务书要求某公路设计等级为X级公路,设计基准年为20xx年,设计使用年限为xx年,拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面,需进行路面结构设计。
2、气象资料该公路处于区,属于温暖带大陆性季风气候,气候温和,四季分明。
年气温平均在14℃∽14.5℃,一月份气温最低,月平均气温为-0.2℃∽0.4℃,七月份气温27℃左右,历史最高气温为40.5℃,历史最低气温为-17℃,年平均降雨量为525.4毫米∽658.4毫米,雨水多集中在6∽9月份,约占全年降雨量的50%以上。
平均初霜日在11月上旬,终霜日在次年3月中下旬,年均无霜日为220∽266天。
地面最大冻土深度位20厘米,夏季多东南风,冬季多西北风,年平均风速在3.0米/秒左右。
3、地质资料与筑路材料由于路线地处平原微丘Ⅱ5区,调查及勘察中发现,该地区属于第四系,岩性为黄土状粘土,主要分布于低山丘陵区,坡前和山前冲击、倾斜平原表层,具有大空隙,垂直裂缝发育,厚度变化大,承载能力低,该层具轻微湿陷性。
应注意发生不均匀沉陷的可能。
其他未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。
当地沿线碎石产量丰富,石料质量良好。
可考虑用水泥稳定石屑作基层,路段所处的土基强弱悬殊,其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30和60MPa。
沿线有多个石灰厂,产量大质量好。
另外,附件发电厂粉煤灰储量极为丰富,可用于本项目建设,本项目所在地域较缺乏砂砾。
4、交通资料根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表一所示,交通量年增长率如表二所示,不同车型的交通量参数见规范。
5、设计标准:参照道勘主要经济技术指标表及规范。
第二部分:路基设计1、路基横断面布置由道勘课设横断面设计(查《公路工程技术标准》(JTGB01—2003))部分可知,路基宽度为XXm ,其中路面跨度为XXm ,中间带宽度为XXm ,其中中央分隔带宽度为XXm ,路缘带宽度为XXm ,硬路肩宽度为XXm ,土路肩宽度为XXm 。
《路基路面工程》课程设计路面工程部分
采用极限平衡法、有限元法等方法进行路基稳定性分析。同时,结合工程经验和实践,对分析结果进行综合评价和判 断。
注意事项
在分析过程中,需要考虑不同因素对路基稳定性的影响,如地质条件、水文条件、气候条件等。同时, 还需要注意分析方法的适用性和局限性,以及分析结果的可靠性和准确性。
04
路面施工工艺与质量控制
排水顺畅。
质量检查与验收标准
施工过程质量检查
在施工过程中进行定期或不定期的质量检查,包 括材料质量、施工工艺、压实度等方面的检查。
完工后质量验收
施工完成后进行全面的质量验收,包括路面平整 度、厚度、压实度、弯沉值等方面的检测。
验收标准
根据设计文件和相关规范制定验收标准,确保路 面工程质量符合设计要求和相关标准。
延长道路使用寿命
合理的路面工程设计和施工能够延长道路使用寿命,减少维修和养 护成本,提高经济效益。
促进区域经济发展
良好的路面工程能够改善交通条件,提高运输效率,降低物流成本, 从而促进区域经济发展。
02
路面工程基础知识
路面结构组成及功能
垫层
设置在路基和基层之间,起排水、 隔水、防冻、防污等作用。
通需求,导致交通拥堵现象严重。
道路状况不佳
02
原有道路设计标准低,使用年限长,路面破损、坑洼不平等问
题频发,影响行车安全。
城市规划调整
03
为配合城市整体规划和未来发展需要,对道路进行改造升级成
为必要措施。
改造方案制定过程
现场调研与数据分析
对原有道路进行详细勘察和数据收集,包括交通量、路面状况、排 水系统等方面,为后续改造提供依据。
鼓励学生积极参与实际工程项目,积累实践经验,提高解决实际问 题的能力。
路基路面工程课程设计Word
如不慎侵犯了你的权益,请联系我们告知!《路基路面工程》课程设计指导书Ⅰ、设计目的《路基路面工程》是高等学校土木工程领域中公路工程、城市道路工程、桥梁隧道工程、机场工程等专业的重要必修课。
课程涉及内容广泛并与工程实践联系密切,具有一定的地区特点。
本课程是一门理论与实践并重、工程性较强的课程,讲授本课程除了系统的课堂教学之外,应配合组织实地参观、实物鉴别、课程设计及施工实习等辅助教学环节,以提高学生的感性认识和系统的接受能力。
路基路面课程设计是学生在学习完《路基路面工程》课程后的、教学计划中的一个重要环节,是学生在今后做好毕业设计的前提条件。
课程设计的主要目的是:1.1.使使学生巩固已学专业知识,系统地了解和掌握本专业工作的程序和内容,并进一步学会综合运用所学到的理论知识。
2.通过查阅有关资料,提高学生查阅科技文献、专业技术资料和编写设计文件的能力。
3.进一步培养学生设计、绘图和运算等基本技能。
使学生能独立解决与本专业有关的一些问题。
路基路面课程设计的内容很多,主要包括:一般路基设计、特殊路段路基设计、路基防护及支挡结构设计、路基排水设计和路面设计等。
根据教学条件和时间限制,主要安排路面设计,以培养学生的设计能力。
Ⅱ、设计原始资料某地区拟新建一条汽车专用二级公路,经调查得,沿线所在地区的地质资料为:0~1.2m 为普通粘土(Ⅱ级),1.2m 以下为次坚石(Ⅴ级);地下水平均埋深 2.5m 2.5m;;多年平均最大冻深 2.0m 2.0m;;该路路基平均填土高度1.5m 1.5m;近;近期交通量如下表所示。
交通量年平均增长率为5%~10%(自己拟定),沿线各种材料供应充足,施工工期为一年,试设计该路路面。
要求按柔性路面(使用年限15年)或刚性路面(使用年限25年)进行设计。
交通量表(仅作参考,自己拟定)车型黄河JN150跃进NJ130解放CA 10B东风EQ140上海SH130日野KF300D小汽车辆/日500~800 300~900 650~900 800~1400 400~800 300~600 800~1200III III、、设计内容及步骤路面设计的主要内容包括:原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定,路面类型、路面结构层组合与厚度计算,以及路面结构的方案比选等。
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计一、设计背景随着经济的发展和城市化进程的加速,道路建设成为社会经济发展和人民生活水平提高的重要标志之一,因此,对于路基路面工程的研究和设计具有重要意义。
本课程设计旨在让学生通过实际操作掌握道路设计和施工的基本知识和技能,通过实地勘测、资料调查等方式了解实际工程的情况,提高实际操作能力和设计能力。
二、设计内容1. 课程设计目标•掌握道路工程设计和施工的基本知识和技能;•了解道路工程的基本原理和设计理念;•提高实际操作能力和设计能力;•加深对于道路工程的认识和理解。
2. 课程设计任务(1)实地勘测对于设计现场进行实地勘测,包括地形、地貌、自然因素、人文因素等综合考量。
通过测绘技术记录勘测结果,并制定勘测报告。
参考现有的道路设计标准和原理,结合实际勘测结果,制定出道路工程设计方案,并制定设计方案报告。
(3)技术指导对于设计方案进行专业的技术指导,包括工程施工、材料选用、设备使用等具体操作指导。
(4)工程实践根据设计方案,实施道路工程的实践操作,按照设计要求进行施工,并掌握实际操作技能。
(5)成果评价对于课程设计成果进行全面评价,包括设计方案的合理性、施工可行性、工程实践的质量等内容,为今后的实际操作提供可靠的理论支持。
三、设计实施步骤1. 勘测基础数据收集•搜集土地利用现状图、国家地形图等勘测基础数据;•确定勘测范围,获取贵行前基础数据;•进行现场勘测,包括对设置路线进行勘测、道路所在地的地理位置、地形、地貌、水文气象等因素的勘测。
•综合勘测结果和基础数据,进行初步的设计方案制订;•着手制定设计方案报告,对方案进行完善;•在教师的指导下,进行更改、完善和优化。
3. 技术指导•教师对学生进行专业技术指导,提高学生的实际操作能力;•教师对学生进行材料选择、设备使用等方面的指导,确保工程质量。
4. 工程实践•按照设计要求进行工程操作;•学生实践操作,了解道路工程实际操作的一般规律;•教师进行指导,纠正学生操作中的问题。
路基路面课程设计完整版
《路基路面工程》课程设计学院:土木工程学院专业:土木工程班级:道路二班姓名:黄叶松指导教师:但汉成二◦一五年九月目录一、重力式挡土墙设计第一部分设计任务书 (3)(一) ............................................设计内容和要求3(二) ................................................. 设计内容3(三) ................................................. 设计资料3第二部分设计计算书1. 车辆换算荷载 (4)2. 主动土压力计算 (5)3. 设计挡土墙截面 (9)4. 绘制挡土墙纵横截面(附图1) (30)二、沥青路面结构设计1. ........................................................................................................................... 设计资料.. (12)2. 轴载分析 (12)3. 拟定路面结构方案 (16)4. 各材料层参数 (16)5. 设计指标确定 (17)6. 确定设计层厚度 (18)7. 底层弯拉应力验算 (21)8. 防冻层厚度验算 (29)9. 方案可行性判定 (29)10. 绘制路面结构图 (31)一、重力式挡土墙第一部分设计任务书(一)设计的目的要求通过本次设计的基本训练,进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解,掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。
将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录,装订成册。
(二)设计内容①车辆荷载换算;②土压力计算;③挡土墙截面尺寸设计;④挡土墙稳定性验算。
(三)设计资料1 •墙身构造拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1),墙高H=? m,墙顶宽b i = ? m,填土高度2.4m,填土边坡1: 1.5,墙背仰斜,1: 0.25 C =—14° 02'),基底倾斜1: 50= —11° 18'),墙身等厚,b o =7.0 m。
路基路面 工程课程设计
第一章新建沥青路面设计1.1确定路面等级和面层类型1.1.1基本资料区;当地多年平均最大冻深为0.5 米。
①气象资料:该公路地处V2②水文情况:地下水位1.5米,有翻浆;③地质资料:粉质轻亚粘土;④筑路材料供应状况:沿线可采集各种砂、石料;附近有矿渣、炉渣可利用;水泥、石灰、沥青等材料当地可供应。
⑤道路等级:高速公路⑥交通资料(辆/日):表1.1.1-1注: 交通量平均年增长率9%.路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
1.1.2以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算 ①轴载换算轴载换算公式如下:35.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki式中:N ——标准轴载的当量轴次,次/日;i n ——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日; p ——标准轴载,KN ;i P ——被换算车辆的各级轴载,KN ; K ——被换算车辆的类型数;1C ——轴数系数,C1 =1+1.2(m -1),m 是轴数。
当轴间距大于3m 时,按单独的一个轴载计算,当轴间距小于3m 时,应考虑轴数系数; 2C ——轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
a.解放CA10B35.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =1.0×1.0×160×345.1810085.6035.4=⎪⎭⎫⎝⎛次b.解放CA30A35.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 036.12210075.362100.10.11005.292104.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=次c.东风EQ14035.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =301.381009.621900.10.135.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯次d.黄河JN15035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 169.16310060.1011200.10.11000.491204.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次e.黄河JN16235.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki =994.4501001151800.10.11005.591804.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯次f.黄河JN36035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 03.56821001101700.10.1100501704.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次g.长征XD16035.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 919.17221002.851500.10.11006.421504.60.135.435.4=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次h.交通SH14135.4211⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑-p p n C C N i i Ki 335.71001.55800.10.110055.25804.60.135.435.4=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=次1431335.7919.17203.568994.450169.163301.38036.12345.18=+++++++=N 累计当量轴次根据设计规范,高速公路的沥青路面设计年限为15年,查表1.1.2-1得车道系数为0.4,交通量平均年增长率9%.设计年限内一个车道的累计当量轴次为:()[]η⋅⋅⨯-+=136511N rr N te式中:e N ——设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次(次); t ——设计年限(年);1N ——路面营运第一年双向日平均当量轴次(次/日); r ——设计年限内交通量平均增长率(9%);η——与车道数有关的车辆横向分布系数,简称车道系数。
深圳大学路基路面工程课程设计
根据规范,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。
路基回弹模量取30MPa,低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa,水泥稳定料基层1500MPa。
=1013(MPa)
=2.57(MPa)
=0.312(m)
=4.293
=0.792
=165.48(MPa)
63.00
127
1
42
上海SH-130
39.50
16.50
23.0
1
230
跃进230
48.50
18.20
33.3
1
298
太脱拉138
211.40
51.40
160
2
218
2000年至2003年平均交通量增长率为8%,2003年后为10%,路基加宽部分平均填土高度为1.5m,土质为中液限粘土,平均地下水位为0.8m,平均冻深0.3m。不利季节进行混凝土路面的承载板测定,承载板D=30cm,p=0.7MPa,距承载板中心15cm处的计算弯沉为14(0.01mm)。旧路面的状况分级为“良”,实测旧混凝板劈裂强度为2.0MPa,实测板厚20处,平均值为18.5cm,标准差为0.7cm。试设计新混凝土路面及旧路的加铺层,并画出路面结构及横断面图(注:该地盛产石灰、粉煤灰、并有砾石)。
∴ e≤B/6=0.67
∴ 基础底面的压应力满足要求。
⑵基底合力偏心距
荷载组合为Ⅱ:挡土墙结构自重、土重、土侧压力、汽车荷载引起的土侧压力相组合。查表可知,坚密的岩石地基的合力偏心距须有 ,
e≤B/4=1
由以上计算可知是满足的。
⑶地基承载力抗力值
须满足 p≤1.2f
路基路面工程课程设计
路基路面工程课程设计
广深高速公路建成距今已逾二十年,需要对基层为土基的路段进行一次重大的翻修,以满足以后30年的行车需要。
由于深圳段的车辙沉降显著,虎门管理中心决定土基需重新进行压实,土基以上的路面各层需要重新进行设计。
现委托贵单位对广深高速深圳段的土基路段进行路面结构设计。
设计需满足以下条件:
(1)本设计应以2017深圳大学的前期调查报告为基础。
包含内容详见:《道路结构报告》
《深圳的土》
《深圳市30年间温度及降雨》
《深圳超载现状》
注:报告中未能满足的设计要素,由贵院自行决定,但必须标明引用来源。
(2) 已知路基土夯实后:
土基模量 MR= 20 MPa,设计反应模量 k = 25 MN/m3
(3) 深圳段长期处于繁复状态,每车道设计标准轴(BZZ100)平均每日为 2200次,并不再增长。
测得极限超载情况已本年的同学的报告为准。
(4)设深圳处于黄色暴雨警告时,路基路面含水量处于饱和状态,并需三天后才能排干95%的多余水分。
请以此为基础考虑排水系数。
(5)为了更好地接合原来的桥面高度,翻新路段原则上和旧路段使用同样的水平高度(高程一致),最大的高度差不应超过±1cm。
(6)路面各层的设计厚度应严格遵照国内规范的厚度范围;
(7) 结合中外设计方法,作出三个不同的设计方案。
独立完成;至少包含沥青混凝土和水泥混凝土路面方案各一个。
其中一定要有AASHTO 方法。
(8)报告中应详细列出每一个考虑过的步骤及图表。
水泥路面应包含配筋的详细说明。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
628.51
630.73
8(-2)4(-2.6)
K2+367
4(2)6(1.5)
630.30
630.79
8(-1.6)4(-3)
K2+373
4(2)6(2)
629.08
630.85
8(-1.2)4(-1.8)
K2+379
4(1)6(1)
629.03
630.91
图1 K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图
63.00
127
1
42
上海SH-130
39.50
16.50
23.0
1
230
跃进230
48.50
18.20
33.3
1
298
太脱拉138
211.40
51.40
160
2
218
2000年至2003年平均交通量增长率为8%,2003年后为10%,路基加宽部分平均填土高度为1.5m,土质为中液限粘土,平均地下水位为0.8m,平均冻深0.3m。不利季节进行混凝土路面的承载板测定,承载板D=30cm,p=0.7MPa,距承载板中心15cm处的计算弯沉为14(0.01mm)。旧路面的状况分级为“良”,实测旧混凝板劈裂强度为2.0MPa,实测板厚20处,平均值为18.5cm,标准差为0.7cm。试设计新混凝土路面及旧路的加铺层,并画出路面结构及横断面图(注:该地盛产石灰、粉煤灰、并有砾石)。
设计完成后应提交的文件:
1.路面结构及横断面图;2.设计计算说明书。
重力式挡土墙设计
某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙,具体设计资料于下:
1、路线技术标准,山岭重丘区一般二级公路,路基宽8.5m,路面宽7m。
2、车辆荷载,计算荷载为车辆-20级,验算荷载为挂车-100。
显然,p≤1.2f
∴ 满足地基承载力的要求。
(7)墙身截面强度验算
选取二分之一墙高处进行截面进行验算
(1)强度计算 须满足
式中 -设计轴向力(KN);
其中 -重要性系数,取1.0;
-恒重引起的轴向力(KN);
-主动土压力产生的轴向力(KN),
A-挡土墙构件的计算截面积(㎡),A=4;
-材料的极限抗压强度(KPa), =710;
∴ e≤B/6=0.67
∴ 基础底面的压应力满足要求。
⑵基底合力偏心距
荷载组合为Ⅱ:挡土墙结构自重、土重、土侧压力、汽车荷载引起的土侧压力相组合。查表可知,坚密的岩石地基的合力偏心距须有 ,
e≤B/4=1
由以上计算可知是满足的。
⑶地基承载力抗力值
须满足 p≤1.2f
式中 p-基底平均压应力(KPa);
路基设计标高(m)
8(-2.6) 4(-3)
K2+345
4(2) 6(4.5)
631.45
630.57
8(-2.4)4(-3.6)
K2+350
4(2.1) 6(2.4)
631.08
630.62
8(-3)4(-3)
K2+356
4(2.2) 6(2.8)
629.62
630.68
8(-3)4(-1)
K2+361
(5)抗倾覆稳定性验算
要使挡墙抗倾覆满足要求即满足:
将墙面割为三角形和矩形
,分别为G1和G2,有:
满足要求。
(6)基底应力及偏心距验算
1、基础底面的压应力
由基底弯矩值计算表,选择荷载组合1
M=1.4Me+1.2Mg=657.98-510.84=147.14
由公式:N1=357.80KN
作用于基底的合力偏心距e为:e=M/N1=0.411
1.路线技术标准,山岭重丘区一般二级公路,路基宽8.5m,路面宽7.0m。
2.车辆荷载,计算荷载为汽车-20级,验算荷载为挂车-100。
3.横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示。
4.K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示(注:参考尺寸: m, =0.40m, =0.60m)。
5.填料为砂性土,其密度 18KN/m3,计算内摩擦角 =35,填料与墙背间的摩擦角 = 。
8.绘制挡土墙平面、立面、横断面图;
9.编写设计说明书。
设计完成后应提交的文件
1.挡土墙的平面、立面与横断面图;
2.设计计算说明书。
(二)路面结构设计资料
Ⅱ4区平原微丘区某地三级路,原水泥混凝土路面设计厚18cm,路面宽7.5m,路基宽8.5m。由于经济发展,该地区新建一矿山,与前相比,将有重车行驶。故拟将原三级公路二侧加宽改建为一级公路,路基宽23m,中央现浇0.5m宽防撞墙,双向双车道。预计2003年末改建完毕并通车。2000年的交通量及车轴组成如下表(为双车道双向车道调查的结果)。
-抗力安全系数,取2.31;
-轴向力偏心影响系数,
满足要求。
(2)稳定计算 须满足
式中 ;
-弯曲平面内的纵向翘曲系数;∵H/B=4.85/4=1.21<10 ∴认为此挡墙是矮墙,取 =1。
成立。
所以挡墙截面强度满足要求。
(8)挡土墙的伸缩缝与沉降缝设计
把伸缩缝和沉降缝结合在一起,统成为变形缝,沿墙长每12米设置变形缝,变形缝全高设置,其宽度取0.02米,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青木板,塞入深度为0.2米。
荷载内缘至墙锺:b+Htg +d+b =6.28m
荷载外缘至墙锺:b+Htg +d+b +b =13.28m
由于-Htanα+b+d+bo>(H+a)tanθ>-Htanα+b+d,破裂面交于荷载内,所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背,且墙背倾角 较小,不会出现第二破裂面。
2)主动土压力系数K和
旧路改造路面结构设计
一,初拟路面结构
初拟普通混凝土面层厚度为0.2m,由题知旧混凝土路面层厚度0.18m。
二,荷载疲劳应力
新层普通混凝土面层和旧层组成分离式复合面层。此时 =0, =0.复合式混凝土面层的截面总刚度
=32.62x10ห้องสมุดไป่ตู้6NM
复合式混凝土面层的相对刚度半径
=0.410m
-i种轴型j级轴载的轴-轮系数;
单轴双轮
双轴双轮
计算得到设计基准期内设计车道使用初期标准轴载日作用次数为
=2821.48次
又因为2000年至2003年平均交通增长率8%,2003年末交通量为3554
=4700000
属特重交通等级。
一,初拟路面结构
安全等级为二级的道路对应变异水平等级为中级。根据一级公路、特重交通等级和中级变异水平等级。初拟普通混凝土面层厚度为0.23m。碾压混凝土基层0.31m,底基层选用水泥稳定粒料(水泥用量5%),厚0.2m。垫层为0.15m低剂量无机结合料稳定土。水泥混凝土上面板的平面尺寸长5m,宽5m。纵缝设拉杆平缝,横缝设传力杆的假缝。
=0.542
温度疲劳应力为
=1.127(MPa)
查表
一级公路的安全等级为二级,相应的变异水平等级为中级,目标可靠度为90%。确定可靠度系数 =1.16
普通混凝土面层
==4.52(MPa)<5.0(MPa)
因而,拟定的由厚度0.31m的普通混凝土面层,可以受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。
(3)主动土压力计算
1、车辆荷载换算
按《公路设计手册》,有:
对于汽车-20级:
h0=109.09/γ[5.6+0.577×(H+2a)]=0.57m
2、主动土压力计算(假设破裂面交于荷载中部)
θ—破裂面与垂线的夹角,破裂角
φ—土的内摩擦角
α—墙背的倾角(仰斜α取负值,俯斜取正值)
δ—墙背与填料间的摩擦角
挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计,其中挡土墙横断面设计以K2+361横断面设计为例。大致步骤如下:
1.挡土墙平面、立面布置
2.挡土墙横断面布置,并拟定断面尺寸(图1供参考);
3.计算主动土压力;
4.验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性;
5.验算基底应力及偏心距;
6.验算墙身截面强度;
7.挡土墙的伸缩缝与沉降缝,以及排水设施设计;
普通混凝土面层的荷载疲劳应力计算为
=2.795
四,温度疲劳应力
查表得
II区最大温度梯度取88(℃/m)。普通混凝土面层板长5m,l/r=5/0.747=6.69,查图得,普通混凝土面层h=0.31,
最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为
=2.099(MPa)
普通混凝土面层的温度疲劳应力系数 ,查表自然区划为II区,式中,a=0.828,b=0.041,c=1.323
(3)求主动土压力 及土压力的作用点
(4)挡土墙抗滑稳定性验算
为保证挡土墙抗滑稳定性,应验算在土压力及其他外力作用下,基底摩 阻力抵抗挡土墙滑移的能力。即:
式中:G-挡土墙自重
=
Ex,Ey-墙背主动土压力的水平与垂直分力
u—基底摩擦系数,取0.4
不等式左边为:
不等式右边为:
由上述计算结果得: 成立,因此该挡墙抗滑稳定性满足要求。
二,路面参数确定
根据规范,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。
路基回弹模量取30MPa,低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa,水泥稳定料基层1500MPa。
=1013(MPa)
=2.57(MPa)
=0.312(m)