路基路面课程设计

路基路面课程设计

目录

1章重力式挡土墙设计 (1)

1.1重力式路堤墙设计资料 (1)

1.2破裂棱体位置确定 (1)

1. 3荷载当量土柱高度计算 (2)

1.4土压力计算 (2)

1.6基地应力和合力偏心矩验算 (4)

1.7 墙身截面强度计算 (5)

1.8设计图纸 (6)

第2章沥青路面设计 (7)

2.1基本设计资料 (7)

2.2轴载分析 (7)

2.3结构组合与材料选取 (10)

2.4压模量和劈裂强度 (10)

2.5 设计指标的确定 (10)

2.6 路面结构层厚度的计算 (11)

2.7 防冻层厚度检验 (12)

2.8沥青路面结构图 (12)

第3章水泥混凝土路面设计 (13)

3.1 交通量分析 (13)

3.2 初拟路面结构 (14)

3.3 确定材料参数 (14)

3.4 计算荷载疲劳应力 (15)

3.5 计算温度疲劳应力 (16)

3.6防冻厚度检验和接缝设计 (16)

3.7混凝土路面结构结构图 (17)

参考文献 (18)

附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果 (19)

1章 重力式挡土墙设计

1.1重力式路堤墙设计资料

1.1.1墙身构造

墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图1.1示； 1.1.2土质情况

墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角032φ=；填土与墙背间的摩擦角δ＝16°；地基为石灰岩地基，容许承载力[σ]＝480kPa ，基地摩擦系数0.5μ=； 1.1.3墙身材料：

5号砂浆，30号片石，砌体容重γ=22kN/m3， 砌体容许压应力[σ]＝610kPa ，容许剪应力[τ]＝110kPa ，容许压应力[]65l MPa σ=。

图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图

1.2破裂棱体位置确定

1.2.1破裂角（θ）的计算

假设破裂面交于荷载范围内，则有：

14163234ψαδφ++-++＝＝＝，90ω<因为

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00000111

()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+

01

(2)tan 2

H H h α=-+

00011

(2)()(2)22

A a H h a H H H h =+++=+

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：

tg tg θψ=-+

tg ψ=-()(3432

34

3412.58/30.33tg ctg tg tg =-+

++0.75= 故36.74θ=

1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内

破裂面至墙踵:()tan (52)tan 36.86 5.23o H a m θ+=+=

荷载内缘至墙踵: tan 5tan36.8630.5 4.75o H b d m θ•++=⨯++=

荷载外缘至墙踵: 0tan 5tan 36.8630.5 5.510.25o H b d l m θ•+++=⨯+++= 因为4.75<5.25<10.25,假设满足要求。

1. 3荷载当量土柱高度计算

墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：2010

(105)1016.25/102

q KN m -=-⨯

+=-， 016.250.90318

q h m γ==＝，即当量土柱高度为0.903m 。

1.4土压力计算

1.4.1土压力大小计算

()()()()011

22 5.022 5.030.3322A a H a H +++=++⨯+=0＝

h 0.903 ()()011

22tan 22B ab b d H H a α++-++00＝h h

()()5.05222tan 14 4.25⨯⨯⨯+⨯+⨯-=＝23/2+(3+0.5)0.903-0.50.903 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：

()

()

()()()()

a 0036.7432tan 1830.330.7512.5871.21sin sin 36.7434E A B KN

θφγθθψ++=-=⨯⨯-=++cos cos ()()X a 71.21141671.16E E KN αδ=+=-+=cos cos

()()y a sin 71.21sin 1416 2.49E E KN αδ=+=-+= 1.4.2土压力作用点位置计算

10.5 1.0tan tan tan 36.740.25

o d h m C θα=

==+-

3tan 32tan 36.743tan tan tan 36.740.25o

o

b a h m θθα--⨯===+- 4136132h H h h m =--=--=

3041222222320.8332(1)(1) 1.69325255

h h h a H H H ⨯⨯⨯-+=-+=⨯K ＝1+

1+ 223044221()(32)52(53)0.8332(3225) 1.67733335 1.693

y a H h h h h H H Z m

H K -+++⨯-+⨯⨯⨯-⨯=+=+=⨯⨯1.5稳定性验算

1.5.1墙体重量及其作用点位置计算

挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：

1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝

()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2

21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=

G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=

1.5.2抗滑稳定性验算

00α水平基地（＝），取挡土墙宽B=2m ，验算公式： Q10Q1x (0.9)0.9tan 0y G E G E γμαγ++->

即：()0.9220 1.4 2.490.5 1.471.16 1.120⨯+⨯⨯-⨯=>