中南大学路基路面课程设计
中南大学路基路面工程课件 11.沥青路面设计
Ab —路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1，柔性基层沥青路面
为1.6。
11.1 沥青路面的破坏状态和设计指标
（2）允许拉应力 R 高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和整体性材料基层、底
基层，要进行层底拉应力验算，结构层底面计算点的拉应力 m 应小于或 等于结构层材料的允许拉应力 R 。即
11.2 沥青路面结构组合设计
（2）沥青面层类型
面层类型应与公路等级、使用要求、交通等级相适应。热拌沥青混凝土可用于各级公路 的面层；热拌沥青碎石混合料可用于二、三级公路的面层；贯入式沥青碎石（含上拌下 贯式沥青碎石）可用于二、三、四级公路的面层；沥青表面处治、可用于三、四级公路 的面层；冷拌沥青混合料可用于交通量小的三、四级公路的面层。 各级公路沥青面层类型选择
11.2.2 沥青面层结构
（1）沥青面层分层 沥青面层直接经受车轮荷载反复作用和各种自然因素的影响，并将荷载传递到基层及 以下的结构层。沥青面层可分为单层、双层、三层结构。双层结构分为表面层、下面 层；三层结构分为表面层、中面层、下面层。 表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能；中、下面层应具有高温抗车辙、 抗剪切、密实、基本不透水的性能；下面层应具有耐疲劳开裂的性能。 高速公路、一级公路一般选择三层沥青面层结构；二级、三级公路一般选用双层结构； 三级、四级公路一般可采用双层沥青表面处治结构。
公路等级 热拌沥青 混凝土 热拌沥青 碎石混合料
表11-1
沥青 表面处治 冷拌沥青 混合料
贯入式 沥青碎石
高速、一级公路
二级公路 三级公路 四级公路
√
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
11.2 沥青路面结构组合设计
《路基路面》课程设计指导书word精品文档7页
一、路基设计1 主要内容路基和路面是道路的主要工程结构物。
路基是在天然地表按照道路的设计线形（位置）和设计断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。
按照设计任务书给定的地质条件、交通量、交通组成及交通量增长率等数据，进行一般路基设计。
包括以下内容：(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；(2)选择路堤填料与压实标准；(3)确定边坡形状与坡度；(4)路基排水结构设计；(5)坡面防护与加固设计；(6)附属设施设计。
2 数值确定上述内容要求的具体数值，可参考《路基路面工程》（邓学钧主编）或《路基设计规范》中给定的推荐值。
3 注意事项：一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。
通常一般路基可以结合当地的地形、地质情况，直接选用典型断面图或设计规定，不必进行个别论证和验算。
路基标准横断面图见图1。
的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析，从中找出极限滑动面，按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。
2 圆弧法计算将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。
圆弧法的计算精度主要与分段数有关。
分段愈多则计算结果愈精确，一般分8～10段。
小段的划分，还可结合横断面特性，如划分在边坡或地面坡度变化之处，以便简化计算。
其具体计算步骤可参考《路基路面工程》中相关的内容。
3 注意：边坡稳定性分析时，其计算参数如土的容重γ（KN/m3）、内摩擦角φ（°）和粘聚力c（Kpa）的选取要合理。
三、挡土墙设计1主要内容：挡土墙设计要结合路基横断面进行，即根据路基高度、边坡坡度数值确定是否设置挡土墙，如果设置挡土墙，需要确定挡土墙的类型、设置位置、构造等。
见图2。
状，判断是否出现第二破裂面，然后根据路基设计手册中不同类型挡土墙的计算公式，计算该挡土墙的土压力。
3)挡土墙稳定性验算对所拟挡土墙进行验算，包括抗滑稳定性验算、抗倾覆稳定性验算，基底合力及偏心距验算，墙身截面强度验算。
中南大学路基路面工程课件 6.挡土墙设计
图6-19 破裂面交于内边坡
6.3 挡土墙土压力计算
据正弦定理
Ea G sin(900 ) sin( )
Ea cos( ) G sin( )
(6-3-1)
而
G
1 AB BC sin( ) 2
AB Hsec
sin(900 ) cos( ) BC AB H sec sin(900 ) cos( )
（7）排水设施 ①地面排水
截水沟：路堑墙和山坡墙上方必须设置截水沟，以拦截流向挡土 墙的地表水； 夯实回填土顶面和地表松土； 夯实墙前回填土和加固边沟。
②墙身排水
图6-14 挡土墙排水设施示意图
6.2挡土墙的构造与布置
浆砌块(片)石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔(图a)。 墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔(图b) 。
与坼移有关干扰路基的构造物（房屋、河流、水渠）
等比较； 与设置其他类型的构造物（桥、护墙）等比较。
6.1挡土墙概述
挡土墙设置地段
路段或岩石风化的路堑边坡； 降低路基边坡高度以减少大量挖、填方量； 防止不良地质路段边坡滑坍； 防止沿河陡坡路段水流冲刷； 桥梁、隧道与路基的连接地段；
Q cos( ) cos( ) cos( ) cos( )
R cos sin cos( ) sin cos( ) cos
6.3 挡土墙土压力计算
将求得的θ值代入(6-3-3)，得最大主动土压力Ea 值。
1 1 Ea H 2 K a H 2 2 2
—墙后填土表面的倾斜角，°；
—墙背倾斜角，°，倾斜墙背α为正，仰斜墙背α为负；
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。
中南大学路基路面工程课件 7.路基路面排水设计
图7-25 挖填交界处横向盲沟 1-盲沟；2-边沟；3-路堑；4-路堤
图7-26 管式渗沟（尺寸单位：cm）
7.2 路基排水设施
（3）渗井 是一种立式竖向排下设施。当地面以下存在多层含水层，上层排水量不大， 渗沟难以布置。采用渗井穿透不透水层，将路基工作区内的上层地下水引入更 深的含水层。孔经和渗水量，需要经过水力计算确定，直径为1.0~1.5m的圆柱 形，或边长为1.0~1.5m为方柱形，结构如图7-28。
路面结构层，势必造成路基路面强度下降，必须设法排出。 方式如图7-32。
图7-32 中央分隔带下设排水沟示意图 1-中央分隔带；2-路面；3-路床顶面；4-隔渗层； 5-反滤织物；6-渗沟；7-横向排水管
7.3 路面排水设计
7.3.3 路面内部排水
水可通过路面接缝、裂缝、路表和路肩渗入路面结构层，或由高水 位地下水，截断的含水层和泉水进入路面结构，被封在路面结构中的水 分会产生诸多有害影响。 (1)水对路面结构的影响 浸湿各结构层材料和路基土，造成路面基层材料和地基土的强度降低； 使水泥混凝土路面产生基层唧泥，随之出现脱空、错台、开裂和整个路 肩破坏 与水经常接触将使沥青混合料的沥青剥落，影响沥青混合料的耐久； 下渗的水使路基土产生不均匀冻胀；进而造成翻浆。 （2）路面内部排水的目的 低透水性土质的路基常常使渗入到路面内部的水长时间不能排除， 停滞在路槽内，使路面材料长期饱水。路面结构内部排水的目的是保 证路面材料处于正常湿度状态，正常行使其使用功能，达到其应有的 使用寿命。
7.2 路基排水设施
图7-4 挖方路基弃土堆与截水沟关系图 1-截水沟；2-弃土堆；3-边沟
图7-5 填方路基上侧截水沟示意图 1-土堆；2-截水沟
图7-6 多级截水沟平面布置图
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。
中南大学《道路勘测设计》课程设计
《道路勘测设计》课程设计学院：土木工程学院班级：土木1011班学号：姓名：指导老师：曾习华时间：2013年7月设计总说明书一、概述（一）、任务根据、根据中南大学土木工学院土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计》课程设计要求。
（二）、设计标准1、根据任务书要求，本路段按平原微丘三级公路技术标准勘察、设计。
设计时速为30km/h，路基双幅两车道，宽8.5米。
2、设计执行的部颁标准、规范有：《公路工程技术标准》JTGB01-2003《公路路线设计规范》JTJ011-94《公路路基设计规范》JTJ013-95（三）、路线起讫点本路段起点A：K0+000（36700,34700），终点B：K0+962（37004.872，34946.944），全长0.962公里。
（四）、沿线自然地理概况该工程整个地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高为456.28米，最高海拔为415.96米，总体高差在40.32米左右。
二、路线本路段按三级公路标准测设，设计车速30km/h，测设中在满足《公路路线设计规范》及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理上的舒展。
路线测设里程全长0.962公里，主要技术指标采用情况如下：平曲线个数（个） 5平均每公里交点个数（个） 6平曲线最小半径(米/个）25/1 平曲线占路线长（%）54直线最大长(米）126.91 变坡点个数（个） 6最大纵坡（%） 4三、本次设计项目1、确定道路技术等级和技术标准2、纸上定线3、平面定线设计4、路线纵断面设计5、路线横断面设计第1章设计说明1.1 工程概况设计公路为某三级公路。
本路段为平原微丘区，多为中低山地貌，地势稍陡。
路段主线长0.962km（起讫桩号为K0+000—K0+962），路基宽8.5m，设计行车速度为30km/h。
1.2 公路技术等级及技术标准1.2.1 公路技术等级设计路段公路等级为三级，适应于将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000——6000辆。
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(+心得)
《路基路面工程》课程设计沥青路面设计方案一：（1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组20002 日野KB222 50.2 104.3 1 双轮组10003 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组20004 解放CA10B 19.4 60.85 1 双轮组10005 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组1000设计年限12 车道系数 1序号分段时间(年) 交通量年增长率1 5 6 ％2 4 5 ％3 34 ％当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07公路等级二级公路公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1 .282 粗粒式沥青混凝土.8 .213 石灰水泥粉煤灰土.8 .34 天然砂砾（2）新建路面结构厚度计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 4标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 10 (cm)层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.22 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .83 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .44 天然砂砾? 250 2505 土基32按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm)H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 85 cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度50 cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土 3 cm粗粒式沥青混凝土7 cm石灰水泥粉煤灰土25 cm天然砂砾85 cm土基（3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 4标准轴载: BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 计算应力3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 计算应力4 天然砂砾8 250 250 不算应力5 土基32计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 49.7 (0.01mm)第2 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 56.9 (0.01mm)第3 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 78.8 (0.01mm)第4 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 403.1 (0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.359 (MPa)第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.033 (MPa)第3 层底面最大拉应力σ( 3 )= .235 (MPa)方案二：（1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组20002 日野KB222 50.2 104.3 1 双轮组10003 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组20004 解放CA10B 19.4 60.85 1 双轮组10005 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组1000设计年限12 车道系数 1序号分段时间(年) 交通量年增长率1 5 6 ％2 4 5 ％3 34 ％当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07公路等级二级公路公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1 .282 中粒式沥青混凝土.8 .233 粗粒式沥青碎石4 水泥稳定碎石.6 .295 水泥石灰砂砾土.25 .09（2）新建路面结构厚度计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 5标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 15 (cm)层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa)(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600 .82 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380 .73 粗粒式沥青碎石 5 1200 14004 水泥稳定碎石? 1700 1700 .145 水泥石灰砂砾土20 1500 1500 .086 土基32按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 21.5 (0.01mm)H( 4 )= 25 cm LS= 23.9 (0.01mm)H( 4 )= 30 cm LS= 21.2 (0.01mm)H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H( 4 )= 29.4 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 29.4 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 29.4 cm(第4 层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 49.4 cm σ( 5 )= .09 MPaH( 4 )= 54.4 cm σ( 5 )= .08 MPaH( 4 )= 54.3 cm(第5 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 29.4 cm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 54.3 cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度50 cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.（3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级: 二级公路新建路面的层数: 5标准轴载: BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息(20℃) (15℃)1 细粒式沥青混凝土 2.5 1500 1600 计算应力2 中粒式沥青混凝土 4 1250 1380 计算应力3 粗粒式沥青碎石 5 1200 1400 不算应力4 水泥稳定碎石20 1700 1700 计算应力5 水泥石灰砂砾土20 1500 1500 计算应力6 土基32计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 27.2 (0.01mm)第2 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 29.2 (0.01mm)第3 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 32.5 (0.01mm)第4 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 37.1 (0.01mm)第5 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 99.8 (0.01mm)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式)LS= 291.1 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式)计算新建路面各结构层底面最大拉应力:第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.239 (MPa)第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.142 (MPa)第4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .061 (MPa)第5 层底面最大拉应力σ( 5 )= .206 (MPa)水泥混凝土路面方案一：（1）水泥混凝土路面设计设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级: 二级公路变异水平的等级: 中级可靠度系数: 1.12面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重(kN) (kN) (kN) (kN)1 单后轴货车0 02 77.3 0 0 0 0 20002 单后轴货车0 0 2 154.3 0 0 0 0 10003 单后轴货车0 0 2 92.9 0 0 0 0 20004 单后轴货车0 0 2 80.25 0 0 0 0 10005 单后轴货车0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1轮迹横向分布系数 .4 交通量年平均增长率 5 ％混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量33000 MPa混凝土面层板长度 6 m 地区公路自然区划Ⅱ面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料180 13002 石灰粉煤灰土150 6003 土基30基层顶面当量回弹模量ET= 165.5 MPaHB= 220 r= .691 SPS= 1.27 SPR= 5.52BX= .7 STM= 2.23 KT= .55 STR= 1.22SCR= 6.74 GSCR= 7.55 RE= 51 %HB= 289 r= .907 SPS= .87 SPR= 3.77BX= .51 STM= 2.13 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.9 GSCR= 5.49 RE= 9.8 %HB= 307 r= .964 SPS= .8 SPR= 3.46BX= .46 STM= 2.06 KT= .52 STR= 1.08SCR= 4.54 GSCR= 5.08 RE= 1.6 %HB= 310 r= .973 SPS= .79 SPR= 3.42BX= .46 STM= 2.08 KT= .53 STR= 1.09SCR= 4.51 GSCR= 5.05 RE= 1 %HB= 312 r= .979 SPS= .78 SPR= 3.38BX= .44 STM= 2.01 KT= .51 STR= 1.03SCR= 4.41 GSCR= 4.94 RE=-1.2 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 1.447365E+07路面的设计基准期: 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 6.987341E+10路面承受的交通等级:特重交通等级基层顶面当量回弹模量: 165.5 MPa混凝土面层设计厚度: 312 mm（2）新建基(垫)层及土基顶面竣工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数: 2标准轴载: BZZ-100层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料240 16002 石灰粉煤灰稳定粒料180 13003 土基32第1 层顶面竣工验收弯沉值LS= 36.4 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 42.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 第2 层顶面竣工验收弯沉值LS= 122.1 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 170.1 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 土基顶面竣工验收弯沉值LS= 291.1 (0.01mm)(根据“路基路面测试规程”公式计算)LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算) 方案二：（2）水泥混凝土路面设计设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计公路等级: 二级公路变异水平的等级: 中级可靠度系数: 1.13面层类型: 普通混凝土面层序路面行驶单轴单轮轴载单轴双轮轴载双轴双轮轴载三轴双轮轴载交通量号车辆名称组的个数总重组的个数总重组的个数总重组的个数总重(kN) (kN) (kN) (kN)1 单后轴货车0 02 77.3 0 0 0 0 20002 单后轴货车0 0 2 154.3 0 0 0 0 10003 单后轴货车0 0 2 92.9 0 0 0 0 20004 单后轴货车0 0 2 80.25 0 0 0 0 10005 单后轴货车0 0 2 172.6 0 0 0 0 1000 行驶方向分配系数 1 车道分配系数 1轮迹横向分布系数 .39 交通量年平均增长率 5 ％混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量33000 MPa混凝土面层板长度 6 m 地区公路自然区划Ⅱ面层最大温度梯度88 ℃/m 接缝应力折减系数.87基(垫)层类型----新建公路土基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料160 13002 石灰粉煤灰土180 6003 填隙碎石150 5004 土基32基层顶面当量回弹模量ET= 212.4 MPaHB= 220 r= .636 SPS= 1.21 SPR= 5.25BX= .69 STM= 2.21 KT= .54 STR= 1.2SCR= 6.45 GSCR= 7.29 RE= 45.8 %HB= 282 r= .815 SPS= .86 SPR= 3.71BX= .52 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.84 GSCR= 5.47 RE= 9.4 %HB= 298 r= .861 SPS= .79 SPR= 3.43BX= .49 STM= 2.12 KT= .53 STR= 1.13SCR= 4.56 GSCR= 5.15 RE= 3 %HB= 304 r= .878 SPS= .77 SPR= 3.33BX= .47 STM= 2.07 KT= .52 STR= 1.08SCR= 4.41 GSCR= 4.98 RE=-.4 %设计车道使用初期标准轴载日作用次数: 1.447365E+07路面的设计基准期: 20 年设计基准期内标准轴载累计作用次数: 6.812657E+10路面承受的交通等级:特重交通等级基层顶面当量回弹模量: 212.4 MPa混凝土面层设计厚度: 304 mm（2）新建基(垫)层及土基顶面竣工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数: 3标准轴载: BZZ-100层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料160 13002 石灰土180 6003 填隙碎石150 5004 土基32第1 层顶面竣工验收弯沉值LS= 43 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 51.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)第2 层顶面竣工验收弯沉值LS= 84.7 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 111.7 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)第3 层顶面竣工验收弯沉值LS= 219.5 (0.01mm)(根据“沥青路面设计规范”公式计算)LS= 333.4 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)土基顶面竣工验收弯沉值LS= 291.1 (0.01mm)(根据“路基路面测试规程”公式计算)LS= 360.6 (0.01mm)(根据“基层施工技术规范”公式计算)课程设计心为期两周的课程设计终于在紧张的节奏中接近尾声，两周的时间，同学们都受益匪浅，它是繁忙的，但更是充实的。
路基路面课程设计
路基路面课程设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】目录1 基本资料 (1)个人资料 (1)自然地理条件 (1)土基回弹模量的确定 (1)交通量验算 (1)2 轴载计算 (2)代表轴载 (2)轴载换算 (2)2.1.1以弯沉值和沥青层的层底拉力为设计标准 (2)2.1.2以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标 (3)2.1.3累计交通轴次综合表 (3)3 初拟路面结构 (4)4 路面材料配合比设计和设计参数的确定 (4)材料的确定 (4)路面材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (4)材料劈裂强度的测定 (5)5验算拟定方案 (5)计算各方案弯沉值 (5)设计方案验算 (6)5.2.1验算方案一 (6)5.2.2验算方案二 (8)5.2.3验算方案三 (9)6方案对比 (10).....................................................................1.基本信息和初试条件个人信息姓名：王飞班级：07交通一班地区：河北省涿州市自然地理条件Ⅱ区，为双向四车道（车道系数），拟定采用沥青路面结构进新建高速公路处于4行施工图设计，沿线为中液黏性土，稠度，属于中湿状态，年降雨量750mm，最高温度40C︒最低温度-25C︒，多年最大冻深160cm。
土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态，为中液黏性土，运用查表法确定土基回弹模量，设计值为39Mpa。
交通量验算预计交通量增长率前五年为9%，之后五年7%，最后五年6%，沥青路面累计标准轴次按15年计。
表1-1对交通量进行折算验算：将设计路段拟定交通量折算为小客车与高速公路分级要求比较，根据《道路勘测设计》公路分级要求，四车道高速公路折合成小客车平均日交通量为25000～55000辆，具体折算验算见表1-2表1-2根据下公式计算设计交通量式中：AADT—设计交通量（pcu/d）ADT—起始年日交通量（pcu/d）—年平均增长率（%）n—预测年限（年）通过计算后交通量为31957辆/天，符合高速公路分级标准，所拟定的交通量达到高速公路使用标准。
中南大学路基路面课程设计
则有
则 。
假设破裂面交于荷载内，查《公路设计手册（路基）》表3-2-2第一类公式知
验算破裂面的位置如下：
第一破裂面距墙顶內缘：
破裂面交于荷载内，与假设相符，而且不可能出现其他情况，故采用此类计算公式。因为 ，所以会出现第二破裂面。
（2）计算第二破裂面上的主动土压力E1
查《公路设计手册（路基）》表3-2-2第一类公式知：
（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，掌握衡重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
如附图所示，选取一个截面进行验算：1-1截面
其中， ；
于是：
则挡土墙强度满足要求。
2稳定性计算
要求：
其中：
于是：
则挡土墙稳定性满足要求。
3正截面受剪时验算
要求：
其中：
于是：
则挡土墙抗剪强度满足要求。
4.绘制挡土墙纵横断面图（1:100）。
重力式挡土墙纵横断面图见附图1。
二、衡重式挡土墙
第一部分设计任务书
对上墙O1的力臂为
3.下墙土压力计算
（1）求破裂角
假定破裂面交于荷载外，采用表27-6中第五类公式计算。破裂角计算示意图如图：
则有：
现验算破裂面位置如下：
破裂面顶端至墙顶内缘的距离为：
比较 ，故分析与原假设不相符，即破裂面交于荷载内。
计算图示如下：
现验算破裂面位置如下：
中南大学路基路面工程课件 导学
路基路面工程导学
课程与社会生产、生活的关系
众所周知，人们的衣食住行，现代社会的生产、生活，越来 越离不开汽车，公路运输已渗入到国民经济和社会生活的各 个方面，这不仅仅是因为汽车运输在整个交通运输中所占比 重越来越大，而且小汽车正迅速走入寻常百姓家。 高速公路的修建和现代化城市道路的的发展，为汽车快速、 高效、安全舒适地运行提供了良好的条件，也标志着我国公
路运输事业和道路修建技术水平进入了一个崭新的时代。
国家高速公路网布局方案展示了我国道路工程修建的 宏伟蓝 图，也为道路工程学科的发展提供了良好机遇。
路基路面工程导学
学习目的
（1）了解路基工程防护与加固基本知识，路基路面的 各种病害及防治措施，路基路面工程设计、施工、养护、 管理的新技术、新方法。 （2）掌握路基路面排水方法，路面结构强度形成原理、 结构组合与材料性能要求，路面材料参数的采用与测试。
谢谢大家！
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导 学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
路基路面工程导学
课程的研究内容
路基路面课程设计
路基路面课程设计课程名称：路基路面课程设计课程简介：路基路面课程设计是针对土木工程专业学生开设的一门实践性课程。
通过设计真实的道路工程项目，学生将学习和运用相关的理论知识和实践技能，掌握道路工程设计和施工管理的基本要素。
课程目标：1. 培养学生的理论知识和实践技能，使其能够进行道路工程的设计和施工管理。
2. 提高学生的问题分析和解决能力，培养他们的创新意识和团队合作精神。
3. 培养学生的工程实践能力，使他们能够胜任道路工程领域的工作。
课程内容：1. 道路工程概述：介绍道路工程的基本概念、分类、发展历史以及与其他工程领域的关系。
2. 路基设计：学习路基的设计原理、各种材料的选择和使用、地基处理等内容。
3. 路面设计：学习路面的设计原理、材料选择和使用、设计标准等内容。
4. 施工技术：介绍道路工程的施工方法和技术，包括路基的压实、路面的铺设与养护等。
5. 工程管理：学习道路工程项目的管理方法和技巧，包括进度控制、质量管理和安全管理等。
教学方法：1. 理论讲授：通过课堂教学，向学生传授相关的理论知识，包括概念、原理、标准和规范等。
2. 实践操作：组织学生进行实践操作，包括路基和路面的设计、实验室测试和实地调研等。
3. 项目设计：组织学生进行小组项目设计，要求学生从实际工程问题出发，综合运用所学知识进行设计和方案制定。
4. 现场实习：安排学生到道路工地实习，了解实际工程施工过程，提高工程实践能力。
评价方式：1. 学生课堂表现：包括听讲、提问、参与讨论等。
2. 项目设计评分：评估学生的项目设计能力和解决问题的能力。
3. 实践操作评分：评估学生的实践操作能力和实验室测试的结果。
4. 实习报告：要求学生撰写实习报告，总结实践经验和收获，并提出改进建议。
该课程设计旨在培养学生的实践能力和解决问题的能力，使其能够胜任道路工程领域的工作。
通过实践课程设计的学习，学生将能够更好地理解和应用理论知识，提高工程实践能力，为将来的工作做好准备。
路基路面工程第四版课程设计
路基路面工程第四版课程设计一、课程简介路基与路面是公路工程中的两个重要部分，其设计与施工是保障公路使用安全和舒适性的关键。
本课程通过教授路基路面工程基本理论和实践技能，以及工程设计过程的基本方法和流程，使学生掌握公路工程中路基与路面设计的相关知识和技能。
二、课程目标1.了解路基与路面的基本概念、基本要求和设计方法；2.掌握路基与路面设计过程中需要用到的相关工具、软件和设备；3.能够根据道路级别、设计速度、地质情况等条件，制定相应的路基路面方案；4.能够进行现场勘察、测量和设计，保证路基路面工程建设质量和安全性；5.培养学生的团队合作精神、沟通协作能力和独立思考能力。
三、课程内容1.路基设计理论和实践基础——路面种类及其特征、路基类型及其优缺点、构造物与沟渠设计等；2.路面设计理论和实践基础——路面结构分类、材料特性、路面病害及其防治、特种路面等；3.工程勘察与测量——现场测量技术、勘察报告编制、测量数据处理与图纸设计等；4.软件工具和设备应用——AutoCAD、3DMAX、VRay、PS，增强现实技术应用、地面探测仪等；5.实践案例分析——公路工程现场参观、个人小组论文展示、理论知识与现实工程的链接；6.课程设计——参与真实工程的设计、提出合理化建议和方案创新。
四、教学方法1.理论课程：以课堂讲解、讨论、PPT演示等方式进行；2.实践课程：组织学生到实验室或在现场进行模拟和实际操作；3.个人或小组论文：呈现自己或者小组对于工程案例的思考和方案设计等创新性思考成果。
五、评测方法1.平时成绩占40%：包括出勤、作业、课堂互动、个人或小组论文等等；2.期中考试占30%：主要考察理论知识；3.期末考试占30%：主要考察实践能力。
六、参考书籍1.《公路工程设计手册》；2.《公路工程CAD绘图与计算机辅助设计》；3.《路基与路面设计手册》；4.《公路工程项目管理》。
七、总结路基与路面是重要的公路基础设施之一，它们负责人类交通安全和顺畅。
《路基路面工程》网络教学探讨
点评 。
四、 习评价方案 学 网络教育对学 生的评价不仅在 于检查 学 习者最终 掌握知 识与技能 的程度 ， 而且要评定 学生学习过程 中的参与度 ， 学习
想， 满足学生 自主学习需求及学习 目标 ， 按照二级知识 点划 分
最小知识单元 ， 根据成人学生特点构造学习任务 、 选择 内容难 度。根据课程 的学 习 目标 ， 理论 教学 内容 较多地选择文本 、 超
文本 、 图表 、 图像 、 流媒体、 网络 、 教学光盘 等媒 体形式 ； 实践 内 容则 以动 画与视频演示为主 ， 以文字 、 、 辅 Ｐ 图像等多种方式 进行信息传递 。根据 本课 程 的应用 性特 点 和不 同的学 习需
络 课 程 教学 ， 着重 抓 好 教 师 导 学 、 生 自主 学 习 和 师 生 之 间 应 学
学习兴趣 和主动探索精神 ， 引导 学生逐 步深入理解学习 内容。
实践性教学环节是本课 程 的重要组成 部分 ， 本着 培养学生严 肃认 真的科学态度 、 良好 的工作作 风 、 新精神 、 际工作能 创 实 力的指导思想 ， 针对学生在学 习本课 程 的过 程 中遇 到的问题 组织 了形式多样的实践活动 ， ： 如 课程 设计 、 实验 活动等 ， 同时
《 路基路面工程》 是公路与城市道路工程等专业的重要必 修专业课 程 ， 以我 国现行有 关工程技 术标准 、 它 规范 为依据 ， 全面系统介绍路基 路面工 程技 术理论 和方法 。根据 《 路基 路 面工程》 课程的特点与性 质 ， 同时考 虑学生 的认知水平 、 工作 经验及学 习环境等 多种 因素 ， 我们决定 采用 实践一理论 一实 践来组织教学 。接受 网络教育的学生 ， 大部分都 已参 加工作、
中南大学路基路面工程课件 12.水泥混凝土路面
水泥混凝土路面承受动荷载的冲击、摩擦和反复弯曲作用，同时还受到大气温 度和湿度反复变化的影响。面层混凝土混合料必须具有较高的抗弯拉强度和耐 磨性能，良好的耐冻性，尽可能低的膨胀系数和弹性模量。原材料的质量是水 泥混凝土与水泥混凝土路面质量的保证。 （1）水泥 水泥作为混凝土的胶结料,是混凝土组成最重要的部分。一般要求水泥标号425 以上。高速公路、一级公路以及特重、重交通道路采用旋窑生产的硅酸盐水泥， 中、轻交通采用普通硅酸盐水泥。各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应 符合表12-5。
12.2 水泥混凝土路面构造
12.2.4 特殊部位 的处理
（1）混凝土路面与柔
性路面相接处 为避免出现沉陷和错台，
图12-11 混凝土路面同柔性路面相接处的示例 1-端部边缘钢筋；2-胀缝；3-基层；4-卧层 (50°混合砂浆)；5-混凝土平道牙
或柔性路面受顶推而拥
起，宜按图12-11所示方 法处理；或将混凝土板
各交通等级路面水泥各龄期的抗折强度、抗压强度 交通等级 龄期（d） 抗压强度 抗折强度 3 25．5 4．5 特重交通 28 57．5 7．5 3 22．0 4．0 重交通 28 52．5 7．0 表12-5 中、轻交通 3 16．0 3．5 28 42．5 6．5
12.3 水泥混凝土路面的原材料
埋入柔性路面内，如图
12-12。
图12-12 混凝土板埋入柔性路面的连接方法
12.2 水泥混凝土路面构造
（2）钢筋混凝土搭板
混凝土路面同桥梁相接处，宜设置钢筋混
凝土搭板。如为斜交桥梁，应设置钢筋混
凝土渐变板，见图12-13。
图12-13 混凝土路面斜交桥梁相接时的构造示意图
12.3 水泥混凝土路面的原材料
中南大学公路勘测设计课件第15讲纵断面设计4-4_
凸形竖曲线 单调，应尽量避免。
以保证有较好的视距。
组合
平曲 线与 纵面 直坡 段组 合
平曲 线与 竖曲 线组 合
1、 只要平曲线半径选择适 当、平面的圆曲线与纵面直 坡段组合其视觉效果是良好 2、 若平面的直线与圆曲线 组合不当（如断背曲线）、 或平曲线半径较小时与纵面 直坡段组合将在视觉上产生 折曲现象。
注意避免“暗凹”组合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲
线的拐点重合。
凸形竖曲线与反向平曲线拐点重合
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲
线的拐点重合。
跳跃
④平、竖曲线应避免的组合
要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲 线的拐点重合。
（2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线） ▪直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括 一个凸型竖曲线为好，而包括一个凹型线次之； ▪直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和 “凹陷”。
（2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）
断背曲线
断背曲线的改善
小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或 凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。
④平、竖曲线应避免的组合
要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲 线的拐点重合。
小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或 凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。
②平曲线与竖曲线大小应保持均衡
半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线
- 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)。
中南大学土木工程学院《路基路面工程》课程设计学院：土木工程学院班级：学号:姓名:指导老师：时间：2013年7月ﻬ目录一、重力式挡土墙设计第一部分设计任务书…………………………………………………（一)设计内容和要求 (2)(二）设计内容 (2)(三)设计资料 (2)第二部分设计计算书1. 车辆换算荷载 (3)2.主动土压力计算 (4)３. 设计挡土墙截面 (8)４. 绘制挡土墙纵横截面(附图1) (11)二、衡重式挡土墙设计第一部分设计任务书（一）设计内容和要求 (12)（二）设计内容…………………………………………………………１2(三)设计资料 (12)第二部分设计计算书 (13)１. 车辆荷载换算 (1)３2．上墙土压力计算 (13)3．下墙土压力计算……………………………………………………154. 墙身截面计算 (1)5. 绘制挡土墙纵横截面图（附图2）………………………………2１一、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1b =?m ，填土高度？m ，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，1:0.25(α=—1４°０2′),基底倾斜1：５(0α=—11°18′),墙身等厚,分段长度1０m ，0b =7.０ m 。
2.车辆荷载计算荷载：汽车—２0；验算荷载：挂车—１00。
3．土壤工程地质情况墙后填土容重γ=1８KN/m 3，内摩檫角ϕ＝３５°，填土与墙背间的摩檫角2ϕδ=;粘性土地基,允许承载力[0σ]＝２5０K ｐa,基底摩檫系数f =0.50。
取荷载组合I,抗滑稳定性系数[c K ]=1.3，抗倾覆稳定性系数[o K ]=1．５。
4.墙身材料细粒水泥混凝土砌2５号片石，砌体容重K γ＝22KN/m ３； 砌体允许压应力[a σ]=600K Ｐa ，允许剪应力[τ]＝１00ＫP ａ，允许拉应力[l σ]=60KPa 。
第二部分 计算书正文1. 车辆荷载换算墙背后填土表面有车辆荷载作用,使土体产生附加的竖向应力，从而产生附加的侧向应力。
土压力计算时,对于作用于墙背后填土表面的车辆荷载可以近似的按均布荷载来考虑，并将其换算为重度与墙后填土相同的均布土层。
(１)求不计车辆荷载作时的破裂棱体宽度B 0计算图示如下初步拟定16,2,3, 1.5H m a m b m b m ====,查《公路设计手册(路基)》,由表3—2—1中第五类公式知2)()2(a H tg a H H ab A ++-=αﻩ 则，0'2236(622)tan(1402)0.328(62)A ⨯-⨯+⨯⨯-==+ 00'00'35(1402)17.53828tan 0.794φϕαδφ=++=+-+==于是有:0.7940.785tg tg θφ=-=-=00'()(62)0.7856tan(1402) 4.51.78B H a tg Htg bmθα=++-=+⨯+⨯--=(2)求纵向分布长度L0(2)307.0(622)tan 3012.7710o L L H a tg m m =++=++⨯⨯=>L 采用1０ｍ，其中，L 0取为7.0m（3)计算车辆荷载总重Q ∑车轮中心距路基边缘0.5m,汽车2０级,一辆车的总重力为30０KN 。
在0""L B ⨯范围内布置车轮重Q ∑:布置车轮的宽度0l00B ==ml =-路肩宽-（汽车外侧车轮中线距路肩边缘的距离-重车后轮着地宽度的一半）1.44-0.5-（0.5-0.3）0.74 3002150()Q KN ==∑半辆车重（4）换算当量土层厚度 001500.4718 1.7810Q h m B L γ∑===⨯⨯ 2. 主动土压力计算计算图示如下(1)求破裂角θ假设破裂面交于荷载内,查《公路设计手册(路基)》0000'2()(22)()(2)2320.47(30.5)6(62220.47)tan(1402)(62)(6220.47)0.359ab h b d H H a h tg A H a H a h α++-++=+++⨯+⨯⨯+-⨯+⨯+⨯⨯-=+⨯++⨯= 00()()0.794(cot 350.794)(0.7940.359)0.807=3853'tg tg ctg tg tg A θφϕφφθ=-+++=-+++=现验算破裂面是否交于荷载内:堤顶破裂面至墙踵：()(62)0.807 6.46H a tg m θ+=+⨯=荷载内缘至墙踵:0'tan 36tan(1402)0.55b H d m α-+=-⨯-+=荷载外缘至墙踵:0'0tan 36tan(1402)0.57.012b H d b m α-++=-⨯-++=比较得知：5 6.6412<<,故结果与假设相符，所选公式正确。
（2)求主动土压力系数Ｋ和K 1（1)中假设成立,即破裂面交于荷载内,则采用《公路设计手册（路基)》第二版表3-２－１采用第6类公式计算：000'00'cos()()sin()cos(3853'35)(0.807tan(1402))sin(3853'3828)0.158K tg tg θϕθαθφ+=+++=⨯+-+= 10'320.807 2.490.807tan(1402)b atg h m tg tg θθα--⨯===++- 20'0.50.900.807tan(1402)d h m tg tg θα===++- 3126 2.490.90 2.61h H h h m =--=--=31122221(1)222 2.4920.47 2.611(1) 1.5966266h h h a K H H H =+-+⨯⨯⨯=+⨯-+=⨯ （3)求主动土压力及作用点位置按墙的每延米计算。
墙后土体主动土压力:221111860.158 1.59681.7022E H KK KN γ==⨯⨯⨯⨯= 水平向分力:0'0'cos()81.70cos(14021730)81.55X E E KN αδ=+=⨯-+= 竖向分力:0'0'sin()81.70sin(14021730) 4.94Y E E KN αδ=+=⨯-+=210332122()(32)3362(6 2.49)0.47 2.61(3 2.6126)336 1.5962.11X a H h h h h H H Z H K m-+-=+⨯-+⨯⨯⨯-⨯=+⨯⨯= 因基底倾斜,土压力对墙趾Ｏ的力臂为:110.19 2.110.19 1.5 1.83X X Z Z b m =-=-⨯=0'111 1.5 1.83tan(1402) 1.96Y X Z b Z tg m α=-=-⨯-=（4）验算荷载：①对于挂车——100取00.8h m =，0d =。
于是：0000'2()(22)()(2)2320.8(30)6(62220.8)tan(1402)(62)(6220.8)0.367ab h b d H H a h tg A H a H a h α++-++=+++⨯+⨯⨯+-⨯+⨯+⨯⨯-=+⨯++⨯=00.7940.812395'tg tg θφθ=-+=-+==验算破裂面是否交于荷载内:堤顶破裂面至墙踵:()(62)0.812 6.50H a tg m θ+=+⨯=荷载内缘至墙踵:0'tan 36tan(1402)0 4.5b H d m α-+=-⨯-+=荷载外缘至墙踵:0'0tan 36tan(1402)07.011.5b H d b m α-++=-⨯-++= 比较得知：4.5 6.511.5<<,故结果与假设相符，所选公式正确。
②求主动土压力系数K 和K １0'00'0'0'cos()()sin()cos(39535)(0.812tan(1402))sin(3953828)0.158K tg tg θϕθαθφ+=+++=⨯+-+= 10'320.812 2.450.812tan(1402)b atg h m tg tg θθα--⨯===++- 20'000.812tan(1402)d h tg tg θα===++- 3126 2.450 3.55h H h h m =--=--=31122221(1)222 2.4520.8 3.551(1) 1.6886266h h h a K H H H =+-+⨯⨯⨯=+⨯-+=⨯③求主动土压力及作用点位置墙后土体主动土压力:221111860.158 1.68886.4122E H KK KN γ==⨯⨯⨯⨯= 水平向分力：0'0'cos()86.41cos(14021730)86.25X E E KN αδ=+=⨯-+= 竖向分力：0'0'sin()86.41sin(14021730) 5.23Y E E KN αδ=+=⨯-+=比较得知：验算荷载略大于设计荷载,故挡土墙截面设计按照验算荷载进行计算。
210332122()(32)3362(6 2.45)0.8 3.55(3 3.5526)336 1.6882.12X a H h h h h H H Z H K m-+-=+⨯-+⨯⨯⨯-⨯=+⨯⨯= 因基底倾斜,土压力对墙趾O 的力臂为:110.19 2.120.19 1.5 1.84X X Z Z b m =-=-⨯=0'111 1.5 1.84tan(1402) 1.96Y X Z b Z tg m α=-=-⨯-=3. 设计挡土墙截面（1)计算墙身自重G 及其力臂G Z22111(0.19)(1.560.19 1.5)22188.60K G b H b KN γ=-=⨯-⨯⨯=22120.190.19 1.522 4.7022K b G KN γ⨯==⨯= 故12188.60 4.70193.30G G G KN =+=+=193.30 5.10198.40Y N G E KN =+=+=()11110.190.2521[(60.19 1.5)0.25 1.5] 1.462G Z H b b m =-⨯+⎡⎤⎣⎦=⨯-⨯⨯+=210.6510.651 1.50.98G Z b m ==⨯=(2）抗滑稳定性验算[]0'00'0tan [198.4084.26tan1118]0.5 2.41tan 84.26198.40tan1118X c X N E f K E N αα++⨯⨯===--⨯ [] 1.3c c K K >=，故抗滑移稳定性满足要求。