路基路面课程设计示例

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南华大学路基路面工程课程设计例

南华大学路基路面工程课程设计例

南华大学城市建设学院路基路面工程课程设计指导书及任务书姓名:班级:专业:指导教师:南华大学道路桥梁系摘要本设计为辽宁省某地新建的一条双向四车道高速公路,设计速度为120km/h.起止桩号为K280+030-K400+235.分为路基设计和路面设计两部分.路基设计中主要以一般路堤形式进行设计,路堤平均高度为2.5m,土质为粉性土,平均地下水位1.0m,平均冻深0.3米。

主要进行了路基横断面设计、道路横断面排水设计、路基稳定性验算和施工设计.其中,路基稳定性验算取8m高一般路堤进行设计.路面设计中对任务书所给的一些不合理的条件根据规范做出了相应的修改,主要是初拟路面结构的不同.设计路面为水泥混凝土刚性路面,主要包括路面结构组合设计、混凝土路面板尺寸设计、接缝设计以及施工设计.并对水泥混凝土路面面层的配合比进行了设计.关键词一般路堤、排水、施工、水泥路面、配合比目录摘要 (1)1 路基设计 (5)1.1 路基横断面设计 (5)1.1.1 确定路基横断面形式 (5)1.1.2 确定自然区划和路基干湿类型 (5)1.1.3 拟定路基断面尺寸 (6)1.2 道路横断面排水设计 (7)1.2.1 确定边沟布置、断面形式及尺寸 (7)1.2.2 确定截水沟布置、断面形式和尺寸 (8)1.2.3 其他排水设施 (10)1.3 路基稳定性验算 (10)1.3.1 设计参数 (11)1.3.2 稳定性验算 (11)1.3.3 路基坡面防护 (13)1.4 路基施工设计 (14)1.4.1 施工要点 (14)1.4.2 路基压实 (15)2 水泥混凝土路面设计 (16)2.1 行车荷载 (16)2.1.1 车辆的类型和轴型 (16)2.1.2 轴载换算 (17)2.1.3 交通分析 (18)2.2 路面结构组合设计 (20)2.2.1 垫层设计 (20)2.2.2 基层设计 (20)2.2.3 面层设计 (21)2.2.4 路肩设计 (22)2.2.5 路面排水设计 (22)2.3 路面结构层设计 (23)2.3.1. 初拟路面结构 (23)2.3.2. 路面材料参数的确定 (23)2.3.3. 基层顶面回弹模量 (25)2.3.4. 荷载疲劳应力 (26)2.3.5. 温度疲劳应力 (28)2.4 接缝设计 (30)2.4.1 纵向接缝 (30)2.4.2 横向接缝 (31)2.5 水混凝土面层混合料设计 (32)2.5.1 基本要求 (32)2.5.2 配合比设计 (33)2.6 路面用钢筋量计算 (35)2.7 水泥混凝土路面机械摊铺施工 (36)参考文献 (38)1路基设计路基根据其使用要求和当地自然条件,并结合施工方案进行设计,既有足够的强度和稳定性,又要经济合理。

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。

路基路面课程设计计算示例

路基路面课程设计计算示例

按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 32.1 (0.01mm) H( 5 )= 20 cm LS= 33.3 (0.01mm) H( 5 )= 25 cm LS= 30.2 (0.01mm) H( 5 )= 21.9 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 5 )= 21.9 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 21.9 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 21.9 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 21.9 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 21.9 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 45 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:
后轴数
后轴轮组数
后轴距
交通量 (次/日)
1 1 2 1 1 1 2
双 双 双 双 双 双 双
0 0 2<3 0 0 0 2<3
400 210 160 90 50 80 70
7.52 242.90 54.18 40.99 8.71 0.69 12.11
N=
367.1
注:轴载小于 50kN 的轴载作用不计。 累计当量轴次 参数取值同上,设计年限是 15 年,车道系数取 0.4。 累计当量轴次: ×367.1×0.4= 1433422.4
层位 1 2 3 4 5 6 结 构 层 材 料 名 称 沥青表面处治 细粒式沥青混凝土 粗粒式沥青碎石 石灰土 石灰粉煤灰碎石 土基
: : : : : :
一级公路 5 BZZ-100 32.1 (0.01mm) 5 15 (cm)
厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) (20℃) 3 4 8 20 ? 1400 1200 900 1500 550 31.5 (15℃) 2000 1600 1200 1500 550 .28 .15 .44 容许应力(MPa)

课程设计--路基路面工程

课程设计--路基路面工程

《路基路面工程》课程设计驻马店市(Ⅳ2)某一级公路桩号 K23+152-K23+178系院:建筑工程学院学生姓名:姚增峰学号:0937110245专业:土木工程年级:09级完成日期:2011.12.21指导教师:王明《路基路面工程》课程设计任务书一、驻马店市(Ⅳ2)某一级公路在桩号 K23+152~K23+178 段。

设计资料:1、路基:填土为密实粘性土,容许承载力 [σ]=250KPa,f=0.40。

2、墙后填料:粘土,φ=23,γ=17.64 KN/m,C=18.72KPa。

3、挡土墙墙身材料:5号砂浆砌片石,γa=22.3KN/m,δ= φ/2,[σ]=2450 KMpa。

4、设计荷载:汽车 -20 级,挂车 -100。

5、路基宽度自拟,边坡坡度自拟。

6、路槽地面距地下水位1.3m,地面地下水位为0.9m。

二路状调查资料:1 交通调查在不利季节调查的双向四车道平均日交通量:预计未来使用期内,交通量年平均增长率为 4-6% ,。

2 材料调查沿线可采集各种砂、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。

三要求1所有参加课程设计的同学共分六组,每组排列序号;以上交通量是第6号同学的基准交通量。

其他同学,序号每增加或者减收1,相应的每种交通量增加或者减少值为5。

2交通年增长率自己拟定。

3每个学生设计3个路面结构方案比选,选出各项指标最优者。

(1)路基 E0 (2)路基 E0(3)路基 E0 (4)路基 E0 (5)路基 E0 (6)路基 E0以上路面类型所涉及的各个参数,每个人自己拟定,第一组选(1),第二组选(2),以下类推。

沥青混凝土c=0.2~0.3Mpa,内摩擦角为20~35°。

四设计内容及步骤:(一)沥青混凝土路面1交通量计算;2设计弯沉值;3确定路面结构组合,选择计算层,确定已知各个结构层适宜厚度;4确定土基回弹模量;5确定路面格结构层的抗压强度、劈裂强度;6根据弯沉值,计算未知结构层厚度;7根据确定的各个结构层,进行结构层的换算;8进行各个结构层的弯拉应力计算与验算;9进行结构层的剪应力验算;10各项设计参数都验算合格,进行设计参数汇总,确定设计方案。

路基路面工程课程设计

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。

(完整word版)路基路面课程设计算例

(完整word版)路基路面课程设计算例

目录目录.。

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.1一路基设计.。

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21 设计资料.。

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22 挡土墙的布置。

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23 挡土墙横断面布置,并拟定断面尺寸。

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..24 主动土压力计算...。

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..25抗滑动稳定性验算.。

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4 6抗倾覆稳定性验算。

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. (5)7基底合力偏心距验算。

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58 墙身截面强度验算...。

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.69伸缩缝与沉降缝设计 (7)10排水设计……………………………………………………………………………….7.二、路面设计。

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..8A、水泥混凝土路面设计。

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81交通分析.。

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.82 初拟路面结构.。

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.103路面材料参数确定.。

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(10)4 荷载疲劳应力 (10)5 温度疲劳应力 (11)B、沥青路面设计。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

《路基路面工程》课程设计任务书一、设计任务及内容:任务:1、重力式挡土墙设计;内容:1、土压力计算;2、设计挡土墙截面尺寸;3、挡土墙各项指标验算;二、设计资料重力式挡土墙设计依据1、墙身构造拟采用浆砌片石重力式路堤墙(如图,墙高H与填土高a的组合可选择:墙高H=6m,填土高a=2.5m;(土木104班学号为单号)墙高H=7m,填土高a=2m;(土木104班学号为双号)墙高H=8m,填土高a=1.5m;(土木105班学号为单号)墙高H=9m,填土高a=1m (土木105班学号为双号)任一组合进行计算;填土边坡1:1.5,墙背俯斜,1:0.25(α=14°02′),墙身分段长度10m。

2、车辆荷载公路I级。

3、土壤地质情况墙背填土容重γ=18 ,计算内摩擦角φ=35°,填土与墙背间的摩擦角δ=φ/2;粘性土地基,容许承载力[σ。

]=250KPa,基底摩擦系数f=0.30;4、墙身材料2.5号砂浆砌25号片石,砌体容重=22 ;砌体材料抗压极限强度为600KN,材料抗剪极限强度为100KN,材料抗拉极限强度为60KN。

《路基路面工程》课程设计指导书一、课程设计的目的课程设计是高等学校学生在校学习专业课的一个重要环节,也是学生综合运用所学的知识解决实际问题和独立钻研的良好机会。

二、课程设计内容及要求内容:1、土压力计算;2、设计挡土墙截面尺寸;3、挡土墙各项指标验算;要求是:1、培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力;2、系统巩固并提高基础理论课与专业知识;3、掌握挡土墙、路面结构的设计计算方法;三、课程设计的步骤1、研读挡土墙计算有关例题。

2、认真分析设计任务书所提供的设计依据。

3、进行挡土墙的设计计算(以极限状态设计的分项系数法进行设计)。

(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面;先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。

(整理)路基路面课程设计示例

(整理)路基路面课程设计示例

《路基路面工程》课程设计示例一、设计条件1.气象资料该路所处自然区划为Ⅴ3区,项目区内气候属亚热带湿润季风气候区,气候干燥炎热,冬无严寒,少云多日照,年平均气温15.3~19.6℃, 年月平均最高气温26.90℃,月平均最低气温5.70℃。

雨水充沛,雨季主要集中在4~10月,雨量多集中在1100~1300mm之间,年平均降雨量为1179.90mm。

灾害性气候主要为干旱和暴雨。

全线皆可常年组织施工。

2.地质资料该区土质表层为素填土层,厚度0.4~2.0m,其下层为碎石土及粘土层,厚1.0~15m。

路基填土高度约为2.5m。

地下水埋深为2.0~5.0m。

公路沿线有丰富的砂砾,附近有小型采石场和石灰厂,筑路材料丰富。

路面所用水泥和沥青均需外购。

3.地震基本烈度本项目沿线地震烈度相当于Ⅵ度区,属基本稳定至稳定区。

4.交通资料根据最新路网规划,近期交通组成与交通量见下表1-1,交通量年平均增长率见表1-2:近期交通组成与交通量【表1-1】交通量年增长率γ(表1-2)二、设计要求1.设计中学生学生应在独立思考的基础上有方向、有目的的查阅有关文献资料。

2.学生应根据设计进度要求,提交设计成果。

3.设计结束时,应提交完整的设计说明书(包括计算书)和设计图纸。

设计说明书主要介绍设计任务概况、设计标准、设计思路、设计原则、设计方案的比较和说明、设计工作概况、工作的特点和难点、主要技术问题与解决办法,以及主要技术资料。

要求用A4白纸,使用钢笔书写,做到工整、准确、清晰、精炼。

设计图纸应根据工程制图标准绘制,做到正确、丰满、美观、整洁。

设计内容1.根据交通资料确定道路和交通等级。

2.进行路基路面结构方案设计,至少包括1个比较方案。

3.路基设计部分包括对原地面的处理,路基填料的选择,路基干湿类型的确定及土基的回弹模量的确定过程。

4.对确定的路基路面结构进行详细设计,包括路面类型的选定,路面结构层材料参数的选取,进行路面结构的厚度计算。

路基路面课程设计

路基路面课程设计

三明学院建筑工程学院《路基路面工程》课程设计题目:沥青路面设计姓名:郑方麟班级: 20级土木工程3班学号: 20200961242时间:2020.6.12-2021.6.25课题的内容和要求:一、课题内容根据给定设计资料完成路面结构组合设计。

二、课题要求1、依据设计资料,按照相应的规范完成路面结构设计方案,并进行比选。

2、熟练应用路面设计软件,完成设计说明书。

三、设计资料该公路位于福建三明地区,沿线为中液粘性土,稠度1.05,属于中湿状态,年降水量为1300mm,最高温度为40℃,最低温度为-1℃,路面结构采用沥青混凝土路面。

沿线可采集砂、石料、附近有矿渣可以利用,同时可供应石油沥青、水泥、石灰等材料。

据调查,交通量与车辆组成如下:交通量年平均增长率为6%。

本路段设计使用年限为20年。

1基本资料的确定1.1确定公路等级1)计算折算交通量其中折算系数查《公路工程技术指标》(JTG B01 2003),表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数。

计算结果如下表:表1 折算交通量车型序号车型名称 折算系数交通量(辆/日) 折算后交通量(辆/日)1 红岩CO30290 3 100 3002 南阳NY151JC 2 200 4003 黄河SPP200 3 300 9004 贝利埃GC6×6 2 200 4005 尼龙克2766 3 100 300 6 太脱拉111 2 180 360 7北京BK6512120240 总计2900有上表可知,月平均日交通量为2900辆/日,近似代替年平均日交通量。

2)计算设计交通量1(1)n AADT ADT -=⨯+γ其中:AADT — 设计交通量(pcu/d );ADT — 起始年平均日交通量(pcu/d ); γ — 年平均增长率(%); n — 预测年限故2038年的设计交通量为:)/(8775%)61(2900)1(1201n d pcu ADT ADDT =+⨯=+⨯=--γ3)确定公路等级根据《公路工程技术标准》(JTG B01 2003),将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

《路基路面工程》课程设计任务书及指导书许昌学院城市与环境学院XX公路A标段路基路面结构设计任务书Ⅰ设计原始资料:一、路基稳定性设计该公路按二级路设计,双向四车道,顶宽18米,某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,坡率1:1.5,土的重度γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角φ=12°,粘聚力系数C=16.7MPa 。

二、路面工程设计路基土质为粘性土,采用普通混凝土路面,路面宽9米,交通量增长率取5%,交通调查得知,设计车道使用初期标准轴载日作用次数1782次。

自然区划为Ⅲ区,进行刚性路面设计。

Ⅱ设计依据及参考资料1.路基路面工程:邓学钧,人民交通出版社;2.公路工程技术标准(JTGB01—2003):人民交通出版社;3.公路路基设计规范(JTG D30—2004):人民交通出版社;4.公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40—2002):人民交通出版社;5.其他各种交通部颁设计、施工等技术规范;6.其他各种教材资料等.Ⅲ设计要求1、要求综合应用有关基础课、技术基础课及专业课所学的知识,依照部颁有关设计规范,独立完成本设计中的各项设计任务。

2、掌握边坡稳定性分析中有关元素,数据,计算方法的选择。

刚性路面设计时参照规范要求,合理设计各结构层厚度,进行验算,达到设计指标要求。

3、通过计算,正确画出图示,写出计算表格。

4、要求能独立的、认真的完成设计的内容,设计计算无误,文理通顺。

5、设计文件要求设计部分:设计计算与说明书,内容包括:目录、设计内容简介、指导书、设计计算书(只有数据不同重复计算部分可只写出部分计算过程)等。

XX公路A标段路基路面结构设计指导书一、路基稳定性设计该公路按二级公路标准设计,顶宽为18米,边坡坡率1:1.5(1) 绘出路堤横断面(2) 将汽车标准荷载换算成土柱高度(3) 按4.5H法确定滑动圆心辅助线(4) 取2至3个圆心,绘制不同位置的滑动曲线(5) 计算稳定系数K,判断路基稳定性。

路基路面课程设计范例范文

路基路面课程设计范例范文

课程设计: 挡土墙课程设计某二级公路,路基宽8.5m ,拟设计一段路堤挡土墙,进行稳定性验算。

一、计算资料 1.墙身构造:拟采用浆砌片石重力式路堤墙,见下图。

墙高H=6m ,填土高a=2m ,填土边坡1:1.5('︒=4133β),墙背俯斜,倾角'︒=2618α(1:0.33),墙身分段长度10m ,初拟墙顶宽b1=0.94m ,墙底宽B=3.19m 。

2.车辆荷载:二级荷载3.填料:砂土,容重3/18m KN =γ,计算内摩擦角︒=35φ,填料与墙背的摩擦角2ϕδ=。

4.地基情况:中密砾石土,地基承载力抗力a KP f 500=,基底摩擦系数5.0=μ。

5.墙身材料:10#砌浆片石,砌体容重3/22m KN a =γ,容许压应力[a σ]a KP 1250=,容许剪应力[τ]a KP 175=βθα二、计算公式采用路堤墙,破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式δαθωωωϕωθ++=+++-=,))((A tg tg ctg tg tg)2)(()22()(2000h a H a H tg h a H H d b h ab A +++++-++=α1221KK H E γ=,)cos(δα+=E E x ,)sin(δα+=E E y)()sin()cos(αθωθφθtg tg K +++=,230112)21(21H h h H h H a K +-+= 21321,,h h H h tg tg dh tg tg atg b h --=+=+-=αθαθθαtg Z B Z K H H h h h h H a H Z y x y -=-+-+=,3)23()(31233021三、计算与验算1.车辆荷载换算当m 2≤H 时,a KP q 0.20=;当m H 10≥时,a KP q 10=由直线内插法得:H=6m 时,()a KP q 1510102021026=+-⨯⎪⎭⎫⎝⎛--=换算均布土层厚度:m r q h 83.018150===2.主动土压力计算(假设破裂面交于荷载中部) (1)破裂角θ由'︒==︒='︒=30172352618ϕδϕα,,得: '︒='︒+'︒+︒=++=56703017261835δαϕω149.028.77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=⨯+++'︒⨯++-+⨯+⨯⨯=+++++-++=))(()()())(()()(tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α55.0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'︒'︒+︒+'︒-=+++-=))(())(())((tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωωϕωθ '︒=︒=492881.28θ验核破裂面位置:路堤破裂面距路基内侧水平距离:m b Htg tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-⨯+⨯+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离: 5.5+0.5=6m 因为:3.4〈6,所以破裂面交于荷载内,假设成立 (2)主动土压力系数K 和1K152.2261855.055.0231='︒+⨯-=+-=tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05.02='︒+=+=tg tg tg d h αθ282.3566.0152.26213=--=--=h h H h395.0261855.0()56704928sin()354928cos(()sin()cos(=︒+'︒+'︒︒+'︒=+++=))tg tg tg K αθωθφθ 698.1151.0547.016282.383.02)12152.21(6412)21(21223011=++=⨯⨯+-+=+-+=H h h H h H a K (3)求主动土压力a E 及土压力的作用点 KN KK a 31.217698.1395.06182121212=⨯⨯⨯⨯=H =E γ KN E a x 96.175)30172618cos(31.217)cos(='︒+'︒⨯=+E =δαKN E a y 53.127)30172618sin(31.217)sin(='︒+'︒⨯=+E =δα mK H H h h h h H a H Z y 13.2129.02698.163)62282.33(282.383.0)152.26(2363)23()(3221233021=+=⨯⨯⨯-⨯⨯+-+=-+-+= m tg tg Z B Z y x 48.2261813.219.3='︒⨯-=-=α3.稳定性验算一般情况下,挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足,墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制,故选择基底倾斜1:5('︒=18110α)(1)计算墙身重G 及力臂ωZ (取墙长1m 计)KN tg Btg B H B b A G a a 2.25022018.139.1222]181119.319.321)19.394.0(3[1]21)(21[01=⨯-=⨯'︒⨯⨯⨯-+⨯=⨯⨯⋅-+==)(γαγ由力矩平衡原理: a G BA bB b A b A G γ⨯⨯--+⨯+⨯=Z ⨯]3)3(2[311211 (其中:H b A 11=,)(2112b B H A -=,1321Bh A =)则:22]319.3181119.319.321)394.019.394.0()94.019.3(621294.0694.0[2.250⨯⨯'︒⨯⨯⨯--+⨯-⨯⨯+⨯⨯=Z ⨯tg G m G 14.1=Z(2)抗滑稳定性验算x Q y Q Gtg G E ≥+E +1019.0)9.0(γαμγ, (5.0,4.11==μγQ )'︒⨯⨯+⨯⨯+⨯=+E +18112.2509.05.0)53.1274.12.2509.0(9.0)9.0(01tg Gtg G y Q αμγ 86.246995.44861.201=⨯=34.24696.1754.11=⨯=E X Q γ由于246.86 〉246.34,故满足抗滑稳定性的要求。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

设计说明书设计任务一、设计资料:设计路线K58+070—K58+130,傍山路线,设计高程为1600.50,山坡为砾石地层,附近有开挖石方路堑的石炭岩片石可供作挡土墙材料。

1、设计路段为直线段,横断面资料见附。

2、山坡基础为中密砾石土,摩阻系数f=0.4,基本承载为[σ]=520KPa。

3、填土边坡为1:m=1:1.5,路基宽度为7.0米。

4、墙背填料为就地开挖砾石土,容重为γ =18.6KN/m³,计算内摩阻角ϕ=35˚。

5、墙体用5号砂浆砌片石,容重为γ=22.5 KN/m³,容许压应力ϕ=17.5˚。

[σ]=2450KPa,容许剪应力[τ]=862.4KPa,外摩阻力δ=/26、设计荷载为汽-207、稳定系数:滑动稳定系数[kо]=1.3,倾覆稳定系数[kс]=1.5二、设计成果1、详细的设计计算书:①分析确定挡土墙设计方案,选择挡土墙形式(最好以两个墙型工程量比较后确定);②挡土墙基础与断面设计:确定基础形式与埋置深度;拟定墙身断面尺寸;计算荷载换算土层厚;主动土压力计算。

③稳定性验算。

2、按横断面资料绘制等高线地形图(比例1:200),路线横断面图(1:200),路基外侧边缘地形图(1:200)并在其上进行挡土墙布置,得出挡土墙平面图、横断面图和立面图。

三、参考文献1、《公路设计手册-路基》2、《路基路面工程》课本设计步骤(供参考)一、设计说明:(抄任务书有关内容)二、绘制平面图及横断面图(见任务书附)三、确定设计方案:1、阐述设挡土墙的理由;2、选定挡土墙的类型(路堤、路肩、路堑),要有比较;3、选定挡土墙的形式(仰斜、俯斜、衡重等),最好选两种分别计算。

四、初拟断面尺寸1、确定分段长及路堤的衔接方式;2、确定基础埋深、墙高及墙背倾角;3、绘出挡土墙的立面图;4、初拟其它部位的尺寸(按各部分对尺寸的基本要求拟定)。

h五、计算换算土层厚六、主动土压力计算七、确定断面尺寸1、滑动稳定性验算(一般重力式挡土墙以此控制设计):Ko控制在1.3~1.5之间;2、确定挡土墙其它部位的尺寸,即可画出挡土墙典型断面图。

路基路面工程课程设计报告书

路基路面工程课程设计报告书

成绩评定等级:《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学 生 姓 名:学 号:指 导 教 师:日 期:大学土木与建筑学院2018、01题目一: 重力式挡土墙设计设计资料: 1.浆砌片石重力式仰斜路堤墙、墙顶填土边坡1:1、5;取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0、5m;道路车行道为双向四车道;2.墙后填料砂性土容重γ=193/m kN ,内摩擦角ϕ、粘聚力为0=c ;3、填料与挡土墙墙背的摩擦角ϕδ32=;4、粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0、30、地基容许承载力设计值f =300a kP ;5.墙身采用2、5号砂浆砌25号片石、圬工容重k γ=213/m kN 、抗压强度kPa f cd 710=、抗剪强度kPa f vd 120=;墙后砂性土填料内摩擦角ϕ:①32°墙面与墙背平行、墙背仰斜坡度: ②1:0、25墙高H: ③5m墙顶填土高a : ④3、0m要求完成的主要任务:1. 计算墙后主动土压力及其作用点位置;由10.25=1402'=14.03α。

由墙背仰斜坡度:,可得,22=3221.3333δϕ=⨯︒≈︒ 由墙顶填土边坡1:1、5、b=4、5m墙高五米、按照线性插入法可得附加荷载强度q=16、25kN/㎡假设破裂面交于荷载中部、则有:00000016.250.861911(2)()(3520.86)238.882211()(22)tan 2211(3) 4.5(4.50.5)0.865(5+2320.86)tan(14.03)42.8522qh m A a H h a H B ab b d h H H a h γα==≈=+++=⨯++⨯⨯==++-++=⨯⨯++⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯-︒= =++=-14.03+21.33+32=39.3ψαδϕ︒︒︒︒tan tan tan 39.3 1.34,53.27θψθ=-=-︒==︒ (1)4 1.8(41)1.30.511.650.2517.35()tan 10.7250.25 4.50.5 6.2510.7217.35L Nb N m d mL b mH a mm m m θ=+-+=⨯+-+=+⨯+=+⨯=⨯++=<<所以符合规范要求。

路基路面课程设计完整版样本

路基路面课程设计完整版样本

《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:黄叶松指引教师:但汉成二〇一五年九月目录一、重力式挡土墙设计第一某些设计任务书 (3)(一)设计内容和规定 (3)(二)设计内容 (3)(三)设计资料 (3)第二某些设计计算书1. 车辆换算荷载 (4)2. 积极土压力计算 (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、沥青路面构造设计1.设计资料 (12)2. 轴载分析 (12)3. 拟定路面构造方案 (16)4. 各材料层参数 (16)5. 设计指标拟定 (17)6. 拟定设计层厚度 (18)7. 底层弯拉应力验算 (21)8. 防冻层厚度验算 (29)9. 方案可行性鉴定 (29)10. 绘制路面构造图 (31)一、重力式挡土墙第一某些 设计任务书(一)设计目规定通过本次设计基本训练,进一步加深对路基路面工程关于理论知识理解,掌握重力式挡土墙设计基本办法与环节。

将设计任务书、设计阐明书及所有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2.4m ,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,0b =7.0 m 。

2.车辆荷载车辆荷载级别为公路—Ⅱ级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ,路基宽度33.5m ,路肩宽度0.75m 。

3.土壤工程地质状况墙后填土容重γ=18KN/m 3,内摩檫角ϕ=38°,填土与墙背间摩檫角2ϕδ=;粘性土地基,容许承载力[0σ]=250Kpa ,基底摩檫系数f =0.40。

4.墙身材料细粒水泥混凝土砌25号片石,砌体容重K γ=23KN/m 3; 砌体容许压应力[a σ]=600KPa ,容许剪应力[τ]=100KPa ,容许拉应力[l σ]=60KPa 。

路基路面工程课程设计模板

路基路面工程课程设计模板

一、路基部分[题目]:重力式挡土墙设计一、设计资料1、工程概况拟建南宁机场高速公路(城市道路段)K2+770右侧有一清朝时代的房子,由于该路段填土较高,若按1:1.5的边坡坡率放坡,则路基坡脚侵入房子范围。

现为了保留房子,要求在该路段的恰当位置设挡土墙。

为使房子周围保持车辆交通,要求墙脚边距离砖长的距离大约为4m。

2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图:房子道路中线图1 道路和房子平面示意图1.5% 1.5%1:1.5路基标准横断面(单位:cm)图2 路基标准横断面图(半幅,单位:cm)K 2+400112.85K 2+900117.851.0%-0.75%R =13500T=?E=?道路纵面图图3 道路纵断面图106.503.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f =187k P a 圆砾承载力标准值f =456k P a 中风化泥岩地质剖面图1:0.31:5墙身剖面图(单位:c m )图4 地质剖面图 图5 挡土墙参考剖面图(单位:cm )3、房子附近地质情况见地质剖面图,砖厂附近地面较大范围(包括路基范围)内为平地。

4、挡土墙墙身、基础材料:M7.5浆砌片石,M10砂浆抹墙顶面(2cm ),M10砂浆勾外墙凸缝。

砌体重度γ1=22kN/m 3。

墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m 3,换算内摩擦角φ=35°。

M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。

砌体极限抗压强度为700kPa ,弯曲抗拉极限强度为70kPa ,砌体截面的抗剪极限强度为150kPa 。

二、计算过程:1、道路纵断面计算:K2+4112.85K2+9117.851.0%-0.75%R=13500T=?E=?道路纵面图由已知R=13500m,i1=1.0%,i2=-0.75%得:ω=i2-i1=-0.75%-1.0%=-1.75%L=Rω=13500×1.75%=236.25mT=L/2=236.25/2=118.125mE=Tω/4=118.125×1.75%/4=0.517m由已知条件可知:k2+782处路肩边缘高程与地面高程高差最大∴取该处的挡土墙进行设计求k2+782设计高;竖曲线起点桩号:k2+900-118.125= k2+781.875竖曲线起点高程:117.85-1.0%×118.125=116.67m竖曲线终点桩号:k2+900+118.125= k3+018.125竖曲线终点高程:117.85-0.75%×118.125=116.96m∵k2+781.875< k2+782< k2+900∴该桩点位于前半个竖曲线上该点投影在直线上的高程H1=112.85+1.0%×(k2+782-k2+400)=116.67my=x-2/(2R)=(k2+782-k2+781.875)2/(2×13500)=0.000000578m路肩边缘设计高H=116.67-1.5%×(30-5)+0.2+3.5×1.5%=116.55m∴路肩边缘与地面的高差h=116.55-106.50=10.05m2、挡土墙与房子、路中线的平面位置关系如下图所示:K2+782K2+766路中线4.17m 4.17m房子4m 4m37.05737.057K2+784.5K2+763.530°30°其中挡土墙墙脚边距离房子的距离都为4m ,房子墙角距八字墙的距离为4.17m 挡土墙在水平平面上与路中线平行,在竖直平面上与路线纵坡平行取k2+782处的挡土墙进行设计3、通过试算,初步拟定的挡土墙墙身断面尺寸如下:4.220.781.25.72.5Lo1.367.55.838.7450.521.21.250.751:51:0.41:0.251:1.5θααo由上图可知:a=10.05-4.22=5.83mb=15-1.2-4.22×0.25-4=8.745m H=4.22+0.78+2.5=7.5m4、作用在挡土墙上的主动土压力计算:由设计资料已知:填土的内摩擦角为φ=35o ,墙背与填土的摩擦角为δ=20o 由挡土墙墙身断面简图已知:墙背倾斜角为α=arctan0.4/1=21.8o 基底倾角为α=arctan1/5=11.3o 利用库仑理论求主动土压力: 假设破裂面交于路肩内:① 求破裂角∵Ψ=φ+α+δ=35o +21.8o +20o =76.8o ∴A o =(a+H)2/2=(5.83+7.5)2/2=88.844,B o =a*b/2-H(H+2a)tan α/2=5.83×8.745/2-7.5×(7.5+2×5.83)tan21.8o/2=-3.246 ∴6414.0)8.76tan 844.88246.3)(8.76tan 35(cot 8.76tan )tan )(tan (cot tan tan 0=+-++-=+++-=o o o o A B ψψφψθ∴假设条件成立为由于路肩宽度范围长度∴<∴=---⨯+===m mL o5.3m 3.2m 5.33.2)5.02745.8(tan )5.783.5(68.326414.0arctan 0θθkNB A E o o o o a 263.485)8.7668.32sin()3568.32cos()246.36414.0844.88(20)sin()cos()t an (00=++⨯+⨯⨯=++-=ψθφθθγ②求主动土压力G G y x oxy o o a y o o a Z Z G mZ Z m K H h H a H Z H h H a K m a b h Z E Z E kN E E kN E E 趾的距离质,可求出各部分与墙利用三角形和矩形的性墙自重,可求出各部分的挡土取纵向长度为部分截面划分为何关系,可把挡土墙的利用三角形及矩形的几:的距离及挡土墙的重心与墙趾④求挡土墙自重由几何关系可求出:距墙趾的距离为水平分力距墙趾的距离为分力令其主动土压力的竖直置:③主动土压力作用点位直分力为:主动土压力的水平和垂m 155.462.20561.25.73)81.45.7(83.535.73)(30561.2)5.7281.41(5.783.521)21(2181.48.21tan 6414.06414.083.5745.8tan tan tan 444.323)208.21sin(263.485)sin(752.361)208.21cos(263.485)cos(y 221223313x y x ==⨯⨯-⨯+=-+=∴=⨯-⨯+=-+==+⨯-=+-==+⨯=+==+⨯=+=∴αθθδαδα①②③④⑤·mkN Z G kN G G mZ kNG m Z kN G mZ kNG m Z kN G mZ NG Gi i i ∙=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑=++++=∑=∴=⨯==⨯⨯⨯-⨯====⨯⨯⨯==+⨯==⨯⨯+⨯⨯==++==⨯⨯+⨯==+++⨯==⨯⨯+⨯⨯=392.17148.3478.7185.2544.17058.175.682.313287.3110772.552478.71544.17075.681321108.37.532478.712217.5)36.15.2(21585.227.5544.1702217.536.1458.175.025.13275.68221)78.022.4(25.12132.375.025.122.113222178.022.42.1287.375.025.12.1231k 110221)78.022.4(221155********挡土墙自重部分:第部分:第部分:第)(部分:第部分:对于第5、挡土墙的验算:①抗滑稳定性验算:荷载组合为Ⅰ,则γQ1=1.4,根据已知条件,查表取基底摩擦系数μ=0.3, Tan α0=2.051= 求所以抗滑稳定性满足要重新计算抗滑稳定性:土的承载力标准值增大地基承载力,圆砾换填为圆砾土也可同时的换填为圆砾土,圆砾土将原来的粘土系数求,则需增大基底摩擦为使抗滑稳定性满足要抗滑稳定性不满足要求kN E kN G E G kpa f Q kN E kN G E G x Q y Q x Q y Q 453.506752.3614.1657.5742.0772.5529.05.0)444.3234.1772.5529.0(tan 9.0)9.0(4565.0453.506752.3614.1594.3842.0772.5529.03.0)444.3234.1772.5529.0(tan 9.0)9.0(101101=⨯=>=⨯⨯+⨯⨯+⨯=++==∴∴=⨯=<=⨯⨯+⨯⨯+⨯=++∴γαμγμγαμγ:②、抗倾覆稳定性验算①②③④⑤xyo抗倾覆稳定性满足要求水平距离为:该挡土墙重心到墙趾的:该挡土墙的重心坐标为计算各部分面积:),())(,的形心为(),(),的形心为(),())(,的形心为(),())(,的形心为(),())(,的形心为(计算各部分形心坐标:∴>=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+∴=-=∴=++++⨯-⨯+⨯+⨯+⨯==++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∴=⨯-⨯==⨯==+⨯⨯==+⨯==+⨯⨯=-=-⨯-⨯==+⨯+⨯+++=++++=+⨯+⨯+0940.379)5.4752.36162.2444.323(4.196.2772.5529.0)(9.096.274.27.506.2249.3752.7125.365249.338.0752.768.0125.303.3686.3503.374.2249.3752.7125.365249.39.1752.785.2125.312.461.3583.1x 249.37.5)36.15.2(21752.77.536.1125.3)78.022.4(25.1216)78.022.4(2.15)78.022.4(22138.09.136.15.2317.531568.085.2236.127.5403.312.478.022.43136.125.1312.125.0386.31.3278.022.436.122.125.0203.383.178.022.43136.12325.0112524232221y x x y Q G G Z E Z E GZ m Z y m A m A m A m A m A γ)5.0()3(,425.1908.0425.147.54259.9)7.5908.061(17.5749.1193)61(600.409)7.5908.061(17.5749.1193)61(95.067.56908.0749.1193141.1084141.1084805.602.1505.8264.1805.60)74.227.5(772.552505.826)27.55.4(444.323)]36.15.2(62.2[752.361)27.55.4()]36.15.2(62.2[2.14.1430.20917.5749.1193749.11933.11sin 752.3614.13.11cos )0444.3234.12.1772.552(sin cos 02.1a 2211001min 1max 111010y 11-+-+==<===∴=⨯-⨯⨯=-==⨯+⨯⨯=+=∴==<===∴∙=⨯-⨯=∴∙-=-⨯=∙=-⨯--+⨯=---+=+===⨯==∴=⨯+-⨯+⨯=+-+=∴==h k b k f f m e e mB e kNB e A N P kN B e A N P B m N M e mkN M m kN M mkN E E M M M M N Me b kpaA N P kNE W E G N W k G y x E GE o o x Q Q G G γγαγαγγγ⑵、地基承载力抗力值符合要求此处要小于等于土换填的圆砾土属于碎石距作用于基底的合力偏心、偏心荷载作用时:)(,、轴心荷载作用时::⑴、基础底面的压应力心距验算:③、基底应力及合力偏kpaf p kpaf m h m m kN m kN h h m kN k Q a i ii 342.265430.209342.265)5.028.3(36.184.1)37.5(1715.018728.35.278.0,7.5b /19/36.188.77.38.7197.317,/17,4.1,15.0k 3323121=<=∴=-⨯⨯+-⨯⨯+=∴=+====+⨯+⨯=∑∑====,圆砾重度为,其换填前第一层土为粘土、轴向荷载作用时:γγγγ求地基承载力符合设计要求偏心荷载作用时满足要偏心荷载作用时:求轴向荷载作用时满足要圆砾抗力值重新计算地基承载应力此处换填为圆砾土需要将第一层土换填,地基承载力要求偏心荷载作用时不满足换填土之前、偏心荷载作用时:求轴向荷载作用时满足要∴∴=⨯=<=∴=<=∴=-⨯⨯+-⨯⨯+=∴==+⨯+⨯=∑∑======∴∴=⨯=>=∴kpaf kpaf p kpaf mh m kN h h m m b kpa f k k kpaf p b i ii k 770.1010308.8422.12.1600.409p 308.842430.209308.842)5.028.3(194.4)37.5(19345628.3,/198.77.38.7197.319/kN 19,7.5,456,4.4,3:f 410.318342.2652.12.1600.409;max 323121max γγγ6、墙身截面强度验算0027.1])7.5908.0(161[)36316.2(6316.2002.011002.0,6316.27.55.72/2])/(161)[3(11/2955.1171955.132331.2/7007.57665.0/31.2,7007.5)75.025.12.125.0(17665.0)7.5908.0(121)7.5908.0(2561)(121)(2561955.1171)0444.3234.1772.5522.1(05.10,444.3234.1,772.552,2.105.1)(/12s 202282080110110j k j =⨯+⨯-⨯⨯+===⨯==⨯+-+=≤∴=>=⨯⨯=∴===++++⨯==⨯+⨯-=⨯+⨯-==+⨯+⨯⨯=∴======∑++=≤k s s s s k kk k k j j k k k k k K j Qi Q Q G G Qi ci Qi Q Q G G KK B H B e AR N kNN kN AR kpa R m A B e B e kNN N kN N kN N N N N N AR N ψαβββαψγαψγαγαγγγψγγγγγα查表得、稳定计算:强度计算符合要求作为计算截面,则取墙身与基础的连接面,查表得:、强度计算: 1j 0/3196425.17.525.025.0908.0e 1032.17.5/5.7/955.1171530.132731.2/7007.57665.00027.1/N f R A Q B B H kNN kN AR m k j j j k k k k +≤-=⨯=<=∴<==∴=>=⨯⨯⨯=∴γγαψ算:、正截面直接受剪时验的规定符合表该挡土墙为矮墙判断细高墙或矮墙稳定计算符合要求1122截面符合要求处的截面截面为截面的剪力:验算截面符合要求截面的剪力验算22752.361576.737749.119342.031.2/1506375.3/6375.3)25.025.72.14.025.7(1,752.3612222211752.361504.871749.119342.031.2/1507.5/719.1193,42.0,31.2,150,7.5,752.361:112122x 211121x 1-∴=>=⨯+⨯=+∴=⨯++⨯⨯===---∴=>=⨯+⨯=+=======-kNQ N f R A m A kN E Q H kNQ kN N f R A kNN f kpa R m A kN E Q m k j j m k j j m k j γγγ7、挡土墙的布置挡土墙通常是在路基横断面图和墙趾纵断面上布设,个别复杂的挡土墙还应作平面布置。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计任务书2021年3月12日至2021年4月20日课程名称:路基路面工程实训专业班级:XX:学号:指导教师:2021年3月18日XX公路A标段路基路面构造设计一、路基稳定性设计该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度°粘聚力系数C=16.7MPa,设计荷载为公路Iγ=18.6KN/m3土,的内摩擦角φ=12,级。

二、路基挡土墙设计该标段某路基需设计重力式挡土墙,填料为砂性土,土的重度γ=15KN/m3,内摩擦角υ=36°,粘聚力c=10Kpa;最大密实度16.8KN/m3;挡土墙设计参数为:基底摩阻系数:f=0.4;基底承载力:[σ0]=360Kpa;墙身材料:25#浆砌片石,2.5#砂浆,重度γ=24KN/m3,容许压应力[σ]=580KPa,容许剪应力[τ]=90Kpa,容许拉应力。

[σw1]=40Kpa墙;身与填料摩擦角:δ=1/2;φ挡土墙最大填土高度为6米。

三、路面工程设计1、路段初始年交通量,见表1〔辆/天〕。

表1汽车交通量的组合组车型ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ解放220150180160200140200230CA10B解放150180200220180240170150CA30A东风170210110180200160150140EQ140黄河80100170110901308090JN150黄河120100150200180160180190JN162黄河1608060210230200120100JN360长征180220200150170170160190XD160交通1202602307050100120120SH1412、交通量增长率取5%,柔性路面设计年寿命15年,刚性路面设计寿命25年,路面材料参数取标准中的数值,自然区划为Ⅲ区,进展柔性和刚性路面设计。

设计一路基稳定性设计一、设计资料:一、路基稳定性设计该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度°粘聚力系数C=16.7MPa,设计荷载为公路Iγ=18.6KN/m3土,的内摩擦角φ=12,级。

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路基路面课程设计示例《路基路面工程》课程设计示例一、设计条件1.气象资料区,项目区内气候属亚热带该路所处自然区划为Ⅴ3湿润季风气候区,气候干燥炎热,冬无严寒,少云多日照,年平均气温15.3~19.6℃, 年月平均最高气温26.90℃,月平均最低气温5.70℃。

雨水充沛,雨季主要集中在4~10月,雨量多集中在1100~1300mm之间,年平均降雨量为1179.90mm。

灾害性气候主要为干旱和暴雨。

全线皆可常年组织施工。

2.地质资料该区土质表层为素填土层,厚度0.4~2.0m,其下层为碎石土及粘土层,厚1.0~15m。

路基填土高度约为2.5m。

地下水埋深为2.0~5.0m。

公路沿线有丰富的砂砾,附近有小型采石场和石灰厂,筑路材料丰富。

路面所用水泥和沥青均需外购。

3.地震基本烈度本项目沿线地震烈度相当于Ⅵ度区,属基本稳定至稳定区。

4.交通资料根据最新路网规划,近期交通组成与交通量见下表1-1,交通量年平均增长率见表1-2:近期交通组成与交通量【表1-1】交通量年增长率γ(表1-2)二、设计要求1.设计中学生学生应在独立思考的基础上有方向、有目的的查阅有关文献资料。

2.学生应根据设计进度要求,提交设计成果。

3.设计结束时,应提交完整的设计说明书(包括计算书)和设计图纸。

设计说明书主要介绍设计任务概况、设计标准、设计思路、设计原则、设计方案的比较和说明、设计工作概况、工作的特点和难点、主要技术问题与解决办法,以及主要技术资料。

要求用A4白纸,使用钢笔书写,做到工整、准确、清晰、精炼。

设计图纸应根据工程制图标准绘制,做到正确、丰满、美观、整洁。

设计内容1.根据交通资料确定道路和交通等级。

2.进行路基路面结构方案设计,至少包括1个比较方案。

3.路基设计部分包括对原地面的处理,路基填料的选择,路基干湿类型的确定及土基的回弹模量的确定过程。

4.对确定的路基路面结构进行详细设计,包括路面类型的选定,路面结构层材料参数的选取,进行路面结构的厚度计算。

5.对所选定路线的路基路面结构方案绘制路基标准横断面图,结构层设计图。

6.进行附属工程设计,主要包括绿化、排水等设计。

7.根据设计情况可能做的其他工作。

三、交通资料根据课程设计任务书【表1-1】,查书表2-1得:近期交通组成、交通量,及不同车型的交通参数【表4-1】四、换算交通量1.计算各车型载重量:1)19.40 + 60.85 = 80.25kN = 8.025t2)49.85 + 100.00 = 149.85kN = 14.985t3)23.70 + 69.20 = 92.90kN = 9.290t4)33.00 + 72.00 = 105.00kN = 10.500t5)51.40 + 2╳80.00 = 211.40kN = 21.140t6)50.20 + 104.30 = 154.50kN = 15.450t7)25.75 + 59.50 = 85.25kN = 8.525t8)45.50 + 86.50 = 132.00kN = 13.200t9)50.00 + 90.00 = 140.00kN = 14.000t2.折算交通量折算交通量【表5-1】合计交通量 = 4350 (辆/日)3.计算年均增长率,确定道路等级根据设计任务书表2,规定设计年限T = 20年,计算式为:计算得:20年远景设计交通量为:由《道路勘测设计》查得道路等级为:二级公路,双向四车道五、路基设计1.原地面的处理采用换填土层法,将基底下一定深度范围的是软土层挖去,换以强度较大的碎石,并予以压实。

2.路基填料的选择由题知,此地区土质是素填土层,下层粘性土,公路沿线有小型采石场和石灰厂,并查书表6-10,可选用粒径10~15cm的碎石和适量石灰拌合作为路基填料路基干湿类型的确定由设计任务书知,该区为区,粘性土,路基填土高度约为H=2.5m,地下水埋深为2.0~5.0m。

查书表3-3得该区域,,,可画出路基临界高度与干湿类型示意图。

由示意图可知路基属于干燥类型。

3.土基回弹模量的确定查书表3-4,知V区干燥状态的粘质土的,取。

查书表11-16,确定区粘质土时的土基回弹模量为39.5MPa,采用重型击实标准,提高20%,,因此取土基回弹模量。

4.路基压实查书表15-36,初压采用钢筒式压路机以3km/h的速度匀速压实,复压采用钢筒式压路机以4km/h 的速度匀速压实,终压采用钢筒式压路机以5km/h 的速度匀速压实。

六、初拟路面结构组合1.初拟采用三种路面结构A方案:半刚性基层沥青路面;B方案:混合式基层沥青路面;C方案:水泥混凝土路面。

2.根据交通状况,结构层的最小施工厚度等因素综合考虑,初拟各结构层厚度如下:A方案:细粒式沥青混凝土3cm + 中粒式沥青混凝土5cm + 粗粒式沥青混凝土8cm + 水泥稳定碎石基层25cm + 二灰土底基层,以二灰土为设计层。

B方案:细粒式沥青混凝土3cm + 中粒式沥青混凝土4cm + 大粒径沥青碎石7cm + 二灰稳定砂砾基层 + 天然砂砾垫层16cm,以二灰稳定砂砾为设计层。

C方案:水泥混凝土面层板 + 水泥稳定粒料基层 + 石灰粉煤灰稳定土垫层3.确定设计参数按照规定,查书表11-18、11-19,得20℃的沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量,15℃沥青混合料和其他结构层材料的弯拉回弹模量值,以及沥青混合料15℃弯拉强度和半刚性材料的弯拉强度值。

列于下表:路面结构层设计参数【表7-1】七、计算标准轴载累计交通量,确定交通等级1.用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的根据【表4-1】并计算得:计算表【表8-1】前轴后轴1 6.4 1.0 21019.41.0721.0 1.0 21060.8524.2 6.4 1.0 15049.8546.4641.0 1.0 150100.150 3 6.4 1.0 300 23. 3.6 1.0 1.0 300 69.60.8 6.41.0 13045.527.691.0 1.013086.569.177 9 6.4 1.0 10050.31.3831.0 1.0 10090.63.235 根据公式计算:查书表11-10,取,又知,,计算得:2.用于半刚性基层弯拉应力验算的根据【表4-1】并计算得:计算表【表8-2】前轴后轴118.51.0 21019.47.7951.0 1.0 21060.853.947 218.51.0 15049.8510.5821.0 1.0 150100.150.0 318.51.0 30023.70.0551.0 1.0 30069.215.775 418.51.0 18033.0.4681.0 1.0 18072.13.0 518.51.0 13051.411.71.0 3.0 13080.90.57.79974547根据公式计算:计算得:3.根据计算结果,查书表11-11,确定交通等级为中等交通。

八、路面结构详细设计 A方案A方案:细粒式沥青混凝土3cm中粒式沥青混凝土5cm粗粒式沥青混凝土8cm水泥稳定碎石基层15cm二灰土底基层(设计层)细粒式沥青混凝土 3cm中粒式沥青混凝土 5cm粗粒式沥青混凝土 8cm水泥稳定碎石基层 15cm二灰土底基层(设计层)土基A方案路面结构层设计参数【表9-1】E(MPa)细粒式沥青1500 2100 1.5混凝土中粒式沥青1300 1900 1.1混凝土粗粒式沥青1000 1300 0.9混凝土水泥稳定碎1600 3800 0.6石基层二灰土800 2600 0.3A方案路面结构层厚度设计1.计算确定设计弯沉根据公式,并查得二级公路, 1.0,,得:2.计算确定容许弯拉应力根据公式,其中:(用于沥青层)=(水泥碎石,二灰砂砾)(用于二灰土)A方案计算结果列于下表:A方案结构层容许弯拉应力【表9-2】材料名称极限弯拉强度(MPa)结构强度系数容许弯拉应力(MPa)细粒式沥青混凝土1.5 1.97 0.76中粒式沥青混凝土1.1 1.97 0.56粗粒式沥青0.9 1.97 0.46混凝土水泥稳定碎0.6 1.83 0.33石基层二灰土0.3 2.35 0.133.计算路表弯沉和层底拉应力由书表11-9知:;由《规范》知:;取,计算修正系数:由公式知:;由题知:;查诺谟图得:;计算得:;查诺谟图得:;计算得:;4.计算上层底面弯拉应力根据换算公式:i.将最上面1层换算为一层,下面4层换算为一层:。

=45。

=45此时,查诺谟图,不存在,满足要求。

ii.将最上面2层换算为一层,下面3层换算为一层:。

=45。

=45此时,查诺谟图,不存在,满足要求。

iii.将上面3层换算为一层,下面2层换算为一层:。

=45。

=45此时,查诺谟图,不存在,满足要求。

iv.将上面4层换算为一层,下面1层换算为一层:。

=45。

=45此时,查诺谟图,A方案计算表【表9-3】序号材料名称抗压模量(MPa弯拉模量(MPa弯拉强度(MPa厚度(cm)基底层压力容许弯拉应力)))(MPa)1 细粒式沥青混凝土1500 2100 1.5 3 - 0.762 中粒式沥青混凝土1300 1900 1.1 5 - 0.565.验算防冻层厚度因本地区最低气温高于零摄氏度,因此不需要防冻验算。

九、路面结构详细设计 B方案B方案:细粒式沥青混凝土3cm中粒式沥青混凝土4cm大粒径沥青碎石7cm二灰稳定砂砾基层(设计层)天然砂砾垫层16cm细粒式沥青混凝土 3cm中粒式沥青混凝土 4cm大粒径沥青碎石 7cm二灰稳定砂砾基层(设计层)天然砂砾垫层 16cm土基B方案路面结构层设计参数【表10-1】模量E(MPa )(MPa)(MPa)细粒式沥青混凝土1500 2100 1.5中粒式沥青混凝土1300 1900 1.1大粒径沥青碎石1300 1500 0.9二灰稳定砂砾1400 3800 0.7 天然砂砾180 - -B方案路面结构层厚度设计1.计算确定设计弯沉根据公式,并查得二级公路, 1.0,,得:2.计算确定容许弯拉应力根据公式,其中:(用于沥青层)=(水泥碎石,二灰砂砾)(用于二灰土)B方案计算结果列于下表:B方案结构层容许弯拉应力【表10-2】材料名称极限弯拉强度(MPa)结构强度系数容许弯拉应力(MPa)细粒式沥青混凝土1.5 1.97 0.76中粒式沥青混凝土1.1 1.97 0.56大粒径沥青0.9 1.97 0.46碎石二灰稳定砂0.7 1.83 0.38砾天然砂砾- - -3.计算路表弯沉和层底拉应力由书表11-9知:;由《规范》知:;取,计算修正系数:由公式知:;由题知:;查诺谟图得:;计算得:;查诺谟图得:;计算得:;4.计算上层底面弯拉应力(垫层不计算)根据换算公式:i.将上面1层换算为一层,下面3层换算为一层:。

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