路基工程课程设计范例

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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。

路基工程》课程设计-某新建二级公路重力式挡土墙设计

路基工程》课程设计-某新建二级公路重力式挡土墙设计

2010-2011学年第一学期《路基工程》课程设计任务书题目:某新建二级公路重力式挡土墙设计专业:交通土建班级:道路071班指导教师:土木建筑工程学院二零一零年十二月1 课程设计的性质与任务路基工程课程设计是对路基工程课堂教学的必要补充和深化,通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基的基本理论,设计理论体系,加深对路基设计方法和设计内容的理解,进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。

通过设计,培养学生分析问题和解决问题的能力。

路基工程课程设计以教师提供的设计资料为主,学生在查阅相关文献资料的基础上,结合当地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件,拟定挡土墙的设计方案,并对挡土墙的稳定性进行验算。

课程设计要求设计计算条理清晰,计算的方法和结果能符合我国现阶段路基设计规范的要求。

2 设计要求本课程设计适用交通土建专业。

学生完成课程设计后,能够掌握路基工程的基础理论和基本知识,以便使学生具有分析问题和解决路基工程实际问题的能力。

具体要求如下:(1)初步掌握路基工程设计的内容、设计计算步骤及方法;(2)设计任务书下达后,应立即着手进行资料的收集和教材、规范中相关内容的复习工作,使设计成果必须符合现阶段相关规范。

(3)要求每个学生充分发挥独立工作的能力和钻研精神,合理拟定设计方案,独立完成设计计算和验算,能够分析设计中存在的问题并能加以解决。

(4)每个学生的设计成果均不一样,如有雷同,一律计零分。

(5)设计开始后,应编排工作计划和进度表,合理安排设计时间,确保设计顺利完成。

3 路基工程课程设计内容路基课程设计是以挡土墙设计为主的设计内容。

(一)设计资料某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙,具体设计资料列于下: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。

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。

《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计

《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计

《路基工程》课程设计任务书一、设计任务单线铁路衡重式路肩挡土墙设计二、要求1、根据线路横断面测量资料,点绘路基设计地段的地面横断面,并按给定的线路中心地面设计标高、设计段起点路肩设计标高和线路坡度,对该段路基进行施工图设计;2、本段路基需设置路肩衡重挡土墙;3、对墙身最高的挡土墙设计断面进行检算,包括计算土压力、绘制土压应力图、检算全墙稳定性和墙身截面强度;4、绘制路基横断面设计图及挡土墙正面设计图,计算挡土墙的工程数量,编写设计说明。

三、设计资料线路标准:单线Ⅰ级铁路轨道类型:重型旅客列车设计行车速度:160 km/h基床表层类型为:土质线路纵断面:1.3‰线路平面:直线路基设计起迄里程:DK536+710~ DK536+825起点路肩设计标高:线路横断面及中线地面标高测量记录:(附录一)挡土墙圬工材料:C20片石混凝土,γ圬=23KN/m3路基填料:A、B类填料物理力学指标:γ=17.9KN/m3φ=30.3挡土墙地基容许承载力[σ]= Kpa,地基摩擦系数f=0.400地质资料;(1)砂粘土[σ]= 200 Kpa(2)石灰岩[σ]= 400~600 Kpa四、设计依据《铁路路基设计规范》TB 10001-2005《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2006《铁路工程设计技术手册——路基》95修订版五、完成文件1、路基横断面设计图(1:200)2、衡重式路肩挡土墙正面设计图(纵1:500、竖1:200)3、挡土墙设计计算书(包括挡土墙计算断面、破裂面位置及土压应力的附图1:100)4、挡土墙工程数量及设计说明(写在正面设计图中)六、附录(另行发给)附录一横断面测量记录《铁路路基》课程设计指导书单线铁路衡重式路肩挡土墙设计一、准备工作:1.认真阅读任务书、指导书及路基设计规范和路基支挡结构设计设计相关规范和相关参考资料。

2.熟悉路基工程制图标准。

二、设计步骤和方法:1.点绘地面横断面①根据任务书给出的线路起点路肩设计标高和线路纵坡、计算各断面(里程见横断面测量记录)的路肩设计标高;再根据测量的中线地面标高,计算路基中心填挖高度。

路基工程课程设计

路基工程课程设计

路基工程课程设计目录1.设计背景 (3)1.1设计资料和要求 (3)1.2水文地质概况 (3)1.3设计思路 (4)2、填料处理和路基高度 (5)2.1填料处理 (5)2.2最小填土高度 (5)2.3路基工作区深度 (5)2.4极限填土高度 (6)2.5填土高度的确定 (6)3、纵断面设计 (6)4、路基横断面设计和压实 (7)4.1路基顶面宽度 (7)4.2路面横坡 (8)4.3路堤边坡 (8)4.4路床路堤的压实 (8)5、高路堤方案设计 (9)5.1地基沉降计算 (9)5.1.1总沉降计算 (9)5.1.2固结度计算 (10)5.1.3工后沉降计算 (11)5.2地基承载力计算 (11)5.2.1车辆荷载换算 (11)5.2.2附加应力计算 (12)5.3边坡稳定性分析 (13)5.4地基处理设计—EPS轻质路基 (14)5.4.1 地基沉降计算 (14)5.4.2地基承载力验算 (16)5.5边坡防护和排水设计 (17)5.5.1边坡防护 (17)5.5.2排水设计 (17)6、低路堤方案设计 (17)6.1地基沉降计算 (17)6.1.1总沉降计算 (17)6.1.2固结度计算 (19)6.1.3工后沉降计算 (20)6.2地基承载力计算 (20)6.2.1车辆荷载换算 (20)6.2.2附加应力计算 (21)6.3边坡稳定性分析 (21)7、边坡防护和排水设计 (22)7.1 边坡防护 (22)7.2 排水设计 (22)7.2.1 地表排水 (23)7.2.2 地下排水 (25)8、施工速率控制和现场检测要求 (26)9、方案对比 (26)1.设计背景1.1设计资料和要求上海地区新建一条高速公路,双向四车道。

暂拟定路面结构为:20cm砾石砂垫层、40cm 水稳碎石基层、20cm沥青混凝土面层。

设计公路路基(K1+000~K2+000段)。

简化设计条件:(1)地基各层物理力学参加见附表。

道路路基路面工程课程设计

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。

路基路面工程课程设计(+心得)

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。

路基路面工程课程设计(山东交通学院)

路基路面工程课程设计(山东交通学院)

山东交通学院课程设计说明书1.概述1.1设计任务依据及概况根据公路工程毕业设计任务书,进行本次施工图设计。

本次初步设计为山东省德福至鱼卵山二公路新建工程,工程起点在德福,桩号为K0+000,终点在梁庄,桩号K3+3543,路线 3.543 Km。

本工程全线按二级公路标准设计,根据沿线村镇的分布情况,并与现有公路和规划路网相结合,在相应的地方道路、机耕路、人行路上设置平交道口。

在排灌沟渠间设置涵洞、桥梁。

1.1.1设计标准(1)主线设计标准本工程是按交通部颁发的《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)规定的二级公路标准设计,计算行车速度60Km/h,其主要技术指标如下:公路等级: 二级公路;计算行车速度: 60公里/小时;路基宽度: 12米其中:行车道宽度: 2×3.75 米硬路肩: 2×1.5米土路肩: 2×0.75米(2)线形要素标准平曲线半径:一般最小半径: 400米;极限最小半径: 250米;不设缓和曲线和超高最小半径:2500米纵坡:最大纵坡: 5%最小纵坡:路堑或其他横向排水不畅地段不小于0.3%最大坡长: 1100米(坡度为3%时)900米(坡度为4%时)700米(坡度为5%时)500米(坡度为6%时)竖曲线要素:竖曲线最小半径:凸形一般最小半径/极限最小半径4500/3000米;凹形一般最小半径/极限最小半径: 3000/2000米;竖曲线最小长度: 70米1(3)桥涵设计标准桥涵宽度:与路基同宽;桥涵设计荷载:公路Ⅰ级;(4)路面设计标准路面设计标准轴载:100KN;(5)道路平面交叉标准平面交叉路线尽可能为直线、并尽量正交。

当必须斜交时,交叉角度应大于45度。

平面交叉范围内的纵坡宜设置为平坡,当条件受限制时,纵坡不大于3%。

所有的平面交叉口采取严格的安全措施,设置了警告标志、指路标志、限速标志等,在主要的交叉口还设置转弯车道。

1.1.2总体设计原则本工程为省道228线杨庄至梁庄三级公路公路的新建路段,根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的要求,交通量的预测情况及公路的使用功能,确定总体设计原则如下:(1)采用的技术标准必须满足公路的使用任务、功能和远景交通量的需要。

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。

路基工程课程设计

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路基工程课程设计
本次课程设计的主题是路基工程,主要包括以下内容:
1. 墙身构造:设计一种浆砌片石仰斜式路堤挡土墙,墙高 H 为9 米,墙后填土为砂类土,墙顶填土高度 a 为 3 米,顶宽 A 为
2.5 米,底宽 B 为 2.8 米,墙背、墙胸都仰斜,坡度均为 0.25:1,(即14.04%),墙底倾斜,坡度为 0.2:1,(即 11.31%),墙趾与墙底坡度相同,墙身分段长度为 10 米。

2. 土壤地质情况:填土为砂类土,内摩擦角为 35,填土与墙背间的摩擦角为 2
3.3,容重为 18 KN/m3,基底与地层间摩擦系数 f 取0.4。

3. 墙身材料:采用 7.5 号砂浆和片石砌体,砌体容重为 22 KN/m3;按规范:砌体容许压应力为 700 帕。

4. 车辆荷载:根据查阅《列车和轨道荷载换算土柱高度及分布宽度表》可得,换算土层厚度为 3.4 米,宽度为 3.7 米,车辆荷载为全断面布载,荷载为 1050 千帕,容许剪应力为 100 千帕。

5. 双线铁路路基尺寸:双线铁路线间距为 4 米,路基面宽度为12 米。

本次设计要求根据以上资料进行重力式挡土墙的计算,包括墙背土压力计算、破裂面计算、主动土压力计算以及土压力作用点位置确定等,同时还需要对墙身材料进行力学分析,以及针对可能出现的问题提出合理的解决方案。

西南交通大学路基工程课程设计

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西南交通大学《路基工程》课程设计报告学生姓名:***学生学号:班级编号:指导教师:***2019年06月03日目录1.设计资料 (1)2. 双线铁路的设计 (2)2.1确定双线铁路的线间距及路基各部分尺寸 (2)2.2换算土柱的确定 (2)3. 挡土墙的设计 (3)3.1挡土墙与路堤相关参数 (3)3.1.1挡土墙几何信息 (3)3.1.2土壤地质情况 (3)3.1.3挡土墙墙材料 (3)3.2挡土墙设计荷载的计算 (3)3.2.1 墙背填料及荷载的主动土压力 (3)(1)破裂面计算 (3)(2)主动土压力计算 (5)3.3重力式挡土墙的检算 (6)3.3.1挡土墙滑动稳定性检算 (6)3.3.2挡土墙倾覆稳定性检算 (6)3.3.3挡土墙基底应力及偏心距检算 (7)3.3.4挡土墙墙身截面强度检算 (7)4.参考资料 (9)附录A 源程序代码以及计算结果 (10)附录B 设计依据资料 (12)附录C 重力式挡土墙设计图 (22)1.设计资料某Ⅰ级重型双线铁路,旅客列车设计行车速度160km/h,道床为单层道床(厚度建议取0.35m),K2+500~K3+500 段路堤处于直线地段,高度4~12m,根据实际情况,需设置重力式挡土墙。

本人题号为16,路堤墙高H=8.0m,挡墙上部有2米高的路堤填土,挡土墙材料为混凝土,墙后填料为碎石类土。

只考虑主力的作用,且不考虑常水位时静水压力和浮力。

2. 双线铁路的设计2.1确定双线铁路的线间距及路基各部分尺寸查《铁路路基设计规范(TB10001-2016)》得,双线铁路的线间距D=4.2m ,道床顶面宽度A=3.4m ,道床厚度h=0.35m ,路基面宽度B=11.6m ,道床边坡坡度m=1.75,轨枕埋入道砟深度e=0.185m ,轨头宽度g=0.073m ,路肩宽度c=0.8m1.435 3.4 1.4350.073()0.040.35()0.04+0.1852222 1. 191110.040.041.75A g h e x m m ++++⨯+++⨯===-- 3.42()2(0.8 1.191) 4.211.58211.6,11.6221(11.611.582)0.80.092 8A B c x D m m B m c m =+++=⨯+++=<==-+=取则路肩宽度 2.2换算土柱的确定根据题目要求,路基土重度取:3/20m kN =γ。

【精品】路基课设模板

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路基工程课程设计题目:设上海地区新建一条高速公路,双向四车道,初定路基上口宽度在28米左右,路基横坡为1.5%。

地下水位在地表下0.5米,地质条件和各土层参数如下表所示。

路基顶面以上荷载考虑路面结构的恒载和运营车辆的活载。

路面结构为20cm 砾石砂垫层、40cm二灰碎石基层、15cm沥青混凝土面层。

按照路基工程的整体稳定和变形小(工后沉降小于0.1米)的要求设计公路路基,确定路堤最小高度(减少土方量角度)和最大高度(桥头段可缩短桥梁跨径)等。

设计项目2:其中路基施工周期为2年,路堤最低高度按中湿状态控制,两侧考虑设置路肩挡墙,必要的话采取地基加固措施。

设计内容包括:路基横断面设计图、路堤高度的确定、路堤填料、边坡设计、边坡防护、挡墙设计、地基处理设计、沉降计算(加固前后的沉降值变化)、造价估算/公里、设计总结等。

核心内容为最高路堤段的挡墙设计(外部支挡、内部稳定)、软基加固(加速工前沉降、复合地基减小总沉降、轻质路堤)第一部分4m高路堤设计1.路堤填土最大高度的确定:估算公式:其中,软土层的直剪块剪试验的粘性力指标,为路堤填土重度,为硬壳层厚度。

代入各项数值:,γ=19kN/m3,=3m 得,极限填土高度为5.8m。

2.路堤设计1)路堤横断面设计2)路面结构设计20cm砾石砂垫层,40cm二灰碎石基层,15cm沥青混凝土面层。

3)路堤边坡设计和防护4)地基处理措施粉喷桩复合地基5)路基排水设计6)回弹变形控制采用与回弹当量30MPa对应的变形作比较,使其回弹变形小于30MPa对应的变形。

3.永久变形控制3.1荷载情况:路堤填土重度为19kN/m3,梯形分布,梯形上底28m,下底40m,高4m。

(二)、汽车荷载当量高度计算路基除承受自重作用外,同时承受行车荷载的作用,在边坡稳定性验算时,需要按车辆最不利情况排列,采用与设计标准相应的加重车进行布置,将车辆的设计荷载换算成相当于土层的厚度h0,此厚度h0称为车辆荷载的当量高度或换算高度;验算时,将当量高度的土体连同滑动土体一并进行力的计算。

【精品】路基工程课程设计范例

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西南交通大学《路基工程》课程设计报告学生姓名:李星学生学号:班级编号:06茅土指导教师:苏谦2009年11月27日目录1设计资料 (2)2计算书 (3)3影响因素分析 (8)4参考文献 (10)5程序代码 (11)1.设计资料某I 级重型双线铁路,旅客列车行车速度为140km/h ,K2+500~K3+500段路堤处于直线地段。

本人设计任务:挡土墙设计类型为路肩墙,墙身材料为片石混凝土,路堤填料为砂类土,墙高5.5m 。

基床表层填料为级配碎石。

根据以上资料,查指导书附录可得:双线线间距为4.0m ;道床顶面宽度3.4m ,道床厚度0.3m ,道床边坡坡率1.75;路基面宽度11.2m ;钢轨重度60Kg/m ,Ⅲ型混凝土枕,铺轨根数1667根/Km ,混凝土枕长度2.6m 。

重力式挡土墙墙身混凝土取C15,重度为23KN/m 3。

填料的内摩擦角为=ϕ350,土与墙背的摩擦角033.2332==ϕδ,基底与地层间的摩擦系数40.0=f 。

2.计算书2.1 换算土柱的确定2.1.1计算路基土的容重γγ为路基土的容重,取基床表层级配碎石容重193/m kN 与路基填料砂类土容重183/m kN 的加权平均值。

取基床表层厚度为0.6m ,路基厚度5.5米。

11.185.56.019)6.05.5(18=⨯+-⨯=γ3/m kN 2.1.2计算换算土柱的宽度aa 换算土柱的宽度,可由CAD 图中直接测量出,计算可得,a=3.26m ,取a=3.3m 。

参照《铁路路基设计规范(TB10001-2005)》附表A 检查无误。

2.1.3计算荷载PP 包括列车动荷载和轨道静荷载。

列车动荷载m kN q /67.1465.1220==动 轨道静荷载由钢轨,扣件,轨枕和道床荷载组成。

钢轨规格603/m kN ,即m kN q /1771.181.92601=⨯⨯= 轨枕密度1667根/km,规格为Ⅲ型混凝土轨枕,320kg/根。

路基路面课程设计完整版样本

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《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

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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。

路基路面课程设计示例

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。

路基工程课程设计

路基工程课程设计

路基工程课程设计一、设计资料:浆砌片石重力式路堤墙,墙高H=4米,填土高a=2米,填土边坡1:1.5,填料容重γ=18 KN/m3,φ=35°。

墙背选用仰斜1:0.25(α2= -14°02′),δ=1/2φ,基底摩擦系数f1=0.5,地基容许承载力[σ0]=800kPa。

7.5号砂浆砌30号片石墙身。

圬工容重γk=23 kN/m3,[σa]=600kPa,[σj]=50kPa,[σL]=60kPa,[σ]=80kPa,墙身分段长度为10米,设计荷载公路-Ⅰ级,路基宽度8.5米,WL路肩0.75米,基底土的内摩擦系数f2=0.80,地基土容重γ1=19 kN/m3,墙身容许偏心率:主要组合[ρ1]=0.25,附加组合[ρ1]=0.30,基底容许偏心率[ρ2]=0.2。

二、设计内容:1、通过试算,选择断面尺寸。

2、墙顶以上填土土压力的计算。

3、墙身断面(基顶)强度验算。

4、基础底面强度(应力)验算。

5、墙体稳定验算。

三、设计成果:1、设计计算书(20页左右)2、墙顶以上填土土压力计算图3、墙身断面强度验算图4、基础底面强度及稳定验算图四、设计要求:1、设计任务书下达后,应立即着手进行设计资料的收集和教材中相关内容的复习工作。

2、要求每个学生充分发挥独立工作能力和钻研精神,培养分析问题和解决问题的能力。

3、在设计阶段,除参考已学教材外,还应查阅有关文献和书籍,扩大知识面,培养综合运用专业知识去解决工程实际问题的能力。

4、在课程设计开始后,先编排工作计划和进度表,设计时参照执行,以免进度滞后。

五、设计进度安排(供参考)1、第一天————学习本“任务书”,复习教材,收集资料,制定工作计划。

2、第二天————通过试算,选择断面尺寸。

并计算墙顶以上填土土压力。

3、第三天————墙身断面(基顶)强度验算。

4、第四天————基础底面强度(应力)验算。

5、第五天————墙体稳定验算。

并将设计成果仔细检查后装订成册。

路基路面工程课程设计.doc

路基路面工程课程设计.doc

路基路面工程课程设计.docx1、自然地理条件新建高速公路地处II 2,沿线土质为中液限黏土,地下水位距路床表面2.7米,属屮湿状态,挖方路堑深0.5米,地下水位距路床地表面1.6m,属于潮湿状态。

2、预计交通验算预计交通量增长率前5年为8%,之后五年7%,最后5年为%5,沥青路累计标准轴次数按15年计。

3、轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。

(1)以设计弯矩值为指标及验算沥青层层底拉应力屮的累计当量轴次①轴载换算采用如下计算公式:轴载换算结果表累计当量轴次:根据设计规范,二级公路沥青路面设计年限取15年,四车道的车道系数是0.5累计当量轴次t,(l?r)-l?365Ne?Nl n參參11.08511.071.07511.05514451.081.081.073650.56684.26?302041660.070.05??0.08t7 (l?r)-l?365Ne?Nl n r??2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时,按下式换算成标准轴载的作用次数:KN ‘ = SC P1lC2n (1) 8i=lPCl一一轴数系数;C2—一轮组系数;2)累计当量轴次参数取值同上,设计年限12年,车道系数取0.6累计当量轴次2t' (l?r)-l?365Ne?Nlnr??5?1.085?11.07?1.075?14451.05?11.08??1.08?1.070.080.070.05?36 5?0.5?8898.35?40208975??次4、结构组合与材料选取由上面计算,根据规范推荐结构,初拟采用两种路面结构:(1)半刚性基层沥青路面(2)组合式基层沥青路面根据交通状况,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:半刚性基层沥青路面细粒式沥青混凝土4cm中粒式沥青混凝土6cm水泥稳定碎石25cm二灰土以二灰土为设计层。

B方案:组合式基层沥青路妞细粒式沥青混凝土4cm屮粒式沥青混凝土6cm二灰稳定砂砾?级配碎石20cm以二灰稳定砂粒为设计层。

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工程教育试点班《铁路路基工程》课程设计报告姓名:学号:班级:指导教师:年月日目录第一章概述 (1)一、设计任务 (1)二、设计资料 (1)第二章路基横断面设计 (3)一、横断面各部尺寸拟定 (3)二、路基横断面图示 (3)三、路基填料的选择 (4)第三章重力式挡土墙设计 (5)一、作用在挡土墙上的力系 (5)二、挡土墙尺寸拟定 (5)三、库伦土压力计算 (7)四、挡土墙检算 (9)五、挡土墙横断面图 (10)第四章排水措施及施工方法 (11)一、综合排水设施设计 (11)二、施工方法 (11)参考文献 (12)第一章 概述一、 设计任务设计依《铁路路基设计规范TB 10001-2005》、《铁路路基支挡结构设计规范 TB10025-2006》及《铁路工程设计技术手册-路基》进行设计。

设计内容包括以下:1、双线标准路基结构的设计;2、重力式挡土墙各部分尺寸的拟定;3、重力式挡土墙设计荷载的计算;4、重力式挡土墙的检算(抗剪强度不需要检算);5、绘制设计图纸。

二、 设计资料某Ⅰ级重型双线铁路,旅客列车设计行车速度140km/h ,该段路堤处于直线地段,路堤设计高度在4~12m 之间,已知基底为硬质岩,其容许承载力为[] 地基=1200kPa 。

根据实际情况,需设置重力式挡土墙,挡土墙为仰斜式路肩墙,墙后填土为砂类土,墙高8m ,墙背坡度为1:0.25,墙胸坡度为1:0.30。

1)挡土墙稳定性检算要求挡土墙稳定性检算要求2)土与墙背的摩擦角注:0o o 123030ϕϕδ>、为土的内摩擦角,为土的综合内摩擦角;、计算墙背角时仍用。

3)其他参数指标注:12、计算水位以下的填料重度采用浮重度;、填料的重度可根据填料性质与压实情况,做适当修正。

第二章路基横断面设计一、横断面各部尺寸拟定(1)断面形式:根据本设计的基本资料,路基断面形式为路堤式。

路基面形状设计为三角形路拱,由路基中心线向两侧设置4%的人字排水坡,拱高约为0.15m。

(2)路基面宽度:根据《铁路路基设计规范》TB1001—2005(以下简称“规范”)查表得,路基面宽度为11.2m,其中路肩宽度不小于0.8m。

(3)基床厚度:根据规范规定,对于时速不超过160km/h的Ⅰ、Ⅱ级铁路,路基床表层厚度为0.6m,底层厚度为1.9m,基床总厚度为2.5m,本设计中为时速140km/hⅠ级重型双线铁路,按规范取值。

(4)边坡坡度:根据规范规定,Ⅰ级铁路的路基边坡高度不宜大于15m,设计该路基边坡为直线型,高度8m,坡率为1:1.5。

(5)排水沟:根据规范,排水沟底宽0.4m,深度0.6m,边坡坡率采用1:1,在排水沟和路基之间修筑2m宽的人工护道。

二、路基横断面图示由以上确定的基本参数,则本设计中双线标准路基结构的横断面图示如下:图1双线路堤标准横断面图(单位:m)(注:具体路堤横断面图见CAD版图纸。

)三、路基填料的选择根据规范,Ⅰ级铁路路堤基床表层应选用A组填料(砂类土除外),但缺乏A组填料时,经济比选后可采用级配碎石或级配砂砾石,本设计中采用级配良好的碎石,属于A组填料。

基床底层填料应选用A、B组填料,否则应采取土质改良或加固措施,本设计中采用A组或B组都可,可根据经济性比选。

路堤基床以下部位填料宜选用A、B、C组填料,选择D组填料时应采取土质改良或加固措施,本设计中根据要求选用即可。

压实标准,基床表层:级配碎石满足地基系数,孔隙率;基床底层填料满足地基系数,相对密实度。

基床下部就地取材残积土压实标准,地基系数。

第三章 重力式挡土墙设计重力式挡土墙是依靠自身的质量和地基反力抵抗土体和外荷载产生的土压力,因此挡土墙及地基应有足够的稳定性和强度。

本设计中墙身材料采用C15混凝土,其重度, 挡土墙为为仰斜式路肩墙,墙后填料为砂类土,内摩擦角,土与墙背内摩擦角。

墙高8m ,墙背坡度为1:0.25,墙胸坡度为1:0.30。

基底为硬质岩,其容许承载力为[] 地基=1200kPa ,基底与地层间的摩擦系数,下面进行具体设计与相关验算。

一、 作用在挡土墙上的力系作用在挡土墙上的力系,根据荷载性质及发生概率分为主要力系、附加力系和特殊力系。

本设计中根据要求只考虑主要力系的作用,不考虑常水位时的静水压力和浮力。

主要力系是指经常作用在挡土墙上的力,包括由墙背填料自重及列车轨道荷载引起的土压力Ea ,墙身自重G ,基地方向反力R 及摩擦力T ,为了偏于安全的考虑,不考虑墙前被动土压力的作用。

设计中将路基面上的轨道静载和列车竖向活载一起换算成与路基土体重度相同的矩形土体。

Ⅰ级重型双线铁路,时速140km/h ,列车轴重220kN ,间距1.5m 。

由于路基土分层,基床表层采用级配碎石,重度19kN/m 3,查表,换算土柱宽度b 0为3.3m ,高度h 0为3.2m ,双线铁路即为两个换算土柱。

二、 挡土墙尺寸拟定重力式挡土墙的构造要求挡土墙顶面宽度一般为垂直墙高的1/12,即H/12,采用混凝土结构顶宽不应小于0.4m ,路肩挡土墙应设置帽石,其材料可用C15混凝土或粗实料,厚度不小于0.4m ,宽度不小于0.6m ,突出墙身的飞檐宽为0.1m 。

按照基本要求设计,方案一取顶面宽度为H/12 ,再根据其墙背坡度为1:0.25,墙胸坡度为1:0.30的几何关系,就可以绘出其断面形式如图2。

拟定好尺寸进行库伦土压力计算和挡土墙验算后,发现方案一的墙身尺寸不符合要求,继续加大墙身尺寸,取墙顶宽度为2m,其他角度尺寸不变,按几何关系就可得到方案二如图3所示。

同理对方案二进行验算,方案二也不符合要求,继续改进取墙顶宽度为3m进行验算,验算合格,最终确定挡土墙身尺寸如图4所示。

图2挡土墙尺寸方案一(单位:m)图3挡土墙尺寸方案二(单位:m)图4挡土墙尺寸方案三(单位:m)此处需要说明的是双线铁路第一个换算土柱距离挡土墙背墙顶点的水平距离最开始根据以往算例取了0.4m,在进行方案二,方案三设计时则是根据第二章中所设计的路基横断面尺寸进行距离计算得到第一个换算土柱距离挡土墙背墙顶点的水平距离为2m,从图中也可看出这一变化,最终选定方案三,如图4所示。

三、库伦土压力计算【方案一和方案二验算不满足,可省略详细计算步骤】方案三的详细计算步骤如下:基本数据:挡土墙为为仰斜式路肩墙,墙后填料为砂类土,内摩擦角为**,=3.3m,土与墙背内摩擦角为**,墙高H=8m,底部尺寸B=3.4m ,换算土柱宽度b高度h=3.2m ,d=2m,墙背坡度为1:0.25,墙胸坡度为1:0.30,尺寸如图5所示:0图5方案三库伦土压力计算图示(单位:m )1) 计算破裂角θ'(0.25)14214.03arctg α==︒=φ+δ-α=35+35/2-14.0238.48ψ=︒︒︒=︒(仰斜墙背,α取负值)假设破裂面交于第一个换算土柱荷载分布范围之内:0011(2)(82 3.2)857.60022A H h H =+=+⨯⨯= 00011(2)2 3.28(82 3.2)0.2520.80022B dh H H h tg α=++=⨯+⨯⨯+⨯⨯= 0020.800()()0.794(0.7940.700)(0.794)0.80857.600B tg tg tg tg tg A θψψφψ=-++=-++⨯+= 0.80838.961arctg θ==︒校核假定:80.808 6.464Htg θ=⨯=080.252 3.37.3 6.464Htg d l α++=⨯++=≥80.2524 6.464Htg d α+=⨯+=≤故破裂面位于第一个换算土柱分布范围内,满足要求。

2) 求土压力系数:()()()()()cos 38.96135cos (0.8080.250)=0.158sin sin 38.96138.48a tg tg θϕλθαθψ++=-=-⨯++00tan 57.6000.80820.800190.158138.590/tan tan 0.8080.25a a A B E kN m θγλθα-⨯-==⨯=--cos()138.590cos(17.514.03)138.341/a Ex E kN m δα=-=⨯-=sin()138.590sin(17.514.03)8.310/a Ey E kN m δα=-=⨯-=12 4.6560.8080.25d h m tg tg θα===-- 128 4.656 3.344h H h m =-=-=()()3232022202383 3.2 3.344 2.41732382 3.2 3.344x H h h Z m H h h ++⨯⨯===++⨯⨯ 3.4 2.4170.25 4.004y x Z B Z tg m α=+=+⨯=019 3.20.1589.614a a h KPa σγλ==⨯⨯=1980.15824.035H a H KPa σγλ==⨯⨯=四、 挡土墙检算基底为硬质岩,其容许承载力为[]σ地基=1200kPa ,基底与地层间的摩擦系数,墙重:588.800KN/m G =1) 抗滑稳定性验算()(588.8008.310)0.4 1.726 1.3 138.341y x G E f Kc E ++⨯===≥(满足)2) 抗倾覆稳定性验算 0588.500 2.6738.310 4.004 4.806 1.6 138.341 2.417G y y x x GZ E Z K E Z +⨯+⨯===≥⨯(满足) 3) 合力偏心距检算0588.800 2.6738.310 4.004138.341 2.417 2.131588.8008.310y N M M Z m N -⨯+⨯-⨯===+∑∑∑1.72.1310.43102N B e Z m =-=-=-≤0.4310.850 4B e m =≤=(满足) max min 6588.5008.3106(0.431)1(1)3.4 3.4175.6211200N e B B KPa KPa KPaσ+⨯-⎛⎫=±=± ⎪⎝⎭=≤∑或41.9054) 挡土墙墙身H/2截面强度验算 法向应力验算 3 3.4' 3.22B m +=='24.035/212.0172H H KPa σσ===21'()'62.490/m 222a a H H E h KN σσ=-+= ''cos()62.378/x a E E kN m δα=-=''sin() 3.747/y a E E kN m δα=-=y ' 2.256m ' 3.764m x Z Z =='285.200/m G KN = ' 2.144G Z m =0''285.200 2.144 3.737 3.76462.378 2.256' 1.678'285,200 3.747y N M M Z m N -⨯+⨯-⨯===+∑∑∑ ''' 1.6 1.6780.07802N B e Z m =-=-=-≤ '0.0780.3 3.20.96 e m =≤⨯=(满足)maxmin 61103.483a 77.109a 210KPa N e KP KP B B σ⎛⎫=±=≤ ⎪⎝⎭∑或(满足) 通过以上计算可知,方案三的挡土墙设计各项指标符合要求。

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