路基路面设计

1 挡土墙设计计算书

1.1计算资料

1) 墙身构造：拟采用浆砌片石重力式路肩墙，如下图所示，墙高H=7.0m,墙背俯斜,倾角墙)33.0:1(2618α,︒=,身分段长度10m ,初拟m b 0.10=,墙底宽

m B 81.3=.

挡土墙断面图

2) 车载荷载: 计算荷载,汽车-20级;验算荷载,挂车-100

3) 填料湿密度,/18ρ3m KN =摩擦角,35φο=填料与墙背的摩擦角.2

φ

δ=

4) 地基情况:中密砾石土地基,容许承载力,450]σ[0Kpa =基底摩擦系数

4.0=f .

5) 墙身材料:2.5号水泥砂浆砌25号片石,砌体容重3/22m KN a =γ,容许

应力kpa a 600]σ[=,容许切应力KPa 100]τ[=.，容许拉应力[L σ]= 60kpa 。 1.2.1车辆荷载换算 1)计算荷载

① 求破裂棱体宽度L 0

假设破裂面交于荷载外，δαφψ++==35ο+,2618︒+17ο30,=70056， 求不计车辆荷载作用的破裂棱体宽L 0： A =

)

2)(a tan h 2a 2H H -d b h 2ab 000h a H a H +++++++（）（）

（

=

）

（）（）（）（0227270.33

022277-0.530232⨯++⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯

=-0.24

tan θ=)ψ)(tan ψtan φ(cot ψtan -A ++±

=489.0)0.24-5670)(tan 5670tan 35cot 5670tan -,,,=++οοοο（

θ=arctan0.493=26,05ο

L 0=(H+a)tan θ+Htana-b=（7+2）×0.489 +7×0.33-3=3.71 m

② 求纵向分布长度B:一辆重车的扩散长度为:

L 0=5.6+（H+2a ）*tan30ο=5.6+（7+2×2）ο30tan ⨯=11.95m 小于挡土墙的分段长度,取B=10m,纵向布置一辆重车,总重力为300KN 。 ③ 计算等代均布土层厚度.

车轮中心距路基边缘m L m 75.3,5.00=,重车在破裂棱体能布置一辆

车.G=300KN 。

h ο=ρ

G L B ο∑=

45.018

1075.3300

=⨯⨯m

2）验算荷载

挂车-100，0h =0.61，布置在路基全宽。

B=L 0 +（H+2a)*tan30。=6.6+(7+2*2)*tan30。=12.95m

h0=∑G/(BL 0

ρ)=1000/(12.95*18*7)=0.61m

1.2.2 主动土压力计算 1)设计荷载

A=

)

2)(a tan h 2a 2H H -d b h 2ab 000h a H a H +++++++（）（）

（

=

）

（）（）（）（45.0227270.33

0.4522277-5.0345.0232⨯++⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯

=-0.21

tan θ=)ψ)(tan ψtan φ(cot ψtan -A ++±

=)21.0-5670)(tan 5670tan 35cot 5670tan -,,,οοοο++ = 0.512

θ=arctan 0.512=27°7′ L ο=(H+a)tan θ+Htan α-b

=（7+2）×0.512+7×0.33=3.92 m

荷载外缘至路基侧边缘的距离为5.5+0.5=6m ,小于破裂棱体宽度0L ,裂棱体仍在荷载外,与原假定相符.

K=)αtan θ(tan )ψθsin()φθcos(+++=)33.0512.0()

5670727sin()

35727cos(,

,,+⨯︒+︒+οο=0.397 1h =

m 35.233

.0512.00.512

2-3αtan θtan θatan -b =+⨯=+

h 2=

αtan θtan d

+=m 594.033

.0512.05.0=+

3h =H -21h -h =7-2.35-0.594=4.056m

1K =

55.17

056

.445.02)7235.21(72212)211(212230=⨯⨯+⨯-⨯⨯+=+-⨯+

H h h H h H a E=12γ2

1

KK H =KN 05.27255.1398.0718212=⨯⨯⨯⨯KN

E x =Ecos(δα+)=272.0528.220)30172618cos(,,=+⨯οοKN E y =Esin()δα+=272.0565.159)30172618sin(,,=+⨯οοKN 土压力作用点：

Z x =1

2

3302

132H -h 3h h h -H a 3K H H ）（）（++ =m 51.255

.173)

72-056.43(056.445.0)2.35-7(2372

2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+ , Z y =B-Z X tan α=3.81-2.51×0.33=2.98m

1.2.3验算荷载

挂车,8.0,100-0m h =布置在路基全宽.

A=)

2)(a tan h 2a 2H H -d b h 2ab 000h a H a H +++++++（）（）

（

=

）

（）（）（61.0227270.33

0.6122277-5.361.0232⨯++⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯=-0.20

tan θ=)ψ)(tan ψtan φ(cot ψtan -A ++±

=)20.0-5670)(tan 5670tan 35cot 5670tan -,,,οοοο++

=0.52

θ=arctan 0.52=27°28.5′

L ο=(H+a)tan θ+Htan α-b

=（7+2）×0.52+7×0.33-3=3.99 m 破裂面交于荷载。

K=)αtan θ(tan )

ψθsin()

φθcos(+++=)33.052.0()56705.2827sin()355.2827cos(,

,,+⨯︒+︒+οο=0.397 1h =

m 31.233.052.00.52

2-3αtan θtan θatan -b =+⨯=+

h 2=

αtan θtan d

+=033

.052.00=+

3h =H -21h -h =7-2.31-0=4.69m

1K =594.1769

.461.02722.31-17221H h h 22H h -1H a 212

2301=⨯⨯+⨯⨯+=++）（）（

E=

12γ2

1

KK H =07.279594.1397.0718212=⨯⨯⨯⨯KN

E x =Ecos(δα+)=279.0796.225)30172618cos(,,=+⨯οοKN E y =Esin()δα+=279.07 77.163)30172618sin(,,=+⨯οοKN 土压力作用点：

Z x =1

2

3302

132H -h 3h h h -H a 3K H H ）（）（++ =m 52.2594

.173)

72-69.43(69.461.0)2.31-7(23722=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+

, Z y =B-Z X tan α=3.81-2.52×0.33=2.98m