路基路面工程課程設(shè)計(jì)匯本.doc

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1、一、路基（擋土墻）設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)資料某新建公路重力式路堤墻設(shè)計(jì)資料如下。（1）墻身構(gòu)造：墻高8m，墻背仰斜角度，墻身分段長(zhǎng)度20m，其余初始擬采用尺寸如圖1-1所示。圖1-1初始擬采用擋土墻尺寸圖（2）土質(zhì)情況：墻背填土為砂性土，其重度，內(nèi)摩擦角；填土與墻背間的摩擦角。地基為整體性較好的石灰?guī)r，其容許承載力，基底摩擦系數(shù)。（3）墻身材料：采用5號(hào)砂漿砌30號(hào)片石，砌體重度，砌體容許壓應(yīng)力，容許剪應(yīng)力，容許壓應(yīng)力。1.2劈裂棱體位置確定1.2.1荷載當(dāng)量土柱高度的計(jì)算墻高6m，按墻高缺點(diǎn)附加荷載強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。按照線形內(nèi)插法，計(jì)算附加荷載強(qiáng)度：，則：1.2.2破裂角的計(jì)算假設(shè)破裂

2、面交于荷載范圍內(nèi)，則有：因?yàn)?，則有根據(jù)路堤擋土墻破裂面交于荷載內(nèi)部時(shí)破裂角的計(jì)算公式：1.2.3驗(yàn)算破裂面是否交于荷載范圍內(nèi)破裂棱體長(zhǎng)度：車輛荷載分布寬度：所以，，即破裂面交于荷載范圍內(nèi)，符合假設(shè)。1.2.4路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算可利用解析法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，則有其中，，，。對(duì)于砂性土可取，即，則：所以，路基邊坡穩(wěn)定性滿足要求。1.3土壓力計(jì)算根據(jù)路堤擋土墻破裂面交于荷載內(nèi)部的土壓力計(jì)算公式：1.3.1土壓力作用點(diǎn)位置計(jì)算表示土壓力作用點(diǎn)到墻踵的垂直距離。1.3.2土壓力對(duì)墻趾力臂計(jì)算基底傾斜，土壓力對(duì)墻趾的力臂：1.4擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算1.4.1墻體重量及其作用點(diǎn)位置計(jì)算擋土墻

3、按單位長(zhǎng)度計(jì)算，為方便計(jì)算，從墻趾沿水平方向把擋土墻分為三部分，右側(cè)為平行四邊形，左側(cè)為兩個(gè)三角形（如圖1-2）：圖1-2擋土墻橫斷面幾何計(jì)算圖式1.4.2抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算對(duì)于傾斜基底，驗(yàn)算公式：所以，抗滑穩(wěn)定性滿足要求。1.4.3抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算公式：所以，抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。1.5基地應(yīng)力和合力偏心矩驗(yàn)算1.5.1合力偏心矩計(jì)算上式中，彎矩為作用于基底形心的彎矩，所以計(jì)算式，需要先計(jì)算對(duì)形心的力臂：根據(jù)之前計(jì)算過的對(duì)墻趾的力臂，可計(jì)算對(duì)形心的力臂。所以，基底合力偏心距滿足規(guī)范的要求。1.5.2基底應(yīng)力驗(yàn)算其中，，所以基底應(yīng)力滿足要求。1.6墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算

4、1.6.1強(qiáng)度計(jì)算墻面墻背平行，截面最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基底處，取截面1進(jìn)行驗(yàn)算。圖1-3計(jì)算截面式中：——設(shè)計(jì)軸向力（kN）；——重要性系數(shù)；——荷載組合系數(shù)；、——分別為恒載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力（kN）和相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：——主動(dòng)土壓力引起的軸向力（kN）；——被動(dòng)土壓力、水浮力、靜水壓力、東水壓力、地震力引起的軸向力（kN）；——以上各項(xiàng)軸向力的分項(xiàng)系數(shù)；——抗力分項(xiàng)系數(shù)；——材料極限抗壓強(qiáng)度；——擋土墻構(gòu)件的計(jì)算截面積（）；——軸向力偏心影響系數(shù)，按下式計(jì)算：按每延米墻長(zhǎng)計(jì)算：，其中，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，恒載的分項(xiàng)系數(shù)取1.2，動(dòng)載的分項(xiàng)系數(shù)取1.4，材

5、料的抗力分項(xiàng)系數(shù)取2.31，軸向力偏心影響系數(shù)：則有：所以，強(qiáng)度滿足要求。1.6.2穩(wěn)定計(jì)算其中，彎曲平面內(nèi)的縱向翹曲系數(shù)式中：——墻的有效高度（m），視下端固定、上端自由；——墻的寬度，取1.5m。取0.001，取6m，則所以，墻體截面穩(wěn)定滿足要求。1.7設(shè)計(jì)圖紙及工程量（1）擋土墻典型斷面圖如圖1-4所示，平面、立面、橫斷面另附圖表示。表1-4典型斷面圖（2）擋土墻工程數(shù)量表見表1-5。表1-5工程數(shù)量表墻高斷面尺寸M5漿砌片石6.00.2564.951.51.59.48路堤墻墻體間隔20m設(shè)置沉降縫一道，縫內(nèi)用瀝青麻絮嵌塞；泄水孔尺10cm×10cm，每2~3m布置一個(gè)

6、，泄水孔應(yīng)高出地面不小于30cm；墻背均應(yīng)設(shè)置50cm厚的砂礫透水層，并做土工布封層。二、路面設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)資料（1）新建一級(jí)公路地處IV區(qū)，為雙向四車道，設(shè)計(jì)速度為80km/h,擬采用瀝青路面結(jié)構(gòu)或水泥混凝土路面進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，沿線土質(zhì)為粉質(zhì)土，確定土基的稠度為1.1，回彈模量取36MPa，路基土屬中濕狀態(tài)。（2）所在地區(qū)近期交通組成與交通量，見表2-1.預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率前五年為8.0%，之后五年為7.0%，最后五年為6.0%，路面累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次按15年計(jì)。表2-1近期交通組成及交通量型號(hào)前軸載(kN)后軸載(kN)后軸數(shù)輪組數(shù)后軸距(m)交通量(輛/日)北京BJ13013.

7、427.412-280解放CA5028.768.212-46050東風(fēng)EQ14023.769.212-650湘江HQP4023.173.2224520黃河JN15049.0101.612-680江淮HF15045.1101.512-460交通SH36160110.022-330（3）路面布置：行車道寬度，右側(cè)硬路肩寬度為，土路肩寬度為左側(cè)路緣帶寬度為，中央分隔帶寬度為，中間帶寬度為，路基寬度為。（4）設(shè)計(jì)依據(jù)：交通部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2014）；交通部頒《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JT