路基路面工程課程設(shè)計

路基路面工程課程設(shè)計設(shè)計說明書設(shè)計任務(wù)一、設(shè)計資料：設(shè)計路線K58+070K58+130，傍山路線，設(shè)計高程為1600.50，山坡為礫石地層，附近有開挖石方路塹的石炭巖片石可供作擋土墻材料。1、 設(shè)計路段為直線段，橫斷面資料見附。2、 山坡基礎(chǔ)為中密礫石土，摩阻系數(shù)f=0.4，基本承載為=520KPa。3、 填土邊坡為1：m=1：1.5，路基寬度為7.0米。4、 墻背填料為就地開挖礫石土，容重為 =18.6KN/m，計算內(nèi)摩阻角=35。5、 墻體用5號砂漿砌片石，容重為 =22.5 KN/m，容許壓應(yīng)力=2450KPa，容許剪應(yīng)力=862.4KPa，外摩阻力=17.5。6、 設(shè)計荷載為汽-207、 穩(wěn)定系數(shù)：滑動穩(wěn)定系數(shù)k=1.3，傾覆穩(wěn)定系數(shù)k=1.5二、設(shè)計成果1、詳細的設(shè)計計算書：分析確定擋土墻設(shè)計方案，選擇擋土墻形式（最好以兩個墻型工程量比較后確定）；擋土墻基礎(chǔ)與斷面設(shè)計：確定基礎(chǔ)形式與埋置深度；擬定墻身斷面尺寸；計算荷載換算土層厚；主動土壓力計算。穩(wěn)定性驗算。2、按橫斷面資料繪制等高線地形圖（比例1：200），路線橫斷面圖（1：200），路基外側(cè)邊緣地形圖（1：200）并在其上進行擋土墻布置，得出擋土墻平面圖、橫斷面圖和立面圖。三、參考文獻1、公路設(shè)計手冊-路基2、路基路面工程課本設(shè)計步驟（供參考）一、設(shè)計說明：（抄任務(wù)書有關(guān)內(nèi)容）二、繪制平面圖及橫斷面圖（見任務(wù)書附）三、確定設(shè)計方案：1、闡述設(shè)擋土墻的理由；2、選定擋土墻的類型（路堤、路肩、路塹），要有比較；3、選定擋土墻的形式（仰斜、俯斜、衡重等），最好選兩種分別計算。四、初擬斷面尺寸1、確定分段長及路堤的銜接方式；2、確定基礎(chǔ)埋深、墻高及墻背傾角；3、繪出擋土墻的立面圖；4、初擬其它部位的尺寸（按各部分對尺寸的基本要求擬定）。五、計算換算土層厚六、主動土壓力計算七、確定斷面尺寸1、滑動穩(wěn)定性驗算（一般重力式擋土墻以此控制設(shè)計）：Ko控制在1.31.5之間；2、確定擋土墻其它部位的尺寸，即可畫出擋土墻典型斷面圖。八、穩(wěn)定性驗算（5個項目）九、將確定的擋土墻依比例繪制在平面及橫斷面圖上。附： 橫斷面地形資料-3.2 -3.2 -1.0 -1.0 -0.3 K58+130 +1.5 +2.0 +3.8 +3.5 +2.85.0 6.0 4.0 3.0 7.0 1600.80 3.0 3.0 4.0 5.0 3.0-3.1 -3.0 -8.0 -2.7 -1.5 K58+120 +3.0 +2.5 +2.1 +3.0 +2.65.0 3.5 5.0 5.0 1.5 1600.90 4.0 4.0 3.0 4.0 3.0-5.7 -5.7 -1.1 -0.9 -1.2 -1.8 K58+110 +3.2 +2.8 +2.1 +2.9 +2.28.0 4.0 1.5 2.6 2.0 2.5 1598.95 4.0 4.0 3.0 4.0 3.0-3.2 -5.4 -3.3 -1.9 -1.2 -2.2 K58+100 +2.8 +1.1 +1.9 +3.5 +3.55.0 6.0 4.0 1.0 2.0 2.0 1597.65 3.2 2.0 2.0 3.0 5.0-5.1 -4.5 -1.8 -0.8 -1.3 -1.9 K58+090 +3.0 +3.2 +2.2 +3.1 +2.06.0 4.0 2.0 2.0 2.0 2.5 1598.78 4.0 4.0 3.0 4.0 3.0-3.0 -2.8 -6.4 -1.1 -1.2 -1.3 K58+080 +2.9 +2.6 +2.2 +3.1 +4.15.0 3.5 5.0 2.0 3.0 1.5 1600.80 4.0 4.0 3.0 4.0 5.0-3.2 -3.1 -1.9 -0.9 -0.3 K58+070 +1.7 +1.9 +3.5 +3.65.0 6.0 4.0 3.0 2.0 1600.90 3.0 3.0 4.0 5.0設(shè)計計算書一、擋土墻設(shè)計方案擬定：K58+080K58+120邊坡較陡或需要薄壁填土，故需要設(shè)擋土墻。K58+070和K58+130邊坡較平緩或不需要薄壁填土，故可以不設(shè)擋墻。由于路堤填土較多，所以采用路肩擋土墻，可以減少圬工量，并且減少填方數(shù)量；根據(jù)地形、地質(zhì)條件及經(jīng)濟要求，采用墻背垂直的重力式擋土墻；為了使墻面坡度和地面坡度向協(xié)調(diào)并且滿足穩(wěn)定性等的要求，墻面坡度采用1：0.35；因為墻體用5號砂漿砌片石，所以墻頂寬度采用0.8m，墻底傾角8；埋深深度最小1.0米，其余按基底斜坡坡度一般不超過1:5設(shè)計，此處選擇1：10的坡度進行設(shè)計。二、土壓力計算：1、主動土壓力計算2、由車輛荷載引起的主動土壓力，H=11.6m 換算高度：墻頂處的土壓力強度：土壓力: 3、由填土引起的土壓力 三、墻體重量計算：對墻體分為三部分進行計算。已知墻體重度第1部分：對墻趾的力臂為：第2部分：對墻趾的力臂為：第3部分：對墻趾的力臂為：四、抗滑移穩(wěn)定性驗算：1、擋土墻重力沿擋墻底面法向和切向的分力分別為： 2、土壓力在豎直和水平方向的分力分別為： 因此，豎直方向和水平方向的土壓力沿底面法向和切向的分力分別為：3、計算抗滑移穩(wěn)定系數(shù) 計算表明抗滑移滿足要求。五、抗傾覆穩(wěn)定性驗算：所有力對墻趾的穩(wěn)定力矩代數(shù)和為： 所有力對墻趾的傾覆力矩代數(shù)和為： 抗傾覆系數(shù)為：六、基底應(yīng)力驗算：所有力對墻趾的力矩代數(shù)和為：所有豎直方向的力的代數(shù)和為： 所有力對墻趾的偏心距為：所有力對基底中心的偏心距為： 所以：計算表明滿足要求。七、墻身應(yīng)力驗算：取截面進行驗算。1、車輛引起的主動土壓力為：2、由填土引起的土壓力為： 3、墻身的重力計算： 分為兩部分計算：第1部分 對K點的力臂為：第2部分 對K點的力臂是：4、對K點求偏心距所有力對K點的穩(wěn)定力矩的代數(shù)和為： 所有力對K點的傾覆力矩的代數(shù)和為： 截面以上豎直力之和是： 所有力對K點的力矩的代數(shù)和為：所以，5、對底邊中心點的偏心距：6、計算法向應(yīng)力計算表明符合要求，計算表明滿足要求。7、剪切應(yīng)力計算 負值說明水平力較小，截面不會發(fā)生剪切。綜上計算所得：采用墻背垂直的重力式路肩擋土墻，墻面坡度采用1：0.35，墻頂寬度采用0.8m，墻底傾角8，埋深深度最小1.0米，其余按基底斜坡坡度1:10計時，擋土墻的強度能滿足要求。