【正文】 1 《路基路面工程》課程設(shè)計 學(xué)院：土木工程學(xué)院 專業(yè)：土木工程 班級：道路二班 姓名 ：黃葉松 指導(dǎo)教師：但漢成 二〇一五年九月 2 目 錄 一、重力式擋土墻設(shè)計 第一部分 設(shè)計任務(wù)書………………………………… …… ………… 3 （ 一）設(shè)計內(nèi)容和要求……………………………………… …… …… 3 （二）設(shè)計內(nèi)容………………………………………………… ……… 3 （三）設(shè)計資料…………………………………………………… …… 3 第二部分 設(shè)計計算書 1. 車輛換算荷載………………………………………… …………… 4 2. 主動土壓力計算………………………………… …… …………… 5 3. 設(shè)計擋土墻截面………………………………………… ………… 9 4. 繪制擋土墻縱橫截面（附圖 1） ………………………………… 30 二、 瀝青路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計 1．設(shè)計資料 …… … …… ………………………………… ………… 12 2. 軸載分析 ………………………………………………………… 12 3. 擬定路面結(jié)構(gòu)方案 ……… ……… ……………………………… 16 4. 各材料層參數(shù) ……………………………………… …… …… … 16 5. 設(shè)計指標確定 ……………………………………………… …… 17 6. 確定設(shè)計層厚度 ……………………………… …… ………… … 18 7. 底層彎拉應(yīng)力驗算……………… …………………… ……… … 21 8. 防凍層厚度驗算 … ………… … …… …………………………… 29 9. 方案可行性判定…… ……… … ………………………………… 29 10. 繪制路面結(jié)構(gòu)圖 …………… … ………………………… ……… … 31 3 一、 重力式擋土墻 第一部分 設(shè)計任務(wù)書 （一）設(shè)計的目的要求 通過本次設(shè)計的基本訓(xùn)練，進一步加深對路基路面工程有關(guān)理論知識的理解，掌握重力式擋土墻設(shè)計的基本方法與步驟。 將設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計說明書及全部設(shè)計計算圖表編好目錄，裝訂成冊。 （二）設(shè)計內(nèi)容 ①車輛荷載換算； ②土壓力計算； ③擋土墻截面尺寸設(shè)計； ④擋土墻穩(wěn)定性驗算。 （三）設(shè)計資料 1．墻身構(gòu)造 擬采用細粒水泥混凝土砌片石重力式路堤 墻 (如草圖 1)，墻高 H =？ m，墻頂寬 1b =？ m，填土高度 ，填土邊坡 1： ，墻背仰斜， 1： （ ? =— 14176。02′ ），基底傾斜 1： 5（ 0? =— 11176。 18′ )，墻身等厚 ， 0b = m。 2．車輛荷載 車輛荷載等級為公路 — Ⅱ 級，擋土墻荷載效應(yīng)組合采用荷載組合 Ⅰ 、 Ⅱ ，路基寬度 ，路肩寬度 。 3．土壤工程地質(zhì)情況 墻后填土容重 ? =18KN/m3，內(nèi)摩檫角 ? =38176。 ，填土與墻背間的摩檫角2??? ；粘性土地基，允許承載力 [ 0? ]=250Kpa，基底摩檫系數(shù) f =。 4．墻身材料 細粒水泥混凝土砌 25 號片石，砌體容重 K? =23KN/m3； 砌體允許壓應(yīng)力[ a? ]=600KPa，允許剪應(yīng)力 [? ]=100KPa，允許拉應(yīng)力 [ l? ]=60KPa。 4 第二部分 計算書正文 1. 車輛荷載換算 墻背后填土表面有車輛荷載作用，使土體產(chǎn)生附加的豎向應(yīng)力，從而產(chǎn)生附加的側(cè)向應(yīng)力。土壓力計算時，對于作用于墻背后填土表面的車輛荷載可以近似的按均布荷載來考慮，并將其換算為重度與墻后填土相同的均布土層。 （ 1）求不計車輛荷 載作時的破裂棱體寬度 B0 計算圖示如下 初步擬定 16 , 2 , 3 , m a m b m b m? ? ? ?， 查《公路設(shè)計手冊（路基）》，由表 3— 2— 1 中第五類公式知 2)( )2( aH tgaHHabA ? ??? ? 則， 039。22 3 6 ( 6 2 2 ) ta n ( 1 4 0 2 ) 0 . 3 2 8( 6 2 )A ? ? ? ? ? ? ???? 5 0 0 39。 0 0 39。3 8 ( 1 4 0 2 ) 1 9 4 2 5 8ta n 0 . 9 3 1? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? 于是有： 0( ) ( )0 .9 3 1 ( c o t 3 8 0 .9 3 1 ) ( 0 .9 3 1 0 .3 2 8 )0 .7 3 7tg tg c tg tg tg A? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 0039。()( 6 2 ) 0 .7 3 7 6 ta n ( 1 4 0 2 ) 31 .3 9 6B H a tg H tg bm??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? （ 2）求縱向分布長度 L 00 ( 2 ) 3 0 7 .0 ( 6 2 2 ) ta n 3 01 2 .7 7 1 0oL L H a tgmm? ? ? ? ? ? ? ??? L 采用 10m，其中， L0取為 （ 3）計算車輛荷載總重 Q? 車輪中心距路基邊緣 ，汽車 20 級，一輛車的總重力為 300KN。 在 0LB? 范圍內(nèi)布置車輪重 Q? ： 布置車輪的寬度 0l 0 ( ) ? ? ? ? ? 30 0 2 15 0 ( )Q KN??? 半 輛 車 重 （ 4）換算當量土層厚度 0 0 150 0 . 5 9 71 8 1 . 3 9 6 1 0QhmBL??? ? ??? 2. 主動土壓力計算 1）求破裂角 ? 假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，查《公路設(shè)計手冊（路基）》 6 000039。2 ( ) ( 2 2 )( ) ( 2 )2 3 2 0 .6 0 ( 3 0 .5 ) 6 ( 6 2 2 2 0 .6 0 ) ta n ( 1 4 0 2 )( 6 2 ) ( 6 2 2 0 .6 0 )0 .3 6 7a b h b d H H a h tgAH a H a h?? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ?? 00( ) ( ) 1 ( c ot 38 1 ) ( 1 7 )= 37 21 39。tg tg c tg tg tg A? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 現(xiàn)驗算破裂面是否交于荷載內(nèi)： 堤頂破裂面至墻踵： ( ) ( 6 2) 0. 76 3 6. 10H a tg m?? ? ? ? ? 荷載內(nèi)緣至墻踵 : 039。ta n 3 6 ta n( 14 02 ) 5b H d m?? ? ? ? ? ? ? ? 荷載外緣至墻踵 : 039。0ta n 3 6 ta n ( 1 4 0 2 ) 0 .5 7 .0 1 2b H d b m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 比較得知： 5 12??，故結(jié)果與假設(shè)相符，所選公式正確。 （ 2）求主動土壓力系數(shù) K和 K1 （ 1）中假設(shè)成立，即破裂面交于荷載內(nèi)，則采用《公路設(shè)計手冊（路基）》第二版表 321 采用第 6 類公式計算 ： 00039。0 0 39。c os( ) ()si n( )c os( 37 21 39。 38 ) ( t a n( 14 02 ) )si n( 37 21 39。 42 58 )K tg tg?? ?????????? ? ? ??? 1 039。3 2 0 . 7 6 3 2 . 8 70 . 7 6 3 ta n ( 1 4 0 2 )b a tghmtg tg ???? ? ?? ? ?? ? ? 2 039。0 . 5 0 . 9 70 . 7 6 3 ta n ( 1 4 0 2 )dtg tg??? ? ?? ? ? 3 1 2 6 7 7 6h H h h m? ? ? ? ? ? ? 0311 22221 ( 1 )22 2 2. 87 2 0. 97 2. 161 ( 1 ) 1. 62 46 2 6 6hhhaKH H H? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? 7 （ 3）求主動土壓力及作用點位置 按墻的每延米計算。 墻后土體主動土壓力： 22111 1 8 6 0 . 1 3 2 1 . 6 2 4 6 9 . 4 5 522E H K K K N?? ? ? ? ? ? ? 水平向分力： 0 39。 0 39。c os( ) 81 .7 0 c os( 14 02 19 ) 69 .1 94XE E KN??? ? ? ? ? ? ? 豎向分力： 0 39。 0sin ( ) 8 1 .7 0 sin ( 1 4 0 2 1 9 ) 6 .0 1 3YE E KN??? ? ? ? ? ? ? 因基 底 傾