【正文】 1 《路基路面工程》課程設(shè)計(jì) 學(xué)院：土木工程學(xué)院 專業(yè)：土木工程 班級(jí)：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(jì) 第一部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………… …… ………… 3 （ 一）設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求……………………………………… …… …… 3 （二）設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………………………… ……… 3 （三）設(shè)計(jì)資料…………………………………………………… …… 3 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書 1. 車輛換算荷載………………………………………… …………… 4 2. 主動(dòng)土壓力計(jì)算………………………………… …… …………… 5 3. 設(shè)計(jì)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(jì) 1．設(shè)計(jì)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(jì)指標(biāo)確定 ……………………………………………… …… 17 6. 確定設(shè)計(jì)層厚度 ……………………………… …… ………… … 18 7. 底層彎拉應(yīng)力驗(yàn)算……………… …………………… ……… … 21 8. 防凍層厚度驗(yàn)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(jì)任務(wù)書 （一）設(shè)計(jì)的目的要求 通過本次設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，進(jìn)一步加深對(duì)路基路面工程有關(guān)理論知識(shí)的理解，掌握重力式擋土墻設(shè)計(jì)的基本方法與步驟。 將設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明書及全部設(shè)計(jì)計(jì)算圖表編好目錄，裝訂成冊(cè)。 （二）設(shè)計(jì)內(nèi)容 ①車輛荷載換算； ②土壓力計(jì)算； ③擋土墻截面尺寸設(shè)計(jì)； ④擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （三）設(shè)計(jì)資料 1．墻身構(gòu)造 擬采用細(xì)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(jí)為公路 — Ⅱ 級(jí)，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(xì)粒水泥混凝土砌 25 號(hào)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(jì)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(jì)算時(shí)，對(duì)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(jì)車輛荷 載作時(shí)的破裂棱體寬度 B0 計(jì)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(jì)手冊(cè)（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(zhǎng)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(jì)算車輛荷載總重 Q? 車輪中心距路基邊緣 ，汽車 20 級(jí)，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(dāng)量土層厚度 0 0 150 0 . 5 9 71 8 1 . 3 9 6 1 0QhmBL??? ? ??? 2. 主動(dòng)土壓力計(jì)算 1）求破裂角 ? 假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，查《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)（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(yàn)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(dòng)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(jì)手冊(cè)（路基）》第二版表 321 采用第 6 類公式計(jì)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(dòng)土壓力及作用點(diǎn)位置 按墻的每延米計(jì)算。 墻后土體主動(dòng)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