【導(dǎo)讀】段設(shè)計(jì)，重點(diǎn)解決路線、路基及防護(hù)、路面等道路主要工程的設(shè)計(jì)能力；織設(shè)計(jì)的能力、進(jìn)行工程量計(jì)算和對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行分析計(jì)算等實(shí)際問題的能力；施工中必須具備的全局觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，路基擋土墻設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析等；正確繪制工程設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)文件的編制方法，并繪制施工圖。2月18日~6月6日（16周），進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)；6月9日~6月13日（1周），進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)閱、審閱工作；通過調(diào)查研究和分析討。論，掌握所設(shè)計(jì)課題的有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、使用功能及質(zhì)量要求。

　　

【正文】 的處理比較簡便，因此，在軟弱地基上修筑加筋土擋土墻效果比較好，有地形圖可知， K2+480～ K2+600 段 34 處，河流地段，因此可設(shè)計(jì)加筋擋土墻。 作用及要求 （ 1）通 過填土與拉筋的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定填土 （ 2）加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應(yīng)地基輕微的變形，在軟弱地基上修筑時(shí)，由于拉筋在填筑過程中逐層埋設(shè)，所以，因填土引起的地基變形時(shí)加筋土擋土墻的穩(wěn)定性影響比其他結(jié)構(gòu)物小 （ 3）加筋土擋土墻具有一定的柔性，抗震性強(qiáng) （ 4）加筋土擋土墻節(jié)約用地，造型美觀 （ 5）加筋土擋土墻造價(jià)比較低，與鋼筋混凝土擋土墻相比，可減少造價(jià)一半左右；與石砌擋土墻比較，也可節(jié)約 20% 要求：拉筋長度不宜小于 3 m ，填料應(yīng)易于填筑與壓實(shí)，能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力，滿足化學(xué)和電 化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，水穩(wěn)定性要好，拉筋抗拉能力強(qiáng)，延伸率小，不易產(chǎn)生脆性破壞，耐腐蝕和耐久性能好，要具有一定的柔性，使用壽命長，施工簡便；墻面板不僅要具有剛度，還要具有一定的強(qiáng)度和柔性；加筋擋土墻的墻面板應(yīng)有一定的埋置深度 截面應(yīng)力驗(yàn)算 墻面墻背平行，截面最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基地處，由基底力驗(yàn)算可知偏心距及基底應(yīng)力滿足地基承載力要求，故墻身截面應(yīng)力也能滿足要求 擬修建一座路肩式加筋擋土墻，沉降縫間距采用 15m ，擋土墻高度 ，無頂部填土，其設(shè)計(jì)資料如下： （ 1）路基寬度 26m （ 2） 荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路Ⅰ級(jí) （ 3）面板為 ? 十字型混凝土板，板厚 18cm ，混凝土強(qiáng)度為 C20 （ 4）筋帶采用聚丙乙烯工帶，帶寬 19mm，厚為 ，容許拉應(yīng)力 ? ? KPa5001 ?? ，摩擦系數(shù) ?f （ 5）筋帶結(jié)點(diǎn)的水平間距 mSx ? ，垂直間距 mSy ? （ 6）填土與地基土相同， 容重 1 18 /KN m? ? 內(nèi)摩擦角為 30???，粘聚力為 10c KPa? ，填土與墻背間的摩擦角 152?? ? ? ? ， 地基容許承載力 ? ?0 450KPa? ? ，按荷載組合 II進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算 由《路 基路面工程》 P124 知車輛活載引起的附加土側(cè)壓力按等代均布土層厚度計(jì)算： 0 ? 其中： q 為附加荷載強(qiáng)度，由表 61 內(nèi)插計(jì)算得 q 35 計(jì)算汽車 —— 20 級(jí)荷載重力作用下等代土層厚度 ch （ 1）計(jì)算荷載布置長度 0B 已知汽車 —— 20 級(jí)重車的前后軸距 39。 ? 車輪接地長度 39。0 339。 39。 ta n 3 0 5 . 4 0 . 2 4 . 5 8 . 23B L a H m? ? ? ? ? ? ? ? ? 由于加筋擋土墻分段長度為 15m,故取 39。0 ? （ 2） 計(jì)算荷載布置寬度 0L 根據(jù)規(guī)范，擋土墻在進(jìn)行內(nèi)部穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)首先判斷活動(dòng) 區(qū)是否進(jìn)入路基寬度，據(jù)此決定 0L 的取值，由于 39。 b ma m? ? ? ?所以破裂面進(jìn)入路基訂，此時(shí) Hb 取 =,即 ? 0L 取路基寬度， 0L =26m 該寬度內(nèi)布置六列車隊(duì) 等代土層厚度的計(jì)算 0 0 16 3 0 0 0 .4 78 .2 2 6 1 8c GhmBL ? ?? ? ???? 計(jì)算汽車 —— 20 級(jí)荷載重力作用下等代土層厚度 ch （ 1）計(jì)算荷載布置長度 0B 已知汽車 — 100 級(jí)重車的前后軸距 39。 2 ? ? ? ?， 39。 車輪接地長度 39。0 339。 39。 ta n 3 0 6 . 4 0 . 2 5 4 . 5 9 . 23B L a H m? ? ? ? ? ? ? ? ? 由于加筋擋土墻分段長度為 15m,故取 39。0 ? （ 2） 計(jì)算荷載布置寬度 0L 根據(jù)規(guī)范，擋土墻在進(jìn)行內(nèi)部穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)首先判斷活動(dòng)區(qū)是否進(jìn)入路基寬度，據(jù)此決定 0L 的取值，由于 39。 b ma m? ? ? ?所以破裂面進(jìn)入路基訂，此時(shí) Hb 取 =,即 ? 0L 取路基寬度， 0L =26m 根據(jù)規(guī)范，平板掛車在該寬度內(nèi)布置一輛車，等代土層厚度的計(jì)算如下： 36 0 0 15 3 0 0 0 .1 29 .2 2 6 1 8c G mBLh ? ?? ? ???? 綜上所說取 mh ? bH=HhcH2H1圖10 加 筋式擋土墻計(jì)算示意圖一筋帶所受拉力計(jì)算： 路肩式擋土墻的筋帶所受拉力為： yxciii SShhKT )( 11 ?? ?? 其中： iT ――第 i單元筋帶所受的拉力 1? ――加筋體上填土容重 iK ――第 i層筋帶處的土壓力系數(shù) 靜止土壓力系數(shù)： i n1s i n10 ?????? ?K 主動(dòng)土壓力系數(shù)：312452 ??????? ??? ?? tgK 由規(guī)范（ ），當(dāng) mhi 6? 時(shí)， 6)61(0 iaii hKhKK ???? mhi 6? 時(shí)， 31?? ai KK xS ， yS ――筋帶水平與垂直方向的計(jì)算間距 xS = , yS = 37 計(jì)算結(jié)果如下表： 加筋層號(hào) hi(m) Ki ih1? ch1? SxSy Ti 1 2 3 4 5 27 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 計(jì)算筋帶設(shè)計(jì)斷面及每束筋帶根數(shù) 筋帶設(shè)計(jì) 面積可由公式計(jì)算： ? ?11000?KTiAi ?? 其中： ? ? MPa501 ?? 查規(guī)范知筋帶的容許應(yīng)力系數(shù) K= 。 筋帶面積計(jì)算 拉筋層號(hào) 拉力 iT 斷面面積 iA 拉筋總寬度 ib 1 2 3 4 5 6 7 8 38 9 10 11 12 13 14 15 設(shè)計(jì)筋帶長度和根數(shù)計(jì)算 筋帶長度確定由規(guī)范（ ）確定： i2i1i LLL ?? ? ? )(211 ciiiifi hhfb TKL ?? ?? 其中： ]K[ f — 筋帶要求抗拔穩(wěn)定系數(shù)，查規(guī)范表 知荷載組合為Ⅰ時(shí)筋帶抗拔安全系數(shù)為 ； f — 筋帶與填料的似摩檫系數(shù)， ib — 第 i 單元筋帶寬度總和。 L2i— 活動(dòng)區(qū)筋帶長度（ m），按下式計(jì)算 當(dāng) 1i Hz0 ?? 時(shí)， mbL Hi ?? ， 當(dāng) HzH i1 ?? 時(shí)，??? tg zHL ii2 其中： ? —— 簡化破裂面的傾斜部分與水平面夾角，采用 45176。 +2? =60176。； Hb —— 簡化破裂面的垂直部分與墻面板背面距離，采用 ； mbH H n2 ?? ? mHHH ????? 確定墻體斷面筋帶長度及筋帶數(shù)量 每根筋 帶寬 19 mm, 厚 1mm 由上表看出，各層筋帶長度自上而下逐漸減少，而且第一層筋帶長度與最低層筋帶長度相差很大，考慮到施工方便，各層筋帶長度應(yīng)取一致，即采用矩形斷面，為此各筋帶長度采用 ， 各層拉筋要求抗拔系數(shù)： 112 iifiifb ZKLT?? 式中符號(hào)與前面相同， fK 的計(jì)算結(jié)果匯于下表： fK 計(jì)算結(jié)果表 表 19 39 筋帶 編號(hào) )(miZ Ti (KN) 筋帶總長度)(mLi 筋帶錨固長度)(1 mLi 活動(dòng)區(qū)筋帶長度)(2 mLi 設(shè)計(jì)斷面面積)( 2mmAi 筋帶總寬度)(mbi r1Zi 01h? 抗拔 系數(shù) Kf 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 6 10 6 11 6 12 6 13 6 14 6 15 6 0 由上表可知： ? ? ?? ffff KKKK 、 ,不滿足，故應(yīng)增加筋帶寬度： ? ? )(20111 hZfLTKbiiifi ?? ?? mmb ??? ?? mmb ??? ?? mmb ??? ?? 確定墻體斷面，筋帶寬度和筋帶數(shù)量。每根筋帶寬 19mm。計(jì)算的結(jié)果匯于下表。 筋帶斷面，根數(shù)，寬度計(jì)算表 表 20 筋帶編號(hào) 筋帶寬度 計(jì)算根數(shù) 調(diào)整后根數(shù) 調(diào)整后筋帶 總寬度 調(diào)整后的 fK 1 2 38 40 2 2 38 3 2 38 4 2 38 5 3 57 6 3 57 7 3 57 8 3 57 9 4 76 10 4 76 11 4 76 12 4 76 13 4 76 14 5 95 15 5 95 調(diào)整后一切滿足 面板厚度驗(yàn)算 , mSmS yx ?? 查規(guī)范表 ，得混凝土標(biāo)號(hào)為 C20時(shí)，混凝土容許拉應(yīng)力提 高系數(shù) ? 。 面板承受均布荷載的簡支梁按下式計(jì)算其最大彎矩： 8max QLaM ? 其中 Q按規(guī)范公式（ ）計(jì)算，拉力 T 選用第 15 層筋帶的拉力 L按 Sx取值面板計(jì)算，寬度 a按 Sy取值 , YXiSS ? ??? mKN /? mkNQLM / 2m a x ?????? 由規(guī)范公式（ ）可以計(jì)算出板厚， ? ?aK M60t wtmax?? 41 ?? ?? ? 本設(shè)計(jì)板厚為 18cm，大于計(jì)算板厚，滿足要求。 基底底面地基應(yīng)力驗(yàn)算 ][6 2m a x ?? KLMLN ??? （ a） 06 2m in ??? LMLN? (b) 其中： max? ――基礎(chǔ)底面地基最大壓應(yīng)力 min? ――基礎(chǔ)底面地基最小壓應(yīng)力 N――作用在基底的垂直合力 M――作用在基底的彎矩 K――地基土容許承載力提高系數(shù) ??? ― ―修正后地基土容許承載力 計(jì)算簡圖如下： h1HP aEP b 加筋式擋土墻計(jì)算示意圖二 （ 1）基底面上垂直力 N 換算荷載及土體重：加筋土擋墻重： mKNW / ????? 加筋土擋墻重： mKNW / ????? 所以 N=W1+W2=（ 2）加筋土擋墻背水平的土壓力 42 31)23045(2 ????? tgK ? 路基頂面處水平應(yīng)力： ???? oa hKP ?? ? 路基底面處水平應(yīng)力： ? ? KP