路基路面课程设计完整版文档格式.doc
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2.轴载分析…………………………………………………………12
3.拟定路面结构方案………………………………………………16
4.各材料层参数……………………………………………………16
5.设计指标确定……………………………………………………17
6.确定设计层厚度…………………………………………………18
7.底层弯拉应力验算………………………………………………21
8.防冻层厚度验算…………………………………………………29
9.方案可行性判定…………………………………………………29
10.绘制路面结构图……………………………………………………31
一、重力式挡土墙
第一部分设计任务书
（一）设计的目的要求
通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。
将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。
（二）设计内容
①车辆荷载换算；
②土压力计算；
③挡土墙截面尺寸设计；
④挡土墙稳定性验算。
（三）设计资料
1．墙身构造
拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙（如草图1），墙高=？
m，墙顶宽=？
m，填土高度2.4m，填土边坡1：
1.5，墙背仰斜，1：
0.25（=—14°
02′），基底倾斜1：
5（=—11°
18′），墙身等厚，=7.0m。
2．车辆荷载
车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m，路肩宽度0.75m。
3．土壤工程地质情况
墙后填土容重=18KN/m3，内摩檫角=38°
，填土与墙背间的摩檫角；
粘性土地基，允许承载力[]=250Kpa，基底摩檫系数=0.40。
4．墙身材料
细粒水泥混凝土砌25号片石，砌体容重=23KN/m3；
砌体允许压应力[]=600KPa，允许剪应力[]=100KPa，允许拉应力[]=60KPa。
第二部分计算书正文
1.车辆荷载换算
墙背后填土表面有车辆荷载作用，使土体产生附加的竖向应力，从而产生附加的侧向应力。
土压力计算时，对于作用于墙背后填土表面的车辆荷载可以近似的按均布荷载来考虑，并将其换算为重度与墙后填土相同的均布土层。
（1）求不计车辆荷载作时的破裂棱体宽度B0
计算图示如下
初步拟定，查《公路设计手册（路基）》，由表3—2—1中第五类公式知
则，
于是有：
（2）求纵向分布长度L
L采用10m，其中，L0取为7.0m
（3）计算车辆荷载总重
车轮中心距路基边缘0.5m，汽车20级，一辆车的总重力为300KN。
在范围内布置车轮重：
布置车轮的宽度
（4）换算当量土层厚度
2.主动土压力计算
1）求破裂角
假设破裂面交于荷载内，查《公路设计手册（路基）》
现验算破裂面是否交于荷载内：
堤顶破裂面至墙踵：
荷载内缘至墙踵:
荷载外缘至墙踵:
比较得知：
，故结果与假设相符，所选公式正确。
（2）求主动土压力系数K和K1
（1）中假设成立，即破裂面交于荷载内，则采用《公路设计手册（路基）》第二版表3-2-1采用第6类公式计算：
（3）求主动土压力及作用点位置
按墙的每延米计算。
墙后土体主动土压力：
水平向分力：
竖向分力：
因基底倾斜，土压力对墙趾O的力臂为：
（4）验算荷载：
①对于挂车——100取，。
于是：
验算破裂面是否交于荷载内：
②求主动土压力系数K和K1
③求主动土压力及作用点位置
验算荷载略大于设计荷载，故挡土墙截面设计按照验算荷载进行计算。
3.设计挡土墙截面
（1）计算墙身自重及其力臂
故
（2）抗滑稳定性验算
，故抗滑移稳定性满足要求。
（3）抗倾覆稳定性验算
，故挡土墙抗倾覆稳定性满足要求。
（4）基底应力验算
为保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算。
偏心距：
因此，，地基承载力满足要求。
（5）截面应力验算
为了保证强身具有足够的强度，应根据经验选择1~2个控制断面进行验算，墙面、墙背相互平行，截面的最大应力出现在接近基底处。
①强度计算
要求：
如附图所示，选取一个截面进行验算：
1-1截面
其中，；
则挡土墙强度满足要求。
②稳定性计算
其中：
则挡土墙稳定性满足要求。
③正截面受剪时验算
则挡土墙抗剪强度满足要求。
4.绘制挡土墙纵横断面图（1:
100）。
见附图一
二、沥青路面结构设计
一、设计资料
表1交通量及荷载组成
车型
总重（KN）
前轴（KN）
后轴（KN）
后轴数
辆/日
黄河JN—150
150.60
49.00
101.60
1
1700
解放CA—10B
80.25
20.25
60.00
1200
东风EQ—140
92.00
23.70
69.20
650
日野KB—211
147.55
47.55
100.00
200
太脱拉138
211.40
51.40
160.00
2
25
上海SH130
39.50
16.50
23.00
340
跃进230
48.50
18.20
33.30
350
2010年~2015年交通量的平均年增长率为12%，2000年以后为11%。
该公路为双向四车道，路基平均填土高度1.8m，土质为中液限粘土，平均地下水位1.6m，平均冻深0.4m。
二、轴载分析
1、确定设计年限内交通量的平均增长率
根据设计资料，2010年~2015年交通量的平均年增长率为12%，2000年以后为11%。
2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算
路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ—100表示。
1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为：
表1.2轴载换算结果表（弯沉）
PI（KN）
C1
C2
Ni
N
黄河JN150
前轴
49
6.4
488.63
后轴
101.6
1821.53
解放CA10B
7.38
60
130.06
东风EQ140
23.7
7.93
69.2
131.03
日野KB211
50.44
100
51.4
8.85
160
2.2
424.90
16.5
0.86
23
0.57
18.2
1.35
33.3
2.93
N=3276.46
设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne
式中：
Ne---标准轴载累计当量作用次数
t---设计基准年限
γ---交通量年平均增长率
η---临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，取η=0.45，
第一个5年=3276.46
第二个5年
第三个5年
一个车道的累计当量轴载作用次数为：
=++=1.913，属于重级交通。
该值可用于来计算路面设计弯沉及沥青层底拉应力。
2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为：
C1’
C2’
ni
5.65
1930.18
20.16
0.01
34.18
0.52
0.12
3
3221.23
0.05
N=5412.1
第一个5年=5412.1
=++=3.161，属于特重级交通。
此数据用于进行半刚性基层层底拉应力验算。
三、拟定路面结构组合方案及厚度
方案一：
方案二：
细粒式沥青混凝土h=4cm
中粒式沥青混凝土h=5cm
粗粒式沥青混凝土h=6cm
水泥稳定碎石h=20cm
石灰土h=?
级配碎、砾石h=12cm
土基
中粒式沥青混凝土h=6cm
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