课程设计说明书Word下载.doc

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（一）任务

学生在学完《路基路面工程》课程及相关专业课后，在教师指导下能够独立完成重力式挡土墙设计、道路的沥青混凝土路面结构设计和水泥混凝土路面结构设计。

通过课程设计，使学生能够运用并巩固所学的理论知识，培养学生进行挡土墙设计、路面结构设计分析问题和解决问题的能力。

1、挡土墙设计基本资料

⑴墙身构造：

拟采用浆砌片石重力式路堤墙，如图所示。

墙高H＝7m，填土高a=2m，填土边坡1：

1.5，墙背仰斜，1：

0.25（α＝-14°

02´

），墙身分段长度为10m。

⑵车辆荷载：

设计荷载：

汽车－20级；

验算荷载：

挂车－100。

⑶土壤地质情况：

墙背填土容重γ＝18KN/m3，计算内摩擦角Ф＝35°

，填土与墙背间的摩擦角δ＝Ф/2；

粘性土地基，容许承载力［σ0］＝250KPa，基底摩擦系数f＝0.30。

⑷墙身材料：

2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重γK＝22KN/m3；

按原“规范”砌体容许压应力［σa］=600KPa，容许剪应力［ζ］＝100KPa，容许拉应力［σW］＝60KPa。

2、水泥混凝土路面结构设计资料

公路自然区划Ⅳ区拟新建一条水泥混凝土路面一级公路，路基为含砂低液限粘土。

据交通调查得知，交通量年平均增长率为8%，设计年限使用初期标准轴载日作用次数为15000。

试设计该路面厚度。

3、沥青混凝土路面结构设计资料

某高速公路地处Ⅱ2区，为双向四车道，设计年限15年，拟采用沥青路面结构进行施工图设计；

一般路基处于中湿路段，土质为中液限粘土，填方路基高1.8m，地下水位距路床2.4m；

沿线有碎石场，附近河流有中、粗砂，筑路材料丰富；

根据现有交通量调查，使用年限内交通量年平均增长率8%，预计路面竣工后第一年的交通量及车辆组成如下表（下表中的数据为双向双车道调查的结果），现拟定路面结构为：

4cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+水泥稳定碎石？

+16cm天然砂砾，试计算设计层厚度。

车型

前轴重（KN）

后轴重（KN）

后轴数

后轴距

辆/日

黄河JN151

48.3

100.3

1

/

300

解放CA15

21.0

70.4

400

黄河JN163

58.6

114.0

600

江淮HFF3150

49.2

96.3

东风EQ155

26.5

56.7

2

≤3m

日野ZH433C

60.0

110.0

200

（二）基本内容

1、挡土墙设计

⑴车辆荷载换算：

利用有关设计手册中的相应公式，首先进行车辆荷载换算，包括计算荷载、验算荷载。

⑵计算主动土压力：

利用有关设计手册中的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向及作用点。

⑶拟定墙身尺寸

⑷挡土墙验算：

进行挡土墙稳定性验算，包括抗滑稳定性验算，抗倾覆稳定性验算，基底应力及合力偏心距验算和墙身截面应力验算。

⑸绘制挡土墙布置图：

根据最后确定的挡土墙的尺寸，画出挡土墙的布置图。

2、水泥混凝土路面设计

⑴计算设计基准期内设计车道上的累计当量轴次：

首先按照《规范》或教材中的公式计算设计基准期内设计车道上的累计当量轴次Ne。

⑵拟定路面结构组成，确定材料参数，计算基层顶面的当量回弹模量：

根据设计者的经验及《规范》或教材的相应规定，先初拟路面结构并确定材料参数，并计算基层顶面的当量回弹模量Et。

⑶确定水泥混凝土的设计抗弯拉强度fcm及混凝土的弯拉弹性模量Ec。

⑷水泥混凝土路面板厚设计及验算：

计算荷载疲劳应力和温度疲劳应力，确定可靠度系数γr，根据相应的公式检验初拟路面结构是否满足规范要求，如果不满足要求，应重新拟定路面结构并进行计算，直到满足要求为止，并用HPDS2003公路路面设计程序系统进行验算，最后画出选定的路面结构图。

3、沥青混凝土路面设计

⑴计算设计年限内设计车道上的累计当量轴次和设计弯沉值：

首先按照《规范》中的轴载换算公式进行轴载换算，并计算设计基准期内设计车道上的累计当量轴次Ne和设计弯沉值Ld。

⑵按照路基土类型和干湿类型，确定土基回弹模量值E0。

⑶拟定设计层厚度，确定各结构层材料的设计参数。

⑷根据设计弯沉值计算路面厚度，并进行层底拉应力验算：

用HPDS2003公路路面设计程序系统进行设计计算，计算设计弯沉值和各层容许拉应力、层底拉应力，直到满足要求为止，最后画出选定的路面结构图。

指导教师签字：

胡小弟　　教研室主任签字：

黄敏

2014年5月28日2014年5月28日

二、进度安排：

发题：

2014年5月28日，2014年6月15日将所有设计成果装订成册后上交。

（1）第1～2天熟悉资料并收集相关参考书籍

（2）第3～10天挡土墙设计计算

（3）第11～13天水泥混凝土路面结构设计

（4）第14～16天沥青混凝土路面结构设计

三、应收集资料及主要参考文献：

1、课程教材《路基路面工程》（第三版），邓学均编著，人民交通出版社，2007年

2、《公路路基设计规范》（JTGD30-2004），北京：

人民交通出版社，2004年

3、《公路挡土墙设计与施工技术细则》，中交第二公路勘察设计研究院有限公司主编北京：

人民交通出版社2008

4、公路设计手册《路面》（第三版），姚祖康主编北京：

人民交通出版社，2006年

5、《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006），北京：

中华人民共和国交通部发布，2006年

6、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002），北京：

中华人民共和国交通部发布，2002年

四、课程设计摘要：

五、课程设计的设计体会：

六、成绩评定：

指导教师评语：

指导教师签字：

年月日

项目

评价

调查论证

工作量、工作态度

实践能力

分析、解决问题能力

质量

创新

得分

七、答辩记录：

答辩意见及答辩成绩

答辩小组教师（签字）：

年月日

总评成绩：

课程设计评审标准（指导教师用）

评价内容

具体要求

权重

能独立查阅文献和从事其他调研；

能提出并较好地论述课题的实施方案；

有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。

0.1

能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。

如装置安装、调试、操作。

0.2

分析解决问题能力

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；

能正确处理实验数据；

能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；

工作作风严谨务实。

综述简练完整，有见解；

立论正确，论述充分，结论严谨合理；

实验正确，分析处理科学；

文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；

论文结果有应用价值。

工作中有创新意识；

对前人工作有改进或独特见解。

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