路基路面课程设计资料Word格式文档下载.docx

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墙高H=5m；

墙顶填土高a=3m。

1.2设计任务

（1）车辆荷载换算；

（2）计算墙后主动土压力及其作用点位置；

（3）设计挡土墙截面，墙顶面宽度和基础埋深应符合规范要求，进行抗滑力稳定性验算及抗倾覆稳定性验算；

（4）基础稳定性验算与地基承载力验算；

（5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。

1.3设计参数

1.3.1几何参数

墙高H=5m，取基础埋深,墙身纵向分段长度；

墙背仰斜坡度1:

0.25，，墙底倾斜度，倾斜角；

墙顶填土高度，填土边坡坡度1:

1.5，，汽车荷载边缘距路肩边缘.

1.3.2力学参数

墙后砂性土填料内摩擦角填料与墙背外摩擦角5，填土容重；

墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重,砌体容许压应力,砌体容许拉应力；

地基容许承载力.

1.4车辆荷载换算

按墙高确定的附加荷载强度进行计算，查表6-5得q=16.25KN

1.5主动土压力计算

1.5.1计算破裂角

直线型仰斜墙背，且墙背倾角较小，不会出现第二破裂面

先假定破裂面位置通过荷载中心，按此进行计算并验算。

A=3m,d=0.5m,H=5m,,b=4.5m,,,

,

=19.25

令A==0.49，

则=0.895或-2.485

堤顶破裂面至墙踵：

荷载内侧至墙踵：

6.25m

荷载外侧至墙踵：

=8.52m

因，故破裂面交与荷载中部，假设正确。

1.5.2计算主动土压力

（3）主动土压力作用点位置

因墙底倾斜，将修正为

墙前的被动土压力为偏于安全，忽略不计！

1.6挡土墙计算

1.6.1拟定挡土墙顶宽

经试算，去挡土墙顶宽=2m

1.6.2抗滑力稳定性验算

，查表6-11得，=1.4

，

墙身自重：

，

作用于墙底（即基底）的竖向力，

=2.269>

0,满足要求

抗滑稳定系数，满足抗滑要求。

1.6.3抗倾覆稳定性验算

，很安全，满足要求。

1.6.4基底应力及合力偏心距验算

墙底斜宽：

基底合力偏心距：

，

1.6.5地基承载力验算

，满足要求。

1.6.6墙身强度验算

墙面、墙背相互平行，截面最大应力出现在接近基底处。

偏心距和基底应力满足要求，墙身截面剪应力拉应力也能满足要求，可不检验。

2边坡稳定性设计

2.1初始条件：

路线经过区域路基填土为粘土，边坡为梯形边坡，分两级，土力学的指标：

塑限14%，液限27%，含水量19%，天然容重18KN/m3，粘聚力19KPa，内摩擦角28°

，公路按一级公路标准，双向四车道，设计车速为80Km/h，路基宽度为24.5m，荷载为车辆重力标准值550KN，中间护坡道取2m，车道宽度3.75m，硬路肩2.5m，土路肩0.75m，进行最不利布载时对左右各布3辆车。

2.2汽车荷载当量换算

按荷载最不利布置条件，取单位长度路段，将车辆荷载换算成相当于路基沿途层厚度，以表示，计入滑动体的重力总去。

=

式中：

ho—行车荷载转换高度

L—前后轮最大轴距，对于标准车辆荷载为12.8m。

N—并列车辆数，取6。

Q—辆车的重量（标准车辆荷载为550KN）。

γ—路基填料的重度（KN/m3）。

B—荷载横向分布宽度，表示如下：

B=Nb+（N－1）m+d

b—后轮轮距，取1.8m。

M—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m。

D—轮胎着地宽度，取0.6m。

计算：

B=6×

1.8+5×

1.3+0.6=17.9m

==0.8m

计算高度：

15.8m

2.3圆弧滑动面条分法分析

2.3.1按4.5H线法确定圆心位置。

平均坡度

查表4-1得，

式中------各土条的法向分力，。

------各土条的切向分力有正负之分，。

------各土条的重心与圆心连线对竖轴y的夹角，用CAD确定。

L------滑动面圆弧全长，用CAD确定。

2.3.2

2.3.3

2.3.4

2.3.5

2.3.6

画出关于K值的折线图

K1= 

2.343；

K2= 

1.650；

K3= 

1.890；

K4= 

2.154；

K5= 

1.986

易知：

因此该边坡稳定性符合要求。

3沥青混凝土路面设计

3.1设计资料

第二部分第五套设计资料

题：

海南省东部二级公路沥青路面设计

海南省东部（IV区）某新建双向2车道二级公路，拟采用沥青混凝土路面，行车道中央划双线分隔。

路基土为粘性土，地下水位为－0.8m，路基填土高度0.5m，预计通车初年的交通量如下：

车型

黄河JN163

江淮AL6600

东风EQ140

东风SP9250

北京

BJ130

交通量（辆/d）

390

440

240

250

460

交通量年平均增长率7.3％，沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。

3.2轴载换算

3.2.1代表轴载：

汽车车型

前轴重（KN）

后轴重（KN）

后轴数

后轴轮组数

后轴距（m）

日交通量（辆/d）

58.6

114

1

2

17

26.5

23.6

69.3

50.7

113.3

3

4

北京BJ130

13.4

27.4

3.2.2换算公式

轴载换算以弯沉值和沥青层的层底拉力和半刚性材料的层底拉力为设计标准。

（1）当以设计弯沉值为指标和沥青层的层底拉力验算

式中：

—标准轴载的当量轴次（次/日）

各种被换算车辆的作用次数（次/日）

标准轴载（KN）

——各种被换算车型的轴载（KN）

轴数系数

轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1四轮组为0.38。

当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，此时轴数系数为1，当轴间距小于3m时，双轴或多轴按+1.2（m-1）计算。

（2）当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算

—轴数系数

—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组18.5，四轮组0.09

对于轴间距小于3m的双轴或多轴的轴数系数按=1+2（m-1）计算。

轴载换算结果表（弯沉）

（）

（次/日）

前轴

6.4

244.1

后轴

689.6

1.27

1.36

2.874

48.69

83.35

430.37

0.47

1.65

1503.73

轴载换算结果表（半刚性材料结构层的层底拉应力）

1112.5

0.01

12.77

678.86

0.015

1804.16

注：

轴载小于50kN的轴载作用不计；

3.2.3设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次：

（1）设计年限累计当量标准轴载数公式：

式中：

Ne——设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次；

t——设计年限（年）；

N1——路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）；

r——设计年限内交通平均增长率（%）；

η——与车道数有关的车辆横分布系数，简称车道系数；

双向两车道二级公路，查表得，取=0.65，t=12年，r=7.3%

换算方法

沥青层的层底拉力验算时

半刚性材料的层底拉力验算时

累计交通轴次

6495698

7793473

根据沥青路面交通等级的划分，可知为中等交通等级。

3.3确定土基回弹模量

该路段处于Ⅳ7区，为粘质土，处于干燥状态，拟定稠度为1.10，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”查得土基回弹模量为40MPa。

3.4结构组合与材料选取

3.4.1拟定路面结构层厚度

根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。

路面结构面层采用沥青混凝土（12cm），基层采用二灰稳定砂砾（取30cm）,底基层采用石灰土（厚度待定）。

面层采用三层式沥青面层，表层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度3cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），下面层采用粗粒式密级配混凝土（厚度5cm）。

3.4.2各层材料的抗压模量和和劈裂强度

查表得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。

计算结构层厚度时，抗压模量应取200C的模量，各值均取规范给定范围的中值，因此得到200C的抗压模量：

细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa，中粒式密级配混凝土为1200MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为1000MPa水泥碎石为1500MPa，水泥石灰砂砾土层为1000MPa。

各层材料的劈裂强度：

细粒式密级配沥青混凝土为1.4Mpa，中粒式密级配沥青混凝土为1.0Mpa，粗粒式密级配沥青混凝土为0.8Mpa，水泥碎石为0.5MPa，水泥石灰砂砾土层为0.35MPa。

3.5设计指标的确定

1）设计弯沉什公式：

——设计弯沉值；

——设计年限内一个车道累计当量标准轴载通行次数；

——公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三四级公路为1.2；

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