课程设计说明书.doc
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课程设计说明书
课题名称:
学生学号:
专业班级:
学生姓名:
学生成绩:
指导教师:
课题工作时间:
至
武汉工程大学教务处制
填写说明:
1.一、二、三项由指导教师在课程设计(学年论文)开始前填写并交由学生保管;
2.四、五两项由学生在完成课程设计后填写,并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师;
3.成绩评定由指导教师按评定标准评分。
4.此表格填写好后与正文一同装订成册。
一、课程设计的任务:
(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
1
/
400
黄河JN163
58.6
114.0
1
/
600
江淮HFF3150
49.2
96.3
1
/
300
东风EQ155
26.5
56.7
2
≤3m
400
日野ZH433C
60.0
110.0
2
≤3m
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
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
调查论证
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
实践能力
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。
0.2
工作量、工作态度
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。
0.2
质量
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。
0.2
创新
工作中有创新意识;对前人工作有改进或独特见解。
0.1
9