路基路面工程课程设计模板p14.docx

1、路基路面工程课程设计模板p14路基路面工程课程设计模板一、路基部分题目：重力式挡土墙设计一、设计资料1、工程概况拟建南宁机场高速公路(城市道路段)K2+770右侧有一清朝时代的房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离砖长的距离大约为4m。2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图：图1 道路和房子平面示意图图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm） 图3 道路纵断面图 图4 地质剖面图 图5 挡土墙参考剖面图（单位：cm）3、房子附近地质情况见地

2、质剖面图，砖厂附近地面较大范围(包括路基范围)内为平地。4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度2=20kN/m3，换算内摩擦角=35。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20。砌体极限抗压强度为700kPa，弯曲抗拉极限强度为70kPa，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。二、计算过程：1、道路纵断面计算： 由已知R=13500m，i1=1.0%，i2=-0.75%得：=i2-i1=-0.75%-1.0%=-1.75%L=R=135001.75%=236.25mT=L/2=236.2

3、5/2=118.125mE=T/4=118.1251.75%/4=0.517m由已知条件可知：k2+782处路肩边缘高程与地面高程高差最大取该处的挡土墙进行设计求k2+782设计高;竖曲线起点桩号：k2+900-118.125= k2+781.875竖曲线起点高程：117.85-1.0%118.125=116.67m竖曲线终点桩号：k2+900+118.125= k3+018.125竖曲线终点高程：117.85-0.75%118.125=116.96mk2+781.875 k2+782 k2+900该桩点位于前半个竖曲线上该点投影在直线上的高程H1=112.85+1.0%(k2+782-k2+

4、400)=116.67my=x-2/(2R)=(k2+782-k2+781.875)2/(213500)=0.000000578m路肩边缘设计高H=116.67-1.5%(30-5)+0.2+3.51.5%=116.55m路肩边缘与地面的高差h=116.55-106.50=10.05m2、挡土墙与房子、路中线的平面位置关系如下图所示：其中挡土墙墙脚边距离房子的距离都为4m，房子墙角距八字墙的距离为4.17m挡土墙在水平平面上与路中线平行，在竖直平面上与路线纵坡平行取k2+782处的挡土墙进行设计3、通过试算，初步拟定的挡土墙墙身断面尺寸如下：由上图可知：a=10.05-4.22=5.83m b

5、=15-1.2-4.220.25-4=8.745m H=4.22+0.78+2.5=7.5m4、作用在挡土墙上的主动土压力计算：由设计资料已知：填土的内摩擦角为=35o，墙背与填土的摩擦角为=20o由挡土墙墙身断面简图已知：墙背倾斜角为=arctan0.4/1=21.8o 基底倾角为=arctan1/5=11.3o利用库仑理论求主动土压力：假设破裂面交于路肩内：1 求破裂角=+=35o+21.8o+20o=76.8oAo=(a+H)2/2=(5.83+7.5)2/2=88.844，Bo=a*b/2-H(H+2a)tan/2=5.838.745/2-7.5(7.5+25.83)tan21.8o/

6、2=-3.2465、挡土墙的验算：抗滑稳定性验算：荷载组合为，则Q1=1.4，根据已知条件，查表取基底摩擦系数=0.3，Tan0= 6、墙身截面强度验算7、挡土墙的布置挡土墙通常是在路基横断面图和墙趾纵断面上布设，个别复杂的挡土墙还应作平面布置。、挡土墙的横向布置横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容为确定断面形式，选择挡土墙的位置。、挡土墙的纵向布置挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上布设，布置后绘成挡土墙正面图。、平面布置在平面图上应标示挡土墙与路线平面位置的关系，与挡土墙有关的地物、地貌等情况。8、挡土墙的排水设施挡土墙应设置完善的排水设施，以疏干墙后填料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积

7、水，使墙身承受额外的静水压力；消除粘性土填料因含水率增加而产生的膨胀压力；减小季节性冰冻地区填料的冻胀压力。挡土墙排水设施有地面排水和墙身排水。地面排水可设置地面排水沟，以截留地表水，防止地表水渗入墙背填料或地基。墙身排水是为了迅速排除墙后积水。该处设计的挡土墙墙身为浆砌块石，属于非干砌挡土墙，所以在该挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔。该处取8cm直径的圆孔作为泄水孔，该挡土墙为重力式挡土墙。所以应沿墙高和墙长设置泄水孔，且泄水孔应具有向墙外倾斜的坡度，其间距为3.0m，最下排泄水孔的底部应高出地面0.3m。为了使八字墙的张角为30o，且使得房子墙角距离八字墙大于等于4m，则挡土墙在

8、K2+766和K2+782两处要向外各延伸2.5m才能满足上述要求。此时，房子墙角距离八字墙距离为4.17m。所以该路段挡土墙总墙长为21m。由于该路段墙长为21m，地面以上最大墙身高为4.24m（位于K2+784.5处），由计算得出K2+763.5处的地面以上墙身高为4.22-1.0%（K2+782-K2+763.5）=4.035m。所以该路段挡土墙设两排泄水孔，总共13个泄水孔。9、挡土墙变形缝为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置伸缩缝。重力式挡土墙一般沿墙长1015m或与其他建筑物连接处应设置伸缩缝，在该路段可将伸缩缝和沉降缝设为一处。由于该路段墙长21m，所以在挡土墙中段全高设置变形缝，其宽度取0.03m，缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度不应小于0.15m。参考资料公路路基设计规范（JTG D30-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）公路挡土墙设计与施工技术细则路基设计手册路基路面工程（第三版）（邓学钧 主编）