******高速公路第一标段
K2+040～K2+350段左侧路基及K3+460～K3+760段右侧路基
稳定性计算书
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***交通规划设计院
二零零*年*月
***高速公路第一标段
K2+040～K2+350段左侧路基及K3+460～K3+760段右侧路基稳定性计算书
一、计算依据
1、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）；
2、施工图设计横断面图；
3、勘察报告。
二、稳定性验算
三、结论及建议
1、K2+040～K2+350左侧路基稳定性不能满足规范要求，存在安全隐患，建议挖除软弱层，采用加筋法及坡脚反压进行加固，并增加排水措施；
2、K3+460～K3+760右侧路基坡脚存在亚粘土及淤泥等软弱层，稳定性不能满足规范要求，存在严重的安全隐患，建议挖除亚粘土及淤泥等软弱层，采用加筋法及坡脚反压进行加固。
四、稳定性验算
（一）K2+040～K2+350左侧路基1、K2+140断面
（二）K3+460～K3+760右侧路基1、K3+700断面
2、K3+760断面
用横断面面积计算计算方法有积距法、坐标法、几何图形法、数方格法、求积仪法等，通常采用积距法和坐标法。 1.积距法： 即将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形，每个小条块的面积近似按每个小条块中心高度与单位宽度的乘积：Ai=b hi 则横断面面积：A =b h1+b h2 +b h3 +… +b hn =b∑ hi 当 b = 1m 时，则 A 在数值上就等于各小条块平均高度之和∑ hi 。 2.坐标法： 若已知断面图上各转折点坐标（xi,yi）, 则断面面积为： A = [∑（xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2 坐标法的计算精度较高，适宜用计算机计算。 二、土石方数量计算 路基土石方数量在工程上通常采用近似方法计算。 1．平均断面法 即假定相邻断面间为一棱柱体，则其体积为： V=（A1+A2） 式中：V —体积，即土石方数量（m3）； A1、A2 —分别为相邻两断面的面积（m2）； L —相邻断面之间的距离（m）。 公路上常采用平均断面法计算，但其精度较差，只有当A1、A2相差不大时才较准确。 2．棱台体积法
当A1、A2相差较大时，则按棱台体公式计算： V= (A1+A2) L (1+ ) 式中：m = A1 / A2 ，其中A1 ＜A2。 此方法精度较高，应尽量采用。 计算路基土石方数量时，应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积；桥头引道的土石方，可视需要全部或部分列入桥梁工程项目中，但应注意不要遗漏或重复；小桥涵所占的体积一般可不扣除。 路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积（填方扣除、挖方增加）。 路基工程中的挖方按天然密实方体积计算，填方按压实后的体积计算，各级公路在土石方调配时注意换算。 （第一个桩号挖方面积+第二个桩号挖方面积）/2=平均挖方面积，用平均挖方面积×长度=挖方体积。 宽度×厚度×长度＋每层放坡增加的方量（根据坡度来进行计算）。20(长）×3（宽）×0.5（厚）的道路，放坡1：3，每30cm一层。解：路基填方：20*3*0.5=30立方 坡度增加方量：20×0.75（坡度相同的情况下，可以取平均值）×0.25×2＝7.5立方 合计方量：37.5立方。 2 工程量计算规则 2.1共性计量规则 2.1.1土石方数量以体积计算时，开挖与运输数量以天然密实体积计算，填筑数量以压（夯）
路基路面工程课程设计计算书 （第一组） 班级： 姓名： 学号：
一、沥青路面设计 1.轴载换算 （1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 表一 车型 )(KN P i 1C 2C i n (次) 35.421)(P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 60.48 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 200 57.49 后轴 101.60 1 1 200 214.30 黄河JN162 前轴 59.50 1 6.4 50 33.44 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 前轴 25.55 1 6.4 250 4.23 后轴 55.10 1 1 250 18.70 长征CZ361 前轴 47.60 1 6.4 70 17.74 后轴 90.70 2.2 1 70 100.72 延安SX161 前轴 54.64 1 6.4 60 27.70 后轴 91.20 2.2 1 60 88.42 北京BJ130 后轴 27.20 1 1 50 0.17 跃进NJ130 后轴 38.30 1 1 60 0.92 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .42114.716)( （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二 车型 )(KN P i '1C '2C i n （次） 8' 2'1)( P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 15.78 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 200 227.08 黄河JN162 前轴 59.5 1 18.5 50 14.53 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 后轴 55.10 1 1 250 2.12 长征CZ361 后轴 90.70 3 1 70 96.18 延安SX161 前轴 54.64 1 18.5 60 8.82 后轴 91.20 3 1 60 86.15 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .4/ 2'149.542)( 已知设计年限内交通量平均增长率%8=r
土坡稳定性计算书 计算依据： 1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著 4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 基本参数： 放坡参数： 荷载参数： 土层参数：
二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重， 2、作用于土条弧面上的法向反力， 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.2的要求。
圆弧滑动法示意图 三、计算公式: K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi 式子中： K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值; c i --土层的粘聚力； l i--第i条土条的圆弧长度； ΔG i-第i土条的自重； θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角； φi --土层的内摩擦角； b i --第i条土的宽度； h i --第i条土的平均高度； q --第i条土条土上的均布荷载； 四、计算安全系数: 将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数K sjmin：
边坡稳定性计算方法 目前的边坡的侧压力理论，得出的计算结果，显然与实际情形不符。边坡稳定性计算，有直线法和圆弧法，当然也有抛物线计算方法，这些不同的计算方法，都做了不同的假设条件。 当然这些先辈拿出这些计算方法之前，也曾经困惑，不做假设简化，基本无法计算。而根据各种假设条件，是会得出理论上的结果，但与实际情况又不符。倒是有些后人不管这些假设条件，直接应用其计算结果，把这些和实际不符的公式应用到现有的规范和理论中。 瑞典条分法，其中的一个假设条件破裂面为圆弧，另一个条件为假设的条间土之间，没有相互作用力，这样的话，对每一个土条在滑裂面上进行力学分解，然后求和叠加，最后选取系数最小的滑裂面。从而得出判断结果。其实，那两个假设条件对吗？都不对！ 第一、土体的实际滑动破裂面，不是圆弧。第二、假设的条状土之间，会存在粘聚力与摩擦力。边坡的问题看似比较简单，只有少数的几个参数，但是，这几个参数之间，并不是线性相关。对于实际的边坡来讲，虽然用内摩擦角①和粘聚力C来表示，但对于不同的破裂面，破裂面上的作用力，摩擦力和粘聚力，都是破裂面的函数，并不能用线性的方法分别求解叠加，如果是那样，计算就简单多了。 边坡的破裂面不能用简单函数表达，但是，如果不对破裂面作假设，那又无从计算，直线和圆弧，是最简单的曲线，所以基于这两种曲线的假设，是计算的第一步，但由于这种假设与实际不符，结果肯定与实际相差甚远。
条分法的计算，是来源于微积分的数值计算方法，如果条间土之间，存在相互作用力，那对条状土的力学分解，又无法进行下去。 所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。 其实先辈拿出这样与实际不符的理论，内心是充满着矛盾的。 实际看到的边坡的滑裂，大多是上部几乎是直线，下部是曲线形状，不能用简单函数表示，所以说，要放弃求解函数表达式的想法。计算还是可以用条分法，但要考虑到条间土的相互作用。 用微分迭代的方法求解，能够得出近似破裂面，如果每次迭代，都趋于收敛，那收敛的曲线，就是最终的破裂面。 参照图3，下面将介绍这种方法的求解步骤。
新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。
土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息： 条分方法：瑞典条分法； 考虑地下水位影响； 基坑外侧水位到坑顶的距离(m): 1.56 ； 基坑内侧水位到坑顶的距离(m): 14.000 ； 放坡参数： 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数:
土层参数: 二、计算原理 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第 i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重， 2、作用于土条弧面上的法向反力， 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足 >=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。
平面、折线滑动法边坡稳定性计算书计算依据： 1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 3、《建筑施工计算手册》江正荣编著 一、基本参数 边坡稳定计算方式平面滑动法边坡工程安全等级三级边坡 边坡土体类型填土土的重度γ(KN/m3) 16 土的内摩擦角φ(°)10 土的粘聚力c(kPa) 9.5 边坡高度H(m) 3.45 边坡斜面倾角α(°)56 坡顶均布荷载q(kPa) 10 二、边坡稳定性计算 计算简图 滑动体自重和顶部所受荷载： W= (1/2γH+q)×H×(ctgω-ctgα)=1/2(γH+2q)×H×sin(α-ω)/sinω/sinα 边坡稳定性系数为： K s=(W×cosω×tanφ+H/sinω×c)/(W×sinω)= cotω×tanφ+2c/(γH+2q)×sinα/(sin(α-ω)×sinω) 滑动面位置不同，Ks值亦随之而变，边坡稳定与否根据稳定性系数的最小值
Ksmin判断，相应的最危险滑动面的倾角为ω0。 求K smin值，根据dKs/dω=0，得最危险滑动面的倾角ω0的值： ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα 式中：a=2c/(γH+2q)= 2×9.5/(16×3.45+2×10)= 0.253 ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα= ctg(56°)+(0.253/(tan(10°)+0.253))0.5×csc(56°) = 1.6 则边坡稳定性最不利滑动面倾角为：ω0= 32.005° K smin=(2a+ tanφ)×ctgα+2×(a(tanφ+a))0.5×cscα=(2×0.253+tan(10°))×ctg(56°)+2×(0.253×(tan(10°)+0. 253))0.5×csc(56°)=1.255≥1.25 满足要求！
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段属于安图至汪清段二级公路.K0+000～K3+500，全线设计时速为60km/h的二级公路，路面采用60km/h的二级公路标准。路基宽度为10m，行车道宽度为2×3. 5m，路肩宽度为2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为12年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土和6cm厚中粒式沥青混凝土，基层采用20cm厚水泥稳定碎石，底基层采用石灰粉煤灰土。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅱ3区，当地土质为粘质土，由《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2004）》表F.2查得，土基回弹模量在干燥状态取39Mpa,在中湿状态取34.5Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：5% 设计年限：12年
。 4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ －100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1.1 轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次 根据设计规范，二级公路沥青路面设计年限取12年，车道系数η=0.7，γ=5.0% 累计当量轴次： ()[][] 329841405 .07 .005.8113651)05.01(3651112 =???-+=??-+= ηγ γN N t e 次 5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 5.1.2.1 轴载验算 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：
路基边坡稳定性分析 本设计计算内容为广西梧州绕城高速公路东段k15+400～k16+800路段中出现的最大填方路段。该路堤边坡高22m，路基宽26m，需要进行边坡稳定性验算。 1.确定本设计计算的基本参数 本段路段路堤边坡的土为粘性土，根据《公路路基设计规范》，取土的容重γ=18.5kN/m3，粘聚力C=20kpa，内摩擦角C=24o，填土的内摩擦系数?=tan24o=0.445。 2.行车荷载当量高度换算 高度为: 2550 0.8446(m) 5.512.818.5 NQ h BLλ? === ?? h0—行车荷载换算高度； L—前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m； Q—一辆车的重力（标准车辆荷载为550kN）； N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1； γ—路基填料的重度（kN/m3）； B—荷载横向分布宽度，表示如下： (N1)m d B Nb =+-+ 式中：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。 3. Bishop法求稳定系数K 3.1 计算步骤： （1）按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°，β2 =35°及荷载换算为土柱高度h0 =0.8446(m),得G点。 a .由坡脚A 向下引竖线，在竖线上截取高度H=h+h0（h 为边坡高度，h0 为换算土层高） b.自G 点向右引水平线，在水平线上截取4.5H，得E 点。根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点，EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。
c.连接边坡坡脚A 和顶点B ，求得AB 的斜度i=1/1.5，据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2 。 图1(4.5H 法确定圆心) （2）在CAD 上绘出五条不同的位置的滑动曲线 （3）将圆弧范围土体分成若干段。 （4）利用CAD 功能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角αi (圆心竖曲线左侧为负，右侧为正)以及每分段的面积S i 和弧长L i ； （5）计算稳定系数： 首先假定两个条件：a,忽略土条间的竖向剪切力X i 及X i+1 作用；b,对滑动面上的切向力T i 的大小做了规定。 根据土条i 的竖向平衡条件可得： 1cos 0 i i i i i i W X X T N α+-+--= 即 1cos sin i i i i i i i N W X X T αα+=-+- （1） 若土坡的稳定安全系数为K ，则土条i 的滑动面上的抗剪强度τfi 也只发挥了 一部分，毕肖普假设τ fi 与滑动面上的切向力T i 相平衡，即： 1(tan )i fi i i i i T N c l K τ ?= =+ （2） 将（1）代入式（2）得： 1sin tan sin cos i i i i i i i i i i c l W X X K N K α??α+-+- = + (3) 又已知土坡的稳定安全系数K 为：
道路工程工程量计算规 则 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
工程量计算规则 路基处理 土工布的铺设面积为锚固沟外边源所包围的面积，包括锚固沟的底面积和侧面积。 道路基层 1.道路路床（槽）碾压算宽度计，设计有规定按设计规定计算。设计无规定时，为了利于路基压实，需按设计车道宽度另计两侧加宽值，加宽值按每侧加宽25㎝计。 2.道路基层宽度按设计基层顶面与底面的平均宽度计算。 3.石灰土、多合土养生的面积按设计基层顶层的面积计算。 4.道路基层计算不扣除㎡以内各种井位所占的面积。 5.室内停车坪、球场、地坪等以图示尺寸计算。 6.道路工程的侧缘（平）石、树池等项目以延米计算，包括各转弯处的弧形长度。 道路面层 1.道路工程沥青混凝土、水泥混凝土及其他类型路面工程量以设计长乘以设计宽度加上圆弧等加宽部分的实铺面积计算，不扣除㎡以内各类井所占面积。 2.伸缩缝按设计伸缩缝长度×伸缩缝深度以面积计算，锯缝机锯缝按长度以米计算。 3.道路面层按设计图所示面积（带平石的面层应扣除平石面积）以平方米计算。 人行道及其他 人行道块料铺设面积计算按实铺面积计算。 交通管理设施 1.标牌、标杆、门架及零星构件制作
（1）标牌制作按不同板形以平方米计算； （2）标杆制作按不同杆式类型以吨计算； （3）门架制作综合各种类型以吨计算； （4）图案、文字按最大外围面积计算； （5）双柱杆以吨计算。 2.标牌、标杆、门架安装 （1）交通标志杆安装，其中单柱式杆、单悬臂杆（L杆）按不同杆高以套数计算，其它均按不同杆型以套数计量，包括标牌的紧固件； （2）门架安装按不同跨度以座计算； （3）圆形、三角形、矩形标志板安装，按不同板面面积以块数计算； （4）诱导器安装以只计算； （5）反光防护柱安装以根数计算。 3.路面标线 （1）标线损耗已计入子目中，工程量按漆划实漆面积以平方米计算； （2）异形标线中的图案、文字按单个标记的最大外围矩形面积以平方米计算，菱形、三角形、箭头按漆划实漆面积以平方米计算。 4.隔离设施 （1）隔离护栏制作综合各类类型以吨计算； （2）道路隔离护栏的安装长度按设计长度计算，护栏高度以内，20㎝以内的间隔不扣除； （3）波形钢板护栏包括波形钢板梁、立柱两部分，螺栓已含于子目中，因此主材重量不包含连接螺栓，但包含防阻块（重量归入波形钢板），型钢横梁（重量归入立柱）等配件； （4）在计算隔离栅钢立柱重量应包括斜撑等零件； （5）金属网面增加型钢边框时，应另计边框材料消耗，但人工及其它材料不
沥青路面设计错误!未定义书签。 1 设计资料2 1.1 公路等级情况及周边情况2 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:2 1.3 沿线地理特征3 2 轴载分析3 2.1以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴 次3 2.1.1 轴载换算3 2.1.2 计算累计当量轴次4 2.2 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次4 2.2.1 轴载换算4 2.2.2 计算累计当量轴次5 3 确定路面等级和面层类型5 3.1 路面等级5 3.2 面层类型5 3.3 结构组合与材料的选取5 4 确定各结构层材料设计参数。6 4.1 各层材料的抗压模量与劈裂强度6 4.2 土基回弹模量的确定6 4.2.1 确定路基的平均稠度6 4.2.2 确定土基回弹模量7 5 设计指标的确定7 5.1 设计弯沉值7 5.2 各层材料的容许底层拉应力7 6 设计资料总结8 7 确定石灰土层的厚度8 8 计算路面结构体系的轮隙弯沉值（理论弯沉值）10 9 验算各层层底拉应力10 9.1 上层底面弯拉应力的验算10 9.1.1 第一层地面拉应力验算11 9.1.2 第二层地面拉应力验算11 9.1.3 第三层换算12 9.1.4 第四层换算12 9.2 计算中层底面弯拉应力。13 水泥路面设计13 1 设计资料13 1.1 公路等级情况及周边情况13 1.2 公路1998年交通量调查情况如下表:14 1.3 沿线地理特征14 2 交通分析14 2.1 标准轴载与轴载换算14 2.2 交通分级，设计使用年限，和累计作用次数15 2.2.1 设计年限内一个车道累计作用次数15
2.2.2 交通等级的确定及初估板厚16 3 路面结构层组合设计16 4 确定结构层材料设计参数16 4.1 基层顶面的当量回弹模量与计算回弹模量16 4.2 复合式混凝土面层的截面总刚度与相对刚度半径17 5 荷载应力计算17 5.1荷载疲劳应力计算17 5.2 温度疲劳应力计算18 6 路面接缝处理19 6.1 纵向接缝19 6.1.1 根据规范的要求纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽 度而定。19 6.2 横向接缝20 6.3 端部处理21 6.4 接缝填封材料21 7 纵向配筋设计22 7.1 计算参数22 7.2 横向裂缝间距计算22 7.3 裂缝宽度的计算22 7.4 钢筋应力的计算23 7.5 钢筋间距或根数的计算23 8 补强钢筋的设计23 8.1 边缘钢筋设计23 8.2 角隅钢筋设计23 沥青路面设计 1设计资料 1.1 公路等级情况及周边情况 沪杭高速人民广场至枫泾段公路，共有4车道，路面宽度为2×7.50m，设计年限为20年。交通量年平均增长率为6%。沿途有大量的碎石集料，砂砾并有石灰供应。 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:
第九章土坡稳定分析 土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡，也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法，学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 第一节概述 学习土坡的类型及常见的滑坡现象。 一、无粘性土坡稳定分析 学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程，坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。 二、粘性土坡的稳定分析 学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。 四、土坡稳定分析讨论 学习讨论三个问题：土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。 第二节基本概念与基本原理 一、基本概念 1．天然土坡(naturalsoilslope)：由长期自然地质营力作用形成的土坡，称为天然土坡。2．人工土坡(artificialsoilslope)：人工挖方或填方形成的土坡，称为人工土坡。 3．滑坡(landslide)：土坡中一部分土体对另一部分土体产生相对位移，以至丧失原有稳 定性的现象。 4．圆弧滑动法(circleslipmethod)：在工程设计中常假定土坡滑动面为圆弧面，建立这一 假定的稳定分析方法，称为圆弧滑动法。它是极限平衡法的一种常用分析方法。 二、基本规律与基本原理 （一）土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约，当超过土体平衡条件时，土坡便发生失稳现象。1．产生滑动的内部因素主要有： （1）斜坡的土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。 （2）斜坡的土层结构：如在斜坡上堆有较厚的土层，特别是当下伏土层(或岩层)不透水时，容易在交界上发生滑动。 （3）斜坡的外形：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下缓的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘聚力，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。 2．促使滑动的外部因素 （1）降水或地下水的作用：持续的降雨或地下水渗入土层中，使土中含水量增高，土中易溶盐溶解，土质变软，强度降低；还可使土的重度增加，以及孔隙水压力的产生，使土体作用有动、静水压力，促使土体失稳，故设计斜坡应针对这些原因，采用相应的排水措施。（2）振动的作用：如地震的反复作用下，砂土极易发生液化；粘性土，振动时易使土的结
道路路基工程量计算规则 ——小蚂蚁算量工厂道路路基工程量计算规则是道路土方工程的一部分，工程算量中土石方体积的计算，除定额中另有说明者外，土方挖方按天然密实体积计算，填方按压(夯)实后的体积计算；石方爆破按天然密实体积计算。下面小蚂蚁算量工厂就详细介绍下道路路基工程量计算规则。 1、土石方体积的计算。除定额中另有说明者外，土方挖方按天然密实体积计算，填方按压(夯)实后的体积计算；石方爆破按天然密实体积计算。当以填方压实体积为工程量，采用以天然密实方为计量单位的定额时，所采用的定额应乘以表5-2中所列系数。 表5-2中运输栏目的系数适用于人工挖运土方的增运定额和机动翻斗车、手扶拖拉机运输土方、自卸汽车运输土方的运输定额；普通土栏目的系数适用于推土机、铲运机施工土方的增运定额。 2、下列数量应山施工组织设计提出，并人路基填方数量内计算。 ①清除表土或零填方地段的基底压实、耕地填前夯(压)实
后，回填至原地面标高所需的土、石方数量。 ②因路墓沉陷需增加填筑的土、石方数量。先计算天然上因压实而产生的沉降量h碾压天然土地面的面积乘以沉降量就是需增加的填方数量。即 计算出的Q值应计入设计填方数量。 ③路基因加宽所应增加的土石方数量。填筑路堤时，为保证路基边缘有足够的压实度，一般在施工时需超出设计宽度填筑，采用机械碾压时，路基每边加宽的填筑宽度视路堤填筑高度而定，通常在20～50cm之间，路基加宽填筑部分如需清除时，按土方运输定额计算。 需填宽的土方量一般可用下列公式计算： 宽填土方量＝填方区边缘全长X边坡平均坡长X宽填厚度
(6-3) 3、路基加宽填筑部分如需清除时，按刷坡定额中普通土子目计算；清除的土方如需远运，按土方运输定额计算。 4、零填及挖方地段基底压实面积等于路槽底面的宽度(m)和长度(m)的乘积。 5、“人工挖运土方”、“人工开炸石方”、“机械打眼开炸石方”、“抛坍爆破石方”等定额中，已包括开挖边沟消耗的工、料和机械台班数量，因此，开挖边沟的数量应合并在路基土、石方数量内计算。 6、各种开炸石方定额中，均已包括清理边坡工作。 7、机械施工土、石方，挖方部分机械达不到需由人工完成的工程量由施工组织设计确定。 其中人工操作部分，按相应定额乘以1.15系数。 8、抛坍爆破的工程量，按抛坍爆破设计计算。 《公路工程预算定额》按地面横坡坡度划分，地面横坡变化复杂，为简化计算，凡变化长度在20m以内，以及零星变化长度累计不超过设计长度的lo％时，可并入附近路段计算。 抛坍爆破的石方清运及增运定额，系按设计数量乘以(1一抛坍率)编制。 9、袋装砂井及塑料排水板处理软土地基，工程量为设计深度，定额材料消耗中已包括了砂袋或塑料排水板的预留长度。 10、振冲碎石桩定额中不包括污泥排放处理的费用，需要时另行计算。
成都学院 课程名称：路基路面工程 学院：建筑与土木工程学院专业：土木工程 学号： 201210209108 年级： 2012级 学生姓名：聂跃 指导教师：陈小平 二O一五年六月
目录 1. 设计任务书 1.1路基部分 (1) 1.1.1设计资料 (1) 1.1.2设计任务 (1) 1.2.路面部分 (1) 1.2.1基本设计资料 (1) 1.2.2 设计任务 (2) 2.路基部分设计 2.1重力式挡土墙设计 (3) 2.2破裂棱柱体位置确定 (3) 2.3荷载当量土柱高度计算 (3) 2.4土压力计算 (3) 2.5土压力作用点位置计算 (6) 2.6土压力对墙趾力臂计算 (6) 2.7稳定性验算 (6) 2.8基地应力和合力偏心矩验算 (8) 2.9截面内力计算 (9) 2.10设计图纸及工程量 (9) 3.路面部分设计 3.1 基本设计资料 (10) 3.2 沥青路面设计 (11) 3.2.1轴载分析 (11) 3.2.2 .1结构组合与材料选取（干燥路段） (15) 3.2.2.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (15) 3.2.2.3 设计指标的确定 (16) 3.2.2.4 路面结构层厚度的计算 (18)
3.2.2.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (19) 3.2.2.6防冻层厚度检验 (23) 3.2.3.1结构组合与材料选取（潮湿路段） (24) 3.2.3.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (24) 3.2.3.3 设计指标的确定 (25) 3.2.3.4路面结构层厚度的计算 (27) 3.2.3.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (28) 3.2.3.6防冻层厚度检验 (30) 3.3水泥混凝土路面设计 (31) 3.3.1 交通量分析 (31) 3.3.2 初拟路面结构 (33) 3.3.3 确定材料参数 (33) 3.3.4 计算荷载疲劳应力 (34) 3.3.5 计算温度疲劳应力 (37) 3.3.6防冻厚度检验和接缝设计 (38) 3.3.7角隅钢筋设计 (39) 参考文献 (40)
土坡稳定性计算计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法：瑞典条分法； 条分块数：50； 考虑地下水位影响； 基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：2.000 基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000
二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重， 2、作用于土条弧面上的法向反力， 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式: 式子中： F s --土坡稳定安全系数； c --土层的粘聚力； l i--第i条土条的圆弧长度； γ --土层的计算重度； θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；
φ --土层的内摩擦角； b i --第i条土的宽度； h i --第i条土的平均高度； h1i――第i条土水位以上的高度； h2i――第i条土水位以下的高度； γ' ――第i条土的平均重度的浮重度； q――第i条土条土上的均布荷载； 四、计算安全系数: 将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs： 第1步：安全系数=1.417，标高=-2.000，圆心X=0.962米，圆心Y=1.344米，半径R=3.344米示意图如下：
注：本文档为手算计算书文档，包含公式、计算过程在内，可供老师教学，可供学生学习。下载本文档后请在作者个人中心中下载对应Excel计算过程。（若还需要相关cad 图纸或者有相关意见及建议，请私信作者！）团队成果，侵权必究！ 路基稳定性验算 对于地质与水文条件复杂、高填深挖、地面坡度陡于1：2.5的边坡，应进行边坡稳定验算。本路基设计中出现了较高路堤和深路堑，需要进行边坡稳定性验算；同时结合实际情况，选定合理的工程技术措施提高路基稳定性。 高路堤边坡稳定性计算
本路线中桩号K2+060处边坡填土高度最大为8.46m，填土高度较大，须进行路堤稳定性验算，验算采用圆弧滑动面条分法进行计算。 基本资料：土质路堤边坡高H=8.46m，设置边坡坡率为：边坡1：1.5；现拟定填土的粘聚力，内摩擦角,容重3，地基土的粘聚力，内摩擦角 = ，容重3。计算荷载为公路一I级汽车荷载。 计算过程如下： (1）行车荷载换算高度h0 按下式计算换算土柱高h0为： 0NQ h BLγ = 式中：L—前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）规定对于标准车辆荷载为为12.8m； B—横向分布宽度： =(1) B Nb N m d +-+=2×1.8+（2-1）×1.3+0.6=5.5m 因此 由于行车荷载对较高路堤边坡稳定性影响较小，为简化计算，将换算高度分布于路基全宽上。 (2）确定圆弧辅助线位置 本例按4.5H法确定滑动圆心辅助线。
由上图可知，边坡坡比为1：1.5时， ，查规范得1β=26°， 2β=35°。根据4.5H 法确定圆心位置，如下图。 图5-1 4.5H 法确定圆心 （3）计算位置选取：①通过路基中线；②通过路基右边缘；③通过距路基右边缘1/4路基宽度处。 图5-2 滑动面经过距路基左边缘1/4路基宽度处
第三节 纵横断面测量及土石方工程量计算 路线定测阶段在完成中线测量以后，还必须进行路线纵、横断面测量。路线纵断面测量又称为中线水准测量，它的任务是在道路中线测定之后，测定中线上各里程桩（简称中桩）的地面高程，并绘制路线纵断面图，来表示沿路线中线位置的地形起伏状态，主要用于路线纵坡设计。横断面测量是测定中线上各里程桩处垂直于中线方向的地形起伏状态，并绘制横断面图，供路基设计、施工放边桩使用，并通过计算横断面图的填、挖断面面积即相邻中桩的距离便可计算施工的土石方数量。 线路纵断面包括路线水准测量和线路纵断面绘制两项内容。其中路线水准测量分两步进行，首先是沿线路方向设置若干个水准点，按等级水准测量的精度要求测定其高程，称为基平测量；然后以基平测量所得各水准点高程为基础，按等外水准测量的精度要求分段进行中线各里程桩地面高程的水准测量，称为中平测量。 一、基平测量 水准点的设置应根据需要和用途的不同，可设置永久性和临时性的水准点。路线起终点和终点、需长期观测的工程附近均设置永久性水准点，永久性水准点应埋设标石，也可设置在永久性建筑物的基础上或用金属标志嵌在基岩上。水准点密度应根据地形和工程需要而定，在丘陵和山区每隔0.5-1km 设置一个，在平原地区每隔1-2km 设置一个。 基平测量时，应将起始水准点与附近的国家水准点联测，以获得绝对高程，同时在沿线水准测量中，也应尽量与附近国家水准点联测，形成附合水准路线，以获得更多的检核条件，当路线附近没有国家水准点或引测有困难时，也可参考地形图选定一个与实地高程接近的作为起始水准点的假定高程。 基平测量应使用不低于DS 3级水准仪，采用一组往返或两组单程在水准点之间进行观测。水准测量的精度要求，往返观测或两组单程观测的高差不符值应满足： L f h 30±≤mm （平原微丘区）或L 45±mm （山岭重丘区） 式中L 为水准路线长度，以km 计（具体可参考《公路勘测规范》（JTJ061-99））。 若高差不符值在限差以内，取其高差平均值作为两水准点间高差，否则需要重测。最后由起始点高程及调整后高差计算各水准点高程。 二、中平测量 中平测量即线路中桩的水准测量，一般以相邻两水准点为一测段，从一水准点开始，用视线高法逐点施测中桩的地面高程，附合到下一个水准点上。相邻两转点间观测的中桩，称为中间点。为了削弱高程传递的误差，观测时应先观测转点，后观测中间点。转点应立在尺垫上或稳定的固定点上，尺子读数至毫米，视线长度不大于150m ；中间点尺子应立在紧靠中桩的地面上，尺子读数至cm ，视线长度可适当放长。 如图9-14所示，水准仪置于I 站后，后视水准点为BM1，前视转点为TP1，将观测结果分别记入表9-2中的“后视”和“前视”栏内，然后观测0=000……，0=120等各中桩点，将读数分别记入“中视”栏。将仪器搬到Ⅱ站，后视转点为TP1，前视转点为TP2，然后观测各中桩地面点，用同法继续想前观测，直至附和到下一点水准点BM2，完成一测段的观测工作。
《路基路面工程》课程设计
沥青路面设计 方案一： （1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 ％ 2 4 5 ％ 3 3 4 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 （2）新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)
路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度50 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 3 cm 粗粒式沥青混凝土7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 （3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力