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土木建筑工程学院
土木工程专业（道路桥梁方向）
《路基路面工程》课程设计计算书
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[题目]：重力式挡土墙设计
[设计资料]：
1、工程概况
拟建机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，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，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。
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：
房子
道路中线
图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm)
图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400
112.85K 2+900
117.851.0%
-0.75%
R=13500T=?E=?
道路纵面图
图3 道路纵断面图
106.50
3.7m
7.8m
粘土Q
承载力标准值f=187kPa
圆砾
承载力标准值f=456kPa
中风化泥岩
地质剖面图
1:0.3
1:5
墙身剖面图(单位:cm )
图4 地质剖面图
3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）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γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ
2=20kN/m 3，
换算摩擦角φ=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 。 计算过程
1、 道路设计标高计算
由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500
得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2
L
E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。
K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?，
高程改正
()2
782781.875=0213500
-?，
所以K2+782的设计标高为116.67。
而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。
2、挡土墙设计方案
①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
挡土墙墙角距房子都为4.19米，八字墙墙脚距房子墙角4.38米；挡土墙在水平面上与道路中线平行，在竖直面上与路线纵坡平行。
②取K2+782处的挡墙进行设计 经过电脑试算，拟定墙身尺寸如下：
地面线
路肩
K2+782处挡墙的横断面图
其中墙高6.5米，埋深1.5米，挡墙与路边坡的位置关系如上。
由于原地基土为黏性土，承载力和摩擦系数均较低，经试算承载力的抗滑力都很难满足，所以采用换填地基，换填材料采用碎石，密度为19KN/m 3，摩擦角为45°，承载力标准值f=500Kpa ，换填后地基摩擦系数为0.5。换填高度为2.2米。
3、作用在挡土墙上的主动土压力计算
由设计资料已知: 强后填土换算摩擦角?=35°，M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。
墙背倾角=arctan 0.2514α=。
利用库伦理论求主动土压力 ①求破裂角θ
假设破裂面交于路基上荷载边缘，
==14+20+35=69ψαδ?++
()()()()22
0011 5.17 6.568.09221111
2tan 5.177.767.767.762 5.170.25 6.38
2222A a H B ab H H a α=
+=+==-+=??-??+??=
tan tan tan 690.69434.8
θψθ=-+
=-+=∴=
思考题汇总 第1章 总论 1、路基、路面分别指的是什么？路基和路面在公路中各起什么作用？有哪些基本性能要求？ 答：路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。 路面：路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。 作用：路基是路面结构的基础，坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。 基本性能要求:①承载能力（包括强度和刚度）；②稳定性；③耐久性；④表面平整度；⑤表面抗滑性能。 2、 影响路基路面稳定性的因素主要有哪些？ 答：①地理条件；②地质条件；③气候条件；④水文和水文地质条件；⑤土的类别。 3、 我国公路用土如何进行类型划分？ 答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。 4、 为何要进行公路自然区划，制定自然区划的原则又是什么? 答：我国地域辽阔，又是一个多山的国家，从北到南分处于寒带、温带和热带。从青藏高原到东部沿海高程相差4000m以上，因此自然因素变化极为复杂。不同地区自然条件的差异同公路建设有密切关系。为了区分各地自然区域的筑路特性，进行了公路自然区划。 原则：①道路工程特征相似的原则；②地表气候区划差异性的原则； ③自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。 5、 路基湿度的水源有哪些方面？
答：①大气降水；②地面水；③地下水；④毛细水；⑤水蒸气凝结水；⑥薄膜移动水。 6、 试述路基水温状况对路基的影响。 答：沿路基深度出现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或气态由热处向冷处移动，并积聚在该处，积聚的水冻结后体积增大，使路基拱起而造成面层开裂，使路面遭受严重破坏 7、 路基干湿类型分为几种? 路基对干燥状态的一般要求是什么？答：分为四类，干燥、中湿、潮湿和过湿。 要求：路基保持干燥或中湿状态。 8、 试述原有公路土基干湿类型的确定方法。 答：按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度确定。 9、 试述新建公路土基干湿类型的确定方法。 答：用路基临界高度作为判别标准。 10、 什么是稠度？ 答：稠度wC 定义为土的含水率w与土的液限wL之差与土的塑限wP和液限wL之差的比值。 11、 什么是路基临界高度（用于路基土干湿状况）？ 答：与分界稠度相对应的路基离地下水或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。 12、 路面横断面由什么所组成？路面横断面又可分为哪两种形式？答：由行车道、硬路肩和土路肩组成。 通常分为槽式横断面和全铺式横断面。 13、 为什么要设置路拱？路拱有哪些形式？ 答： 为了保证路表面的雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，通常设置路拱。形式：直线型路拱、抛线型路拱。 14、 路面结构层次如何进行划分？
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
《路基路面工程》课程设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成 二〇一五年九月
目录 一、重力式挡土墙设计 第一部分设计任务书 (3) （一）设计内容和要求 (3) （二）设计内容 (3) （三）设计资料 (3) 第二部分设计计算书 1. 车辆换算荷载 (4) 2. 主动土压力计算 (5) 3. 设计挡土墙截面 (9) 4. 绘制挡土墙纵横截面（附图1） (30) 二、沥青路面结构设计 1．设计资料 (12) 2. 轴载分析 (12) 3. 拟定路面结构方案 (16) 4. 各材料层参数 (16) 5. 设计指标确定 (17) 6. 确定设计层厚度 (18) 7. 底层弯拉应力验算 (21) 8. 防冻层厚度验算 (29) 9. 方案可行性判定 (29) 10. 绘制路面结构图 (31)
一、重力式挡土墙 第一部分 设计任务书 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高H =？m ，墙顶宽1b =？m ，填土高度2.4m ，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（α=—14°02′），基底倾斜1：5（0α=—11°18′)，墙身等厚，0b =7.0 m 。 2．车辆荷载 车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m ，路肩宽度0.75m 。 3．土壤工程地质情况
（建筑工程管理）路基路面 工程复习题
路基路面工程复习题 上篇路基工程 第壹章总论 壹、填空题 1.公路要求路基路面具有的基本性能包括_______﹑_______﹑_______﹑_______﹑_______。 2.路基路面工程主要的研究内容为:_______﹑_______﹑_______﹑_______﹑_______。 第二章路基工程概论 壹、填空题 1.我国公路用土依据土的颗粒组成、塑性指标和有机质存于情况，可分为_____________﹑_____________﹑_____________﹑_____________四类。 2粉性土的毛细水上升速度快而且_____，水稳定性_____。 3公路路基用土按粒径划分为_____组、_____组和细粒组。 4.公路对路面的要求有________________﹑________﹑_____________。 5.公路自然区划是根据__________﹑________﹑_________三个原则制定的。 6.公路自然区划分________个级别，其中壹级区划是按___ ____，全国性__________划分的。将全国划分为_________、_______和________三大地带，再根据________和______划分为_______、________、___ _、______、________、___ _、______七个大区；二级区划仍以气候和地形为主导因素，度以主要划分依据____________为主要分区依据。 7.路基干湿类型划分为_____、_____、_______和______四种。 8.路基的干湿类型以____________来划分。对于原有公路，按不利季节_______________来确定，对于新建公路能够用________作为判别标准。 9.表征土基承载力的参数指标有__________﹑________﹑_____________等。 10.路基的沉陷有俩种情况即：_____、_____。 11.土的回弹模量仅反映了土基于弹性变形阶段内于_____荷载作用下，抵抗_____变形的能力。 12.于路基设计时，要求路基处于_____或_____状态。 13.研究土基应力应变特性最常用的试验方法是______________________。 14.土基回弹模量的测定可用俩种承载板，其中压板下土基顶面的挠度为等值的是_____________。 15.土作为路基建筑材料，土最优，土属不不良材料。 16.路基的自重应力大小是随着深度而逐步__________，汽车荷载于路基内产生轮重的应力，其大小是随着深度而逐步__________。 17.表征土基承载力的参数指标主要有__________﹑________和__________。 二、名词解释 1.公路自然区划 2.路基临界高度 3.平均稠度 三、选择 1.用以下几类土作为填筑路堤材料时其工程性质由好到差的正确排列是（）。 A.砂性土-粉性土-粘性土 B.砂性土-粘性土-粉性土 C.粉性土-粘性土-砂性土 D.粘性土-砂性土-粉性土 2.于公路土中，巨粒土和粗粒土的分界粒径是（）。 A.200mm B.60mm C.20mm D.5mmm 3.已知某路段预估路面厚度约30cm，路面表层距地下水位的高度为1.65m，查得临界高度H1=1.7~1.9m，H2=1.2~1.3m，H3=0.8~0.9m，则该路段干湿类型是（）。 A.干燥 B.中湿 C.潮湿 D.过湿
路基路面课程设计例题
4.2.1 重力式挡土墙的设计 （1）设计资料： ① 车辆荷载，计算荷载为公路-Ⅱ级。 ② 填土内摩擦角：42°，填土容重：17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3，基底摩擦系数：0.43，地基容许承载力：[σ]=810kPa 。 ③ 墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 （2）挡土墙平面、立面布置 图4.1 挡土墙横断面布置及墙型示意图（尺寸单 位：m ） 路段为填方路段时，为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，应当设置路堤挡土墙，拟采用重力式挡土墙。 （3）挡土墙横断面布置，拟定断面尺寸 具体布置如上图所示。 （4）主动土压力计算 ①车辆荷载换算 当H ≤2m 时，q=20.0kPa;当H ≥10m 时，q=10.0kPa 此处挡土墙的高度H=10m ，故q=10.0 kPa 换算均布土层厚度：010 0.6m 17.8 q h γ = = = ②主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） 破裂角θ：
由14α=-?，42φ=?，42212 2 φ δ? = = =? 得：42142149ψφαδ=++=?-?+?=? 0011 (2)()(31020.6)(310)92.322A a H h a H =+++=?++??+= 00011 ()(22)tan 2211 3 4.5(4.5 1.5)0.610(102320.6)tan(14)2231.8B ab b d h H H a h α= ++-++=??++?-??+?+?-?= 00tan tan (cot tan )tan 31.8tan 49(cot 42tan 49)tan 4992.30.68834.5B A θψφψψθ?? =-+++ ? ???? =-?+?+?+? ??? ==? 验核破裂面位置： 堤顶破裂面至墙踵：()tan (103)tan34.58.93m H a θ+=+?= 荷载内缘至墙踵：()tan 4.510tan14 1.58.49m b H d α+-+=+??+= 荷载外缘至墙踵：()0tan 4.510tan14 1.5715.49m b H d l α+-++=+??++= 由于破裂面至墙踵的距离大于荷载内缘至墙踵的距离并且小于荷载外缘至墙踵的距离抗滑稳定性验算，所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。 主动土压力系数K 和K 1 [] cos()cos(34.542) (tan tan )tan 34.5tan(14)sin()sin(34.549) 0.10a K θ?θαθψ+?+?= +=??+-?+?+?= 1tan 4.53tan 34.5 5.57m tan tan tan 34.5tan(14) b a h θθα--?? = ==+?+-? 2 1.5 3.43m tan tan tan 3 4.5tan(14) d h θα= ==+?+-? 31210 5.57 3.431m h H h h =--=--=
嘉应学院土木工程学院 《路基路面工程》 课程设计 姓名: 专业: 学号: 日期: 指导教师:
一、重力式挡土墙设计 1.设计参数 （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183/m kN ,填料与墙背的外摩擦角 τ=o 5.18；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许 承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223/m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力 a L kP 60][=σ （6）墙后砂性土填料的内摩擦角o 37=φ，墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度1:0.27（=0115'o ），墙高H=5m ，墙顶填土高a =4m 。 2.破裂棱体位置确定 （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 02403703180115'=+'+'-=++=o o o o a φτψ 因为o 90<ω
a h H H a h H H h a h a H H h d b ab B tan )2(2 1 tan )2(2 1 )00(0tan )22(21)(21000000+-=+-++=++-++= )2(2 1 ))(2(21000h H H H a h H a A +=+++= 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式： 711.0)tan )( tan (cot tan tan 0 =+++-=ψψφψθA B 5235'=o θ （2）验算破裂面是否交于荷载范围内 破裂砌体长度：m a H L 21..2)27.0711.0(5)tan (tan 0=-?=+=θ 车辆荷载分布宽度：m d m N Nb L 5.36.03.18.12)1(=++?=+-+= 所以L L <0，即破裂面交于荷载范围内，符合设计。 3.荷载当量土柱高度计算 墙高5m ，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：m q h 78.018 14 0== = γ 4.土压力计算 4.16)50)(78.0250(21 ))(2(2100=+?++=+++= H a h H a A a h a H H h d b ab B tan )22(2 1 )(21000++-++= 43.4)0115tan()78.0205(521 00='-??++??-+=o 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部压力计算公式
路基路面工程 一、名词解释 1.路基临界高度:不利季节路基处于某种临界状态时（干燥、中温、潮湿）上部土层（路床顶面以下80cm） 距地下水位或地面积水水位的最小高度。 2.强度：指材料达到极限状态或出现破坏时所能承受的最大荷载（或应力）。 3.疲劳曲线：各种疲劳应力的分布曲线。 4.小挠度弹性薄板：虽然板很薄，但仍然具有相当的弯曲刚度，因而其挠度远小于厚度。 5.冲突系数：振动轴载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。 6.轴载谱：记录各种压力轴下，各种轴载的分布图。 7.容许弯沉：路面使用期末不利季节，标准轴载作用下双轮轮隙中容许出现的最大回弹弯沉值。 8.CBR：承载能力以材料抵抗局部和在压入变形的能力表征，并采用标准碎石的承载能力为标准，以相对 值的百分数表示CBR值。 9.疲劳：材料强度下降的现象。 10.疲劳强度：在重复荷载作用下而不发生破坏的最大应力值。 11.疲劳原因：材料的不均质或存在局部缺陷。 12.疲劳寿命：材料出现疲劳破坏所对应的重复作用次数称为疲劳寿命。 13.疲劳极限：材料在某一重复应力作用次数后，经受多次作用也不产生疲劳破坏，该作用次数称为疲劳 极限。 14.滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对另一部分土体滑动的现象称为滑坡。 15.主动土压力：主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发生移动，致使墙后填土的应力达到极限 平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力。 16.被动土压力：被动土压力是指挡土墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应 力达到极限平衡状态时，填土施于墙背上的土压力。 17.静止土压力：静止土压力是指挡土墙不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力。
某一级公路路路基路面计算书 1、路基设计 〈1〉确定路基横断面形式 根据任务书所给条件确定该路段路基断面形式为路堤式路基，其中前400按照标准断面形式设计，后100米设置挡土墙并采取相应的断面形式. 〈2〉确定自然区划和路基干湿类型 由《公路自然区划标准》知：江淮丘陵区属于Ⅳ2分区. 地基土质为粘性土，由教材表1-9知：路基临界高度 11.6 1.7 H 21.1 1.2 H＝ 30.9 H＝0.8. 该公路为一级汽车专用线，取路基干湿类型为干燥. 〈3〉拟定路基断面尺寸 ，取计算行车速度为80km h ①路基宽度 查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），有： 3．0．2：行车道宽度为：2×8=16m 3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m 3．0．5：路肩宽=硬路肩宽+土路肩宽=2×2.5+2×0.75=6.5m 故路基宽度为：行车道宽度+中央带宽+路肩宽=16+2+6.5=24.5m ②路基高度 路基干湿类型为干燥，则由教材表1-8有：路基高度H＞1H，取路基中线高 度作为设计高度，故可取公路路基最小填土高度H=5.3m ③路基边坡坡率 路堤上部高度为：5.3-1.3=4m＜8m，路基填料为细料土. 由教材表3-3可取边坡坡度为：1：m=1：1.5 ，则边坡宽度为：b=1.5H=6m. 2、路基排水设计 〈1〉确定边沟布置，断面形式及尺寸 边沟设置在路堤的坡脚外侧无需水力计算，横断面采用梯形标准横断面式，取梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同，取为1:1.5，因江淮丘陵区降水量较大，故取底宽与深度均为0.6m，边沟纵坡为0.5%，边沟采用浆砌片石，
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
路基路面工程试题库 一、填空题 1路基除了要求断面尺寸符合设计要求外，应具有足够的强度、整体__、稳定性和水温稳定性。 2、公路是一种线型工程，构造物它主要承受汽车荷载的重复作用和经受 自由荷载 的长期作用。 3、公路的基本组成部分包括路基、路面、桥涵、隧道、排水设备和特殊构造物。 4、路基干湿类型的两种判断方法是平均稠度划分法_和临界高度。 5、粉性土的毛细水上升速度快而且高_水稳定性差。 6、公路路基用土按粒径划分为巨粒土、粗粒土、细粒土。 7、土的回弹摸量反映了土基在弹性变形阶段内的垂直荷载作用下抵抗 竖向变形的能力。 8、在路基设计的要求路基处于干燥和干湿状态。 9、路基工程的附属设施包括取土坑、弃土堆 护坡道、碎落台、堆料台 10、路基横断面设计主要内容是确定路基边坡坡度和边坡防护加固措施。 11、矮路基设计应特别注意清场处理、压实处理及地基处理和加固。 12、高出原地面由填方构式的路基称路堤低于原地面由挖方构式的路基称路堑。 13、路基高度低于1m的称矮路堤，高于20m _的称高路堤，介于两者的为一般路堤。 14、路基的边坡坡度是边坡的高度H与边坡宽度B的值写成1：m，m值越大，则边坡越缓 m值越小，则边坡越陡。 15、常见的路基横断面形成有路堤、路堑、填挖结合路堤、不填不挖路基。 16、沿河路基直接承受水流冲刷，其冲刷防护可分为直接防护和间接防护。 17、路基坡面防护的常用措施可分为植被防护和坡面处理及护面墙。 18、路基的防护与加固工程不仅可以保证稳定路基而且可以美化路容，提高公路的使用品质。 19、对于较坚硬不宜风化的岩石路堑边坡，当裂缝多而细时，采用勾缝防护，当裂缝大而深时，采用灌浆防护。 20、植物防护主要有种草、铺草皮_、植树 。 20、路基排水的目的是保证陆架的强度和稳定性。 21、边沟的底宽一般不小于0.4m ，深度也不小于 0.4m。 22、流线形边沟使用于积雪积砂 路段 ，石质边沟一般采用矩形断面。 23、公路上土质_边沟易采用梯形断面, 矮路堤和机械化施工路段可采用三角形断面的边沟。 24边沟的纵坡一般与路线纵坡一致，并不得小于0.5%。 25、常见的石砌挡土墙 墙背一般由墙身、基础及排水设备、 沉降伸缩缝等几个主要部分构成。
土木建筑工程学院 土木工程专业( 道路桥梁方向) 《路基路面工程》课程设计计算书 姓名: 年级: 班级: 学号: [题目]: 重力式挡土墙设计
[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, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。 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: 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm ) 图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 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γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=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。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
沥青路面厚度设计 计 算 书 学号： 姓名： 班级： 成绩： 日期：2014年9月
沥青路面厚度设计 A、基本情况 某地拟新建一条二级公路省道，路线总长21km，双向四车道，路面宽度为16m，该地属公路自然区划IV区，路基为低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m，路床顶距地下水位平均高度1.4m，属中湿状态，根据室内试验法确定土基回弹模量50MPa，年降雨量1200mm，最高气温39℃，最低气温-10℃。拟采用沥青混凝土路面，根据规范规定，查表得其设计使用期12年。 B、交通荷载情况 根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表1所示，交通量年平均增长率为4%。 表1 近期交通组成与交通量 要求：试根据交通荷载等级，选择相应的基层（和底基层）材料进行组合设计，并根据进行沥青路面厚度设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。
一、基本设计条件与参数 依题意得，基本设计条件如下：新建二级公路，双向四车道，路面宽度16m ，公路自然区划IV 区，低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m ，路床顶距地下水位平均高度1.4m ，中湿状态，年降雨量1200mm ，最高气温39℃，最低气温-10℃。 基本参数如下：土基回弹模量50MPa ，设计使用期12年，交通量年平均增长率为4%。 二、交通量分析 本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，以BZZ-100表示。 1. 当设计弯沉值为指标时，当量轴次计算公式及计算结果如下： 4.35 121 k i i i P N C C n P =?? = ? ??∑ 注：轴载小于25kN 的轴载作用不计 查《规范》得该公路车道系数为0.4，累计当量轴次计算如下： ()[]()[] （次）6 12 10835.84.0418.402704 .0365104.0136511?=???-+=?-+= ηN r r N t e 属于中等交通。 2. 以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次
水泥混凝土路面设计 (1)交通分析 初换算与累计轴载 由式：Ns=()16100/i 1 Pi iN n i ∑=δ 得 N S =1×869×(45.1/100)16+1×458×(68.20/100)16+1×897×(269.20/100)16+1 × 556 × (68.20/100)16+1 × 726 × [(49.00+101.60)/100〕16+1×654×[(50.20+104.30)/100]16+2.24×10-8×(60.00+100.00)-0.22×62×[(60.00+100.00)/100]16=1198498 已知年增长率r g =0.094 ,查表得横向分布系数η=0.22，路面宽度为28米 又已知高速公路设计基准期为30年。所以t=30 根据公式累计作用次数Ne=()[]r t r s g g N /365*11η-+ 得Ne=1.414×107 因此属于特重交通等级
(2)初拟路面结构 相应于安全等级为一级的变异水平等级为低级，根据一级公路、重交通等级、低级变异等级，初拟水泥混凝土路面层厚度为h=260mm，低剂量无机结合料稳定土，基层为选用水泥稳定碎石（水泥用量为5%），厚度为h1=220mm。底基层厚度为h2=210mm的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m，长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (3)路面材料参数确定 设计要求路基回弹模量取o E=35Mpa。由表1-6取普通混泥土路面层的弯拉强度标准值 f= 5Mpa，查表得到相应弯拉弹性模量标准值 r 为c E=31Gpa。参照《公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D2004-2002）》水泥稳定料基层回弹模量取1E=1500Mpa，级配碎石回弹模量取2E=250Mpa。 (4)计算基层顶面当量回弹模量
路基路面工程复习题参考答案（要点－结合要点阐述）（华南理工大学交通学院） 1、对于综述题－需要结合要点阐述 2、不完整的参见教案与课本 第一章总论 1、对路基路面的要求 对路基基本要求： A 结构尺寸的要求， B 对整体结构（包括周围地层）的要求 C 足够的强度和抗变形能力， D 足够的整体水温稳定性 对路面基本要求 (1)具有足够的强度和刚度 (2)具有足够的水温稳定性 (3)具有足够的耐久性和平整度 (4)具有足够的抗滑性 (5)具有尽可能低的扬尘性 (6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸 2、影响路基路面稳定的因素－此章节容需要学后再看 水文水文地质气候地理地质土的类别 3、公路自然区划原则 3个 4、路基湿度来源
5、路基干湿类型的分类？一般路基要求工作在何状态？ 6、路基平均稠度和临界高度 7、路面结构层位与层位功能 面层： 直接承受行车车轮作用及自然因素底作用，并将所受之力传递给下层，要求路面材料有足够的力学强度和稳定性，并要求表面平整、抗滑、防渗性能好。 基层： 主要承受车辆荷载的竖向力，并把由面层传下来的应力扩散到垫层和土基，故必须有足够的力学强度和稳定性及平整度和良好的扩散应力性能。 垫层： 起排水隔水、防冻和防污等多方面作用，而主要作用是调节和改善土基的水温状态，扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。 8、各类路面的特点 参见教案
9、路面横断面由什么组成？ 高速公路、一般公路 第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质 1、什么叫标准轴载？什么叫当量圆？ 路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。（我国标准轴载为双轮组单轴重100KN的车辆，以BZZ-100表示） 当量圆：椭圆形车辆轮胎面积等效换算为圆 2、什么叫动载特性 水平力振动力瞬时性 3、自然因素对路面的影响主要表现在那些方面？ 温度及其温度变化水 4、路基工作区？ 路基工作区－路基某一深处，车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/10~1/5时，该深度围的路基 5、回弹模量？K? CBR? 回弹模量:土基在荷载作用下产生应力与与其相应的(可恢复)回弹变形比值； K:土基顶面的垂直压力与该压力下弯沉的比值。 CBR:采用标准压头以规定速度对标准试件加载，相应贯入深度下单位压力与标准压力的比值。 6、如何确定土基回弹模量？/结合第14章容/ 7、土基的承载能力指标有哪些？ 回弹模量、K、 CBR 8、路基主要病害类型与防治？48页 路基沉陷滑塌碎落和崩塌沿山坡滑动不良地质和水文条件造成的破坏 防治：
中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 《路基路面工程技术》 一名词解释 1路基 2路基临界高度 3 设计弯沉值 4路堤和路堑 5半刚性基层 6高级路面 二. 填空 1路基路面应具有、、、 和等基本性能。 2路基按其干湿状态不同，分为、、和四类。 为保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于或状态。 3公路自然区划的原则是、和。 4路基防护与加固设施主要有、和_____________三类 5水泥混凝土板接缝按位置分为___________和___________,按其作用分为____________,_________和______________三种. 6路基横断面的典型形式有、、三类。 7路基边坡稳定性分析方法可分为和两类。 8按照挡土墙的设置位置，挡土墙可分为、, 和_________等类型。 9从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，路面可划分为、和三类。 10水泥混凝土路面设计理论是 11表征土基强度的主要参数有___________、___________和____________。 12提高重力式挡墙抗倾覆稳定性的措施________、_______、_________等。 13路基为路面提供坚实、稳固的基础，要求具有一定的强度、 __________ 和__________ 。 14高温使沥青路面强度和 _________ 大大降低，低温会使路面 ________ 。 15路基的自重应力大小是随着深度而逐步 __________ ，汽车荷载在路 基内产生轮重的应力，其大小是随着深度而逐步 __________ 。 16作用在重力式挡土墙上的外力，按其各力作用的性质可分为 __________ 力、 __________ 力和特殊力。
《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
. 土木建筑工程学院 土木工程专业（道路桥梁方向）《路基路面工程》课程设计计算书 姓名： 年级： 班级： 学号：
[题目]：重力式挡土墙设计 [设计资料]： 1、工程概况 拟建机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，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，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。 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： 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图 路基标准横断面(单位:cm) 图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400 112.85K 2+900 117.851.0% -0.75% R=13500T=?E=? 道路纵面图 图3 道路纵断面图 106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1:0.3 1:5 墙身剖面图(单位:cm ) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）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γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ 2 =20kN/m 3，换算摩擦角φ=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 。 计算过程 1、 道路设计标高计算 由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500 得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2 L E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。 K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?， 高程改正 ()2 782781.875=0213500 -?， 所以K2+782的设计标高为116.67。 而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。 2、挡土墙设计方案 ①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
第一章总论 一、名词解释 1.公路自然区划 2.路基临界高度 3.平均稠度 4.路拱 5.柔性路面 6.刚性路面 二、思考题 1.简述路面结构层的特点、作用及材料。 2.路基和路面在公路中各起什么作用？有哪些基本要求？ 3.判断土基干湿类型的分界稠度法和临界高度法各自的依据条件和资料有哪些？ 4.路基干湿类型有那些划分方法，干湿类型对路基有哪些影响？ 5.试述新建公路土基干湿类型的确定方法。 6.为何要进行公路目然区划，制定自然区划的原则又是什么?试述公路自然区划的意义。 7.影响路基路面的水有哪些？水对路基有哪些影响？ 8.试述地下水对路基的影响和气温对路面的影响。 9.对路基填料有什么要求，对不同性质的土，填筑路堤时要注意哪些问题？ 10.为什么路面要划分结构层次，如何进行划分？ 11.试述面层的作用及对其基本要求。 12.试述基层和垫层的作用及对各自的基本要求。 13.试从材料，物理力学特性，行车性能和设计控制指标各方面讲述柔性路面与刚性路面的区别。 14.我国现行路面是怎样分类与分级的？简述其意义。 三、计算题： 1 已知某市属于Ⅳ4区，有一段粘土路基，路面底面高出地面0.3m，地下水位距地面0.8m，请确定该路基的干湿类型和平均湿度。
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质 一、名词解释 1.双圆荷载图式 2.劲度模量 3.累计当量轴次 4.路基工作区 5. 土基回弹模量 6.加州承载比CBR 7.疲劳破坏 8.滑坡 9.地基反应模量 10.Miner定律 11.沉陷 二、思考题 1.车辆的车轮对路面的作用由哪些？在沥青路面厚度设计计算中，主要考虑哪些力？为什么？ 2.在路面设计中，如何进行交通量轴载换算，依据是什么？ 3.什么是标准轴载的当量轴次，它与哪些因素有关？ 4.车轮的接触压力、接触面面积应怎样计算?单圆和双圆图式对路面的设计起什么作用？ 5.说明轴载等效换算的意义；怎样计算设计年限内标准轴载的累计作用次数？ 6.简述路基的病害及防治措施。 7.土基在重复荷载作用下产生的塑性变形累积的破坏程度取决于何种因素？ 8.在重复荷载作用下，路基路面材料的变形有何规律性? 9.我国路面设计的标准轴载是什么？为何如此设定？其参数有哪些？ 10.简述单圆荷载图示、双圆荷载图式有什么区别？ 11.什么叫劲度？沥青混合料的劲度主要同哪些因素有关? 12.简述路面材料的累积变形与疲劳特性，并举例说明。 13.路基工作区指什么？其影响深度受哪些因素影响？ 14.路基干湿类型划分几类？根据什么标准划分？划分的目的是什么？ 15.分析比较沥青混合料和水泥混凝土疲劳特性的异同。