一、路基(挡土墙)设计1。
1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下.（1）墙身构造:墙高8m，墙背仰斜角度，墙身分段长度20m,其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。
图1—1 初始拟采用挡土墙尺寸图（2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度，内摩擦角；填土与墙背间的摩擦角。
地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力，基底摩擦系数。
（3）墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度，砌体容许压应力,容许剪应力，容许压应力。
1。
2 劈裂棱体位置确定1。
2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。
按照线形内插法，计算附加荷载强度:，则：1。
2。
2 破裂角的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有：因为，则有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：1。
2.3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度:车辆荷载分布宽度：所以，，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
1.2。
4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析，则有其中,,，。
对于砂性土可取,即,则：所以，路基边坡稳定性满足要求.1。
3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：1。
3.1 土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。
1.3。
2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂：1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算，为方便计算,从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分，右侧为平行四边形，左侧为两个三角形（如图1—2)：图1—2 挡土墙横断面几何计算图式1。
4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底，验算公式：所以，抗滑稳定性满足要求。
1.4。
3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式：所以，抗倾覆稳定性满足要求。
1。
5 基地应力和合力偏心矩验算1.5。
1 合力偏心矩计算上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩，所以计算式，需要先计算对形心的力臂：根据之前计算过的对墙趾的力臂，可计算对形心的力臂。
所以，基底合力偏心距满足规范的要求。
1.5.2 基底应力验算其中,,所以基底应力满足要求.1。
6 墙身截面强度验算1.6.1 强度计算墙面墙背平行,截面最大应力出现在接近基底处，取截面1进行验算。
图1—3 计算截面式中：——设计轴向力（kN）;—-重要性系数；——荷载组合系数；、——分别为恒载(自重及襟边以上土重）引起的轴向力（kN)和相应的分项系数:——主动土压力引起的轴向力（kN）；——被动土压力、水浮力、静水压力、东水压力、地震力引起的轴向力（kN）;——以上各项轴向力的分项系数；-—抗力分项系数;-—材料极限抗压强度;——挡土墙构件的计算截面积（)；-—轴向力偏心影响系数,按下式计算：按每延米墙长计算：,其中，结构重要性系数取1。
0，恒载的分项系数取1.2，动载的分项系数取1。
4，材料的抗力分项系数取2。
31，轴向力偏心影响系数：则有：所以，强度满足要求.1。
6.2 稳定计算其中,弯曲平面内的纵向翘曲系数式中：——墙的有效高度（m），视下端固定、上端自由；——墙的宽度,取1。
5m。
取0。
001,取6m，则所以，墙体截面稳定满足要求。
1。
7 设计图纸及工程量（1）挡土墙典型断面图如图1—4所示，平面、立面、横断面另附图表示。
表1—4 典型断面图（2）挡土墙工程数量表见表1—5。
表1-5 工程数量表路堤墙墙体间隔20m设置沉降缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞;泄水孔尺10cm×10cm，每2~3m布置一个，泄水孔应高出地面不小于30cm;墙背均应设置50cm厚的砂砾透水层，并做土工布封层.二、路面设计2.1 设计资料（1）新建一级公路地处IV区，为双向四车道，设计速度为80km/h,拟采用沥青路面结构或水泥混凝土路面进行施工图设计，沿线土质为粉质土，确定土基的稠度为1.1，回弹模量取36MPa，路基土属中湿状态.（2）所在地区近期交通组成与交通量，见表2-1.预测交通量增长率前五年为8。
0%,之后五年为7.0%，最后五年为6.0％，路面累计标准轴次按15年计。
表2-1 近期交通组成及交通量（3）路面布置：行车道宽度，右侧硬路肩宽度为，土路肩宽度为左侧路缘带宽度为，中央分隔带宽度为,中间带宽度为，路基宽度为.（4）设计依据：交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）;交通部颁《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）；交通部颁《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)。
2.2 计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次某一级公路路面设计以双轮组单轴载100为标准轴载，用表示，计算参数如表2-2。
表2-1 标准轴载计算参数路面作用的其他各种不同类型按以下方法，换算为标准轴载.（1)以设计弯沉和沥青层层底拉应力为指标进行换算，利用以下公式进行计算:式中：-—以弯沉为指标的标准轴载的当量轴次(次/日);--被换算车型的各级轴载作用次数（次/日)；—-标准轴载（kN);—-轴数系数；——轮组系数，单轮组6。
4,双轮组1，四轮组0.38。
其中,当轴间距大于3m时应按单独的一个轴载进行计算，此时轴数;当轴间距小于3m时,按双轴或多轴进行计算，轴数系数为：以设计弯沉和沥青层层底拉应力为指标进行换算的结果见表2—2。
表2-2 标准轴载换算结果I注：重量25kN以下轴载不计（2）以半刚性材料层的层底拉应力为指标进行换算，计算公式如下：式中：——以弯拉应力为指标的标准轴载的当量轴次（次/日）;-—被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）；—-标准轴载（kN）；——被换算车型的各级轴载（kN）；——轴数系数；-—轮组系数，单轮组18.5，双轮组1，四轮组0。
09。
当轴间距大于3m时应按单独的一个轴载进行计算,此时轴数；当轴间距小于3m 时，按双轴或多轴进行计算，轴数系数为：以半刚性材料层的层底拉应力为指标进行换算的结果见表2—3。
表2—3 标准轴载换算结果II注:重量50kN以下轴载不计（5）水泥混凝土路面的轴载换算水泥混凝土路面结构设计也以100kN的单轴—双轮组荷载作为标准轴载.不同轴的作用次数按下式换算为标准轴载的作用次数.式中：——设计年限内一个车道上的累计标准轴载作用次数(次）；——单轴，单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组荷载作为标准轴载型级轴载的总重(kN）；——轴型和轴载级位数：——各类轴载型级轴载的作用次数。
则水泥混凝土路面的轴载换算结果如表2-4所示。
表2—4 标准轴载换算结果III注：小于40kN的单轴和80kN的双轴不计（6）累计标准轴载作用次数计算设计使用年限内设计车道的累计标准轴载作用次数按以下公式计算其中，设计年限内的交通量(标准轴载作用次数）平均年增长率，沥青路面设计年限（年）,水泥混凝土路面设计年限（年）。
对于双向四车道道路，若采用沥青路面，则路面车道系数可取；若采用混凝土路面,路面车道系数可取。
则按照以上三种指标进行的标准轴载换算，累计标准轴载结果如表3-5。
表2-5 累计标准轴载计算结果2.3 沥青路面设计2.3.1 确定土基回弹模量值设计路段处于IV区，土基为粉质土，确定土基的稠度为1。
10，路基干湿状态为中湿状态,回弹模量为36MPa.根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006)规定,须采取必要措施,保证路基的强度和稳定性，重交通、特种交通路基土回弹模量必须大于40MPa，现采取换填砂砾、碎石渗水性材料处理地基，并设置土工合成材料，加强路基排水，综合处治。
最终路基土回弹模量取45MPa。
2.3.2 初拟路面结构组合根据之前计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为1380万次。
根据该地区的路用材料，结合已有典型结构，初步拟定路面结构。
初拟路面结构面层采用沥青混凝土(取17cm），基层采用水泥稳定碎石土(取22cm）,垫层采用水泥石灰砂砾土。
根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）规定，采用三层式沥青面层，上面层采用细粒式密沥青混凝土(厚度4cm），中面层采用中粒式密沥青混凝土（厚度5cm)，下面层采用密级配沥青碎石（厚度8cm).2.3。
3 路面材料设计参数确定按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)中规定的项目顶面法测定半刚性材料的抗压回弹模量;按照《公路工程沥青及沥青混合材料试验规程》(JTG E20—2011）中规定的方法测定沥青混合料的抗压回弹模量,测定20℃、15℃的抗压回弹模量，以及材料的劈裂强度。
各路面材料设计参数的结果见表2-6。
表2—6 各路面材料及图集的抗压回弹模量及劈裂强度参数取值2。
3.4 路面设计指标计算（1）路面设计弯沉值我国《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006）规定路面设计弯沉值由下式计算确定：式中：——设计弯沉值（0。
01mm)；--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，一级公路为1.0；-—面层类型系数，沥青混凝土面层为1。
0，热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1。
1;——路面结构类型系数，刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层路面为1.6。
若基层由半刚性基层与柔性基层材料组合而成,则介于二者之间通过线性内插确定。
设计公路为一级公路，公路等级系数取,面层为沥青混凝土，面层类型系数取，基层为半刚性基层,路面结构类型系数取。
则沥青路面设计弯沉值：（2）结构层层底拉应力弯拉应力设计控制指标容许拉应力公式：式中：-—路面结构材料的容许拉应力,即该材料能承受设计年限次加载的疲劳弯拉应力（MPa)；——路面结构材料的极限抗拉强度（MPa)；——抗拉强度结构系数。
根据结构层材料不同,按以下公式计算：(沥青混凝土面层)（无机结合料稳定集料基层)（无机结合料稳定细粒土基层）(贫混凝土基层）以此计算各层材料的层底拉应力：①细粒式沥青混凝土：②中粒式沥青混凝土：③密级配沥青碎石：④水泥稳定碎石：⑤水泥石灰砂砾土：2.3。
5 路面结构层厚度计算设计结构为半刚性基层,沥青路面的基层类型系数为1.0，设计弯沉值为22。
41mm，暂时，相关设计资料汇总如表2-7。
表2-6 沥青路面设计资料汇总初步拟定路面结构层组合为:5cm细粒式沥青混凝土，5cm中粒式沥青混凝土，8cm 密级配沥青碎石，22cm水泥稳定碎石，还需另行计算水泥石灰砂砾土的厚度.利用路基路面设计软件HPDS2011计算水泥石灰沙砾土的厚度并进行验算：①按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 22.41 （0。
01mm)H（5）= 160 mm LS = 23。
4 (0。
01mm)H(5）= 210 mm LS = 21.2 （0。
01mm）H( 5 ) = 182 mm（仅考虑弯沉）②按容许拉应力计算设计层厚度：H(5）= 182 mm （第1层底面拉应力计算满足要求）H（5)= 182 mm （第2层底面拉应力计算满足要求）H（5)= 182 mm （第3层底面拉应力计算满足要求）H（5)= 182 mm （第4层底面拉应力计算满足要求）H（5）= 182 mm σ（5）= 0 。
