路基路面工程课程设计计算书样本
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路基路面工程课程设计计算书某新建沥青高速路面设计(利用诺谟图计算)道路与桥梁方向指导老师:专业年级:班级,学号:学生姓名:完成时间:2012年6月24日路面结构设计的计算基本资料:某地区规划修建一条四车道的一级公路,沿线筑路材料的情况:石料:本地区山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩;储量丰富,岩体完整。
石料强度高。
砂:海岛沿岸多处沙滩可供取砂,运输较方便。
土料:沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。
此公路的设计年限为20年,拟采用沥青路面结构进行设计。
一、轴载分析。
1、设计年限内交通量的平均增长率:12344γγγγγ+++=由主要预测年交通量表可算得:2000年到2005年的年增长率:5112266(1)18293γ+=,可算得:18.3%γ= 2005年到2010年的年增长率:5218293(1)26204γ+=,可算得:27.5%γ= 2010年到2015年的年增长率:5326204(1)35207γ+=,可算得:3 6.1%γ= 2015年到2020年的年增长率:5435207(1)55224γ+=,可算得:49.4%γ=故12348.3%7.5% 6.1%9.4%7.8%44γγγγγ++++++===2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ —100表示。
1) 当以设计弯沉值为设计指标时,换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的公式为:4.35121N=()ki i i PC C n P =∑对于跃进NJ130:前轴:i P =16.20KN<25KN ,省略不算后轴:1C =1, 2C =1, i P =38.30KN ,P=100KN, i n =702 4.35 4.351238.30()11702()10.8100i i P N C C n P ==⨯⨯⨯=次/d 对于解放CA10B :前轴:i P =19.40KN<25KN,省略不算。
目录目录.。
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.1一路基设计.。
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21 设计资料.。
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22 挡土墙的布置。
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23 挡土墙横断面布置,并拟定断面尺寸。
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..24 主动土压力计算...。
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..25抗滑动稳定性验算.。
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4 6抗倾覆稳定性验算。
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. (5)7基底合力偏心距验算。
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58 墙身截面强度验算...。
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.69伸缩缝与沉降缝设计 (7)10排水设计……………………………………………………………………………….7.二、路面设计。
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..8A、水泥混凝土路面设计。
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81交通分析.。
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.82 初拟路面结构.。
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.103路面材料参数确定.。
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(10)4 荷载疲劳应力 (10)5 温度疲劳应力 (11)B、沥青路面设计。
路基路面工程课程设计计算书摘要:一、引言二、路基路面工程设计基本要求1.设计标准2.设计原则三、设计内容与方法1.设计内容2.设计方法四、设计计算1.路基设计计算2.路面设计计算五、设计结果与分析1.设计结果2.结果分析六、结论与建议1.结论2.建议正文:一、引言随着我国经济的快速发展,道路建设在国民经济发展中占据着举足轻重的地位。
路基路面工程是道路建设中的关键环节,其设计质量直接影响到道路的使用寿命和行车安全。
本文旨在阐述路基路面工程课程设计计算书的相关内容,以期为类似工程提供参考和借鉴。
二、路基路面工程设计基本要求1.设计标准路基路面工程设计应遵循国家和行业相关标准,如《公路工程技术标准》、《公路工程设计规范》等。
设计标准主要涉及设计年限、交通量、荷载等级、地震烈度等方面。
2.设计原则路基路面工程设计应遵循安全、舒适、经济、环保、可持续等原则。
在设计过程中,要充分考虑道路的使用功能、地理环境、气候条件、施工技术等因素,确保设计方案的科学合理性。
三、设计内容与方法1.设计内容路基路面工程设计主要包括路基、路面、排水、防护等工程的设计。
具体设计内容包括:路基横断面设计、路面结构层设计、排水设施设计、防护工程设计等。
2.设计方法路基路面工程设计采用我国现行的设计规范和计算方法,如《公路工程地质勘察规范》、《公路路基设计规范》等。
设计方法主要包括经验法、解析法、数值法等。
四、设计计算1.路基设计计算路基设计计算主要包括路基横断面设计、路基稳定性分析、路基排水设计等。
2.路面设计计算路面设计计算主要包括路面结构层设计、路面厚度计算、路面材料性能要求等。
五、设计结果与分析1.设计结果根据设计计算,本文的路基路面工程设计方案如下:路基宽度为24米,路面结构层为20厘米厚水泥混凝土面板+40厘米厚碎石基层+20厘米厚碎石底基层;排水设施采用两边沟排水;防护工程采用浆砌片石护坡。
2.结果分析通过对设计结果的分析,可以发现本设计方案满足了道路设计标准和使用要求,结构合理,安全可靠。
(一) 路面稳定性分析(1)汽车荷载当量换算BLNQh γ=0 N —横向分布车辆数,四车道N =4; Q —每一辆车的重力,Q=550kN ; γ—路基填料的容重,γ=18.6kN /m 3; L —汽车前后轴的总距,L =12.8m ;B —横向分布车辆轮胎外缘之间的总距,B =Nb +(N -1)d =4×1.8+3×1.3=11.1m ;m BL NQ h 85.08.121.116.1855040=⨯⨯⨯==γ (2) 按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。
在此取边坡斜度i 0=1:1.5,查表得β1=26°,β2=35°。
距此两角分别自坡脚和左顶点作直线相交于O 点,BO 的延长线即为滑动圆心辅助线。
(3)绘出三条不同位置的滑动曲线:①一条通过路基中心线;②一条通过路基的右边缘;③一条通过距右边缘1/4路基宽度处。
(4)滑动圆弧中心确定方法:用直线连接可能滑弧的两端点,并作此直线的中垂线相交于滑动圆心辅助线BO 于A 点。
A 点即是该滑动曲线的中心。
(5)将圆弧范围土体每1.5米分为一段,自滑动曲线的中心到基层直线向两边依次分。
算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角αiRX ii =αsin 式中:Xi —分段中心距圆心竖线的水平距离,圆心竖线左侧为负,右侧为正; R —滑动曲线的半径。
(6)每一段的滑动弧曲线可近似取直线,将各分段图形简化为梯形或者三角形,计算面积Ωi ,其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。
(7)以路堤纵向1m 计算出各分段的重力G i ; (8)在每一段的重力G i 化为两个分力: a)在滑动曲线法线方向分力:N i =G i cos αi b)在滑动曲线切线方向分力:T i =G i sin αi 并分别求出此两者之和,∑ N i 和∑T i 。
(9)算出滑动曲线圆弧长L 。
(10)计算稳定系数∑∑==+=ni ini i TcLN f K 11K 1=1.67 K 2=3.58 K 3=2.49由于第一条曲线(通过路基中心线)的稳定系数最小,而又是最靠左边,因此在左边缘与路基中线之间再绘一条滑动曲线,并计算其稳定系数。
路基路面工程课程设计计算书(第一组)班级::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(2)以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时表二已知设计年限交通量平均增长率%r=8该道路为高速公路,其设计年限15=t 。
设该高速公路为双向四车道,取车道系数45.0=η,则 (1)以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时61511019.345.014.71636508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次(2)以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时61521042.245.049.54236508.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次2.初拟结构组合和材料选取(1)由以上计算结果得,设计年限线一个车道上的累计标准轴次为319万次,属中等交通,给出以下两种组合方案 方案一:①路面结构采用沥青混凝土(厚18cm ),基层采用水泥碎石(厚38cm ),底基层采用水泥石灰沙砾土(厚度待定),以水泥石灰沙砾土为设计层。
②采用三层式沥青面层,表面采用细粒式沥青混凝土(厚4cm ),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚6cm ),下面层采用粗粒式沥青混凝土(厚8cm ) 方案二:①路面结构采用沥青混凝土(厚27cm ),基层采用水泥砂砾(厚度待定),底基层采用级配沙砾(厚18cm ),以水泥稳定砂砾为设计层。
②采用三层式沥青面层,表面采用细粒式沥青混凝土(厚4cm ),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚8cm ),下面层采用密集配沥青碎石(厚15cm ) (2)确定各层材料回弹模量与劈裂强度表三3.确定土基回弹模量该路段处于2Ⅱ区,粉质土,路基处于干湿状态,稠度取1.0,查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值”,得土基回弹模量为29MPa (1)设计弯沉值本公路为高速公路,公路等级系数0.1=c A ,面层为沥青混凝土,面层系数0.1=s A ,半刚性基层,基层系数B A =1.00.260.2600600(3.1910)11130.03d e C S B l N A A A --==⨯⨯⨯⨯⨯=(单位0.01mm )(2)各层允许拉应力 方案一:表四方案二:表五4.资料汇总方案一:表六方案二:表七5.方案确定根据东南大学道路计算软件计算得,方案一计算层厚度为15cm,道路总厚度为71cm。
1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计第1题重力式挡土墙设计 (1)1.1设计资料 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计参数 (1)1.4车辆荷载换算 (2)1.5主动土压力计算 (2)1.6挡土墙计算 (5)第2题边坡稳定性设计 (9)2.1设计资料 (9)2.2汽车荷载换算 (9)2.3圆弧条分法 (10)2.4结果分析 (15)第3题沥青混凝土路面设计 (17)3.1设计资料 (17)3.2设计轴载与路面等级 (17)3.3确定土基回弹模量 (19)3.4路面结构组合设计 (20)3.5路面厚度计算 (21)3.6竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 (22)第4题水泥混凝土路面设计 (24)4.1设计资料 (24)4.2交通分析 (24)4.3初拟路面结构 (24)4.4路面材料参数确定 (24)4.5荷载疲劳应力 (25)4.6温度疲劳应力 (26)1重力式挡土墙设计1.1设计资料(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m 10,路基宽度m 26,路肩宽度m 0.3.(2)基底倾斜角190.0t an :00=αα,取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=.(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3/18m kN =γ,填料与墙背的外摩擦角φδ5.0=;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数30.0=μ,地基容许承载力kPa 250][0=σ.(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重3/22m kN k =γ,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.1.2设计任务(1)车辆荷载换算。
(2)计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置。
(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。
路基路面课程设计计算书设计背景:随着交通运输的发展和经济的繁荣,道路建设成为城市发展的重要环节之一、而路基路面设计是道路建设中的重要内容,主要包括路基和路面的设计。
路基是指道路的基础部分,承受车辆荷载并传递给路面,起到支撑和分散荷载的作用。
路面是指用于车辆行驶的道路表层。
设计目标:本次设计的目标是设计一条道路的路基和路面,满足交通量大、车速快(80km/h)等条件下的设计要求,确保道路的安全性、平稳性和经济性。
1.路基设计:a.车道宽度:根据交通量和车速要求确定车道宽度,假设为3.5m。
b.路基厚度:根据路面材料的类型和厚度确定路基厚度,假设路面材料为沥青混凝土,厚度为0.2m。
c.路基面积:路基面积等于道路总宽度乘以路基厚度,计算得到路基面积为3.5m×0.2m=0.7平方米。
d.路基材料:选择合适的路基材料,如砂石或碎石,保证路基的稳定性和强度。
2.路面设计:a.路面材料:选择合适的路面材料,如沥青混凝土或水泥混凝土,考虑到道路使用量大且车速快,选择沥青混凝土作为路面材料。
b.路面厚度:根据设计要求和承载能力计算得到路面的厚度,假设路面厚度为0.15m。
c.路面面积:路面面积等于道路总宽度乘以路面厚度,计算得到路面面积为3.5m×0.15m=0.525平方米。
d.路面结构:按照设计要求确定路面的结构,包括基层、底基层、面层等。
基层一般采用碎石、砂石等材料,底基层采用砂石或砾石,面层采用沥青混凝土。
3.荷载计算:a.车辆荷载:根据设计要求和交通量确定道路设计的车辆荷载,假设为100kN。
b.路基承载力:根据路基材料的承载能力和荷载计算得到路基的承载力,确保路基的稳定性和安全性。
c.路面承载力:根据路面材料的承载能力和荷载计算得到路面的承载力,确保路面的平稳性和耐久性。
设计结论:根据以上的设计计算,得出以下结论:1.道路的路基厚度为0.2m,路基面积为0.7平方米。
2.道路的路面厚度为0.15m,路面面积为0.525平方米。
路基路面工程课程设计计算书一、引言路基路面工程是土木工程领域中的重要分支,涉及到道路建设中的路基设计和路面施工等方面。
本课程设计旨在利用所学的理论知识和技能,结合实际工程案例,进行路基路面工程设计和施工计算,从而提高学生的综合能力和实践能力。
二、设计内容1.项目背景和要求本次设计的项目背景地区的一条高速公路改造工程,该工程要求设计和施工一条新的路基路面。
设计要求满足相关标准和规范,并考虑到工期、材料要求、经济性和可行性等因素。
2.路线选择和路基设计根据项目背景和实际情况,选择适合的路线,并进行路基设计。
路基设计包括路线选择、路基宽度、坡度、超高、侧向位移、排水系统等方面的计算和设计。
3.路面材料选择和路面设计根据项目要求和实际情况,选择适当的路面材料,并进行路面设计。
路面设计包括材料的选择和厚度的计算等。
4.施工计划和工艺流程根据设计要求和工程实际情况,制定详细的施工计划和工艺流程。
确保施工过程中的质量和安全性。
三、计算方法和步骤1.路基设计计算(1)路线选择计算:根据不同路段的交通量和地理条件,选择适当的路线。
(2)路基宽度计算:根据交通量和道路等级,确定合适的路基宽度。
(3)坡度计算:根据设计要求和土壤基础情况,计算合适的坡度。
(4)超高计算:根据道路几何条件和车辆要求,计算合适的超高。
(5)侧向位移计算:根据土壤基础情况和设计要求,计算合适的侧向位移。
(6)排水系统设计:根据地表水情况和交通量,设计合适的排水系统。
2.路面设计计算(1)路面材料选择计算:根据交通量、车辆类型和气候条件等因素,选择合适的路面材料。
(2)路面厚度计算:根据交通量和设计要求,计算合适的路面厚度。
(3)路面结构设计和计算:确定路面的结构和层次,并计算各层的厚度和材料。
3.施工计划和工艺流程(1)施工计划编制:根据设计要求和工期要求,制定详细的施工计划。
(2)工艺流程制定:根据施工计划和工程实际情况,制定详细的工艺流程,包括路基施工、路面施工和排水系统施工等。
《路基路面工程》课程设计计算书1.重力式挡土墙设计2.边坡稳定性设计3.沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学生姓名:学号:指导教师:日期:目录一、重力式挡土墙设计 (4)设计参数 (4)车辆荷载换算 (4)土压力计算 (4)挡土墙计算 (6)二、边坡稳定性设计 (8)初始条件 (8)表格数据 (9)三、沥青混凝土路面设计 (12)轴载分析 (12)构组合与材料选取 (14)结各层材料的抗压模量和和劈裂强度 (15)土基回弹模量的确定 (15)设计指标的确定 (15)设计资料总结 (16)四、水泥混凝土路面设计 (19)交通分析 (19)初拟路面结构 (19)路面材料参数确定 (20)混凝土板应力分析及厚度计算 (20)计算荷载疲劳应力 (21)接缝设置 (22)路肩及路面排水设施 (22)一、重力式挡土设计1 设计参数1.1几何参数:挡土墙墙高H=4m, 取基础埋置深度D=1.5m, 挡土墙纵向分段长度取L=10m ; 墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.25, =-14.04, 墙底(基底)倾斜度, 倾斜角;墙顶填土高度=2m, 填土边坡坡度1:1.5, , 汽车荷载边缘距路肩边缘; 1.2力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角, 填土与墙背外摩擦角, 填土容重;墙身采用2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重,砌体容许压应力,砌体容许剪应力,砌体容许拉应力;地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按教材公式, 把车辆荷载换算为等代均布土层厚度。
3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角较小, 不会出现第二破裂0000=+-=35+17.5-14.04=38.34ψϕδα22011(a )(24)1822A H =+=+=,001111ab (2)tan =224+62222B H a H α=++⨯⨯+⨯⨯⨯=(224)tan14.040tan tan tan 38.340.79-2.37θψ=-=-=或(舍)038.31θ=3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E 计算a E 及其水平分量x E 、竖直分量y Ea 000cos()(tan )sin()cos(38.3135)18(18tan 38.316)sin(38.3138.34)43.68k E A B Nθϕγθθψ+=-++=⨯-⨯+= 00cos()43.68cos(17.514.04)43.60x a E E kN δα=-=⨯-=00sin()43.68sin(17.514.04) 2.64y a E E kN δα=-=⨯-=3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置100tan 32tan 38.31 2.63tan tan tan 38.31tan14.04b a h m θθα--===--214 2.63 1.37h H h m =-=-=经试算取1 1.20b m =00110tan tan 1.20 1.20tan14.04tan10.76 1.26B b b m αα=+=+=32211213222(33)3(2)42(343 2.634 2.63)342(24 2.63)1.38x H a H h H h Z H a H h m+-+=⎡⎤+-⎣⎦+⨯⨯-⨯⨯+=⎡⎤⨯+⨯⨯-⎣⎦= 0tan 1.26 1.38tan14.04 1.61m y x Z B Z α=+=+=因墙底(基底)倾斜, 需把求得的、修正为、, 取进行修正:0110tan 1.38 1.20tan10.76 1.15x x Z Z b m α=-=-= 11tan 1.20 1.15tan14.040.91y x Z b Z mα=-=-=3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
路基路面工程课程设计计算书( 第一组)
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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
(2)以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时
表二
已知设计年限内交通量平均增长率%8=r 该道路为高速公路, 其设计年限15=t 。
设该高速公路为双向四车道, 取车道系数45.0=η, 则 ( 1) 以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时
61511019.345.014.71636508
.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次
( 2) 以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时
6152
1042.245.049.54236508
.0]1)08.01[(365]1)1[(⨯=⨯⨯⨯-+=⋅⋅⨯-+=ηN r r N t e 次
2.初拟结构组合和材料选取
( 1) 由以上计算结果得, 设计年限线内一个车道上的累计标准轴次为319万次, 属中等交通, 给出以下两种组合方案 方案一:
①路面结构采用沥青混凝土( 厚18cm) , 基层采用水泥碎石( 厚38cm) , 底基层采用水泥石灰沙砾土( 厚度待定) , 以水泥石灰沙砾土为设计层。
②采用三层式沥青面层, 表面采用细粒式沥青混凝土( 厚4cm) , 中面层采用中粒式沥青混凝土( 厚6cm) , 下面层采用粗粒式沥青混凝土( 厚8cm) 方案二:
①路面结构采用沥青混凝土( 厚27cm) , 基层采用水泥砂砾( 厚度待定) , 底基层采用级配沙砾( 厚18cm) , 以水泥稳定砂砾为
设计层。
②采用三层式沥青面层, 表面采用细粒式沥青混凝土( 厚4cm) , 中面层采用中粒式沥青混凝土( 厚8cm) , 下面层采用密集配沥青碎石( 厚15cm)
(2)确定各层材料回弹模量与劈裂强度
表三
3.确定土基回弹模量
该路段处于2Ⅱ区, 粉质土, 路基处于干湿状态, 稠度取 1.0, 查表”二级自然区划各土组土基回弹模量参考值”, 得土基回弹模量为29MPa
(1)设计弯沉值
本公路为高速公路, 公路等级系数0.1=c A , 面层为沥青混凝土, 面层系数0.1=s A , 半刚性基层, 基层系数B A =1.0
0.260.2600600(3.1910)11130.03d e C S B l N A A A --==⨯⨯⨯⨯⨯=( 单位0.01mm)
(2)各层允许拉应力
方案一:
表四
方案二:
表五
4.资料汇总
方案一:
表六
方案二:
表七
5.方案确定
根据东南大学道路计算软件计算得,
方案一计算层厚度为15cm, 道路总厚度为71cm。