路基路面设计课程

路基路面挡土墙课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握路基、路面和挡土墙的基本概念及其在工程中的作用；2. 使学生了解路基、路面和挡土墙的结构特点、材料及施工技术；3. 帮助学生理解路基、路面和挡土墙在道路工程建设中的重要性。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析道路工程中路基、路面和挡土墙问题的能力；2. 提高学生设计简单路基、路面和挡土墙方案的能力；3. 培养学生运用专业软件或工具对路基、路面和挡土墙进行模拟和计算的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对道路工程建设的兴趣，激发学生探究工程问题的热情；2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，使其在解决工程问题时具备责任感和使命感；3. 增强学生对我国道路工程建设的自豪感，培养学生为国家和人民服务的价值观。

课程性质：本课程为工程专业基础课程，旨在帮助学生掌握道路工程中路基、路面和挡土墙的基本知识和技能。

学生特点：学生具备一定的物理、数学和力学基础，但对道路工程的实际应用了解较少。

教学要求：结合实际工程案例，采用讲授、讨论、实践相结合的教学方法，使学生在掌握基本知识的同时，提高解决实际问题的能力。

通过课程目标的分解和教学设计，确保学生能够达到预期的学习成果，为后续课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 路基部分：介绍路基的定义、作用和分类；讲解路基的力学性质、材料选择及压实技术；分析不同类型路基的施工要点及质量控制。

教材章节：第一章 路基概述，1.1-1.3节2. 路面部分：阐述路面的功能、结构及分类；讲解常见路面材料的性质及适用范围；分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工工艺。

教材章节：第二章 路面工程，2.1-2.4节3. 挡土墙部分：介绍挡土墙的类型、结构及功能；讲解重力式、悬臂式、锚固式等挡土墙的设计原理及施工技术；分析挡土墙工程的稳定性及防护措施。

教材章节：第三章 挡土墙工程，3.1-3.4节4. 实践环节：组织学生参观道路工程现场，了解路基、路面和挡土墙的实际施工过程；开展小组讨论，分析工程案例，提高学生解决实际问题的能力。

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。

路基路面课程设计目录1章重力式挡土墙设计 (1)1.1重力式路堤墙设计资料 (1)1.2破裂棱体位置确定 (1)1. 3荷载当量土柱高度计算 (2)1.4土压力计算 (2)1.6基地应力和合力偏心矩验算 (4)1.7 墙身截面强度计算 (5)1.8设计图纸 (6)第2章沥青路面设计 (7)2.1基本设计资料 (7)2.2轴载分析 (7)2.3结构组合与材料选取 (10)2.4压模量和劈裂强度 (10)2.5 设计指标的确定 (10)2.6 路面结构层厚度的计算 (11)2.7 防冻层厚度检验 (12)2.8沥青路面结构图 (12)第3章水泥混凝土路面设计 (13)3.1 交通量分析 (13)3.2 初拟路面结构 (14)3.3 确定材料参数 (14)3.4 计算荷载疲劳应力 (15)3.5 计算温度疲劳应力 (16)3.6防冻厚度检验和接缝设计 (16)3.7混凝土路面结构结构图 (17)参考文献 (18)附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果 (19)1章 重力式挡土墙设计1.1重力式路堤墙设计资料1.1.1墙身构造墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图1.1示； 1.1.2土质情况墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角032φ=；填土与墙背间的摩擦角δ＝16°；地基为石灰岩地基，容许承载力[σ]＝480kPa ，基地摩擦系数0.5μ=； 1.1.3墙身材料：5号砂浆，30号片石，砌体容重γ=22kN/m3， 砌体容许压应力[σ]＝610kPa ，容许剪应力[τ]＝110kPa ，容许压应力[]65l MPa σ=。

图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图1.2破裂棱体位置确定1.2.1破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14163234ψαδφ++-++＝＝＝，90ω<因为路基路面课程设计00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+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：tg tg θψ=-+tg ψ=-()(3432343412.58/30.33tg ctg tg tg =-+++0.75= 故36.74θ=1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂面至墙踵:()tan (52)tan 36.86 5.23o H a m θ+=+=荷载内缘至墙踵: tan 5tan36.8630.5 4.75o H b d m θ•++=⨯++=荷载外缘至墙踵: 0tan 5tan 36.8630.5 5.510.25o H b d l m θ•+++=⨯+++= 因为4.75<5.25<10.25,假设满足要求。

黑龙江大学课程名称：路基路面工程学院：建筑工程学院专业：土木工程学号：20084580 年级： 2008级学生姓名：李朋飞指导教师：王正君路基路面课程设计目录1 基本设计资料 ........................................................................................................................................1 2 沥青路面设计 (1)2.1轴载分析 (1)2.2结构组合与材料选取 (4)2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (4)2.4 设计指标的确定 (5)2.5 路面结构层厚度的计算 (6)2.6 高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (7)2.7 防冻层厚度检验 ....................................................................................................................... 8 3 水泥混凝土路面设计 (8)3.1 交通量分析 (9)3.2 初拟路面结构 (10)3.3 确定材料参数 (10)3.4 计算荷载疲劳应力 (11)3.5 计算温度疲劳应力 (11)3.6 防冻厚度检验和接缝设计 .................................................................................................. 12 参考文献 ........................................................................................................................................ .. (13)路基路面课程设计1 基本设计资料该路段设计年限20年，交通量年平均增长8.7%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划II2区，路面宽度为B=24.5m，行车道为四车道2×7.5m，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段，设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面。

道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。

2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。

3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。

2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作和沟通能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱道路工程专业，树立正确的职业观。

2. 增强学生的环保意识，使其关注道路工程对环境的影响。

3. 培养学生的社会责任感，使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。

学生特点：学生已经具备一定的道路工程基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。

教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生达到以下具体学习成果：1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。

2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用，并合理选用。

3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。

4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。

5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响，树立正确的职业观和价值观。

二、教学内容1. 道路工程概述：介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用，使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。

（对应教材第一章）2. 路基工程：讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术，重点分析不同类型路基的特点及适用场合。

（对应教材第二章）3. 路面工程：阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法，分析各种路面材料的性能及选用原则。

（对应教材第三章）4. 道路排水工程：介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求，使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。

《路基路面工程》课程设计任务书题目: A重力式挡土墙设计B 沥青路面设计C 水泥混凝土路面设计1. 课程设计教学条件规定制图教室2. 课程设计任务（1）理解设计任务,确定工作计划，查阅资料。

（2）按《公路路基设计规范》（JTG D30－2023）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行重力式挡土墙设计；（3）按《公路沥青路面设计规范 JIG D50-2023》旳内容和规定进行沥青路面构造设计；（4）按《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2023》旳内容和规定进行水泥混凝土路面构造设计；（5）根据指导教师旳规定，采用指定旳初始条件进行设计：重力式挡土墙、水泥混凝土路面和沥青路面旳设计计算按所选方案手算；在设计阐明书（设计汇报书）中应画计算图，采用A4纸打印设计汇报书。

（6）出图：重力式挡土墙、沥青路面设计不出图（留待毕业设计时训练出图）；水泥混凝土路面设计，绘制面板接缝构造和钢筋布置图，A3图纸1页。

3. 课程设计汇报书重要内容A重力式挡土墙设计（一）初始条件：（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）设计车辆荷载原则值按公路－I 级汽车荷载采用，即相称于汽车−超20级、挂车−120（验算荷载）；（4）墙后填料砂性土容重γ=183/m kN ,填料与墙背旳外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底旳摩擦系数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） 如下设计参数区别为每人一题，详细见下表：（二）规定完毕旳重要任务：按《公路路基设计规范》（JTG D30－2023）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计：（1）车辆荷载换算；E和其作用点位置；（2）计算墙后积极土压力a（3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范规定。

路基路面工程课程设计一、设计背景随着经济的发展和城市化进程的加速，道路建设成为社会经济发展和人民生活水平提高的重要标志之一，因此，对于路基路面工程的研究和设计具有重要意义。

本课程设计旨在让学生通过实际操作掌握道路设计和施工的基本知识和技能，通过实地勘测、资料调查等方式了解实际工程的情况，提高实际操作能力和设计能力。

二、设计内容1. 课程设计目标•掌握道路工程设计和施工的基本知识和技能；•了解道路工程的基本原理和设计理念；•提高实际操作能力和设计能力；•加深对于道路工程的认识和理解。

2. 课程设计任务（1）实地勘测对于设计现场进行实地勘测，包括地形、地貌、自然因素、人文因素等综合考量。

通过测绘技术记录勘测结果，并制定勘测报告。

参考现有的道路设计标准和原理，结合实际勘测结果，制定出道路工程设计方案，并制定设计方案报告。

（3）技术指导对于设计方案进行专业的技术指导，包括工程施工、材料选用、设备使用等具体操作指导。

（4）工程实践根据设计方案，实施道路工程的实践操作，按照设计要求进行施工，并掌握实际操作技能。

（5）成果评价对于课程设计成果进行全面评价，包括设计方案的合理性、施工可行性、工程实践的质量等内容，为今后的实际操作提供可靠的理论支持。

三、设计实施步骤1. 勘测基础数据收集•搜集土地利用现状图、国家地形图等勘测基础数据；•确定勘测范围，获取贵行前基础数据；•进行现场勘测，包括对设置路线进行勘测、道路所在地的地理位置、地形、地貌、水文气象等因素的勘测。

•综合勘测结果和基础数据，进行初步的设计方案制订；•着手制定设计方案报告，对方案进行完善；•在教师的指导下，进行更改、完善和优化。

3. 技术指导•教师对学生进行专业技术指导，提高学生的实际操作能力；•教师对学生进行材料选择、设备使用等方面的指导，确保工程质量。

4. 工程实践•按照设计要求进行工程操作；•学生实践操作，了解道路工程实际操作的一般规律；•教师进行指导，纠正学生操作中的问题。

路基路面课程设计一、拟定墙身断面尺寸如下： (1)1.1基本参数： (1)1.2物理参数: (2)1.3其他参数: (2)二、计算步骤 (2)2.1车辆荷载换算 (2)2.1.1计算荷载 (2)2.1.2验算荷载 (3)2.2主动土压力计算 (3)2.2.1主动土压力计算 (3)2.2.2稳定性验算 (4)题目：某浆砌片石重力式路堤墙，墙高8.5=H m ，填土高2=a m ，填土边坡5.1:1，填土容重318-⋅=m kN γ， 35=ϕ。

墙背 142-=α，ϕδ5.0=，基底摩擦系数5.01=f ，地基容许承载力[]kPa 8000=σ。

2.5号砂浆砌25号片石。

圬工容重323-⋅=m kN k γ，[]kPa a 600=σ，[]kPa j 50=σ，[]kPa L 60=σ，[]kPa WL 80=σ。

设计荷载为：汽车－20级，挂车－100。

路基宽度8.5m ，路肩0.75m ，基底土的摩擦系数8.02=f ，地基土容重3119-⋅=m kN γ。

墙身容许偏心率：主要组合25.0][1=ρ，附加组合30.0][1=ρ，基底容许偏心率20.0][2=ρ。

一、拟定墙身断面尺寸如下：1.1基本参数：墙身高(m): 5.80 (m)顶宽: 50.00 (cm)面坡倾斜坡率 0.20背坡倾斜坡率 -0.25墙趾倾斜坡率: 0.00 (cm)墙底倾斜坡率: 0.20墙底水平宽度:100.00 (cm)墙底斜宽度:101.54 (cm)1.2物理参数:填土高度:200.00 (cm)填土宽度:300.00 (cm)墙后填土容重: 18.00 (kN/m3)墙后填土内摩擦角: 35.00度墙背与墙后填土摩擦角: 17.50 度圬工砌体容重: 23.00 (kN/m3)基底摩擦系数: 0.50地基填土容重: 18.00 (kN/m3)地基填土摩擦系数: 0.801.3其他参数:墙体布置长度: 10.00 (m)路基宽: 8.50 (m)路肩宽: 0.75 (m)汽车荷载级别: 汽车-20级，挂车－100二、计算步骤2.1车辆荷载换算2.1.1计算荷载①求破裂面棱体宽度0L 。