路基路面课程设计93821
- 格式:doc
- 大小:1.02 MB
- 文档页数:27
路基路面工程课程设计福建农林大学交通学院课程设计课程名称路基路面工程设计题目A、重力式挡土墙设计B、沥青混凝土路面设计姓名专业年级学号指导教师郑小燕成绩日期福建农林大学交通学院目录《路基路面工程》课程设计教学大纲 (2)《路基路面工程》课程设计任务书 (3)《路基路面工程》课程设计指导书 (5)《路基路面工程》课程设计计算书 (6)1.重力式挡土墙设计 (6)主动土压力计算 (8)抗滑动稳定性验算 (10)抗倾覆稳定性验算 (10)基底应力与偏心距验算 (10)2.沥青混凝土路面设计 (12)初拟各结构层厚度 (13)路基厚度验算结果 (14)3.参考书目 (15)路基路面工程课程设计教学大纲1.课程设计名称:路基路面工程课程设计2.总周数:1周学分:1.0学分3.目的及任务、要求⑴目的课程的教学目的是通过课程设计,使学生将所学的专业基础和专业课(土质学与土力学、道路勘测设计、道路建筑材料、路基路面工程)知识在课程设计过程中有机的联系在一起,熟悉相关的设计规范和施工规范;使学生熟练掌握路面及路基挡土墙的选型、受力分析与计算,以及结构验算的全过程;巩固和加深所学的专业知识,掌握实际工程结构设计的全过程。
⑵任务重力式挡土墙设计、沥青混凝土路面结构设计⑶要求①深入领会挡土墙设计的基本理论,掌握挡土墙基本的设计思路;②熟练掌握其设计方法和设计的基本程序;③通过挡土墙的结构验算,进一步掌握调整挡土墙稳定性的措施和方法;④对比了解其他类型挡土墙的设计方法,明确设计的差异;⑤深入领会路面设计的基本理论,掌握基本设计思路;⑥熟练掌握其设计方法和设计的基本程序;⑦能运用有关的资料综合解决沥青混凝土路面结构设计中的实际问题;⑧学会使用相关的规范,取用数据应有充分的根据;⑨独立完成设计任务,设计计算条理清楚,计算正确(手算或编程求解均可);⑩设计计算书的编制应结构完整、思路清析,按任务书的要求逐项完成。
4.成绩评定《路基路面工程》课程设计任务书⒈课程设计任务①重力式挡土墙设计②沥青混凝土路面设计⒉课程设计内容(1)重力式挡墙设计1)设计资料双向四车道高速公路某横断面,为了收缩边坡,增强路基的稳定性,拟设一段仰斜式路提挡土墙,拟采用浆砌片石仰斜式路提墙,墙高H米,顶宽 1.2米,填土坡度采用1:1.5,墙背仰斜,坡度为1:0.25,基底摩擦系f=0.5,地基容许承载力400 KPa,墙身分段长度为10m。
目录1 基本资料 (1)1.1个人资料 (1)1.2 自然地理条件 (1)1.3土基回弹模量的确定 (1)1.4交通量验算 (1)2 轴载计算 (2)2.1代表轴载 (2)2.2轴载换算 (2)2.1.1以弯沉值和沥青层的层底拉力为设计标准 (2)2.1.2以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标 (3)2.1.3累计交通轴次综合表 (3)3 初拟路面结构 (4)4 路面材料配合比设计和设计参数的确定 (4)4.1材料的确定 (4)4.2路面材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (4)4.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (4)4.3材料劈裂强度的测定 (5)5验算拟定方案 (5)5.1计算各方案弯沉值 (5)5.2设计方案验算 (6)5.2.1验算方案一 (6)5.2.2验算方案二 (8)5.2.3验算方案三 (9)6方案对比 (10)1.基本信息和初试条件1.1个人信息姓名:王飞班级:07交通一班地区:河北省涿州市1.2自然地理条件Ⅱ区,为双向四车道(车道系数0.40),拟定采用沥青路面结构进行新建高速公路处于4施工图设计,沿线为中液黏性土,稠度1.05,属于中湿状态,年降雨量750mm,最高温度40C︒最低温度-25C︒,多年最大冻深160cm。
1.3土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态,为中液黏性土,运用查表法确定土基回弹模量,设计值为39Mpa。
1.4交通量验算预计交通量增长率前五年为9%,之后五年7%,最后五年6%,沥青路面累计标准轴次按15年计。
表1-1对交通量进行折算验算:将设计路段拟定交通量折算为小客车与高速公路分级要求比较,根据《道路勘测设计》公路分级要求,四车道高速公路折合成小客车平均日交通量为25000~55000辆,具体折算验算见表1-2表1-2根据下公式计算设计交通量式中:AADT—设计交通量(pcu/d)ADT—起始年日交通量(pcu/d)—年平均增长率(%)n—预测年限(年)通过计算后交通量为31957辆/天,符合高速公路分级标准,所拟定的交通量达到高速公路使用标准。
路基路面课程设计-道路结构设计+沥青混合料设计1道路结构计算任务书某道路交通量繁重,为双向四车道沥青混凝土路面。
根据交通调查与计算,竣工后第1年平均日当量轴次:5605(次/d ,设计弯沉和沥青层底拉应力计算用);7200(次/d ,半刚性基层层底拉应力计算用)年交通量平均增长率为6.2%,请设计半刚性基层沥青路面道路结构,具体内容包括1)给出道路结构设计一般步骤,冰绘制道路结构设计流程图;2)计算设计年限内一个车道上的累计当量轴次(p190)(注意土木1班设计一级公路,设计年限取值15;土木2班与3班设计二级公路,设计年限取值12;土木1班车道系数取值0.4,土木2班与3班车道系数取值0.5);3)计算沥青路面设计弯沉(p188);4)初步拟定路面结构如下,给出实际弯沉ls ;5)图示给出计算位置,并计算层底拉应力;6)给出结论。
层位 结 构 层 材 料 名 称 20/15度模量 材料劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 4cm 细粒式沥青玛蹄脂碎石 1400/1800 1.6 0.44 2 6cm 中粒式沥青混凝土 1000/1600 0.98 0.27 3 8cm 粗粒式沥青混凝土 800/1200 0.84 0.25 4 18cm 水泥稳定碎石 1500 0.5 0.22 5 18cm 水泥稳定碎石 1500 0.5 0.22 备注: 弯沉计算公式如下,可采用bisar 层状体系计算。
()--基层类型系数青混凝土面层为--面层类型系数,沥,二级公路为速公路、一级公路为--公路等级系数,高标准轴载累计作用次数设计年限内一个车道上 设计弯沉值b s c e b s c e d c s A A A N mm A A A N l FE p l 0.11.10.101.0600*100022.00--⋅⋅⋅==-αδ附Bisar 弹性层状体系力学计算软件,spdm 路面设计软件,会提供给大家。
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。
道路工程路基路面课程设计
道路工程路基路面课程设计
本课程以英语授课,旨在帮助学生掌握道路工程中涉及的路基路面理论知识及施工实践,为路基路面工程的后续开发提供科学依据,为周围社会带来来高效可靠、安全稳定的道路基础设施。
课程内容由以下几个部分组成:
第一部分:路基路面理论知识。
该部分主要讲授有关路基路面的基础理论,包括路基工程概念、路基构造、路基材料和混凝土、路面施工工艺等。
第二部分:路面施工实践。
本部分特别强调路面施工的实践,强调基础路面工程的质量和安全性把握,以及路面建设抗击和环境保护的重要性。
第三部分:其他道路基础设施经常使用的技术。
本部分包括常用支撑材料、维护技术以及道路拓宽这些常用项目等。
第四部分:课程项目。
学生将分而治之,最终完成一份有关路基路面工程的仪器检测报告,提交完成后老师会进行评议,并给出有价值的意见和建议,为学生的接下来的研究工作提供帮助。
最终,通过本课程的学习,学生能够掌握路基路面工程的基本理论知识,并根据实际情况运用知识到路基路面施工中,具备了建设和设计高质量可靠安全的路基路面的能力,从而为社会的发展作出应有的贡献。
三明学院建筑工程学院《路基路面工程》课程设计题目:沥青路面设计姓名:郑方麟班级: 20级土木工程3班学号: 20200961242时间:2020.6.12-2021.6.25课题的内容和要求:一、课题内容根据给定设计资料完成路面结构组合设计。
二、课题要求1、依据设计资料,按照相应的规范完成路面结构设计方案,并进行比选。
2、熟练应用路面设计软件,完成设计说明书。
三、设计资料该公路位于福建三明地区,沿线为中液粘性土,稠度1.05,属于中湿状态,年降水量为1300mm,最高温度为40℃,最低温度为-1℃,路面结构采用沥青混凝土路面。
沿线可采集砂、石料、附近有矿渣可以利用,同时可供应石油沥青、水泥、石灰等材料。
据调查,交通量与车辆组成如下:交通量年平均增长率为6%。
本路段设计使用年限为20年。
1基本资料的确定1.1确定公路等级1)计算折算交通量其中折算系数查《公路工程技术指标》(JTG B01 2003),表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数。
计算结果如下表:表1 折算交通量车型序号车型名称 折算系数交通量(辆/日) 折算后交通量(辆/日)1 红岩CO30290 3 100 3002 南阳NY151JC 2 200 4003 黄河SPP200 3 300 9004 贝利埃GC6×6 2 200 4005 尼龙克2766 3 100 300 6 太脱拉111 2 180 360 7北京BK6512120240 总计2900有上表可知,月平均日交通量为2900辆/日,近似代替年平均日交通量。
2)计算设计交通量1(1)n AADT ADT -=⨯+γ其中:AADT — 设计交通量(pcu/d );ADT — 起始年平均日交通量(pcu/d ); γ — 年平均增长率(%); n — 预测年限故2038年的设计交通量为:)/(8775%)61(2900)1(1201n d pcu ADT ADDT =+⨯=+⨯=--γ3)确定公路等级根据《公路工程技术标准》(JTG B01 2003),将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级。
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。
路基路面课程设计课程名称:路基路面课程设计课程简介:路基路面课程设计是针对土木工程专业学生开设的一门实践性课程。
通过设计真实的道路工程项目,学生将学习和运用相关的理论知识和实践技能,掌握道路工程设计和施工管理的基本要素。
课程目标:1. 培养学生的理论知识和实践技能,使其能够进行道路工程的设计和施工管理。
2. 提高学生的问题分析和解决能力,培养他们的创新意识和团队合作精神。
3. 培养学生的工程实践能力,使他们能够胜任道路工程领域的工作。
课程内容:1. 道路工程概述:介绍道路工程的基本概念、分类、发展历史以及与其他工程领域的关系。
2. 路基设计:学习路基的设计原理、各种材料的选择和使用、地基处理等内容。
3. 路面设计:学习路面的设计原理、材料选择和使用、设计标准等内容。
4. 施工技术:介绍道路工程的施工方法和技术,包括路基的压实、路面的铺设与养护等。
5. 工程管理:学习道路工程项目的管理方法和技巧,包括进度控制、质量管理和安全管理等。
教学方法:1. 理论讲授:通过课堂教学,向学生传授相关的理论知识,包括概念、原理、标准和规范等。
2. 实践操作:组织学生进行实践操作,包括路基和路面的设计、实验室测试和实地调研等。
3. 项目设计:组织学生进行小组项目设计,要求学生从实际工程问题出发,综合运用所学知识进行设计和方案制定。
4. 现场实习:安排学生到道路工地实习,了解实际工程施工过程,提高工程实践能力。
评价方式:1. 学生课堂表现:包括听讲、提问、参与讨论等。
2. 项目设计评分:评估学生的项目设计能力和解决问题的能力。
3. 实践操作评分:评估学生的实践操作能力和实验室测试的结果。
4. 实习报告:要求学生撰写实习报告,总结实践经验和收获,并提出改进建议。
该课程设计旨在培养学生的实践能力和解决问题的能力,使其能够胜任道路工程领域的工作。
通过实践课程设计的学习,学生将能够更好地理解和应用理论知识,提高工程实践能力,为将来的工作做好准备。
路基路面工程课程设计任务书2014年 3 月12 日至2014 年 4 月20 日课程名称:路基路面工程实训专业班级:姓名:学号:指导教师:2014年3月18日XX公路A标段路基路面构造设计一、路基稳定性设计该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度γ=18.6KN/m3,土的摩擦角φ=12°,粘聚力系数C=16.7MPa,设计荷载为公路I 级。
二、路基挡土墙设计该标段某路基需设计重力式挡土墙,填料为砂性土,土的重度γ=15KN/m3,摩擦角φ=36°,粘聚力c=10Kpa;最大密实度16.8KN/m3;挡土墙设计参数为:基底摩阻系数:f=0.4;基底承载力:[σ0]=360Kpa;墙身材料:25#浆砌片石,2.5#砂浆,重度γ=24KN/m3,容许压应力[σ]= 580KPa,容许剪应力[τ]= 90Kpa,容许拉应力。
[σw1]=40Kpa;墙身与填料摩擦角:δ=1/2φ;挡土墙最大填土高度为6米。
三、路面工程设计1、路段初始年交通量,见表1〔辆/天〕。
表1 汽车交通量的组合2、交通量增长率取5%,柔性路面设计年寿命15年,刚性路面设计寿命25年,路面材料参数取规中的数值,自然区划为Ⅲ区,进展柔性和刚性路面设计。
设计一路基稳定性设计一、设计资料:该路段某段路基填土为粘土,填土高度为8米,边坡为直线型,土的重度γ=18.6KN/m3,土的摩擦角φ=12°,粘聚力系数C=16.7MPa,设计荷载为公路I 级。
二、课程设计目标通过课程设计,让学生初步了解该专业所涉及规,培养学生独立思考独立进展该课程有关课程创作设计的能力;从而使学生熟练掌握路基路面工程的重要理论知识,为从事该行业打下良好的专业根底。
三、设计依据1、?公路路基设计规?〔JTG D30-2004〕;人民交通;2、?公路沥青路面设计规?〔JTG D50—2006〕;人民交通;3、?公路路基设计规?〔JTG D30-2004〕;人民交通;4、?公路沥青路面设计规?〔JTG D50—2006〕;人民交通;5、?城市道路工程设计规?〔CJJ37-2012);人民交通;6、?路基路面工程?以及高等教育教科书〔伟〕四、设计要求道路等级为公路一级,双向四车道,设计荷载为公路Ⅰ级五、路基边坡坡度在地质条件良好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡度不易陡于表4.1的规定值。
目录一、课程设计任务书二、路基工程设计三、路面工程设计(3-1)沥青路面设计四、设计感受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)6m(K28+210),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)新建沥青路面设计资料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6年为7%,之后5年为为6%,最后3年为5%;2)自然地理条件:高速公路地处III3区,设计段土质为砂性土,填方路基高3m,地下水位距路床2.9m,多年最大冻深为150mm。
路基路面工程课程设计课程设计:路基路面工程一、导言时间:本课程为期一个学期,共16周。
课程目标:本课程旨在使学生了解路基路面工程的基本概念、设计、施工、监理和质量控制等方面的知识,以便充分了解和掌握此类工程的技术要求。
二、课程内容1. 路基路面工程的概念及基本要求介绍路基路面工程的定义、分类、基本组成及设计要求等内容,让学生了解路基路面工程的基本概念和要求。
2. 路基路面材料与性能介绍各种建筑材料在路基路面工程中的应用,特别是常用的路基材料、路面材料的性能、特点及其在工程中的应用。
3. 路基路面工程设计包括路基路面工程设计的流程、设计要点、设计程序及注意事项,重点讲解公路路基路面工程的设计方法和技术。
4. 路基路面施工技术介绍路基路面工程的施工技术,包括施工要点、施工流程、技术标准和规范等内容,讲解施工中需要注意的问题和解决方案。
5. 路基路面工程监理介绍路基路面工程的监理要求和监理工作的程序及关键要点,重点强调如何防止出现安全事故和质量问题。
6. 路基路面工程质量控制讲解路基路面工程质量控制的基本要求、标准及质量检验方法,着重讲解路基检验、路面检验等方面的内容。
三、课程教学方法1. 理论讲授:采用零散知识点集中授课的方式,让学生全面、深入地了解路基路面工程的设计、施工、监理和质量控制等方面的知识。
2. 实践教学:在教授理论知识的同时,通过课堂讲解、学生演示、实地参观等形式,让学生深入了解和掌握路基路面工程的实际应用。
3. 经典案例分析:通过分析案例,让学生学习和掌握路基路面工程技术规范、标准以及施工质量控制等方面的知识。
四、成绩评定方法1. 平时成绩:包括课堂表现、作业、出勤情况等,占总成绩的20%。
2. 期中考试:占总成绩的30%。
3. 期末考试:占总成绩的50%。
五、参考书目1. 道路工程手册2. 公路工程手册(路基卷)3. 公路工程手册(路面卷)4. 公路工程施工规范5. 公路工程质量验收标准以上就是本课程的详细内容,希望学生能够认真学习和掌握相关知识,以便在将来的实际工作中能够熟练应用。
一、课程设计目的路基路面课程设计是路基路面工程的一个教学环节,通过路堤边坡稳定性分析和柔性路面设计使我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,培养我们的分析、解决工程实际问题的能力。
同时,通过课程设计,使我们对相关《设计规范》有所了解并初步应用。
二、设计资料2.1 柔性路面设计资料交通组成及交通量见表1,交通量年平均增长率为8.7%,该路段处于中国公路自然区划分区,行车道为双向四车道2×7.5m,采用沥青混凝土路面,路基土为粉质中夜限土,潮湿路段,E0=19Mpa,中湿路段E0=30Mpa,沿线有砂石,且有碎石、石灰、粉煤灰供应。
表1 交通组成及交通量表2.2 路堤稳定性验算设计资料某路基如下图所示,荷载换算土柱高为h o=2m,人行道荷载换算成土柱高为0.5m(图上未画出)。
干土容重γc=18kN/m3,内摩擦角为φ=260,干土粘聚力C c=10kPa;饱和土粘聚力为C B=5kPa,饱和容重γc=21kN/m3,饱和内摩擦角为φ=220;土的比重△=2.6,孔隙率为n=31%,水力坡降I=0.08,高水位时水位比路面顶低8m,其它尺寸见下图。
试用瑞典条分法对其进行不考虑浸水稳定性分析计算。
图1 边坡稳定性验算断面图第一部分·柔性路面的设计三、根据所给交通量确定道路等级3.1 交通量换算表2 交通量情况表目前,我国的《公路工程技术标准》(JTG B01---2003)确定道路等级时规定的标准车辆是小客车,即将混合交通量换算成为小客车为标准的交通当量。
表3 各汽车代表车型与车辆折算系数 表4 按标准车(小客车)换算的交通当量 折算成小客车的初始年平均日交通量(交通当量)0N =1203+1503+200+1200+4404+900+100=9510 (辆/d) 计算远景设计年限平均昼夜交通量:10(1)n d N N γ-=⨯+=9510×()110%7.81-+=20147 (辆/d)根据《公路路线设计规范》JTG D2001-2006 之2.1.1(4)规定,远景设计年平均日交通量为20147辆,介于15000~30000辆之间,故拟定该条道路为四车道的一级公路。
武汉科技大学城市学院课程设计报告课程名称路基与路面工程题目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院系土木工程系专业交通土建班级07级1班姓名褚骏鹏指导教师陆永青2010 年 6 月13 日路基与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. 课程设计教学条件要求 设计室:制图教室2. 课程设计任务(1)了解设计任务,拟定工作计划,查阅资料。
(2)按《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)“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 D50-2006》的内容及要求进行沥青路面结构设计; (4)按《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002》的内容及要求进行水泥混凝土路面结构设计;(5)根据指导教师的要求,采用指定的初始条件进行设计: 重力式挡土墙、水泥混凝土路面的设计计算按所选方案手算;沥青路面的设计,在完成路面结构组合设计后,利用设计软件进行结构层厚度计算及各层底拉应力验算。
在设计说明书(设计报告书)中应画计算图,采用A4纸打印设计报告书。
(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,绘制面板接缝构造及钢筋布置图,A3图纸1页。
3. 课程设计报告书主要内容 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=0.5φ;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) 以下设计参数区别为每人一题,根据指导教师的安排指定采用(对所采用的参数值打“√”标记):墙后砂性土填料的内摩擦角φ: 34°墙面与墙背平行,墙背仰斜坡度(1:n ): 1:0.25 墙高H : 7m墙顶填土高a : 3.0m (二)要求完成的主要任务:按《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)“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;(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。
进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算;(4)基础稳定性验算与地基承载力验算; (5)挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
B 沥青路面设计 (一)初始条件:广西南宁地区(IV 7区)某新建双向4车道一级公路,拟采用沥青混凝土路面,路基土为高液限粘土,地下水位为-1m ,路基填土高度1.2m ,预计通车初年的交通量如下:车型黄河JN150解放CA10B 长征CZ160 上海SH130 小汽车交通量(辆/d)7201100280120100交通量年平均增长率7%,沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
(二)要求完成的主要任务:(1)确定路面等级和面层类型;(2)确定土基的回弹模量;(3)路面结构组合设计;(4)根据设计弯沉值计算路面厚度(采用沥青路面设计专用程序,输入设计弯沉值及设计参数汇总表的设计参数后,对需进行厚度计算的结构层进行厚度计算,并进行各层底拉应力验算)。
C 水泥混凝土路面设计区)某新建双向2车道二级公路,拟采用水泥混凝土路面,行车道宽度广州郊区(IV7为9m。
路基土为中液限粘土,地下水位为-0.7m,路基填土高度0.6m,预计通车初年的交通量如下:交通量年平均增长率8.5%,沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
(二)要求完成的主要任务:(1)可靠度设计标准及变异系数范围、可靠度系数的选用;(2)标准轴载作用次数的换算。
(3)确定交通分级及混凝土弯拉强度标准值。
(4)结构组合设计。
(5)接缝设计。
(6)混凝土板应力分析及厚度计算。
(7)面板接缝构造及钢筋布置图。
4. 课程设计要求(1)学生按时到课程设计指定地点签到,遵守课程设计纪律。
(2)学生独立完成课程设计任务。
指导教师分时段验收学生完成的阶段任务。
(3)学生按时提交课程设计成果和打印的课程设计报告书。
5.课程设计参考资料(1)中华人民共和国行业标准. 公路路基设计规范(JTG D30-2004).北京:人民交通出版社,2004(2)中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006).北京:人民交通出版社,2006(3)中华人民共和国行业标准. 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002).北京:人民交通出版社,2002(4)中华人民共和国行业标准. 公路工程技术标准(JTG B01-2003). 北京:人民交通出版社,2003(5)邓学钧.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2000撰写者:陆永青指导教师:陆永青课程设计评分表A 重力式挡土墙设计1 设计参数挡土墙墙高H=7m ,取基础埋置深度D=1.5m ,挡土墙纵向分段长度取L=10m ;路基宽度26m ,路肩宽度3.0m ;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25,α=-14.03°,墙底(基底)倾斜度tan0α=0.190,倾斜角0α=10.76°;墙顶填土高度a =3.0m ,填土边坡坡度1:1.5,β=arctan (1.5)1-=33.69°,汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m墙后填土砂性土内摩擦角φ=︒34,填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=︒17,填土容重γ=18kN/m 3;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30;墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,墙身砌体容重k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ; 地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算0.78m3 主动土压力计算===18140γqh3.1 计算破裂角θ4.0)78.0237()37()03.14tan()78.02327(7)5.05.4(78.025.43)2)((tan )22()(2000=⨯++⨯+-⨯+⨯+⨯-+⨯⨯+⨯=+++++-++=︒h a H a H h a H H d b h ab A α︒=︒+︒-︒=++=97.361703.1434δαϕω86.0)4.097.36)(tan 97.36tan 34(cot 97.36tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒︒+︒±︒-=++±-=A ωωωϕθ ︒=69.40θ墙底到路肩的水平距离为3.75m ,路肩宽3m ,墙底至破裂面与路基交点距离为m 7.1886.0)5.27(=⨯+ ,3+3.75=6.75<8.17 破裂面交于荷载内进行计算直线形仰斜墙背,且墙背倾角α较小,不会出现第二破裂面。
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=-=+=25.086.05.0tan tan 2αθd h 0.82m=-⨯-=+-=25.086.086.035.4tan tan tan 3αθθa b h 3.1m[]16.0)03.14tan(7.40tan )97.367.40sin()347.40cos(tan tan )sin()cos(=︒-+︒︒+︒︒+︒=+++=)(ωαθθϕθa Km18.31.382.07321=--=--=h h H h29.14918.378.02)721.31(73212)21(2121031=⨯⨯+⨯-⨯+=+-+=H h h H h H aKmkN 02.9129.116.04918212112=⨯⨯⨯⨯==K K H E a a γmkN 72.4)03.1417sin(02.91)sin(m kN 9.90)03.1417cos(02.91)cos(=︒-︒⨯=+==︒-︒⨯=+=δαδαa y a x E E E E3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置m 55.229.1493)7218.33(18.378.0)1.37(3373)23()(321211023=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+-⨯+=-+-+=K H H h h h h H a H Z xm61.1190.0)03.14tan(7.17.1tan tan 011=⨯︒-⨯+=+=ααb b Bm25.225.055.261.1tan =⨯+=-=αx y Z B Z墙底(基底)倾斜,需把求得的xZ 、yZ 修正为1x Z 、1y Z ,即:1x Z =xZ -1tan αb ,1y Z =1b -1x Z tan α(见“附录”的图)m24.2)03.14tan(18.27.1tan m 18.2190.07.155.2tan 111011=︒-⨯-=-==⨯-=-=ααx y x x Z b Z b Z Z3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
偏于安全。
4 挡土墙计算只对荷载组合II 进行计算。
4.1 拟定挡土墙顶宽经试算,取挡土墙顶宽为1b =1.6m4.2 抗滑动稳定性验算墙身体积计算:30111m 71.10)190.06.17(6.1)tan (=⨯-⨯=-=αb H b V320212m 24.0190.06.15.0tan 5.0=⨯⨯==αb V321m 95.1024.071.10=+=+=V V V墙身自重计算:1G =kN 62.2352271.101=⨯=k V γ,2G =kN 28.52224.02=⨯=kV γ,kN 9.24028.562.23521=+=+=G G G抗滑稳定性验算:[][]008.139.9040.1190.0)72.440.19.2401.1(3.0)190.09.9072.4(4.19.2401.1tan )1.1()tan (1.110101>=⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯=-++++xQ y Q x y Q E E G E E G γαγμαγ墙身自重力臂计算:()[]65.16.125.0190.06.175.0])tan [(5.01011=+⨯⨯-⨯=+⋅-=b n b H Z G α09.16.1)047.05.0(315.0)]tan tan 2/1(3/12/1[102=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=-+=b Z G αα()63.19.24009.128.565.162.235)(2211=⨯+⨯=+=G Z G Z G Z G G GkN 62.24572.49.24021=+=++=y E G G N抗滑稳定系数:[]7.1190.062.2459.903.0190.09.9062.245tan ]tan [00=⨯-⨯⨯+=-+=αμαN E E N K x x C >1.3满足要求4.3 抗倾覆稳定性验算5.4)55.29.9025.272.4(4.163.19.2408.0)(8.0111>=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+x x y y Q G Z E Z E GZ γ 抗倾覆稳定系数:5.104.218.29.9024.272.409.128.565.162.2351122110>=⨯⨯+⨯+⨯=++=x x y y G G Z E Z E Z G Z G K满足要求4.4 基底合力偏心距验算N 至墙趾A 的距离m84.062.24518.29.9024.272.409.128.565.162.235112211=⨯-⨯+⨯+⨯=-++=NZ E Z E Z G Z G Z x x y y G G N基底合力偏心距035.084.0261.120=-=-=N Z B e ; 4.5 地基承载力验算[]kPa 2506.4172)61.1035.061(61.12.6245)61(001==⨯+⨯=+=σσ<kPa B e B N []kPa 2506.613261.1035.06161.12.6245)61(002==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=-=σσ<kPa B e B N 满足要求4.6 墙身强度验算墙面与墙背平行,截面最大应力位于接近基底处。