路基路面课程设计计算书
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台州学院建筑工程学院 课程设计报告书 《路基路面工程》
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 建筑工程 专 业 道路桥梁 班 级 土木4班 姓 名 谭炳辉 学 号 1138210108 指导教师 林法力
2014年6月 1
A重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=6m,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,=-14.03°,墙底(基底)倾斜度
tan0=0.190,倾斜角0=10.76°; 墙顶填土高度a=3.0m,填土边坡坡度1:1.5,=arctan(1.5)1=33.69°, 车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角=33,填土与墙背外摩擦角=/2=6.51,填土容重
=19kN/m3;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=22kN/m3,砌体容许压应力[a]=600kPa,砌体容许剪应力[]=100kPa,砌体容许拉应力[wl]=60kPa; 地基容许承载力[0]=250kPa。
2 车辆荷载换算
0.789m 式中: 0h——换算土层厚度(m); q——车辆荷载附加荷载强度,墙高小于2 m,取20kN/m2;墙高大于10 m,取10kN/m2;
墙高在2m~10m之内时,附加荷载强度用直线内插法计算。 ——墙背填土的重度(kN/m3)。
3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角 5.47316.503.1433ω
902.0)544.05.473)(tan5.473tan33(cot35.47tan))(tantan(cottantanAωωω
42.05
91510qh 2
墙底到路肩的水平距离为3m,路肩宽3m,墙底至破裂面与路基交点距离为.12m8902.0)36( ,3+3=6<8.12 破裂面交于荷载内进行计算。
直线形仰斜墙背,且墙背倾角较小,不会出现第二破裂面。
3.2 计算主动土压力aE及其作用点位置
3.2.1计算主动土压力aE 25.0902.05.0tantan2dh0.77m
25.00.9020.90235.4tantantan3abh2.75m
16.0)03.14tan(42.05tan)5.47342.05sin()3342.05cos(tantan)sin()cos(
)(ωaK
2.48m2.7577.06321hhHh 89.1362.48789.02)622.751(63212)21(2121031
HhhHhHaK
mkN103.4289.116.03691212112KKHEaa
mkN4.46)03.146.51sin(103.42)sin(mkN103.32)03.1416.5cos(103.42)cos(ayaxEEEE
3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置
2.11m89.1363)622.483(2.48789.0)2.756(3363)23()(321211023
KHHhhhhHaH
Zx
1.91m190.0)03.14tan(22tantan011bbB 2.44m25.011.21.91tanxyZBZ 3
墙底(基底)倾斜,需把求得的xZ、yZ修正为1xZ、1yZ,即:1xZ=xZ-01tanb ,1yZ=1b-1xZtan(见“附录”的图)
43m.2)03.14tan(1.732tan1.73m19.0211.2tan111011xyxxZbZbZZ 3.3 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=2m
4.2 抗滑动稳定性验算 墙身体积计算: 3011111.24m)190.026(2)tan(bHbV
32021238m.0190.025.0tan5.0bV
32111.62m38.011.24VVV
墙身自重计算:
1G=247.28kN2211.421kV,2G=8.36kN2238.02kV, 4
255.64kN8.36247.2821GGG 抗滑稳定性验算:
04.45103.3240.1190.0)4.4640.1255.641.1(3.0)190.0103.3246.4(4.1255.641.1tan)1.1()tan(1.110101>
xQyQxyQEEGEEG
墙身自重力臂计算: 2.70225.0190.0265.0])tan[(5.01011bnbHZ
G
1.372)804.05.0(315.0)]tantan2/1(3/12/1[102bZG
2.27255.6437.18.362.70247.28)(2211GZGZGZGGG
260.1kN4.46255.6421yEGGN 抗滑稳定系数: 1.55190.0260.1103.423.0190.0103.42260.1tan]tan[00NEENK
xx
C>1.3
满足要求 4.3 抗倾覆稳定性验算
024.220)79.142.10343.246.4(4.127.264.2558.0)(8.0111>xxyyQGZEZEGZ
抗倾覆稳定系数:
5.13.8573.142..10343.246.437.136.82.7255.641122110
xxyyGGZEZEZGZGK
满足要求 4.4 基底合力偏心距验算 N至墙趾A的距离
m97.164.25579.142.10343.246.437.136.87.228.247112211
NZEZEZGZGZxxyyGG
N
基底合力偏心距mBmZBeN32.0605.197.1291.120;可以不考虑 地基拉应力,应力重分如下0Pmin3C2NPmax,e-2BC其中 4.5 地基承载力验算 5
e-2BC=2.005, kPa25086.482.0053260.123C2NPmax0 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。由基底应力计算结果知墙身正应力满足墙体材料强度要求。墙身剪应力及弯拉应力很小,计算从略。 6 沥青路面设计 1 基本资料 1.1 土基回弹模量 1)确定路基的干湿类型:该路处于7IV区,路槽底距地下水位高度平均为m2.2m2.1m0.1,查表可知此高度高于1H,属于干燥路基。
2)确定路基的平均稠度:查表可知路基平均稠度取1.1。 3)查表可得土基的回弹模量38.5MPa0E。 1.2 交通量及其年增长率和设计年限 根据工程可行性研究报告可知该路段所在地区近期交通组成与交通量,见表2-1。预测交通量增长率为9.6%。沥青路面累计标准轴次按15年计。
表2-1 近期交通组成与交通量
型号 前轴载(KN) 后轴载(KN) 后轴数 轮组数 后轴距(m) 交通量(辆/日) 东风EQ140 23.7 69.2 1 2 0 600 东风SP9250 50.7 113.3 3 2 4 1200 黄河JN163 58.6 114 1 2 0 380 江淮AL6600 17 26.5 1 2 0 520 桑塔纳2000 7 14 1 2 0 2000
1.3 设计轴载 (1)当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时,按P378, 式N=
PPCCin
35.4
i2k1i1计算(小于25的轴载不计):
式中:N——————标准轴载的当量轴次(次/日) ni—————— 各种被换算车辆的作用次数(次/日)
Pi ——————各种被换车型的轴载(kN) P ——————标准轴载(kN)