路基路面课程设计模版.doc

课程设计一 ：路基稳定性设计现有一高路堤，顶宽8.5m,高25m,填料的容重=19.2KN/m,单位粘聚力c=42.5Pa,内摩擦角=15,初定边坡：路堤上部8m,坡率为1：1.5，下部17m，坡率为1:1.75。分别用图解法和表解法进行稳定性验算。（一） 图解法；（1）依题意绘出路堤断面图，如下图： 路堤底宽；（2）按4.5H法确定滑动圆心辅助线。在此取）；1、2由教材表4-1查得1=26，2=35。据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） 绘出一条通过路基有右边缘的滑动曲线(如上图的圆弧所示)。（4）滑动圆弧中心的确定：用直线连接可能滑动圆弧的两端点，并作此线的中垂线相交滑动圆心辅助线BO于A点。A点即是该滑动曲线的中心。（5）将圆弧范围土体分成810段，本例采用10段，每段土条宽5米。（6）算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角。（7）每一分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三角形，计算其面积。（8）以路堤纵向长度1m计算出各分段的重力。(9)将每一分段的重力化为二个分力： a)在滑动曲线法线方向分力： b)在滑动曲线切线方向分力：并分别求出此两者之和,; (10)算出滑动曲线弧长（） （11）将（6）（10）的计算结果列表计算如下：分段(度)L（m）10.68442.840.7320.639628926958.7220.6036.870.8049.895676557430.5130.660.8656.3108193055140.4325.470.9057.5110499447550.3419.880.9453.8103397135160.2615.070.9748.893790924470.179.790.9942.581680813980.095.160.9932.5624618569-0.01-0.570.9920.0384380-410-0.09-5.160.996.3121120-11（12）计算稳定系数K 所以，该滑动面上的稳定系数满足要求，该边坡坡度满足边坡稳定要求。（二）、表解法： 平均坡度 ；（1） 边坡稳定验算的A和B值表如下表所示： 边坡坡度（1：m） 滑动圆弧中心O1O2O3O4O5ABABABABAB1：1.53.066.262.546.502.157.151.908.331.7110.101：1.753.446.352.876.582.507.222.188.501.9610.41（2） 稳定系数计算式：，以1：1.67的坡度用直线内插法查上表，并计算汇总如下：O1O2O3O4O5A3.332.772.402.101.89B6.326.567.208.4410.32K1.461.331.291.311.43由上表得：=1.29,所以：满足稳定性要求。（1.251.50）。课程设计二：挡土墙课程设计 某二级公路，路基宽12m，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。一、计算资料1墙身构造：拟采用浆砌片石重力式路堤墙，见下图。墙高H=8m，填土高a=3m，填土边坡1：1.5（=3341），墙背俯斜，倾角=1826（1：0.33），墙身分段长度10m，初拟墙顶宽b1=1m，墙底宽B=3.19m。2车辆荷载：二级荷载3填料：砂土，容重=18kN/m3，计算内摩擦角=35，填料与墙背的摩擦角=。4地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力f=500kPa，基底摩擦系数=0.5。5墙身材料：10#浆砌片石，砌体容重a=22kN/m3，容许压应力力a=1250kPa，容许剪应力力=175kPa。 aH1h1h0b0.5L0b1H1：5B1：0.05二、计算公式采用路堤墙，破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式tg=-tg+，=+A=E=h2KK1，Ex=Ecos(+), Ey=Esin(+)一、车辆荷载换算二、主动土压力计算1、破裂角：假设破裂面交于荷载内3、求主动土压力E及作用点位置三、稳定性验算一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足，墙身断面尺寸主要由抗倾覆稳定性和基底承载力来控制。故选择基底倾斜1：5（）。1、计算墙身重G和力臂ZW（取墙身1米计，墙面按垂直算） 所以，抗滑稳定性满足要求。3、抗倾覆稳定性验算因基底倾斜，土压力对墙趾的力臂改为：所以：抗倾覆稳定性满足要求。4、基底应力与偏心距验算基底和地基之间一般不承受拉应力，故常略去不计，基底应力重分布。所以，基底应力与偏心距符合要求。课程设计三：沟渠断面设计已知:容许流速V = 1.3m/s,设m = 1,n = 0.0275,设计沟渠断面尺寸。解：用最佳断面法确定断面尺寸，设计断面形式为对称梯形断面。1、有关参数计算 2、水利要素计算3、实际流速与流量4、验算 流速V=1.18m/sV=1.30m/s 实际流量Q与设计流量QS之间为所以，符合设计要求。5、结论：因为流速流量符合要求，则取b=0.6m,安全高度本例取h=0.18m,则H=0.72+0.18=0.90m。课程设计四：柔性路面设计 已知某一级公路路面结构如图，各层的抗压回弹模量E及容许弯拉应力已标在图上。标准荷载为BZZ100，P=0.7Mpa,=10.65cm, ld=0.054(mm/100 ),要求进行下列计算和验算：1 求水泥稳定砂砾的饿厚度；2 验算沥青混凝土层底弯拉应力。3 验算水泥稳定砂砾层底弯拉应力。 一、按容许弯沉值计算路面的厚度（1） 计算综合修正系数 （2） 计算理论弯沉系数 （3） 求计算层厚度 如下图所示，中层当量厚度为： 二、验算弯拉应力（1） 验算沥青混凝土面层底部弯拉应力 当量三层体系的中层厚度为（如图） 由于沥青混凝土与沥青碎石连续施工，层间假定为连续接触。由所以满足要求 。（2） 验算水泥稳定砂砾层底弯拉应力当量三层体系的上层厚度为：（如下图）课程设计五：混凝土路面设计 III1区某一级公路拟建水泥混凝土路面，设计为四车道，路基宽42.5米，行车道宽15米，中间设隔离带。经交通调查，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为703次/日，交通量年增长率为5%，路基处于潮湿状态，土基的回弹模量为E0=29MP，路面结构如图，试确定混凝土板所需厚度及板的平面尺寸。水泥混凝土 h1 E1 水泥稳定砂砾 h2 E2 天然砂砾 h3 E3土基 E0解：1、交通分析查表得：一级公路的设计基准期为30年，安全等级为二级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.20，计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为属重交通等级。 2、初处拟路面结构一级公路相应与安全等级二级的变异水平等级为底中。查表，初拟混凝土面层厚度为24cm,基层选用水泥稳定砂砾，厚20cm，垫层为天然砂砾，厚15cm，普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m，长5.0m。纵缝为设拉杆的平缝，竖缝为设传力杆的假缝。1、 路面材料参数确定 重交通等级， 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa,相应弯拉弹性模量标准值为31Gpa，路基回弹模量取29Mpa,，水泥稳定砂砾基层回弹模量取1500Mpa,天然砂砾垫层回弹模量取200Mpa。 计算基层顶面当量会弹模量如下： 4、荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：因纵缝为设拉杆的平缝，接缝传荷能力的应力折减系数为Kr=0.87；考虑设计基准期内荷载应力累计作用的疲劳应力系数5、温度疲劳应力III区最大温度剃度取95（）。板长5m,普通混凝土板厚h=0.24m,由图可查得：BX=0.65,最大温度