四川某二级公路建设工程路基及支挡设计.doc

课程名称：路基及支挡结构设计题目：院 系：专 业：年 级：学 号：姓 名：指导教师：西南交通大学峨眉校区 2011 年 12 月 15 日路基及支挡结构课程设计任务书一、设计资料 彭州市新彭白公路建设工程起点位于牡丹大道西延线(在建)与彭郫路(在建)相交处，经致和、丽春、隆丰、桂花等乡镇，止于桂花镇，与省道106相交，全长18.05741km。本设计是致和镇至桂花镇段的某段里程，设计资料如下1、线路技术参数表1 技术指标表技术标准单位技术指标公路等级二级公路设计速度km/h80路基设计标高位置公路中心线最大纵坡5%路基宽度m18行车道宽度m43.75中间带宽度m0.5(双实线)硬路肩宽度m0.75土路肩宽度m0.5路拱横坡2%超高方式绕公路中心线旋转汽车荷载等级公路I级2、线路的平、纵断面图3、岩土主要物理力学指标通过工程类比及综合分析评价，提出全线的各类岩、土的主要物理力学指标值，具体见下表：岩土体物理力学参数建议值表表2岩性状态天然容重容许承载力抗剪强度变形模量桩周极限摩阻力桩端极限端阻力基底摩擦系数gocEoqskQpkkN/m3kPakPaMPakPakPa粉质粘土软可塑18-1980-100128-105-655-600.25淤泥质土软塑14-1760-8086-84-525-300.25碎砾石土稍密20-21280-3201528-3019-21180-2000.35-0.4中密20-21350-4001530-3221-23200-2200.35-0.4块碎石土稍密21-22300-3501030-3220-22190-2100.35-0.4中密21-22380-4201032-3522-24210-2300.35-0.4(砂)卵石土稍密20-21300-3501030-3220-22180-2000.35-0.4中密20-21380-4201032-3522-24200-2200.35-0.4漂卵砾石土稍密21-23320-380831-3321-23230-2500.4-0.45中密21-23400-450834-3824-26250-3000.4-0.45泥岩强风化26400-45010-2025-30500-6003800-42000.45-0.5弱风化26.5600-800100-15030-352000-22005000-55000.5-0.55砂岩强风化27.0550-60020-3045-55600-7004800-52000.45-0.5弱风化27.6800-900130-18055-702500-30007000-80000.5-0.55粉砂岩强风化26.5550-60020-3045-55600-7004800-52000.45-0.5弱风化27800-900130-18055-702500-30007000-80000.5-0.554、挡墙工程地质评价设挡墙处表层一般为0.5-2.5m厚的粉质粘土，该层承载能力低，不能作为挡墙的基础持力层。粉质粘土层以下为砂卵砾石层或基岩，可作为基础持力层。对于基础持力层为松散的砂卵砾石层，若承载力不能满足设计要求的，建议进行夯压处理，处理后其承载力要求达到f300350kPa、0.400.45。对于基础持力层为基岩的，挡墙基础嵌入基岩0.51m左右，若下伏为泥岩，其承载力f400450kPa、0.45-0.50。若下伏为粉砂岩及砂岩，其承载力f550600kPa、0.45-0.50。二、设计步骤1、从给定的平面图选定60m，设计三个路基横断面（比例为1：200）。2、选定一个横断面，分析边坡的稳定性（用里正软件计算）。3、设计重力式挡土墙并检算。可先用里正软件确定挡土墙尺寸，在手算。三、应交的成果。1、三个路基横断面设计图（CAD绘图）。2、重力式挡土墙的立面图（CAD绘图）。3、设计计算书。路基及支挡结构设计说明书一、 设计说明和设计依据1.1在彭州市新彭白公路AK16+320AK16+280处进行横断面设计（每20米选取一个横断面），从技术指标表，平面图及纵断面图资料对对该段6线路根据相关设计规范进行科学设计。首先对AK16+320处进行横断面设计：1.2选取AK16+320横断面每隔2米（总共12点）选出地面线独处高程位置点12345678910111213高程696.2696.0696.2696.4697.1697.8698.5698.7698.9699.5700.0700.5701.1表1-11.3设计线路中心线高程为705.83m,路基宽度为18m。用里正岩土软件对边坡进行稳定性分析：分析结果如下：1.4由软件计算结果显示该边坡不稳定需要加设挡土墙，经设计者初步设计为重力式挡土墙。二、设计资料及挡墙截面设计2.1彭州市新彭白公路AK16+320处进行横断面设计资料如下： 墙身构造：墙高7m,墙背采用仰斜坡度1:0.3（=16.070）墙身分段长度20m,墙顶放坡高度为3.63m,坡度为1:1.5，为提高抗滑动能力和减小基底应力分别设置凸榫基础和加宽墙趾。其余尺寸见图2-1。图2-1土质情况：墙背填土容重，内摩擦角，填土与墙背间的摩擦角17.50，地基容许承载力 墙身材料：砌体容重，砌体容许压应力，容许剪应力。三、主动土压力计算3.1破裂角假设破裂面交与荷载内，按照挡土墙设计公式计算： .3-1-1 .3-1-2 .3-1-3 =0.88因此破裂角.放坡竖直投影.放坡水平投影.换算土柱高度.荷载边缘至路堤边缘的距离.重力式挡土墙高度.墙背坡度角.填土内摩擦角 填土与墙背间的摩擦角验算破裂面位置：堤顶破裂面距墙踵 荷载内边缘距墙踵 荷载内边缘距墙踵 由此可知：故破裂面交与荷载内，与假设相符，可用所选计算公式。3.2主动土压力系数K和K1.3-2-1=0.14.3-2-23-2-3.3-2-4=1.804，主动土压力系数.挡墙顶面至第一破裂面与墙背相交点的距离.挡墙顶面至第二破裂面与墙背相交点的距离3.3挡墙截面各项参数计算.3-3-1.3-3-2=2.38.3-3-3 .3-3-4.3-3-5 3-3-6.3-3-7 .3-3-8=0.575-0.519=0.056m.主动土压力.主动土压力水平向分力主动土压力竖向分力主动土压力竖向分力对墙趾的力矩主动土压力水平向分力对墙趾的力矩.墙顶宽度.未设加宽墙趾和凸榫基础时圬工自重. 未设加宽墙趾和凸榫基础时圬工自重对原墙趾的力臂四、稳定性验算4.1基底应力验算.3-3-8=0.575-0.519=0.056m则加宽墙趾后的偏心距.故基底应力满足要求4.2滑动稳定性验算为了提高挡土墙的抗滑稳定性因此在