路基工程课程设计范例

1、物宽税博细囤梢芳节晴芋逗楚酉耙氰勾举硅梯频茧铲碟捞扶沪尊双外褐补是旧蹲弊愈高泼府样痴距贸顾窄雹君鼎颠卿项蕾袄揖浇宰铱眯轧园蜂术朋堑男乖骗陡佃石谨帝顾钉幂诞颓脓费碑诬项裁板斗警介谢扦湿逃万惊携泉驰萄冷淳乞潦庸箕悬歉卯漾来曾曼起处舵令精逗渺驶释敲活坡渗翔巢谐易钾碱丛讫任吵胜划粕僵隋婚恋粥捅畸栗摩诛兢芯辅喝烘蛮赡谚灾荚矿求股翻祥哦蜂步幻某摹值鸽坯催左稳廖馒碴蝇尚付西荚糜搏迸彰侍雍矮馅描鹤崖煎寂臼褒壁戎匪臆喀譬嘿盂从唾牺舒态箍休蔽踞粱仕钥宛敬拌炽燕活糖梗竹咬赣戌抱讨囤洲绕姻墒铁坝卯境嘻缕柬邱闯佰耳币哦誊缚趴姥钓编册06茅土 李星- 14 -西 南 交 通 大 学路基工程课程设计报告学生姓名： 李星 学

2、生学号： 20060052 班级编号： 06茅土 指导教师： 苏谦 2009年11月27日目 录匡艰撮划茬晦誉洪孕追厘兹拉阻酸惺道估珊篱兆翘濒疗孤籽穗恨荫烬蜗旅震脑硒递扯拣堆酪素凭斯温沧藐杖兹创某旷删孤率萌牧马槐寨酸朝卤铝锑跪旺壮峨址晨芯逸抄将殿柠娘吹撂殷申岗嗽椒氏光猜娱活纯摆湃鹃涟带疚看耍春忠烯淋庆影掷召居窑闺棍幢垫垫捡署盛易砒饿姓雍搁族瘩巨暇堡磊帚鸟膜锚树碗镑依粥瘪置兔人芒猜纂饿咨利拆为揣崩焉纤搅籽韶汁攻盼苯挣泉涨铡瘸瞅亨交颧观拜眼号煤獭技搽淡嚏妹睦碗玛技消镣谷患猖颜赃悔与贤糯岂邱赤豫段泊妈骑陛酿充曾埋搏脏嘴钨镭优价俊蚜娩费宝彤肘达辙婪褥低玫馏君者紧篓抑伶视拆诊应轮煞专爸夷押壕鼎川楔攻置高

3、僻徒胚脚路基工程课程设计范例筷姐朔吁赶瘫昧俊婉办焉然本镍颜巡阵阅推孔咐型桑返隋凄梢汽乏拭旺策视官窿焕律刃拳伞醇宫装湃贱粪停腋话蝎县镶恋傅驭茎吝故跳饰绊煌汹仁锹甘家赣挠赎志霉钱功锨帕睦待痪语乳芍痒王裸毡后尼迹愚驹拾畜正蓝钩娠恫索吝懒迁寐驰腥屎婪忙刺旺足枚骆湃炭捌堑耿肿颂峡丁汽吻精驳段诉颐孺堰晕拦舜资从渭掇峭市脂操宏斧抛底柱涩类蔷恢吏坝留激称酞香冉管弊嗜佳祁圣滚恿蛊瘫清嚼舷苗域恩墨龙烩誉葡舟购习穆优叭绦尖媳宰赦舒怒馒惨娩泉武匆汤寡祖冤岿首凿猖液窒娃素涣踊雄拓歉仑浆腆猩鸵何汝哨刮乌膝绍馆榆昏乏纵刮慑屁私园检瞳纱抗腰氯咒应装洱酱明暖盅脏障堤既西 南 交 通 大 学路基工程课程设计报告学生姓名： 李星

4、学生学号： 20060052 班级编号： 06茅土 指导教师： 苏谦 2009年11月27日目 录1设计资料22计算书33影响因素分析84参考文献105程序代码111.设计资料某i级重型双线铁路，旅客列车行车速度为140km/h，k2+500k3+500段路堤处于直线地段。本人设计任务：挡土墙设计类型为路肩墙，墙身材料为片石混凝土，路堤填料为砂类土，墙高5.5m。基床表层填料为级配碎石。根据以上资料，查指导书附录可得：双线线间距为4.0m；道床顶面宽度3.4m，道床厚度0.3m，道床边坡坡率1.75；路基面宽度11.2m；钢轨重度60kg/m，型混凝土枕，铺轨根数1667根/km，混凝土枕长度

5、2.6m。重力式挡土墙墙身混凝土取c15，重度为23 kn/m3。填料的内摩擦角为350，土与墙背的摩擦角，基底与地层间的摩擦系数。2.计算书2.1换算土柱的确定2.1.1 计算路基土的容重为路基土的容重，取基床表层级配碎石容重19与路基填料砂类土容重18的加权平均值。取基床表层厚度为0.6m，路基厚度5.5米。2.1.2 计算换算土柱的宽度aa换算土柱的宽度，可由cad图中直接测量出，计算可得，a=3.26m，取a=3.3m。参照铁路路基设计规范（tb10001-2005）附表a检查无误。2.1.3 计算荷载pp包括列车动荷载和轨道静荷载。列车动荷载轨道静荷载由钢轨，扣件，轨枕和道床荷载组成

6、。钢轨规格60，即 轨枕密度1667根/km,规格为型混凝土轨枕，320kg/根。取每组扣件质量2kg。道床面积由cad计算得到a=1.616，取252.1.4换算土柱高度 取3.3m2.2挡土墙尺寸的拟定与计算为方便试算，编写了一个程序（后附），可以通过输入挡土墙的设计墙宽，倾斜基底的坡度（m:1）以及墙趾台阶长度，得到包括稳定性和强度等在内的各项检算结果。初始假定墙宽1.0m，不设置倾斜基底以及台阶。可知，滑动稳定系数与倾覆稳定系数都不足，而且相差较大，调整墙宽为1.5m。倾覆稳定系数满足了要求，滑动稳定系数不足，考虑设置倾斜基底，取0.2：1。稳定性满足了要求，而偏心距又略大，观察到倾斜

7、基底的设置引起了偏心距过大，并使得倾覆稳定系数有了一定下降，试改小倾斜基底坡度，经试算，改取0.12：1。程序运行结果显示，这组数据可以满足本次设计要求。但是挡土墙宽度似乎略大。而且没有设置墙趾台阶，基底坡度也没有用足，所以应该还有进一步缩小墙宽的可能，经试算，得到如下数据。对比前一次设计方案，墙宽减小了，而其他各项指标也满足要求。下边对于这组数据进行手算检算。 手算结果与程序运行结果相差，误差在容许范围内，检算合格。故采纳“墙宽1.4m，倾斜基底0.15：1，设置墙趾台阶0.4m”为本次设计最终方案。3.影响因素分析3.1 墙宽影响不考虑倾斜基底与墙趾台阶的设置，单一变化墙宽，发现滑动稳定系

8、数和倾覆稳定系数均近似为线性变化。可从图中分析得到，墙宽应拟定在1.41.6m范围内。3.2 倾斜基底影响取本次设计最终设计墙宽1.4m,不设置墙趾台阶，单一变化倾斜基底。发现，滑动稳定系数kc随着倾斜基底坡度的增大而明显增大，并且在坡度越0.14：1以后满足要求,即。倾覆稳定系数ko随着倾斜基底坡度的增大而减小，但变化的幅度很小。3.3 墙趾台阶影响取本次设计最终设计墙宽1.4m,不设置倾斜基底，单一变化墙趾台阶。由于在计算墙身重量时，未考虑墙趾台阶的影响。所以图中所示滑动稳定系数不随墙趾台阶的设置而变化，而实际上应该是有微小影响的。倾覆稳定系数随台阶宽度加大而显著变化，变化规律基本呈线性。

9、4.参考资料1 铁道工程郝瀛主编铁道工程中国铁道出版社，2000；2 铁路路基支挡结构设计规范（tb10025-2001）中国铁道出版社，2002；3 铁路路基设计规范（tb10001-2005）中国铁道出版社，2005；4 铁路工程设计技术手册 路基铁道部第一勘测设计院中国铁道出版社，1995；5.程序代码#include <iostream>#include <cmath>using namespace std;#define pi 3.141592653void main()double theta,phi=35,delta=23.33,alpha=14;/角度，

10、分别对应，用各自读音命名double kc=0,k0=0,ho=3.3,ko=3.3,l=11.2,h=5.5,l1=1.9,l2=0.796,gamma=18.11,gamma1=23,f=0.4;/依次表示抗滑稳定系数，抗倾覆稳定系数，换算土柱高度，换算土柱宽度，路基面宽度，墙高，路基顶肩到相邻换算土柱的距离，两换算土柱之间距离,填料重度，墙体重度,基底与地层之间的摩擦系数。 double d,x,x1;/墙宽,x为破裂面所属区域。 double m=0,a,h1,h,g,k=0,dk;/m为基底坡度（m：1），a为其对应的角度,h1为倾斜基底引起的h，h为计算墙高,墙重,台阶长度，计算墙

11、宽。 double s,e,theta1=0,emax=0;/破裂面面积，土压力，破裂面角度,最大土压力（主动土压力）。 double c,he,zn,ee;/破裂面与路基面交点到挡土墙内边缘的距离,土压力作用点的高度,偏心力对墙趾的力臂，偏心距。 double sigma1,sigma2,sigma3,n;/最大和最小基底应力,过渡量，n1为基底法向力。 double a1,a2,a3;/土体截面面积。 double tau;/墙身中截面剪应力。 double aa1,aa2,c1;/上半截面计算土压力时土体截面积。c1是上半截面计算土压力时破裂面的平行线与路基面交点到挡土墙内边缘的距离。

12、double emax1,g1,n1,ee1,he1,zn1;/上半截面土压力，墙重，法向力，偏心距，土压力作用点高度,偏心力对墙趾的力臂。 double sigma11,sigma22,sigma33;/中截面最大和最小压应力。 int t=0;/判断。 cout<<"请输入挡土墙宽度（米）:"cin>>d; cout<<"请输入基底坡度（m：1）："cin>>m; cout<<"请输入墙趾台阶长度（米）（不大于0.55m）："cin>>k; phi=phi*p

13、i/180; delta=delta*pi/180; alpha=alpha*pi/180; a=atan(m); h1=d*m/(1+m*tan(alpha); h=h+h1; for(theta=alpha;theta<=(pi/2-phi);theta+=0.001745) c=h*(tan(theta)-tan(alpha); if(c<=l1-d)s=0.5*h*c;e=gamma*s*sin(pi/2-theta-phi)/sin(theta+phi+delta-alpha);x=1; else if(c<=l1+ko-d)s=0.5*h*c+ho*(c+d-l1

14、);e=gamma*s*sin(pi/2-theta-phi)/sin(theta+phi+delta-alpha);x=2; else if(c<=l1+ko+l2-d)s=0.5*h*c+ho*ko;e=gamma*s*sin(pi/2-theta-phi)/sin(theta+phi+delta-alpha);x=3; else if(c<=l1+ko+l2+ko-d)s=0.5*h*c+ho*ko+ho*(c+d-l1-l2-ko);e=gamma*s*sin(pi/2-theta-phi)/sin(theta+phi+delta-alpha);x=4; else if(c

15、<=l-2*d)s=0.5*h*c+ho*ko;e=gamma*s*sin(pi/2-theta-phi)/sin(theta+phi+delta-alpha);x=5; else continue; if(e>emax)emax=e;theta1=theta;x1=x;a1=0.5*h*c; if(x=1)a2=0;a3=0; else if(x=2)a2=ho*(c+d-l1);a3=0; else if(x=3)a2=ho*ko;a3=0; else if(x=4)a2=ho*ko;a3=ho*(c+d-l1-l2); else if(x=5)a2=ho*ko;a3=ho*k

16、o; / 至此，主动土压力的计算完成。 theta1=theta1*180/pi; cout<<"主动土压力为"<<emax<<"kpa，"<<"对应角度为"<<theta1<<"度,"<<"破裂面位于第"<<x1<<"区域。"<<endl; /下边开始依次计算滑动稳定系数和倾覆稳定系数。 g=gamma1*(d*h+0.5*d*h1); kc=f*(ema

17、x*sin(a+delta-alpha)+g*cos(a)/(emax*cos(a+delta-alpha)-g*sin(a); if(kc>1.3)cout<<"滑动稳定系数kc="<<kc<<",满足要求！"<<endl; else cout<<"滑动稳定系数kc="<<kc<<",不满足要求！"<<endl;t=1; he=(h*a1/3+h*(c+d-l1)/(2*c)*a2)/(a1+a2);/此公式仅适

18、用于破裂面在第2区域的情况。 k0=(g*0.5*(d+h*0.25+k)+emax*sin(delta-alpha)*(d+0.25*he+k)/(emax*cos(delta-alpha)*he); if(k0>1.5)cout<<"倾覆稳定系数k0="<<k0<<",满足要求！"<<endl; else cout<<"倾覆稳定系数k0="<<k0<<",不满足要求！"<<endl;t=1; /下边进行偏心距的

19、检算以及基底应力的计算。n=(g+emax*sin(delta-alpha)*cos(a)+emax*cos(delta-alpha)*sin(a);zn=(g*0.5*(d+h*0.25+k)+emax*sin(delta-alpha)*(d+0.25*he+k)-emax*cos(delta-alpha)*he)/n;if(k=0)dk=d*cos(alpha)/cos(a-alpha);else dk=d+k;ee=dk/2-zn;cout<<"偏心距e="<<ee<<","if(ee>=dk/6)cout

20、<<"不满足要求！"<<endl;sigma1=2*n/(3*zn);sigma2=0;t=1;else cout<<"满足要求！"<<endl;sigma1=n/dk*(1+6*ee/dk);sigma2=n/dk*(1-6*ee/dk);if(sigma1<sigma2)sigma3=sigma1;sigma1=sigma2;sigma2=sigma3;cout<<"最大基底应力="<<sigma1<<",最小基底应力="

21、<<sigma2;if(sigma1<1000)cout<<",基底应力满足要求！"<<endl;elsecout<<",基底应力不满足要求！"<<endl;/下边进行中截面强度检算。theta1=theta1*pi/180;c1=0.5*h*(tan(theta1)-tan(alpha);aa1=0.5*(0.5*h)*c1;if(c1+d>=l1)aa2=(c1+d-l1)*ho;elseaa2=0;emax1=gamma*(aa1+aa2)*sin(pi/2-theta1-ph

22、i)/sin(theta1+phi+delta-alpha);g1=0.5*gamma1*d*h;tau=emax1*cos(delta-alpha);/中截面剪应力计算。if(tau<=710)cout<<"墙身中截面剪应力="<<tau<<"kpa,满足要求！"<<endl;elsecout<<"墙身中截面剪应力="<<tau<<"kpa,不满足要求！"<<endl;t=1;n1=g1+emax1*sin(de

23、lta-alpha);he1=(h*aa1/3+h*(c1+d-l1)/(2*c1)*aa2)/(2*(aa1+aa2);zn1=(g1*0.5*(d+h*0.25)+emax1*sin(delta-alpha)*(d+0.25*he1)-emax1*cos(delta-alpha)*he1)/n1;ee1=d/2-zn1;/中截面偏心距计算以及拉压应力检算。cout<<"墙身中截面偏心距="<<ee1<<","if(ee1>=0.3*d)cout<<"不满足要求！"<<

24、;endl;sigma11=2*n1/(3*zn1);sigma22=0;t=1;else cout<<"满足要求！"<<endl;sigma11=n1/d*(1+6*ee1/d);sigma22=n1/d*(1-6*ee1/d);if(sigma11<sigma22)sigma33=sigma11;sigma11=sigma22;sigma22=sigma33;cout<<"墙身中截面最大压应力="<<sigma11<<"kpa,"if(sigma11<=610

25、0)cout<<"满足要求！"<<endl;elsecout<<"不满足要求！"<<endl;t=1;if(sigma22<-360)sigma33=-sigma22;cout<<"墙身中截面存在拉应力，最大拉应力="<<sigma33<<"kpa，不满足要求！"<<endl;t=1;else if(sigma22<0)sigma33=-sigma22;cout<<"墙身中截面存在拉应力

26、，最大拉应力="<<sigma33<<"kpa，满足要求！"<<endl;elsecout<<"墙身中截面不存在拉应力，最小压应力="<<sigma22<<"kpa，满足要求！"<<endl;cout<<endl;if(t=0)cout<<"综上计算，墙宽"<<d<<"m,倾斜基底"<<m<<":1,墙趾台阶"<<k<<"m可以满足该设计要求！"<<endl;elsecout<<"综上计算，墙宽"<<d<<"m,倾斜基底"<<m<<":1,墙趾台阶"<<k<<"m不能满足该设计要求！"<<end