贵州大学路基工程课程设计1

1、 路基工程课程设计设计题目：某公路路堤挡土墙设计学 院：明 德 学 院专 业：交 通 土 建班 级：交通10152班姓 名：L学 号：102003111指导教师：胡 翔 2013年12月20日目 录 第一章 设计资料任务.2第二章 车辆荷载计算.4 2.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度.4 2.2 布载和换算土层厚度.5第三章 考虑车辆荷载作用是的土压力计算.6 3.1 计入求算破裂棱体的宽度.6 3.2 计算主动土压力及其作用位置.6第四章 挡土墙截面设计.8 4.1 初拟墙顶面宽度.8 4.2 抗滑动稳定性验算.94.3 抗倾覆稳定性验算.94.4 地基承载力验算.104.5 墙身截

2、面强度验算.104.6 正截面抗剪强度验算.10第五章 有关设计尺寸参数.11第六章 参考文献.16第一章 设计任务及内容一、 设计资料：浆砌片石重力式路堤墙，墙高H=4米，填土高a=2米，填土边坡1：1.5，填料容重=18 KN/m3，=35°。墙背选用仰斜1：0.25（2= -14°02），=1/2，基底摩擦系数f1=0.5，地基容许承载力0=800kPa。7.5号砂浆砌30号片石墙身。圬工容重k=23 kN/m3,a=600kPa,j=50kPa,L=60kPa,WL=80kPa,墙身分段长度为10米，设计荷载公路级，路基宽度8.5米，路肩0.75米，基底土的内摩擦系

3、数f2=0.80，地基土容重1=19 kN/m3,墙身容许偏心率：主要组合1=0.25，附加组合1=0.30，基底容许偏心率2=0.2。二、 设计内容：1、 通过试算，选择断面尺寸。2、 墙顶以上填土土压力的计算。3、 墙身断面（基顶）强度验算。4、 基础底面强度（应力）验算。5、 墙体稳定验算。三、 设计成果：1、 设计计算书（20页左右）2、 墙顶以上填土土压力计算图3、 墙身断面强度验算图4、 基础底面强度及稳定验算图四、 设计要求：1、 设计任务书下达后，应立即着手进行设计资料的收集和教材中相关内容的复习工作。2、 要求每个学生充分发挥独立工作能力和钻研精神，培养分析问题和解决问题的能

4、力。3、 在设计阶段，除参考已学教材外，还应查阅有关文献和书籍，扩大知识面，培养综合运用专业知识去解决工程实际问题的能力。4、 在课程设计开始后，先编排工作计划和进度表，设计时参照执行，以免进度滞后。五、 设计进度安排（供参考）1、第一天学习本“任务书”，复习教材，收集资料，制定工作计划。2、第二天通过试算，选择断面尺寸。并计算墙顶以上填土土压力。3、第三天墙身断面（基顶）强度验算。4、第四天基础底面强度（应力）验算。第五天墙体稳定验算。并将设计成果仔细检查后装订成册。第 2 页第二章 车辆荷载换算2.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B；(1)假定破裂面交于荷载内不计车辆荷载作用；计算棱体

5、参数；则：不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B：由于路肩宽度d=0.75m<B=2.69m，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。堤顶破裂面距墙踵：荷载内缘距墙踵：荷载外缘距墙踵：由上有：4.75<4.96<11.75; 易知破裂面交于荷载中部。22 布载，换算土层厚度查阅公路工程技术标准(JTG+B01-2003)可知：公路-II级基本相当于公路I级车辆荷载。车辆荷载布置图可知道：公路I级时：.则挡土墙的计算长挡土墙的计算长度取值车辆荷载布置图(公路-II级)：车辆荷载布置图由于在不加荷载时破裂棱体宽度，路肩宽，所以取车辆荷载：Q=.换算土层厚度：第三章 考虑车辆荷载作用时的土压力

6、计算3.1计入求算破裂棱体的宽度(1)计算棱体参数A0、B0：则考虑车辆荷载后的破裂棱体宽度值为：易知破裂面位于荷载中。3.2计算主动土压力及其作用位置主动土压力系数：主动土压力： 作用位置： 第四章 挡土墙截面设计4.1初拟墙顶面宽度b=1.2m；通过计算检验强顶宽b是否满足使用要求(注：BM与水平方向的夹角为 )各部分墙重对墙趾M的力臂：4.2抗滑动稳定性验算 （其中：）4.3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数：（ ； ）4.4地基承载力验算 ； 则 即符合地基承载力4.5墙身截面强度验算（1） 抗压强度验算4.6 正截面抗剪强度验算由验算结果知挡土墙的设计尺寸偏于安全第五章 有关设计尺寸参数

7、 5.1墙身断面尺寸墙身高(m): 4.00 m顶宽:120.00 cm面坡倾斜坡率 0.25 背坡倾斜坡率 -0.25 墙趾1高: 50.00 cm墙趾1宽: 30.00 cm墙趾倾斜坡率: 0.25 cm墙底倾斜坡率: 0.20 墙底水平宽度:142.86 cm墙底斜宽度:145.69 cm5.2物理参数:填土高度:200.00 cm填土宽度:300.00 cm墙后填土容重: 18.00 kN/m3墙后填土内摩擦角: 35.00 墙背与墙后填土摩擦角: 17.50 圬工砌体容重: 23.00 kN/m3基底摩擦系数: 0.50 地基填土容重: 19.00 kN/m3地基填土摩擦系数: 0.

8、80 5.3其他参数墙体布置长度: 10.00 (m)路基宽: 8.50 (m)路肩宽: 0.75 (m)荷载算法:新规范汽车荷载级别: 公路级 5.4计算土压力:受力情况: (采用公式) 2计算高度 4.79 (m)1.无荷载时破裂角: 38.88 2.荷载在破裂体上的布置宽度B0: 1.28 3.换算成土柱高度: 0.38 (m)4.破裂角: 39.77 5.土压力: 53.97 (kN)6.作用点高度(相对于墙趾): 1.39 (m)水平距离(相对于墙趾): 1.85 (m)7.墙顶荷载: 0.00 (kN)5.5滑动稳定性验算:1.基底摩擦系数: 0.50 2.基底倾斜度: 0.20

9、3.墙自重W:132.58 (kN)4.土压力: 53.97 (kN)5.滑移力: 26.19 (kN)抗滑力: 71.88 (kN)6.抗滑稳定系数Kc1: 2.74 抗滑稳定验算满足: Kc1 = 2.74 >1.3005.6地基土抗剪稳定性验算:1.地基土摩擦系数: 0.80 2.地基填土容重: 19.00 (kN/m3)3.地基土层水平向:滑移力: 53.88 (kN)抗滑力:111.77 (kN)5.7.地基土抗剪稳定系数: 2.07 地基土抗剪稳定验算满足: Kc2 = 2.07 >1.3005.8倾覆稳定性验算:相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw: 1.41 (m)验算

10、挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩: 75.08 (kN*m)抗倾覆力矩:193.21 (kN*m)倾覆稳定系数: 2.57 抗倾覆稳定验算满足: K0 = 2.57 >1.5005.95.9基底应力及偏心距验算:基础为天然基础，验算墙底偏心距及压应力:1.作用于基础底的总竖向力:143.77 (kN)2.总弯距:118.14 (kN*m)3.基础底面宽度:145.69 (m)4.偏心距e: -9.33 (cm)5.基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn: 0.82 (m)6.基底压应力: 趾部: 60.77 (kPa)踵部:136.60 (kPa)地基承载力验算满足 最大压应力: 13

11、6.60 < 800.00 (kPa)5.10截面强度验算:土压力计算:受力情况: (采用公式): 2计算高度为: 4.00 (m)1.无荷载时的破裂角: 39.60 2.荷载在破裂体上的布置宽度B0: 0.96 (m)3.换算成土柱高度: 0.02 (m)4.破裂角: 39.65 5.土压力: 38.57 (kN)6.作用点高度(相对于截面): 1.40 (m)作用点(相对于截面外侧)水平位置: 1.55 (m)7.墙顶荷载: 0.00 (kN)强度验算:验算截面以上墙体重量:110.40 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw: 1.10 (m)法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力112.73 (kN)总弯距: 71.09 (kNm)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn: 0.63 (m)截面宽度B:120.00 (cm)偏心距e: -3.06 (cm)截面上压应力:面坡