路基工程课设

1、路基工程课程设计 班 级： 轨道 姓 名： 学 号： 指导教师： 南 京 工 业 大 学2014.1.6课程设计要求：一、挡土墙设计：某平原微丘地带建级铁路，设计车速v=160km/h，采用特重型轨道。路基宽度为12m，桩号K20+456.00K20+518.40，为直线区间。各桩号地面高程与设计高程资料见表1，地面横断面资料见表2。现因路基右侧与其它结构物干扰，需压缩占地宽度，拟建路肩挡土墙。设计荷载：级铁路特重型“中-活载”。填料容重=18.0kN/m3，=35°，=/2，基底摩擦系数f=0.3，地基容许承载力R=200kPa，墙身材料容重a=22.0KN/m3。挡土墙采用M7.

2、5 砂浆砌筑，容许抗压强度a=1000kPa，j=90KPa 。（一） 设计说明书1 挡土墙截面型式的选定2 基础埋置深度及宽度的选定3 挡土墙土压力计算4 挡土墙稳定性验算5 挡土墙基底应力及合力偏心距验算6 墙身截面强度验算（二） 设计图纸1挡土墙正面图（1） 确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的连接方式。（2） 按地基及地形情况进行分段，确定沉降缝及深缩缝位置。（3） 布置各段挡土墙的基础。（4） 确定泄水孔的位置，包括数量、间距和尺寸等。（5） 在布置图上应注明各特征点桩号，墙顶基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪水位的标高等。2横断面图绘制起讫点、墙高最

3、大处、墙身断面和基础形式变异处以及其它必须桩号的挡土墙横断面图。图上，按计算结果布置墙身断面，确定基础形式和埋置深度，布设排水设施，指定墙身填料的类别等。3设计说明（1） 所需的工程材料数量；（2） 其它有关材料及施工的要求和注意事项等。地面高程、设计高程资料 （表1）桩号 K20+450 K20+460 K20+480 K20+500 K20+520地面高程 16.47 16.69 17.20 17.92 18.44设计高程 20.900 21.200 21.800 22.400 23.400 原地面横断面资料 （表2）注：分子为相对原地面高程，分母为相对线路中心的距离左 桩号 右 +0.6

4、5 +0.5311.0 7.0 K20+450 -0.6 -0.7 -0.106.0 7.0 8.5+0.60 +0.512 7.0K20+460-0.5 -0.7 -0.107.0 8.0 8.5+0.8 +0.512 10.0 K20+480 -0.4 -0.8 -1.08.0 10.0 12.0+0.85 +0.7212 10K20+500 -0.6 -0.9 -0.86.0 12.0 15.0+0.95 +0.8515 11.0 K20+520 -0.7 -0.6 -1.19.0 10.0 15.0方案详细过程（桩K20+460）：1、 路基截面性质+0.60 +0.512 7.0K2

5、0+460-0.5 -0.7 -0.107.0 8.0 8.5 特重型道床顶面宽度A=3.5，双线线间距D=4.2，土质道床厚度h=0.5，路肩宽度c=0.8，轨头宽度g=0.075m，轨枕埋入道砟深度e=0.165，道床边坡坡宽重型为1:1.75（m=1.75）， 由图得a=0.08m ,b=2.05m,换算土柱宽度为lo=3.7m，高度ho=3.4m.二、挡土墙的设置1. 挡土墙截面型式和尺寸的选定 因为地面较平坦，挖方较少，所以采用仰斜重力式挡土墙，挡土墙截面如图1 ,墙基础埋深至少为1m，因为路基高为4.5m，初设墙高560cm，墙顶与路面平行，基础埋深1.09m；墙顶宽大于H/12，

6、所以顶宽取230cm；墙背坡度应大于1.20小于1.40，取坡度为1：0.3，算得墙底宽为230cm。2. 挡土墙土压力计算、验算1) . 换算土柱的计算: 由资料，级铁路，设计车速v=160km/h,特重型轨道查表得 换算土柱宽度为3.7m，高度为3.4m, 荷载强度为60.3kpa， 2）.库伦主动土压力理论的基本公式计算公式： 库伦土压力理论假定挡土墙为刚性体，墙后填土为=18.0kN/m3，=35°，=/2，基底摩擦系数f=0.3，地基容许承载力R=200kPa，墙身材料容重a=22.0N/m3。d=0m,H=5.60m,l0=3.7m,h0=3.4m，a=0.082m，b=

7、2.05m . 3). 求破裂角 根据已知条件得： (因为仰斜，所以取负值） 假定破裂面交于荷载分布范围内:假设不成立,破裂面可能交于荷载分布范围内侧.假设破裂面交于荷载分布范围以外侧，按公式算得 显然假设不成立，破裂面不交于载荷分布外侧。所以假设交于荷载分布内侧： 所以原交于荷载内的假设成立，破裂面交于路肩。 3. 求土压力（按破裂面交于荷载内侧计算） 4. 挡土墙的稳定性检算（破裂面交于荷载内侧） 1） 抗滑稳定型检算 挡土墙的抗滑稳定性是指土压力和其他外力的作用下，基地摩擦阻力抵抗墙体滑移的能力，用抗滑稳定系数Kc表示。即作用于挡土墙的最大可能抗滑力与实际下滑力之比墙体面积A=12.88

8、00m2 2) 抗倾覆稳定验算由Autocad算得 3) 合力偏心距检算 为大偏心受压，应力发生重分布，此时(满足）4） 挡土墙墙身H/2截面强度验算 法向应力计算： 剪应力为： 综上，挡土墙尺寸满足稳定要求。三、填挖方的计算 利用Autocad算得，挖方1.8364m2， ,填土75.5944m2,按宽度一米算体积为挖方2m3，填土76m3。四、附属设施的布置 1. 沉降缝及深缩缝位置 为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，须按地质条件的变化和墙高、墙身断裂面的变化情况设置伸缩缝。同时为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，还应设置伸缩缝。在设计时，将沉降缝与伸缩缝合并设计，每隔15m设置一道，缝宽3mm，缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青木板，填塞深度为0.3m。 2. 排水设施 1).为疏干墙后土体，防止地表水下渗而导致墙后积水形成静水压力