路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计报告

1、路基路面工程课程设计目录第一章 重力式挡土墙设计.2一、设计资料 .2二、破裂棱体位置的确定.21、破裂角 _ 22、验算破裂面是否交于荷载范围内.4三、荷载当量土柱高度计算 .4四、土压力计算 .4五、土压力作用点位置计算 .5六、土压力对墙趾力臂计算 .6七、稳定性验算 .61、墙体重量及其作用位置计算 .62、抗滑稳定性验算 .63、抗倾覆稳定性验算 .7八、基底应力及偏心距验算 .71、合力偏心距计算 .72、基地应力验算 .8九、截面内力计算 .9十、设计图纸及工程量 .9十一、 挡土墙的排水设施设计 .10第二章 沥青混凝土路面设计 .11一、设计资料 .11二、轴载换算 .121

2、、以设计弯矩值为标准及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次. 122、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 .14三、沥青路面结构组合设计 .151、初拟路面结构组合 .152、计算设计弯沉值D_Dd_163、计算确定容许弯拉应力184、计算路表弯沉和底层拉应力195、结构厚度计算结果 .196、验算防冻层厚度 .20附录 .211路基路面工程课程设计参考文献23第一章重力式挡土墙设计一、设计资料某一级公路，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取仰斜式浆砌片石挡土墙。墙身构造：墙高5m，=1.80m, 墙背仰斜坡度 1:0.25(D_Dd_ee ? _墙后填料为碎石

3、土，容重1 19kN / m3 ，计算内摩擦角41 ，填料与墙背间的摩擦角 =20.5o；地基为整体性较好的砾石土类，其容许承载力 =500KPa，基地摩阻系数 f=0.5;墙体材料容重220kN / m3 ，其容许压应力a =500KP，容许剪应力 =80KP。二、破裂棱体位置的确定假设破裂面交于荷载范围内，则有：1、破裂角_因为2路基路面工程课程设计/ (根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：_ ?3路基路面工程课程设计2、验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：_D_Dd_?车辆荷载分布宽度： L=N+(N-1)m+d=2×1.8+1.3+0.6=5.5m所以_

4、D_Dd_三、荷载当量土柱高度计算墙高 5m，按墙高确定附加荷载强度惊醒计算。按照内插法，计算附加荷载强度： q=16kN/，则：=0.842m四、土压力计算4路基路面工程课程设计根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：五、土压力作用点位置计算5路基路面工程课程设计表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。六、土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂：七、稳定性验算1、墙体重量及其作用位置计算挡土墙按单位长度计算， 为方便计算，从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部为三角形：2、抗滑稳定性验算倾斜基底 0.2:1 （）, 验算公式 :6路基路面工程课程设计所以抗滑

5、稳定性满足要求。3、抗倾覆稳定性验算所以倾覆稳定性满足要求。八、基底应力及偏心距验算1、合力偏心距计算 _/D_Dd_7路基路面工程课程设计 _/ _ _/D_Dd_/_ (_)/(_-0.12所以基地合力偏心距满足规范的规定。2、基地应力验算由于8路基路面工程课程设计因此所以基地应力满足要求。九、截面内力计算墙面强背平行， 截面最大应力出现在接近基底处，由基底应力验算可知，基底应力及偏心距验算满足地基承载力，墙身应力也满足，验算内力通过，强顶顶宽0.98m，墙高 5m。十、设计图纸及工程量1、典型断面如图所示，立面布置如图所示，平面布置如图所示。980回填沙砾厚50cm11：排水管00.2.

6、25053%0土工布1080453%009803091典型截面图9路基路面工程课程设计20000200002000020000311,51311,51311,51锥坡沉降缝沉降缝沉降缝排水孔立面布置图平面布置图2、挡土墙工程数量见表，工程数量表墙高断面尺寸（ m）M 浆砌片石（）5.00.195.04.810.980.984.84路肩墙墙体间隔20m设置沉降缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞; 泄水孔尺寸为 10cm_D_Dd_? ? _ _() ? _ _ _ (十一、挡土墙的排水设施设计在墙身上沿墙高和墙长设置泄水孔，其为 10cm 20cm的方孔，具有向墙外倾斜的坡度，间距取为2.5m，泄水孔的

7、进水侧设反滤层，厚度为0.4m，在最下排泄水孔的底部设置隔水层，由于处于自然区域 IV 4 处，泄水量较大，在排水层底部加设纵向渗沟，配合排水层把水排出墙外。10路基路面工程课程设计第二章沥青混凝土路面设计一、设计资料某地计划修建一条双向四车道的高速公路，拟采用沥青路面结构进行施工图设计， 沿线土质为中液限黏性土。 该地区多年最大道路冻深为 165cm，平均冻结指数为 882· d，最大冻结指数为 1225· d。该道路设计使用年限为15年。在使用期内，预计未来十年，交通量年11路基路面工程课程设计平均增长率为 11.1% ，并有石灰供给。路基中湿,=50MPa。预计交通量

8、如下：表1 预测交通组成车型序前轴重后轴重后轴后轴后轴交通量车型名称轮组（次 /号(kN)(kN)数距（m）数日）01成都 CD13013.627.11201530黄河 QD35249.095.8120127002星牌 660M234.032.02222695太脱拉 111S38.578.2222326003宇通 ZK6116HG60.0105.01201420镇江 ZJ66233.574.5120156204瓦房店 WK173A29.075.02241580北京 BK66170.090.0224159305东风 CS93824.070.0224121耶尔奇 31652.083.0224106

9、二、轴载换算路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。1、以设计弯矩值为标准及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算表二 轴载换算表12路基路面工程课程设计车型成都前轴CD130后轴黄河前轴QD352后轴星牌前轴660M2后轴太脱拉前轴111S后轴宇通前轴ZK6116HG后轴镇江前轴ZJ662后轴瓦房店前轴WK173A后轴北京前轴BK661后轴东风前轴CS938后轴耶尔奇前轴316后轴合计（kN）( 次 / 日 )13.616.41530（1.7 ）027.11115305.249.016.41270365.095.81112701053.834.016.42695158.032.02

10、.21269541.738.516.43260328.278.22.2132602460.960.016.41420985.0105.01114201755.733.516.41562145.274.5111562512.529.016.4158046.475.0111580452.070.016.415932160.690.01115931007.324.016.4121（1.6 ）070.01112125.652.016.410639.583.01110647.111589.8注：轴载小于 25KN的轴载作用不计，后面挂车的荷载不计。累计当量轴次根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取1

11、5 年，四车道的车道系数 ,0.4 0.5 ，取 0.45 。累计当量轴次：13路基路面工程课程设计2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算表三 轴载换算车型成都 CD130黄河 QD352星牌 660M2太脱拉111S宇通ZK6116HG镇江 ZJ662瓦房店WK173A北京 BK661东风 CS938（ kN）( 次 / 日 )前轴13.616.415300.0后轴27.11115300.0前轴49.016.41270(27.0)0后轴95.8111270901.0前轴34.016.42695（3.1）0后轴32.0212695（0.6）0前轴38.516.43260（10.1

12、 ）0后轴78.2213260911.8前轴60.016.41420152.6后轴105.01114202098.0前轴33.516.41562（4.2）0后轴74.5111562201.2前轴29.016.41580（0.5）0后轴75.0111580158.2前轴70.016.41593587.7后轴90.0111593685.7前轴24.016.41210.0后轴70.0111217.014路基路面工程课程设计前轴52.016.41063.6耶尔奇 31683.01110623.9后轴合计5730.7注：轴载小于 25KN的轴载作用不计，后面挂车的荷载不计。累计当量轴次三、沥青路面结构组

13、合设计1、初拟路面结构组合根据交通状况， 结构层的最小施工厚度等因素综合考虑， 初拟各结构层厚度如下：方案一：细粒式沥青混凝土：3cm中粒式沥青混凝土：5cm粗粒式沥青混凝土：7cm二灰碎石：40cm二灰土：？以二灰土为设计层方案二：细粒式沥青混凝土：4cm15路基路面工程课程设计中粒式沥青混凝土：6cm水泥稳定碎石：？级配碎石：40cm以水泥稳定碎石为设计层2、计算设计弯沉值和机构强度系数K(用于沥青层 )(用于二灰碎石和水泥碎石)(用于二灰土 )取 =1.0 ，面层为沥青混凝土， =1.0, 半刚性基层，底基层总厚度大于 20cm， =1.0计算结果如下：=mm（方案一）16路基路面工程课

14、程设计=mm（方案二）细粒式沥青混凝土=中粒式沥青混凝土=粗粒式沥青混凝土=水泥稳定碎石，二灰碎石：=0.35/1=2.54石灰土：=0.45/1=3.27设计参数资料给出：_D_Dd_按试验规程的方法试验确定 20的沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量 。15的沥青混合料和其他结构层材材料的弯拉回弹模量 ，以及沥青混合料 15弯拉强度和半刚性材料的弯拉17路基路面工程课程设计强度值，见下表：表四劈裂强度抗压模量材料名称沥青针入度备注细粒沥青混140020001.4凝土中粒沥青混120018001.0凝土粗粒沥青混100014000.8凝土水泥稳定碎5%6%（配合15000.5比或规格要石

15、求）10：30：60（配二灰土7500.2合比或规格要求）7：13：80（配二灰碎石15000.6合比或规格要求）符合级配要级配碎石250求，做底基层用3、计算确定容许弯拉应力表五材料名称细粒沥青混凝土1.44.760.29中粒沥青混凝土1.04.760.21粗粒沥青混凝土0.85.230.15水泥稳定碎石0.52.540.20二灰土0.23.270.0618路基路面工程课程设计二灰碎石0.62.540.244、计算路表弯沉和底层拉应力通过计算，两个设计方案中的设计层厚度未定， 先假设初始厚度，若计算不满足不等式，再调整厚度，直至满足为止。5、结构厚度计算结果一方案假设设计层二灰土厚度：_()

16、_D_D路表计算弯沉：一方案计算表表六结构层材材材料厚弯拉应容许弯序号泊松比力拉应力材料料模量料模量度细粒沥1青混凝2000140030.35满足0.29土中粒沥2青混凝1800120050.35满足0.21土19路基路面工程课程设计粗粒沥3青混凝1400100070.35满足0.15土4二灰碎1500400.25满足0.06石5二灰土750500.35满足0.246土基350.4二方案设计层二灰土厚度：路表计算弯沉：二方案计算表表七结构层材材材料厚弯拉应容许弯序号泊松比力拉应力材料料模量料模量度细粒沥1青混凝2000140040.35满足0.29土中粒沥2青混凝1800120060.35满足

17、0.21土3水泥稳1500800.35满足0.20定碎石4级配碎250400.25石5 土基6、验算防冻层厚度根据查表所列的路面最小防冻厚度要求与该路状况做对比。方案一沥青层厚度15cm,总厚度为 115cm。根据表 8-14 规定，最小防冻层厚度为4555。20路基路面工程课程设计方案二沥青层厚度 10cm,总厚度为 130cm。根据表 8-14 规定，最小防冻层厚度为 5060。以上路面结构厚度均满足最小防冻厚度要求。附录沥青路面结构示意图21路基路面工程课程设计22路基路面工程课程设计参考文献1 公路路基设计规范（JTG D30-2015）；人民交通出版社；2 公路沥青路面设计规范 （ JTG D50-2006）；人民交通出版社；3 公路挡土墙设计与施工技术细则 （JTG D30-2004）；人民交通出版社；4 公路水泥混凝