路基路面课程设计范例

1、课程设计： 挡土墙课程设计某二级公路，路基宽8.5m，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。一、 计算资料1墙身构造：拟采用浆砌片石重力式路堤墙，见下图。墙高H=6m，填土高a=2m，填土边坡1：1.5（），墙背俯斜，倾角（1：0.33），墙身分段长度10m，初拟墙顶宽b1=0.94m，墙底宽B=3.19m。2车辆荷载：二级荷载3填料：砂土，容重，计算内摩擦角，填料与墙背的摩擦角。4地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力，基底摩擦系数。5墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重，容许压应力，容许剪应力二、计算公式 采用路堤墙，破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式 ， ， 三、计算与验算 1车辆荷载换算

2、 当时，；当时， 由直线内插法得：H=6m时， 换算均布土层厚度： 2主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角由得： 验核破裂面位置：路堤破裂面距路基内侧水平距离： 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m因为：3.46，所以破裂面交于荷载内，假设成立 （2）主动土压力系数K和 （3）求主动土压力及土压力的作用点 3稳定性验算 一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足，墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制，故选择基底倾斜1：5（）（1）计算墙身重G及力臂（取墙长1m计） 由力矩平衡原理： （其中：，）则： （2）抗滑稳定性验算 ， （） 由于246.86

3、246.34，故满足抗滑稳定性的要求。（3）抗倾覆稳定性验算 故满足抗倾覆稳定性的要求 4基底应力与偏心距验算 1) 偏心荷载作用时，作用于基底的合力偏心距： 因为，故，不满足要求。由于，将墙趾加宽成宽0.8m，高0.8m的台阶后再进行验算。因为，故，故满足基底合力偏心距的要求。2) 基底应力验算 ，其中当基底有倾斜时：取 验算通过，所拟尺寸合理，可以使用。一、设计资料广东省某二级公路，原路面宽12 m，土路肩2*3.0m，根据建设方的要求，改建后为一级路面的宽度为42 m，硬路肩2*2.5 m，双向8车道，近期交通量如表一所示，交通量年增长率为10%，该路段路基属于干燥类型，在不利季节（干季

4、）用黄河JN150车测得的路段30个测点的弯沉值如表2，测定时路表温度与前5H平均气温之和为76.05C，原路面结构如图1所示。土基回弹模量为40MPa,基层、底基层选用6%水泥稳定石粉（E=600MPa，劈裂强度为0.6MP，弯拉回弹模量为2800MPa）、4%水泥稳定石粉（E=350MPa，劈裂强度为0.4MPa，弯拉回弹模量为1500MPa）。 表1车型黄河JN150交通SH141太脱拉138上海SH130辆/d4201200150120实测弯沉值（单位：mm） 表248 110 40 51 33 107 81 36 75 36 35 83 40 32 39 49 41 80 35 47

5、 34 42 41 99 89 31 43 73 30 79 图1 原路面结构图 表3材料名称抗压回弹模量（MPa）弯拉回弹模量（MPa）劈裂强度（MPa）20C15C细粒试沥青混泥土140018001.4中粒试沥青混泥土120016001.0粗粒试沥青混泥土100014000.86%水泥石粉60028000.64%水泥石粉35015000.4二、设计1、新建柔性路面 （1）交通量的计算根据柔性路面设计弯沉值作为设计指标时计算的当量交通量由相关规定可以得出下表4，由 得 表4车型交通量前轴（单轮）后轴总换算系数当量轴次前轴重（KG）轴数系数轮组系数换算系数后轴重（KG）轴数系数轮组系数换算系数

6、黄河JN15042049.016.40.287101.6111.0711.358570交通SH141120025.616.40.01755.1110.0750.092110太脱拉13815051.416.40.3542*802.210.8331.187178上海SH13012016.5/23.0/858 其中在路基路面工程查表12-1得t=15,r=10%，=0.3（2）确定土基回弹模量值 由设计资料可以得到其土基回弹模量值E0=40MPa（3）路面等级以及路面类型的确定 由建设方要求其道路等级为一级道路，路面等级选为一级公路，路面类型为沥青混凝土。（4）基层类型的确定 根据设计需要，基层设置

7、如下 ：基层、底基层分别用6%的水泥稳定石粉同4%水泥稳定石粉。（5）确定路面结构层次、初拟各结构层厚度 查路基路面工程表12-3，参考其各材料的施工最小厚度，初步拟定厚度如图2所示 图2 初拟结构层以及其厚度（6）计算确定路面设计弯沉值ld根据路基路面工程表12-9、12-10、12-11得Ac=1.0、As=1.0、Ab=1.0由此计算ld， （7）计算待求层厚度 根据ls=ld，求理论弯沉系数由、代入数据，即、 计算基层高度h4 把此多层体系换算成三层体系，如下图3所示，计算方法如下： 图3 换算当量三层体系图（8）验算整体性材料层底部的最大弯拉应力确定各土层底部的容许拉应力 因有，则a

8、、 细粒式沥青混凝土的容许拉应力 ；b、 粗粒式沥青混凝土的容许拉应力 ；c、 6%水泥稳定石粉；d、 4%水泥稳定石粉 ； 其中为半刚性路面路面时，由车辆资料得到到的累计当量轴次，其由下表计算可以得到， 表5车型交通量前轴（单轮）后轴总换算系数当量轴次前轴重（KG）轴数系数轮组系数换算系数后轴重（KG）轴数系数轮组系数换算系数黄河JN15042049.0/101.6111.1351.135478交通SH141120025.6/55.1110.0080.00810太脱拉13815051.4118.50.0902*80310.5030.59389上海SH13012016.5/23.0/577 确定各层层底拉应力（说明：计算层层底以上层的回弹模量E取弯拉回弹模量，而因为细粒式沥青混凝土同粗粒式沥青混凝土的弯拉回弹模量无给出，则选的抗压回弹模量，如计算层层底以下各层的回弹模量E取抗压回弹模量）a、确定细粒式沥青混凝土层层底的弯拉应力将多层体系换算成