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1、 路基路面课程设计目录1章 重力式挡土墙设计11.1重力式路堤墙设计资料11.2破裂棱体位置确定11. 3荷载当量土柱高度计算21.4土压力计算21.6基地应力和合力偏心矩验算41.7 墙身截面强度计算51.8设计图纸6第2章沥青路面设计72.1基本设计资料72.2轴载分析72.3结构组合与材料选取102.4压模量和劈裂强度102.5 设计指标的确定102.6 路面结构层厚度的计算112.7 防冻层厚度检验122.8沥青路面结构图12第3章 水泥混凝土路面设计133.1 交通量分析133.2 初拟路面结构143.3 确定材料参数143.4 计算荷载疲劳应力153.5 计算温度疲劳应力163.6
2、防冻厚度检验和接缝设计163.7混凝土路面结构结构图17参考文献18附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果191章 重力式挡土墙设计1.1重力式路堤墙设计资料1.1.1墙身构造墙高5m，墙背仰斜坡度：1：0.25（14），墙身分段长度20m，其余初始拟采用尺寸如图1.1示；1.1.2土质情况墙背填土容重=18kN/m3，内摩擦角；填土与墙背间的摩擦角16；地基为石灰岩地基，容许承载力480kPa，基地摩擦系数；1.1.3墙身材料：5号砂浆，30号片石，砌体容重=22kN/m3， 砌体容许压应力610kPa，容许剪应力110kPa，容许压应力。图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图1.2破裂棱体位置确
3、定1.2.1破裂角（）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：， 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：故1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂面至墙踵:荷载内缘至墙踵: 荷载外缘至墙踵: 因为4.755.2510.25,假设满足要求。1. 3荷载当量土柱高度计算墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：，即当量土柱高度为0.903m。1.4土压力计算1.4.1土压力大小计算 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： 1.4.2土压力作用点位置计算1.5稳定性验算1.5.1墙体重量及其作用点位置计算挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处
4、沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形： 1.5.2抗滑稳定性验算，取挡土墙宽B=2m，验算公式：即：所以抗滑稳定性满足。1.5.3抗倾覆稳定性验算验算公式：其中， 所以倾覆稳定性满足。1.6基地应力和合力偏心矩验算为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算；同时，为了避免挡土墙不均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。1.6.1基础地面压应力和偏心距1）轴心荷载作用时： 所以=267.5(21)=133.7kPa=480kPa故基础地面压应力满足要求。合力偏心距2）偏心荷载作用时作用于基底的合力偏心距 则:故偏心距与基础地面压应力均满足要求。1.6.
5、2地基承载力验算1）轴心荷载作用时，=133.7480=2）当偏心荷载作用时， 故地基承载力抗力值符合要求。1.7 墙身截面强度计算1.7.1强度计算要求： 其中：=0.569,为轴向力偏心影响系数，按每延米长计算； =0.951.2220+1.42.49=254.1kN=0.6926102.31=364.4KN 所以 ,故强度满足要求。1.7.2稳定计算 要求： 其中： = =0.9770.5692610=293.57KN，故稳定性满足要求。1.7.3正截面直接受剪验算要求： 其中=71.16KN，=21102.31+0.42207.58=207.59kN即，抗剪满足要求。由上述可得K10+
6、000截面的挡土墙符合要求,挡土墙最终截面按照拟定设计。1.8设计图纸1.8.1典型断面、立面布置图、平面布置图典型断面如图1.2所示，立面布置图1.3所示， 平面布置图1.4所示。每间隔10米设置变形缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞；泄水孔尺寸1010cm，2-3米布置一个，泄水孔应高出地面不小于30厘米；墙背均应设置50厘米砂砾透水层，并做土工布封层。图1. 2典型断面图第2章沥青路面设计2.1基本设计资料某地公路自然区划IV区拟建一级公路，采用沥青路面结构，设计年限为15年，土基为粉质土，确定土基的稠度为1.10，回弹模量取36MPa，路基干湿状态为中湿状态, 有关资料如下： （1）公路技术等
7、级为一级，为双向四车道,车道系数。 （2）交通组成如表1.1（示例）所示，交通量年增长率：前五（十）年：= 8%；中间五（十）年：= 7%；后五（十）年：= 6%。设15年内的平均交通量年增长率为，则，求得。表2. 1交通组成及交通量表车型双向交通量东风EQ140625解放CA10B800黄河JN150400长征XD250300依土姿TD501485菲亚特650E245太脱拉138472.2轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表2.2确定。表2. 2标准轴载计算参数标准轴载名称BZZ-100标准轴载名称BZZ-100标准轴载P（
8、KN）100单轮当量圆直径d（mm）21.30轮胎接地压强P（Mpa）0.70两轮中心距（cm）15d2.2.2以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN的各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数，计算过程见表2.3。式中： 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； C1 轴数系数； C2 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小
9、于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：，式中：m轴数。表2. 3轴载换算结果车型（）（次/日）东风EQ140前轴23.7016.4625后轴69.2011625126.00解放CA10B前轴19.4016.4800后轴60.851180092.18黄河JN150前轴49.0016.4400114.97后轴101.6011400428.60长征XD250前轴37.8016.430028.79后轴2*72.60113001519.41依士姿TD50前轴42.2016.41485222.85后轴90.001114851878.07菲压特650E前轴33.0016.424512.61后轴72.
10、001124558.69太脱拉138前轴51.4016.44716.63后轴2*80.002.214798.81N4357.67则其设计年限内一个车道上的累计量轴次： 式中， 设计年限内一个车道的累计当量次数； t 设计年限，由材料知，t=15年； 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次； 设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，=0.07 车道系数，由材料知=0.5。则： 次。2.2.3以半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于50KN的各级轴载的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数，计算过程见表2.4。式中： 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力
11、为指标时的标准轴载的当量次数； 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； 标准轴载（）； 各种被换算车型的轴载（）； 轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。 轴数系数；表2. 4轴载换算结果车型（）（次/日）东风EQ140前轴23.70118.5625后轴69.201162532.86解放CA10B前轴19.40118.5800后轴60.851180015.04黄河JN150前轴49.00118.5400后轴101.6011400454.16长征XD250前轴37.80118.5300后轴2*72.60113005927.26依士姿TD50前轴42.20118.5148
12、527.63后轴90.00111485639.24菲压特650E前轴33.00118.5245后轴72.001124517.69太脱拉138前轴51.40118.5474.24后轴2*80.00314713142.17N13198.63 年限内一个车道上的累计量轴次为： 次。2.3结构组合与材料选取 根据公路沥青路面设计规范，考虑公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应，路面结构层如下：面层采用三层式沥青混凝土（200），基层采用水泥稳定碎石（厚度待定），底层采用二灰土（300），其中表层采用细粒式密级配沥青混凝（50mm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（70），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（80）。2.4压模量和劈裂强度土基回弹模量的确定可根据查表法查得。各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已 参照规范给出的推荐值确定，见表2.5。表2. 5结构组合参数、材料名次厚度(cm)抗压回弹模量强度劈裂（Mpa）15C模量20C模量细粒式沥青混凝土5268019911.2中粒式沥青混凝土7217514251.0粗粒式沥青混凝土813209780.8水泥稳定碎石待定31883188
