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湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 课程设计指导书 课题名称 路基路面设计 适用专业： 道路桥梁工程技术 指导老师： 任务下达日期：201 年 月 日 设计完成日期：201 年 月 日 水利建筑工程系 一、设计目的 公路结构设计的课程设计是对路基路面工程课堂教学的必要补充和深化，通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基路面的基本理论，设计理论体系，加深对路基路面设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。 课程设计分路基验算和交通量分析两部分内容。以教师提供的设计资料为主，学生在查阅相关文献资料的基础上，结合当地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件，拟定路基路面的设计方案，对路基的边坡稳定性进行分析、路面设计方案进行必选。课程设计要求设计计算条理清晰，计算的方法和结果能符合我国现阶段路基路面设计规范的要求。 公路结构设计课程设计作为道路桥梁工程技术教学的重要组成部分，是对路基路面工程课堂教学的必要补充和深化，通过课程设计，要达到以下目的： 1、深化对路基路面工程基本理论的理解。 2、培养学生综合运用所学知识、独立分析和解决工程实际问题的能力。 3、了解路基路面工程设计流程，熟知路面结构的类型、特点、适用条件。 4、提高和加强设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能。 二、设计内容 1、路堤高边坡稳定性分析。 2、挡土墙稳定性验算：抗滑稳定性验算。 3、水泥混凝土路面和沥青路面方案比选。 4、路面交通量分析。 三、设计资料及设计步骤 （一）任务一：边坡稳定性分析 现有一高路堤，顶宽8.5m,高25m,填料的容重γ=19.2KN/m,单位粘聚力c=42.5Pa,内摩擦角θ=15°,初定边坡：路堤上部8m,坡率为1：1.5，下部17m，坡率为1:1.75。分别用图解法和表解法进行稳定性验算。安全经济抗滑稳定性系数取1.25—1.50。 采用表解法： 计算平均坡度 ； 边坡稳定验算的A和B值表教材表3-3如下表所示： 边坡 坡度 （1：m） 滑动圆弧中心 O1 O2 O3 O4 O5 A B A B A B A B A B 1：1.5 1：1.75 稳定系数计算式：，以平均坡度用直线内插法查上表，并计算汇总如下： O1 O2 O3 O4 O5 A B K 由上表求得检核该边坡坡度是否满足边坡稳定要求。 （二）任务二：挡土墙稳定性分析 某二级公路，路基宽12m，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 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=8m，填土高a=3m，填土边坡1：1.5（β=33°41′），墙背俯斜，倾角α=18°26′（1：0.33），墙身分段长度10m，初拟墙顶宽b1=1m，墙底宽B=3.19m。 2、车辆荷载：二级荷载 3、填料：砂土，容重γ=18kN/m3，计算内摩擦角φ=35°，填料与墙背的摩擦角δ=。 4、地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力f=500kPa，基底摩擦系数μ=0.5。 5、墙身材料：10#浆砌片石，砌体容重γa=22kN/m3，容许压应力力〔σa〕=1250kPa，容许剪应力力〔τ〕=175kPa。 6、基底倾斜1：5（）。 7、抗滑稳定性系数、抗倾覆稳定性系数、偏心距和基地应力容许值请参见教材第六章第三节。 稳定性验算：经计算挡土墙自重G及墙重G对墙趾的力臂为； 看抗滑稳定性系数是否满足要求。 2、抗倾覆稳定性验算 因基底倾斜，土压力对墙趾的力臂改为： 看抗倾覆稳定性系数是否满足要求。 3、基底应力与偏心距验算 看的大小关系，进而计算基地应力，详情请参见教材第六章第三节。 看偏心距和基地应力是否满足要求。值得注意的是，当计算出最小应力出现负值时则是拉应力，但实际当中基底不会有拉应力，故最小基底压应力为零。 任务三：水泥混凝土路面与沥青路面方案比选 设计资料：江西省西部某城郊经济开发区，公路自然区划： IV-7 区， 土 组 类 型 ： 粘质土，土基回弹模量提高系数： 23.0 %，土基回弹模量： E0 = 49.2 MPa，路基干湿状态： 干燥状态，土基土质稠度： Wc = 1.10。试从路面基层，底基层的材料和路面面层的材料两方面进行水泥混凝土路面和沥青路面的比选论证