路基路面工程课程设计模板p14.doc

路基路面工程课程设计模板 一、路基部分 [题目]：重力式挡土墙设计 一、设计资料 1、工程概况 拟建南宁机场高速公路(城市道路段)K2+770右侧有一清朝时代的房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离砖长的距离大约为4m。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图： 图1 道路和房子平面示意图 图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm） 图3 道路纵断面图 图4 地质剖面图 图5 挡土墙参考剖面图（单位：cm） 3、房子附近地质情况见地质剖面图，砖厂附近地面较大范围(包括路基范围)内为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3，换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。砌体极限抗压强度为700kPa，弯曲抗拉极限强度为70kPa，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。 二、计算过程： 1、道路纵断面计算： 由已知R=13500m，i1=1.0%，i2=-0.75% 得：ω=i2-i1=-0.75%-1.0%=-1.75% L=Rω=13500×1.75%=236.25m T=L/2=236.25/2=118.125m E=Tω/4=118.125×1.75%/4=0.517m 由已知条件可知：k2+782处路肩边缘高程与地面高程高差最大 ∴取该处的挡土墙进行设计 求k2+782设计高; 竖曲线起点桩号：k2+900-118.125= k2+781.875 竖曲线起点高程：117.85-1.0%×118.125=116.67m 竖曲线终点桩号：k2+900+118.125= k3+018.125 竖曲线终点高程：117.85-0.75%×118.125=116.96m ∵k2+781.875 k2+782 k2+900 ∴该桩点位于前半个竖曲线上 该点投影在直线上的高程H1=112.85+1.0%×(k2+782-k2+400)=116.67m y=x-2/(2R)=(k2+782-k2+781.875)2/(2×13500)=0.000000578m 路肩边缘设计高H=116.67-1.5%×(30-5)+0.2+3.5×1.5%=116.55m ∴路肩边缘与地面的高差h=116.55-106.50=10.05m 2、挡土墙与房子、路中线的平面位置关系如下图所示： 其中挡土墙墙脚边距离房子的距离都为4m，房子墙角距八字墙的距离为4.17m 挡土墙在水平平面上与路中线平行，在竖直平面上与路线纵坡平行 取k2+782处的挡土墙进行设计 3、通过试算，初步拟定的挡土墙墙身断面尺寸如下： 由上图可知：a=10.05-4.22=5.83m b=15-1.2-4.22×0.25-4=8.745m H=4.22+0.78+2.5=7.5m 4、作用在挡土墙上的主动土压力计算： 由设计资料已知：填土的内摩擦角为φ=35o，墙背与填土的摩擦角为δ=20o 由挡土墙墙身断面简图已知：墙背倾斜角为α=arctan0.4/1=21.8o 基底倾角为α=arctan1/5=11.3o 利用库仑理论求主动土压力： 假设破裂面交于路肩内： 求破裂角 ∵Ψ=φ+α+δ=35o+21.8o+20o=76.8o ∴Ao=(a+H)2/2=(5.83+7.5)2/2=88.844， Bo=a*b/2-H(H+2a)tanα/2=5.83×8.745/2-7.5×(7.5+2×5.83)tan21.8o/2=-3.246 ∴ ∴ · 挡土墙的验算： ①抗滑稳定性验算： 荷载组合为Ⅰ，则γQ1=1.4，根据已知条件，查表取基底摩擦系数μ=0.3， Tanα0= 墙身截面强度验算 挡土墙的布置 挡土墙通常是在路基横断面图和墙趾纵断面上布设，个别复杂的挡土墙还应作平面布置。 ⑴、挡土墙的横向布置 横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容为确定断面形式，选择挡土墙的位置。 ⑵、挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上布设，布置后绘成挡土墙正面图。 ⑶、平面布置 在平面图上应标示挡土墙与路线平面位置的关系，与挡土墙有关的地物、地貌等情况。 8、挡土墙的排水设施 挡土墙应设置完善的排水设施，以疏干墙后填料中的水