路基路面课程设计.doc

精品文档 PAGE 可编辑 《路基路面工程》 课 程 设 计 重力式挡土墙设计 一 基本资料 某新建公路K2+310~ K2+420路段拟采用浆砌片石重力式路肩墙，具体设计资料列于下： 1. 路线技术标准：一级公路汽车荷载标准为公路I-级; 墙顶护栏荷强度要求。 2. 填料为砂性土，其密度=19KN/m3，计算内摩擦角=35°，填料与墙背间的摩擦角=/2； 3. 地基为密实砂类土，其容许承载力=400Kpa，基底摩擦系数μ=0.40, 地基土摩擦系数=0.80. 4. 墙身材料采用MU50片石，砌体密度=22 KN/m3，砌体材料的重度为= 23 KN/m3,圬工砌体间的摩擦系数=0.70. 5. 片石砂浆砌体强度设计值如下：抗压强度，轴心抗拉强度，弯曲抗拉强度，直接抗剪强度。 6. 地基坡度tan=0.18。 二 挡土墙的平面、立面布置如下图 1、挡土墙的正面图 2、挡土墙的平面图 二 挡土墙横断面设计，并拟定断面尺寸 如上图所示，拟定挡土墙横断面宽度D为1.2m 基底宽B为1.43m,高度为4.77m。设计挡土墙为重力式仰斜挡土墙。 三 计算主动土压力 墙体自重 根据拟建挡土墙的条件浆砌块石，查得墙背摩擦角为，此处取=，墙后填土倾斜，=，，故。墙后填土选择为沙类土,容重为。 最大土压力公式 其中 则 其中附加荷载强度q值由表6-5经内插法计算可得q=17.5 土压力的竖向分力： 土压力的水平分力： 四 验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性 首先，通过计算分别求得挡土墙自重G的作用点，以及其到墙踵的水平力矩Z。如图所示，将挡土墙分为三个部分，非别求出个各部分的（G1,Z1）、(G2,Z2)和(G3,Z3),从而进一步求得重心位置和Z。 经简单计算，得 由于挡土墙重度一致，则 用同样的方法可以求得土压力作用点的竖直力矩Zy和水平力矩Zx 则Ea的作用点距墙踵的垂直距离为 得 Z=1.50+Ztan=1.88m eq \o\ac(○,1)抗滑稳定性验算 为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算其在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗土墙滑移的能力。 一般情况下应满足： 式中：——基底倾角 ——基底摩擦系数，取0.4 ——主动土压力分项系数，根据细则，取1.4 因70.6866.99,即得出结论：设计挡土墙满足抗滑稳定性要求。 eq \o\ac(○,2)抗倾覆稳定性验算 为保证挡土墙的抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力 式中：——墙身、基础及其上的土合力重心到墙趾的水平距离（m） 即可得出结论：设计挡土墙满足抗倾覆稳定性要求。 六 验算基底应力及偏心距 分析知此挡土墙受到偏心荷载的作用 eq \o\ac(○,1)则作用于基底的合力偏心距e为： 式中：B为基底宽度，取1.43m =0.759 则 eq \o\ac(○,2)由于,所以 其中当基底有倾斜时， 其中：——基地倾斜角 W——低水位浮力（KN）,此处取W值为0 ——垂直恆载，取值1.20 ——基底倾角 则 eq \o\ac(○,3)基底边缘应力还应满足下列公式 其中：——地基土承载力特征值（kN）,取值400 经计算，基地平均应力与最大应力均满足要求。 七 验算墙身截面强度 eq \o\ac(○,1)强度计算 如图，取1-1面为验算断面，按每延米墙长计算： 式中：——设计轴向力（kN）, 墙顶防撞护栏重量换算集中力： ——重要度系数，根据规范墙高5m等级为一级的道路取值为1.0 ——主动土压力引起的轴向力，即Ey ——荷载组合系数，据规范6-17取1.0 eq \o\ac(○,2)稳定计算 式中：——轴向力偏心影响系数 ——弯曲平面内的纵向翘曲系数，按下式计算： ——2H/B,H为墙有效高度（是下端固定，上端自由，m）,B为墙的宽度（m） ——系数，据规范6-20取0.002 ——材料极限抗压强度（kPa）,取0.71MPa ——抗力分项系数，据规范6-18选用值2.13 =402.65426.43,故挡土墙截面稳定性满足要求 参考文献： 1.《路基路面工程》 邓学钧 人民交通出版社 2.《土力学地基基础》 陈希哲 清华大学出版社 3.《公路挡土墙设计》 陈忠达 人民交通出版社 普通水泥混凝土路面设计 设计资料 湖南某地(IV3)拟建高级公路，公路中间有一收费站，要求收费站采用水泥混凝土类路面结构，设计年限为15年，土基为粉质土，确定土基的稠度为1.10，路基干湿状态为干燥状态。有关资料如下： 1.初始条件： 表1 交通组成 型号 前轴载(KN) 后轴