路基设计说明书

路基课程设计

作 者 姓 名： XXX 专业、班级 ： 道桥12-1班 学 号 ： XXX 指 导 教 师： XXX 设 计 时 间： 二零一六年一月

xxxxx 大 学

《路基路面工程》课程设计

目 录

1设计资料................................................................1 2挡土墙横断面布置........................................................1 2.1断面尺寸的选定....................................................1 2.2断面示意图........................................................1 3计算主动土压力..........................................................2 3.1车辆荷载换算......................................................2 3.2破裂角..........................................................2 3.3土压力计算........................................................2 3.4土压力作用点位置计算..............................................3 4验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性............................................3 4.1计算墙体重G及其相对于1点力臂G................................3 4.11墙身重G1及其力臂G1计算.....................................3 4.12墙趾重G2及其力臂G2计算.....................................3 4.2抗滑稳定性验算....................................................3 4.3抗倾覆稳定性验算..................................................4 5验算基底应力及偏心距....................................................4 5.1合力偏心距计算....................................................4 5.2基底应力验算......................................................4 6验算墙身截面强度........................................................5 6.1截面上的法向应力验算..............................................5 6.2截面上的剪应力验算................................................5 7绘制挡土墙平面、立面、横断面图..........................................5 7.1挡土墙平面图......................................................5 7.2挡土墙横断面图....................................................6 7.3挡土墙立面图......................................................6 8参考文献.................................................................7

《路基路面工程》课程设计

路基设计-重力式路堤墙结构设计

1设计资料

某新建公路K1+100~K1+300路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料列于下： （1）路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽12m，路面宽7.5m。 （2）车辆荷载，公路－I级。

（3）挡墙某处横断面布置及挡墙型式如图1所示

（4）填料为砂性土，其密度17.5kN/m3，计算内摩擦角=30，填料与墙背间的摩擦角=/2。

（5）地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力0=485kPa，基底摩擦系数为

f=0.50。

（6）墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a=23kN/m3，砌体容许压应力为

a610kPa，容许剪应力[]=115kPa，容许拉应力[wl]=66kPa。

2挡土墙横断面布置

2.1断面尺寸如下表：

 2.0 m 2 21 3 2.0 0.5 m m m 4 41 m m  8 m 2 3 0.96 0.5 m m h 0.5 m a 2 m b m b0 m b1 1 m d 2.25 2.5 2.32 2.36 3.6 7.5 m 2.2断面布置图如下

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3计算主动土压力；

3.1车辆荷载换算

车辆荷载作用在挡土墙墙背填土上所引起的附加土体侧压力换算成等代均布土层厚度h0：

挡土墙高度H=8.0 m，所以用线性内插法可计算车辆的附加荷载强度q12.5kNm2

h0q12.50.72m 17.5因基础埋置较浅，故可不计墙前被动土压力。 3.2破裂角

假设第一破裂面交于荷载内，按《公路设计手册 路基（第二版）》表3-2-1第6类公式计算：

3011.321533.68

ab2h0(bd)(2a2h0)tg(a)(a2h0)23.620.72(3.62.25)8(82220.72)0.30.419(82)(8220.72)

tgtg(ctgtg)(tg)0.976 44.33 核验破裂面位置：

堤顶破裂面距墙踵：(a)tg(82)0.9769.77m

荷载内边缘距墙踵：db(1b1)tg2.253.6(21)80.37.25m 荷载内边缘距墙踵：db(1b1)tgb07.257.514.75m 9.77m14.75m，故破裂面交于荷载内，与假设相符。 3.3土压力计算

11 0(a2h0)(a)(2820.72)(28)57.2

2211ab(bd)h0(2a2h0)tan22

1123.6(3.62.25)0.728(82220.72)0.323.94220根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：

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cos()cos(44.3330)a(0tan0)17.5(57.20.97623.24)157.44ksin()sin(44.3333.68)xacos()157.44cos(16.6915)157.37k

yasin()157.44sin(16.6915)4.k 3.4土压力作用点位置计算： 112h00.72h122.8 ，x1080.722.75m

3(31)3(32.8)8 x1表示土压力作用点到墙踵的垂直距离

土压力对墙趾的力臂：xx1h2.750.462.29m y1xtan22.290.31.31m 求主动土压力及作用于点的力臂y: h2hhcos()2a(tgtg)0.352 11(13)0221.584

sin()211 12117.5820.3521.584312.23k

22 1x1cos()214.17k 1y1sin()227.19k

a(h3)2h0h2(3h26h42) Z1y1.35m 1x21ytg1.59m 23314验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性；

4.1计算墙体重G及其相对于1点力臂G 墙身重G1及其力臂G1计算：

G1V1a1a2823368kG10.510.5tg210.520.580.30.52.7m

墙趾重G2及其力臂G2计算：

G2V2a[0.53(221)0.52sec41cos(1)]a[0.50.5(20.5)0.50.961.0452.360.904]2338.99kG20.6511210.65120.51.80m

4.2抗滑稳定性验算：

倾斜基底0.2:1(111.3)，验算公式：

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[1.1Gq1(yxtan1q2ptan0)]f(1.1Gq1y)tan1q1xq2p0

[1.1(36838.99)1.4(4.157.370.20)]0.5[1.1(36838.99)1.44.]0.21.4157.370[447.6844.06]0.5454.180.2220.32116.380所以抗滑稳定性满足要求 4.3抗倾覆稳定性验算

验算公式：0.8GZwq1(yxxy)q1pp0

0.8(3682.738.991.80)1.4(4.12.29157.371.31)0575.540 所以倾覆稳定性满足要求

5验算基底应力及偏心距

5.1合力偏心距计算： e1.2E1.4G 1(GGq1yW)cos1q1xsin1上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩，所以计算时，要先计算对形心的力臂，根据前面计算过的对强趾的力臂，可以计算对形心的力臂。

'G1G1'2.711.7m G1.810.8m 2G222'xxtan12.2910.22.09m 'yy1.3110.31m 22''1.2(y'yx'x)1.4(G1G1.2E1.4G1G2G2)e

1(GGq1yW)cos1q1xsin1(GGq1yW)cos1q1xsin11.2(4.0.31157.372.09)1.4(3681.738.990.8)(406.991.21.44.0)0.981.4157.370.196

0.397m10.5m4所以基底合力偏心距满足规范的规定 5.2基底应力验算：

1,2Gy4(136838.994.60.3976e(1) )2.322.324{4.61kPa359.47kPa[0]500kPa

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所以基底应力满足要求

6验算墙身截面强度

选择墙身底面进行验算，采用容许应力法，作用于截面上的合力的偏心距：

22G1(G121)1y1x1x1y e1N22G11y368(2.70.5)227.191.59214.171.35

368227.19 0.28m20.333m

6 16.1截面上的法向应力验算：

maxminG11y26e368227.1960.28(11)(1)222{547.57k[a]600kPa 47.61kPa满足要求

6.2截面上的剪应力验算：

11x(G11y)f2214.17(368227.19)0.583.43kPa[]115kPa

2满足要求

7绘制挡土墙平面、横断面、立面图

7.1挡土墙平面图

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7.2挡土墙横断面图

7.3挡土墙立面图

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参考文献

[1]《公路路基设计手册》（第二版） [2]《公路路基设计规范》（JTG D30 2015） [3]《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006 ） [4] 黄晓明，路基路面工程，北京，人民交通出版社2014 [5] 邓学钧，路基路面工程，北京，人民交通出版社2008

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