杨昆霖-路基路面

课程设计课题名称路基路面工程课程设计院 （系）交通运输工程学院专 业交通工程姓 名杨昆霖学 号起讫日期2018.6-2018.7指导教师侯曙光 2018 年 07 月 9 日路基工程设计任务书一、基本条件已知某土坡，内摩擦角=2226（在该范围内任意取值），粘聚力c=10-15kPa（在该范围内任意取值），土的重度 =18.5kN/m3，坡率=1：1.5，边坡高度H=15m。二、设计要求（1）使用CAD按照比例绘制边坡平面图。（2）在边坡平面图上，使用4.5H法确定35个滑动面。（3）分别对滑体进行分条（至少1015个土条），并在土条上标注条分参数。（4）将土条参数汇总到EXCEL表格中，利用简化的BISHOP法计算边坡稳定系数。三、提交的成果（1）计算说明书（2）CAD图纸（A3纸）（2）EXCEL表格路基工程课程设计计算说明书一、路基边坡设计已知某土坡，内摩擦角=22-26（在该范围内任意取值），粘聚力c=10-15kPa（在该范围内任意取值），土的重度 =18.5kN/m3，坡率=1：1.5，边坡高度H=15m。1.边坡平面图见CAD图集选择3个滑动面，分成10个土条。2.简化Bishop法计算边坡稳定系数（1）第一滑动面首先假设K=1，得到K=1.28577继续迭代假设K=1.28577，得到K=1.29353继续迭代K=1.29353，得到K=1.故最终得到K=1.293（2）第二滑动面首先假设K=1，得到K=1.继续迭代假设K=1.，得到K= 1.继续迭代最终得到K=1.271（3）第三滑动面首先假设K=1，得到K=1.继续迭代假设K=1.，得到K= 2.继续迭代K= 2.时，K= 2.最终K=2.03路面课程设计任务书水泥混凝土路面结构设计(一)设计资料某地区新建双向四车道二级公路，路面宽度210m。公路所在地区为区。交通调查和预测得出，设计车道在使用初期的标准轴载作用次数为2800次/日，交通量年平均增长率为5.5%。公路路基采用砂性土，路基保持中湿状态。公路沿线有可开采碎石、砂砾，并有水泥、石灰供应。(二)设计任务该公路拟采用水泥混凝土路面结构,试设计路面结构与路面板厚度。路面工程课程设计指导书1.课程设计的目的和要求课程设计是高等学校学生在校学习专业课的一个重要环节，也是学生综合运用所学知识解决实际问题和独立钻研的好时机。课程设计的教学要求为：（1）系统巩固并提高基础理论课与专业知识；（2）培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力；（3）掌握路面结构的设计计算方法；（4）了解路基路面整体设计与个体设计的有机联系；（5）提高与加强设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能。2.课程设计步骤普通水泥混凝土路面结构设计（1）研读路面结构设计与计算的基础知识与例题；（2）认真分析设计任务书所提供的设计资料与依据；（3）交通分析；（4）路面可靠度水平确定；（5）初拟路面结构；（6）路面材料参数确定；（7）计算荷载疲劳应力；（8）计算温度疲劳应力；（9）确定路面板厚度。3.课程设计成果（1）设计任务书；（2）设计指导书；（3）设计计算说明书（含所有计算过程与结果）；（4）路面结构设计图；（5）所有资料装订成册。4.课程设计参考资料（1）路基路面工程教材；（2）公路路基设计规范（JTG D30-2015）；（3）公路沥青路面设计规范（JTG D50-2017）；（4） 公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ D40-2011）。水泥混凝土路面课程设计一交通量调查与预测（1） 调查与分析设计车道在使用初期的标准轴载作用次数为2800次/日，交通量年平均增长率为5.5%。（2） 交通量数据处理查表6-7确定车道系数为0.500.75。查表6-11确定轮迹横向分布系数为0.340.39。根据综合行车道宽度和交通量大小情况，取0.36，双向交通量基本相当，根据现场调查情况，取0.65。平均日标准轴载作用次数为2800次/日，计算：参考表9-11，属于“重”交通荷载等级二可靠度系数确定查表9-12.二级公路安全等级为“二级”，目标可靠度为85%，结合调研的安全水平等级为“低”，查表9-14确定可靠度系数范围为1.041.08，按中等水平去中值，三路基参数的确定根据砂性土土质查表，得到去路基回弹模量范围为95100MPa，重及以上交通荷载等级要求路基综合回弹模量大于80MPa，但要取小，回弹模量取90MPa。四结构组合初拟与设计参数确定因本段属于重交通荷载等级，参考表9-20，适宜的基层材料为：水泥稳定碎石，密级配沥青稳定碎石等；必须设计底基层，适宜材料类型为：级配碎石、水泥稳定碎石、二灰碎石等。初步拟定的结构组合：普通水泥混凝土路面板（）+水泥稳定碎石基层（20cm）+水泥稳定碎石底基层（20cm）+路基（综合回弹模量为90MPa），其中根据预估板厚，初估板厚为22cm。但从水泥混凝土材料角度，中及以上交通荷载等级要求弯拉强度标准值为5.0MPa，弯拉模量为31GMa，泊松比取0.15，线膨胀系数为。上下两层水泥稳定碎石在水泥用量上和集料方面有差异，上层要优先于下层，经初步材料试验，7d进水抗压强度分别为5.5MPa和2.5MPa，参考规范中的经验参考值表，去上层水泥稳定碎石回弹模量为2500MPa，下层水泥稳定碎石回弹模量1500MPa，泊松比取为0.20。五平面尺寸、解封及路肩行使选择平面尺寸：长5m，宽5m。接缝：规范规定，重及以上交通荷载等级，缩缝必须为设传力杆的假缝，纵缝为带拉杆的平头真缝。路肩的基层材料与路面相同，采用与面层通厚度的水泥混凝土，与路面板间设拉杆连接。六计算地基综合回弹模量首先选择模型：因双层水泥稳定碎石基层不属于粒料类材料，因子宣策分离式双层板模型。因除路基外只有单层基层，所以， 七荷载应力计算（1） 上层板在设计荷载作用下的荷载应力上层板弯曲刚度：下层板弯曲刚度：双层板总相对刚度半径：100kN轴载作用下的荷载应力： 下层板材料为水泥稳定碎石，无需计算器荷载应力。（2） 确定三个修正系数、应力折减系数考虑理论与设计差异及动载等因素影响的综合系数荷载疲劳应力系数：（3） 计算荷载疲劳应力 （4） 面层板在最重轴载作用下的荷载应力计算最重轴载（或称极限轴载）在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力：最重轴载在临界荷位产生的最大荷载应力： 8 温度应力计算（1） 面层板最大温度应力计算总和温度翘曲应力和内应力的温度应力系数,下层板不考虑温度应力，面板计算与弹性地基木星相比，温度翘曲应力系数计算公式不同，其他相同：区最大温度梯度取，计算最大温度应力： （2） 面层板温度疲劳应力，确定温度疲劳应力系数区，查表9-24得、和分别为0.855、1.355和0.041，地基综合回弹模量：