路基工程课程设计

路基工程课程设计一、设计资料某新建公路K2+345〜K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙，集体设计资料如下：1、 路线技术标准：山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m,路面宽7.0m。2、 汽车荷载标准：公路一级3、 横断面原地面实测值即路基设计标高如表1所示。4、 填料为砂性土，其密度丫二18kN/m3，计算内摩擦角0二35，填料与墙背间的摩擦角5=0/2。5、 地基土类别为密砂类土，其密度丫=21kN/m3，其地基承载力特征值f=400kPa，k基底与地基摩擦系数为比=0.40，地基土摩擦系数为卩=0.80o106、 墙身材料采用M5号砂浆，MU50砌片石，砌体Y=23kN/m3。圬工砌体间的摩擦系a数卩=0.70。抗压f=0.71MPa，轴心抗拉f=0.048MPa，弯曲抗拉cdtdf=0.072MPa，直接剪切f=0.120MPa。tmd vd横断面原地面实测值及路基设计标高 表1左侧桩号右侧中桩咼程m路基设计标咼m8(-2.6)4(-3)K2+3454(2) 6(4.5)628.26630.576(46)6(-3.6)K2+3504(3) 6(6)627.65630.627(-6)6(-3)K2+3564(5.2)6(7.8)625.32630.686(-8)6(-2)K2+3614(4.2) 6(8..4)624.33630.736(-7) 6(-5)K2+3675(3) 5(6.5)627.66630.795(-6)7(-3)K2+3734(3.5)6(5)631.95630.856(-3.5)6(-1.8)K2+3792(2) 4(3.5)627.38630.91二、设计资料分析1、路肩宽d=（8.5-7）/2=0.75mq102、行车荷载换算咼度h0== =0・56m0y183、 基底摩擦系数f=R1=0.404、 材料极限抗压强度R=f=0.71MPaKcd5、 砌体截面的抗剪极限强度R=f=0.120MPajvd一、主动土压力计算1、假定破裂面交于荷载面ab+2h(b+d)—H(H+2a+2h)tana —H(H+2h)tanaA= o o= o=—0.4(H+a)(H+a+2h) H(H+2h)00屮=©+a+6=74。18'tan0=—tan屮+、：（cotQ+tan屮）（tan屮+A）=0.410=arctan-10.41=22。18'验核破裂面位置：1） 堤顶破裂面距墙踵的距离：Htan0=4.1m2） 荷载内边缘距墙踵的距离：—Htana=—4m3） 荷载外边缘距墙踵的距离：bo—Htana=3m-3m<3m<4.1m，即破裂面不交于荷载面。假定破裂面交于荷载外侧-7x0.56-—x102tana 211022—0.478—ab—lh一1H(H-7x0.56-—x102tana 211022—0.478TOC\o"1-5"\h\z2 002 00 2A= 1 =厂(a+H)2 H222tan0=—tan屮+、(cotQ+tan屮)(tan屮+A)=0.360=arctan-10.36=19。48'验核破裂面位置：1） 堤顶破裂面距墙踵的距离：Htan0=3.6m2） 荷载外边缘距墙踵的距离：l0—Htana=3m3） 外路肩外边缘距墙踵的距离：l0—Htana+0.75=3.75m3m<3.6m<3.75m即破裂面位于荷载外侧。2、主动土压力系数KK=记+Q）（tan0+tana）=0.439sin（0+Q）3、求主动土压力E及正交作用点ZyE=1yH2K=1x18x102x0.439=395.1kN22—=3.33m、设计挡土墙的截面假设基地水平，墙顶宽度b1=1-5m1、墙身自重和力臂体积(m - 805+250.2B= - 805+250.2B=1.25m>—(=0.92m)当e>B时，P=芻 max 3C自重W(kN)力臂Z(m)WV=(1.5+1.5+10tana)x10/2=35W=丫V=23x35a=805zw=N=0.9W+1.4EN=0.9W+1.4E=0.9x805+1.4x250.2=1074.78kN1y0.75x10x1.5+(1.5+-x10tana)x—x10x10tanaZ= 3 2 =1.94mw 110x1.5+x—10x10tana22、抗滑稳定性验算SipW+1.4Esin(a+8)f-1.4Ecos(a+8)=b.9x805+1.4x395.1xsin(2L48'+17.5。)-10.4-1.4x395.1xcos(2L48'+17.5。)=1.897kN>0即抗滑动稳定性满足要求。3、抗倾覆稳定性验算E=Ecos(a+8)二305.7kNxE=Esin(a+8)二250.2kNyZ=Z=3.33mTOC\o"1-5"\h\zy1 yZ=1.5+10tana-10tana=4.17mx1 30.9WZ+1.4EZ-1.4EZWyx1 xy1=0.9x808x1.94+1.4x250.2x4.17-1.4x305.7x3.33=1441.0kN>0即抗倾覆稳定性满足要求。4、基底应力验算WZ+EZ-EZW yxw+Ey1.5+10tan-805x1.94+250.2x4.17-305.7x3.33B 5.5C=—-e= -1.25=1.50m222x1074.78P= =477.68kPa3x1.50又—二5.5m>3m则：22f二f+ky(b—3)+ky(h—0.5)k1122k二3.0,y二21kN/m,b=—=5.5m八中k二4.4,y二21kNm,h二1.9mf=400+3x21x(5.5-3)+4.4x21x(1.9-0.5)=686.86kNP =477.68kN<f=686.86kN，即地基承载力满足要求。max5、墙身截面强度计算强度计算N=y(yN+yN)=y(0.9W+1.4E)0GG Q1Q1 0y二1.0x(0.9x805+1.4x250.2)二1074.78kN1-256(2)8 1-256(孑)8—5.51+21251+12(=0.625.5)2即强度满足要求。aAR/y二0.62x35x0.71x103/2.31=6669.7kN>N,即强度满足要求。KKKj