路基路面工程课程设计报告书

/成绩评定等级：《路基路面工程》课程设计计算书1、重力式挡土墙设计2、边坡稳定性设计3、沥青混凝土路面设计

4、水泥混凝土路面设计学生姓名：学号：指导教师：日期：大学土木与建筑学院2018.01题目一:重力式挡土墙设计设计资料：1．浆砌片石重力式仰斜路堤墙.墙顶填土边坡1:1.5；取汽车荷载边缘距路肩边缘=0.5m；道路车行道为双向四车道；2．墙后填料砂性土容重=19,内摩擦角.粘聚力为；3.填料与挡土墙墙背的摩擦角；4.粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30.地基容许承载力设计值=300；5．墙身采用2.5号砂浆砌25号片石.圬工容重=21.抗压强度.抗剪强度；墙后砂性土填料内摩擦角：①32°墙面与墙背平行.墙背仰斜坡度：②1:0.25墙高H：③5m墙顶填土高：④3.0m要求完成的主要任务:计算墙后主动土压力及其作用点位置；由,由墙顶填土边坡1:1.5.b=4.5m墙高五米.按照线性插入法可得附加荷载强度q=16.25kN/㎡假设破裂面交于荷载中部.则有：所以符合规范要求。E=Ecos<>=19.38×cos<-14.03+21.33>=19.22KNE=Esin<=19.38×sin<-14.03+21.33>=2.46KN2.设计挡土墙截面.墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算；初拟挡土墙宽度倾斜基底0.2：1.B=0.95〔1.墙体重量及作用点位置计算〔2抗滑稳定性验算抗滑稳定性满足要求〔3抗倾覆稳定性验算3.基础稳定性验算与地基承载力验算；因为基地是倾斜的所以所以满足要求。4.挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。抗剪强度验算剪力N=Ex=67.708KN=50.154KPa=90KPa题目二:边坡稳定性设计设计资料：路线经过区域路基填土为粘土.边坡为梯形边坡.分两级.土力学的指标：天然容重19KN/m3.粘聚力22KPa.内摩擦角24°.公路路基宽度为30m.为双向四车道一级公路。H1取值分别为：①.3mH2取值分别为：②.8mi1取值分别为：③.1：2.0i2取值分别为：④.1：3.0所以边坡坡度为1：3.查规范可知.如图所示.从A点向下作垂线AG.长度为11.78m自G点向右作水平线GE=4.5H=53.01m.如图所示得出F点.连接EF点并延长.为圆心辅助线。计算结果：ixlαcφWNTErXrPxPySxSyUQJ10.000.000.1122.024.00.000.000.020.020.000.000.000.000.000.000.000.0020.003.431.8522.024.033.6732.9323.4822.430.000.000.000.000.000.000.000.0033.433.445.3422.024.094.0691.6430.3744.140.000.000.000.000.000.000.000.0046.863.478.8522.024.0140.68136.8135.7658.430.000.000.000.000.000.000.000.00510.293.5112.3922.024.0173.19168.6139.6861.000.000.000.000.000.000.000.000.00613.723.5715.9922.024.0191.10186.7342.1150.050.000.000.000.000.000.000.000.00717.143.6419.6522.024.0193.69190.3342.9526.510.000.000.000.000.000.000.000.00820.573.7423.3922.024.0179.97177.8942.05-5.520.000.000.000.000.000.000.000.00924.002.8026.7122.024.093.2991.0426.61-22.680.000.000.000.000.000.000.000.00L=35.73m,滑动安全系数:3.838ixlαcφWNTEr10.030.05-11.5122.024.00.010.100.410.4220.083.67-9.1722.024.063.4470.8340.7151.9033.703.63-4.5722.024.0176.57181.8058.34124.5447.323.620.0022.024.0269.59269.5972.42196.97510.943.634.5722.024.0342.69337.1183.42253.25614.563.679.1722.024.0395.67386.0091.59282.14718.192.9913.3722.024.0342.54333.6277.71280.62821.093.0417.1722.024.0352.19343.9679.81255.35924.002.6720.7722.024.0282.01276.5865.99218.98L=43.10m,滑动安全系数:2.758ixlαcφWNTErPy10.006.46-21.6522.024.0249.77306.1194.17200.470.0026.006.15-12.2322.024.0687.68737.66156.78510.010.00312.006.02-3.1522.024.01008.671021.12198.49764.320.00418.006.045.8522.024.01220.431203.65226.14866.550.00524.002.5612.2722.024.0528.50519.6997.28851.140.00626.506.3518.9322.024.01291.111282.50240.33662.480.00732.501.8825.0722.024.0368.80374.2670.34567.570.00834.205.1630.3322.024.0819.51851.97166.63281.160.00938.655.6838.4322.024.0560.55627.02136.67-1.4615.61L=52.89m,滑动安全系数:2.957ixlαcφWNTErPy10.007.62-37.0622.024.0381.25558.99107.59422.720.0026.076.73-25.3122.024.01044.881241.43180.971117.080.00312.146.28-14.6622.024.01535.661646.19225.001751.380.00418.225.81-4.7622.024.01793.791820.17242.312143.870.00524.002.502.0522.024.0830.41827.03109.312223.590.00626.506.089.0722.024.02104.262087.08274.552165.560.00732.500.8914.7822.024.0317.67317.5741.592124.730.00833.365.1919.7622.024.01703.671728.31228.221755.090.00938.245.5628.5722.024.01499.221607.27216.421176.6215.89L=66.50m,滑动安全系数:3.872ixlαcφWNTErPy10.009.12-48.7022.024.0503.26889.75111.84742.220.0026.007.35-35.1022.024.01360.831789.43179.611918.000.00312.006.56-23.6122.024.01978.622253.35215.073017.500.00418.006.17-13.0922.024.02435.662556.22238.743829.180.00524.002.51-5.9222.024.01101.661118.33103.694047.690.00626.506.011.1222.024.02823.092818.55259.974252.580.00732.506.4211.3922.024.03055.003059.60281.803924.630.00838.796.8122.3222.024.02825.152979.70276.723048.9836.39945.087.6234.2422.024.02415.322820.01266.741682.7566.02L=80.13m,滑动安全系数:5.336题目三:沥青混凝土路面设计设计资料：〔第3套题XX市二级公路沥青路面设计——XX郊区〔IV区某新建双向2车道二级公路.拟采用沥青混凝土路面.行车道中央划双线分隔。路基土为高液限粘土.地下水位为－1.05m.路基填土高度0.5m.预计通车初年的交通量如下：C组车型黄河JN163桑塔纳2000黄海DD680江淮AL6600东风EQ140东风SP9250北京BJ130交通量<辆/d>6002500180900280250230交通量年平均增长率6％.沿线可开采碎石、砂砾.并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。<1>轴载换算序号车型名称前轴重<kN>后轴重<kN>后轴数后轴轮组数后轴距<m>交通量1黄河JN16358.61141双轮组6002黄海DD6804991.51双轮组1803江淮AL66001726.51双轮组9004东风EQ14023.769.21双轮组2805东风SP925050.7113.33双轮组>32506北京BJ13013.5527.21双轮组2307红旗CA63019.327.91双轮组2500设计年限15车道系数.4交通量平均年增长率6％一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=524,属轻交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:3073设计年限内一个车道上的累计当量轴次:1.044295E+07属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:4037设计年限内一个车道上的累计当量轴次:1.37189E+07属重交通等级路面设计交通等级为重交通等级〔2三种方案方案一公路等级二级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>层位结构层材料名称劈裂强度<MPa>容许拉应力<MPa>1细粒式沥青混凝土1.4.442中粒式沥青混凝土1.323粗粒式沥青混凝土.8.254水泥稳定碎石.6.285石灰土.25.096天然砂砾二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>路面设计层层位:4设计层最小厚度:150<mm>层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土401400020000.442中粒式沥青混凝土601200016000.323粗粒式沥青混凝土80900012000.254水泥稳定碎石?1500015000.285石灰096天然砂砾150150015007新建路基36按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=23.7<0.01mm>H<4>=250mmLS=25.1<0.01mm>H<4>=300mmLS=22.5<0.01mm>H<4>=276mm<仅考虑弯沉>按容许拉应力计算设计层厚度:H<4>=276mm<第1层底面拉应力计算满足要求>H<4>=276mm<第2层底面拉应力计算满足要求>H<4>=276mm<第3层底面拉应力计算满足要求>H<4>=276mm<第4层底面拉应力计算满足要求>H<4>=276mm<第5层底面拉应力计算满足要求>路面设计层厚度:H<4>=276mm<仅考虑弯沉>H<4>=276mm<同时考虑弯沉和拉应力>通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石180mm石灰土150mm天然砂砾150mm新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土60120001600013粗粒式沥青混凝土8090001200014水泥稳定碎石180150001500015石灰土1505500550016天然砂砾1501500150017新建路基361计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=29.8<0.01mm>第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=33.6<0.01mm>第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=40.1<0.01mm>第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=50<0.01mm>第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=127.2<0.01mm>第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=287.2<0.01mm>路基顶面交工验收弯沉值LS=258.8<0.01mm><根据"公路沥青路面设计规范"公式计算>LS=322.9<0.01mm><根据"公路路面基层施工技术规范"公式计算>计算新建路面各结构层底面最大拉应力:<未考虑综合影响系数>第1层底面最大拉应力σ<1>=-.243<MPa>第2层底面最大拉应力σ<2>=-.052<MPa>第3层底面最大拉应力σ<3>=-.021<MPa>第4层底面最大拉应力σ<4>=.156<MPa>第5层底面最大拉应力σ<5>=.08<MPa>方案二公路等级二级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>层位结构层材料名称劈裂强度<MPa>容许拉应力<MPa>1细粒式沥青混凝土1.4.442中粒式沥青混凝土1.323粗粒式沥青混凝土.8.254石灰粉煤灰碎石.6.285石灰土.25.096天然砂砾二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>路面设计层层位:4设计层最小厚度:150<mm>层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土301400020000.442中粒式沥青混凝土401200016000.323粗粒式沥青混凝土60900012000.254石灰粉煤灰碎石?1500015000.285石灰土25055005500.096天然砂砾150150015007新建路基36按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=23.7<0.01mm>H<4>=200mmLS=26.6<0.01mm>H<4>=250mmLS=23.7<0.01mm>H<4>=250mm<仅考虑弯沉>按容许拉应力计算设计层厚度:H<4>=250mm<第1层底面拉应力计算满足要求>H<4>=250mm<第2层底面拉应力计算满足要求>H<4>=250mm<第3层底面拉应力计算满足要求>H<4>=250mm<第4层底面拉应力计算满足要求>H<4>=250mm<第5层底面拉应力计算满足要求>路面设计层厚度:H<4>=250mm<仅考虑弯沉>H<4>=250mm<同时考虑弯沉和拉应力>通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土30mm中粒式沥青混凝土40mm粗粒式沥青混凝土60mm石灰粉煤灰碎石250mm石灰土250mm天然砂砾150mm新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土30140002000012中粒式沥青混凝土40120001600013粗粒式沥青混凝土6090001200014石灰粉煤灰碎石250150001500015石灰土2505500550016天然砂砾1501500150017新建路基361计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.7<0.01mm>第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=25.3<0.01mm>第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=27.7<0.01mm>第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=31.1<0.01mm>第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=83.4<0.01mm>第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=287.2<0.01mm>路基顶面交工验收弯沉值LS=258.8<0.01mm><根据"公路沥青路面设计规范"公式计算>LS=322.9<0.01mm><根据"公路路面基层施工技术规范"公式计算>计算新建路面各结构层底面最大拉应力:<未考虑综合影响系数>第1层底面最大拉应力σ<1>=-.246<MPa>第2层底面最大拉应力σ<2>=-.107<MPa>第3层底面最大拉应力σ<3>=-.057<MPa>第4层底面最大拉应力σ<4>=.115<MPa>第5层底面最大拉应力σ<5>=.06<MPa>方案三公路等级二级公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>层位结构层材料名称劈裂强度<MPa>容许拉应力<MPa>1细粒式沥青混凝土1.4.442中粒式沥青混凝土1.323密级配沥青碎石.8.254水泥稳定砂砾.6.285级配砂砾二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数:5标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:23.7<0.01mm>路面设计层层位:4设计层最小厚度:150<mm>层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土401400020000.442中粒式沥青混凝土801200016000.323密级配沥青碎石150900012000.254水泥稳定砂砾?1500015000.285级配砂砾180550055006新建路基36按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=23.7<0.01mm>H<4>=200mmLS=24.9<0.01mm>H<4>=250mmLS=22.3<0.01mm>H<4>=223mm<仅考虑弯沉>按容许拉应力计算设计层厚度:H<4>=223mm<第1层底面拉应力计算满足要求>H<4>=223mm<第2层底面拉应力计算满足要求>H<4>=223mm<第3层底面拉应力计算满足要求>H<4>=223mm<第4层底面拉应力计算满足要求>路面设计层厚度:H<4>=223mm<仅考虑弯沉>H<4>=223mm<同时考虑弯沉和拉应力>通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:细粒式沥青混凝土40mm中粒式沥青混凝土80mm密级配沥青碎石150mm水泥稳定砂砾230mm级配砂砾180mm新建路基三、交工验收弯沉值和层底拉应力计算层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数<mm>模量<MPa><MPa>模量<MPa><MPa>1细粒式沥青混凝土40140002000012中粒式沥青混凝土801200016000