A《路基与路面工程》课程设计指导书(下达版)(.).docVIP

课程设计指导书 A 重力式挡土墙设计 总说明：以下指导书的内容中，凡涂色或斜体字的部分，都是对设计报告书写法（内容）的指导，是不能照搬到设计报告书中去的！ 0 阅读资料及任务书明确设计任务 仔细研究任务书的条件和要求，认真阅读“规范”及教材（或设计手册）的相应内容，做到心中有数。这是形成良好设计习惯的关键。本次设计内容为重力式挡土墙。以下为设计步骤。 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）进行设计。 1 设计参数 首先画出设计计算图。然后交代如下的设计参数（有单位的参数要连同单位）。 几何参数： 挡土墙墙高H=……，取基础埋置深度D=……（按规范规定，D不小于1.0m，本设计中可取1.25m或1.5m），挡土墙纵向分段长度取L=10m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:……，=－……（注意这个角度是负值），墙底（基底）倾斜度tan=0.190，倾斜角=10.76°； 墙顶填土高度=……，填土边坡坡度1:1.5，=arctan（1.5）=33.69°，汽车荷载边缘距路肩边缘=0.5m； 力学参数： 墙后填土砂性土内摩擦角=……，填土与墙背外摩擦角=/2=……，填土容重=18kN/m； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重=22kN/m,砌体容许压应力[]=600kPa,砌体容许剪应力[]=100kPa,砌体容许拉应力[]=60kPa； 地基容许承载力[]=250kPa。 2 车辆荷载换算 按教材p105式（4－23）,把车辆荷载换算为等代均布土层厚度h。 3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角 直线形仰斜墙背，且墙背倾角较小，不会出现第二破裂面。 破裂角是指墙后破裂棱体的破裂面与竖直方向的夹角。破裂面可能有5种情况，每种情况有一个对应的（教材p97－98的表4－3只给出了墙顶有填土的情况下3种破裂面的情况。一般地，表中编号为3的情况最为多见）。计算破裂角，就是要从5种情况中确定“真正的”那一种情况，并求出。计算的思路是：先假定破裂面交于荷载范围内，按这种情况求出，按此计算破裂面与路基顶面的交点位置（实际上是求出交点至墙踵的水平距离），并与荷载的内、外边缘至墙踵的水平距离比较，由此可以判断交点是否确实在荷载范围内。如果交点确实在荷载范围内，就表明前面的假设是对的，求得的为正确。如果判断的结果表明交点已经在荷载范围之外（与原假设不一致），就要改用相应的情况（指前面提到的“5种情况”中的某一种）下的公式重新计算，并再次判断这一次的计算结果是否符合实际情况，如此，最终得到符合实际情况的正确的。 上面的计算过程实际上是一个试算的过程。在设计说明书（即设计计算书）中，只写出结果为正确的那一次计算的过程，其余在试算中被最后否定掉的那些计算过程是不写出的（设计说明书中正确的表达方式是：“经试算，按破裂面交于……进行计算……”）。这是任何设计中对于有试算过程的计算工作的一般表达方式。 3.2 计算主动土压力及其作用点位置 3.2.1计算主动土压力 按照教材p97－98的表4－3的相应情况选择公式，计算及其水平分量、竖直分量。 3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置 按照教材p97－98的表4－3的相应情况选择公式，计算主动土压力的合力作用点位置、。 因墙底（基底）倾斜，需把求得的、修正为、,即：＝－ ，＝－tan（见“附录”的图） 3.3 被动土压力 墙前的被动土压力忽略不计。偏于安全。 4 挡土墙计算 只对荷载组合II进行计算。 4.1 拟定挡土墙顶宽 经试算，取挡土墙顶宽为b=……m。 （注意：规范规定，浆砌片石挡土墙b不应小于0.5m） 挡土墙的顶宽，一般取5cm的整数倍，便于施工。 4.2 抗滑动稳定性验算 按教材p117式（4－48）、（4－49）及p118表4－17验算挡土墙抗滑动稳定性。如不满足，增大b再算，直至满足要求。注意：按式（4－48）验算稳定方程时，由于本设计只考虑主动土压力，荷载↑主动土压力↑，对滑动稳定和倾覆稳定均起不利作用，所以应选择表4－15右边的进行验算。 4.3 抗倾覆稳定性验算 原理：按教材p117－118式（4－50）、（4－51）式及表4－17验算挡土墙抗倾覆稳定性。实际计算时，按附录中对式（4－50）、（4－51）的说明，两式中的、采用、计算。如不满足，增大b再算，直至满足要求。 注意：b在满足以下4.4－4.6各项验算要求的基础上，按抗滑、抗倾要求验算时，如果两者的稳定系数的计算结果均比表4－17的允许值大许多，表明b的值取的大了，将造成材料的浪费。这时就要减小b再算，直到两者均大于表4－17的允许值并且其中有一个接近表中的允许值为止。 4.4 基底合力偏心距验算 按教材p118式(4－52)计算基底合力偏心距e。规范规定土质地基e不应大于B/6。