路基路面工程课程设计指导书一重力式挡土墙设计设计的.docVIP

《路基路面工程》课程设计指导书 一． 重力式挡土墙设计 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高=？m，墙顶宽=？m，填土高度？m，填土边坡1；1.5，墙背仰斜，1：0.25（=-14°02′），基底倾斜1：5（=-11°18′)，墙身等厚，分段长度10m，=7.0 m。 2．车辆荷载 计算荷载：汽车—20； 验算荷载：挂车—100。 3．土壤工程地质情况 墙后填土容重=18KN/m3，内摩檫角=35°，填土与墙背间的摩檫角；粘性土地基，允许承载力[]=250Kpa，基底摩檫系数=0.50。取荷载组合I，滑稳定性系数[]=1.3，抗倾覆稳定性系数[]=1.5。 4．墙身材料 细粒水泥混凝土砌25号片石，砌体容重=22KN/m3； 砌体允许压应力[]=600KPa，允许剪应力[]=100KPa，允许拉应力[]=60KPa。 （四）设计方法与步骤 1．车辆荷载换算 （1）求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽度 查《公路设计手册（路基）》，由表3—2—1中第五类公式知 （2）求纵向分布长度 L0取7.0m （3）计算车辆荷载总重 车轮中心距路基边缘0.5 m，汽车20级，一辆重车的总重力300KN。 （4）换算当量土层厚度 （5）验算荷载：挂车—100，=0.80 m，布置在路基全宽。 2．主动土压力计算 （1）求破裂角 假设破裂面交于荷载内，查《公路设计手册（路基）》 验算破裂面是否交于荷载内： 堤顶破裂面至墙踵 荷载内缘至墙踵 荷载外缘至墙踵 比较结果，若与原假设相符，所选用公式正确；若不相符，则重新假设，再选用相应的计算公式进行计算。 （2）求主动土压力系数和 若（1）假定成立，则采用《公路设计手册（路基）》第二版表3—2—1采用第6类公式计算： （3）求主动土压力及作用点位置 因基底倾斜，土压力对墙趾O的力臂为： （4）验算荷载：挂车—100 计算方法及采用公式同前，在式中取=0.8m，=0。 比较设计荷载与验算荷载的计算结果。 3．设计挡土墙截面 （1）计算墙身自重及其力臂 （2）抗滑稳定性验算 将计算结果与[KC]比较。 （3）抗倾覆稳定性验算 将计算结果与[K0]比较。 （4）基底应力验算 将验算结果与[]比较。 （5）截面应力验算 墙面、墙背相互平行，截面的最大应力出现在接近基底处。可根据上述偏心距与基底应力计算结果分析是否满足墙身材料要求。 4．绘制挡土墙纵横断面图（1：100）。 二、衡重式挡土墙设计 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握衡重式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石衡重式路肩墙（如草图2），墙高=？m，上墙=？m，墙背俯斜1：0.35，墙顶宽=0.5 m；衡重台宽=0.90 m；下墙=？m，墙背仰斜，1：0.25（=-14°02′）；墙面坡度1：0.05，墙身分段长度12 m，=5.5 m。 2．土壤工程地质情况 墙后填土容重=18KN/m3，内摩檫角=34o，上墙的假想墙背摩檫角，下墙墙背墙背摩檫角；地基允许承载力[]=800Kpa，基底摩檫系数=0.60。取荷载组合I，抗滑稳定性系数[]=1.3，抗倾覆稳定性系数[]=1.5。 3．墙身材料 细粒水泥混凝土砌25号片石，砌体容重=22KN/m3； 砌体允许压应力[]=800KPa，允许剪应力[]=160KPa，允许拉应力[]=80KPa。 4．车辆荷载 计算荷载：汽车—20； 验算荷载：挂车—100。 （四）设计方法与步骤 1．车辆荷载换算 按车带宽均摊的方法计算。汽车20级，一辆重车总重300KN。 注意L计算值与墙的分段长度值二者中取小值。 挂车100的=0.8m，布置在路基的全宽。 2．上墙土压力计算 计算破裂角，判别是否出现第二破裂面 假想墙背倾角为 假定破裂面交于荷载内，查《公路设计手册（路基）》表3—2—2第一类公式知 验算破裂面的位置 第一破裂面距墙顶内缘与b0比较，与比较，看是否与原假设相符。 计算第二破裂面上的主动土压力 查《公路设计手册（路基）》表3—2—2第1类公式知 对上墙O1的力臂 3．下墙土压力计算 采用力