中南大學《路基路面工程》課程設計指導書

2022-05-22 11:12:05 字數 3315 閱讀 8634

一. 重力式擋土牆設計

(一)設計的目的要求

通過本次設計的基本訓練,進一步加深對路基路面工程有關理論知識的理解,掌握重力式擋土牆設計的基本方法與步驟。

將設計任務書、設計說明書及全部設計計算圖表編好目錄,裝訂成冊。

(二)設計內容

①車輛荷載換算;

②土壓力計算;

③擋土牆截面尺寸設計;

④擋土牆穩定性驗算。

(三)設計資料

1.牆身構造

擬採用細粒水泥混凝土砌片石重力式路堤牆(如草圖1),牆高=?m,牆頂寬=?m,填土高度?

m,填土邊坡1;1.5,牆背仰斜,1:0.

25(=-14°02′),基底傾斜1:5(=-11°18′),牆身等厚,分段長度10m, =7.0 m。

2.車輛荷載

計算荷載:汽車—20;

驗算荷載:掛車—100。

3.土壤工程地質情況

牆後填土容重=18kn/m3,內摩檫角=35°,填土與牆背間的摩檫角;粘性土地基,允許承載力=250kpa,基底摩檫係數=0.50。取荷載組合,滑穩定性係數=1.

3,抗傾覆穩定性係數=1.5。

4.牆身材料

細粒水泥混凝土砌25號片石,砌體容重=22kn/m3; 砌體允許壓應力=600kpa,允許剪應力=100kpa,允許拉應力=60kpa。

(四)設計方法與步驟

1.車輛荷載換算

(1)求不計車輛荷載作用時的破裂稜體寬度

查《公路設計手冊(路基)》,由表3—2—1中第五類公式知

(2)求縱向分布長度

l0取7.0m

(3)計算車輛荷載總重

車輪中心距路基邊緣0.5 m,汽車20級,一輛重車的總重力300kn。

(4)換算當量土層厚度

(5)驗算荷載:掛車—100, =0.80 m,布置在路基全寬。

2.主動土壓力計算

(1)求破裂角

假設破裂面交於荷載內,查《公路設計手冊(路基)》

驗算破裂面是否交於荷載內:

堤頂破裂面至牆踵

荷載內緣至牆踵

荷載外緣至牆踵

比較結果,若與原假設相符,所選用公式正確;若不相符,則重新假設,再選用相應的計算公式進行計算。

(2)求主動土壓力係數和

若(1)假定成立,則採用《公路設計手冊(路基)》第二版錶3—2—1採用第6類公式計算:

(3)求主動土壓力及作用點位置

因基底傾斜,土壓力對牆趾o的力臂為:

(4)驗算荷載:掛車—100

計算方法及採用公式同前,在式中取=0.8m, =0。

比較設計荷載與驗算荷載的計算結果。

3.設計擋土牆截面

(1)計算牆身自重及其力臂

(2)抗滑穩定性驗算

將計算結果與[kc]比較。

(3)抗傾覆穩定性驗算

將計算結果與[k0]比較。

(4)基底應力驗算

將驗算結果與比較。

(5)截面應力驗算

牆面、牆背相互平行,截面的最大應力出現在接近基底處。可根據上述偏心距與基底應力計算結果分析是否滿足牆身材料要求。

4.繪製擋土牆縱橫斷面圖(1:100)。

二、衡重式擋土牆設計

(一)設計的目的要求

通過本次設計的基本訓練,進一步加深對路基路面工程有關理論知識的理解,掌握衡重式擋土牆設計的基本方法與步驟。

將設計任務書、設計說明書及全部設計計算圖表編好目錄,裝訂成冊。

(二)設計內容

①車輛荷載換算;

②土壓力計算;

③擋土牆截面尺寸設計;

④擋土牆穩定性驗算。

(三)設計資料

1.牆身構造

擬採用細粒水泥混凝土砌片石衡重式路肩牆(如草圖2),牆高=?m,上牆=?m,牆背俯斜1:

0.35,牆頂寬=0.5 m;衡重臺寬=0.

90 m;下牆=?m,牆背仰斜,1:0.

25(=-14°02′);牆面坡度1:0.05,牆身分段長度12 m, =5.

5 m。

2.土壤工程地質情況

牆後填土容重=18kn/m3,內摩檫角=34o,上牆的假想牆背摩檫角,下牆牆背牆背摩檫角;地基允許承載力=800kpa,基底摩檫係數=0.60。取荷載組合,抗滑穩定性係數=1.

3,抗傾覆穩定性係數=1.5。

3.牆身材料

細粒水泥混凝土砌25號片石,砌體容重=22kn/m3; 砌體允許壓應力=800kpa,允許剪應力=160kpa,允許拉應力=80kpa。

4.車輛荷載

計算荷載:汽車—20;

驗算荷載:掛車—100。

(四)設計方法與步驟

1.車輛荷載換算

按車頻寬均攤的方法計算。汽車20級,一輛重車總重300kn。

注意l計算值與牆的分段長度值二者中取小值。

掛車100的=0.8m,布置在路基的全寬。

2.上牆土壓力計算

(1) 計算破裂角,判別是否出現第二破裂面

假想牆背傾角為

假定破裂面交於荷載內,查《公路設計手冊(路基)》表3—2—2第一類公式知

驗算破裂面的位置

第一破裂面距牆頂內緣與b0比較,與比較,看是否與原假設相符。

(2) 計算第二破裂面上的主動土壓力

查《公路設計手冊(路基)》表3—2—2第1類公式知

對上牆o1的力臂

3.下牆土壓力計算

採用力多邊形法,按鐵路手冊《擋土牆》中表27—6相應公式計算。

(1) 求破裂角

假定破裂面交於荷載外,採用表27—6第五類公式計算。

驗算破裂面位置

破裂面頂端至牆頂內緣的距離為

將計算結果與比較,分析是否與原假設相符。

(2) 計算土壓力

4.牆身截面計算

因上牆頂寬=0.5m,則上牆底寬=?m,下牆底寬=?m。

(1) 計算牆的重力及力臂

①上牆牆身自重

對牆趾的力臂

n取0.05

②下牆牆身自重

對牆趾的力臂

③第二破裂面與牆背之間的土楔重

其中對牆趾的力臂

④土楔上荷載重

對牆趾的力臂

(2) 抗滑穩定性驗算

將計算結果與給定的比較。

(3)抗傾覆穩定性驗算

將計算結果與給定的比較。

(4)基底應力計算

將計算結果與比較,

><將計算結果與給定的比較。

(5)截面應力驗算

①求上牆實際牆背上的土壓力/

對上牆o1的力臂

②選上牆牆底水平截面驗算

分別將計算結果與、、比較。

③斜截面剪應力驗算

將計算結果與比較。

5.繪製檔土牆縱橫斷面圖(1:100)。

路基路面工程課程設計 心得

路基路面工程 課程設計 瀝青路面設計 方案一 1 軸載換算及設計彎沉值和容許拉應力計算 序號車型名稱前軸重 kn 後軸重 kn 後軸數後軸輪組數後軸距 m 交通量 1 三菱t653b 29.3 481 雙輪組2000 2 日野kb222 50.2 104.3 1 雙輪組1000 3 東風eq140 ...

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