2023年k路基路面课程设计.pdf

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1、 k 路 基 路 面 课 程 设 计 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 路基路面课程设计（河南理工大学 能源学院）姓名：陈昊 学号：310702030306 专业班级：交通0703 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除

2、谢谢28 重力式挡土墙设计（一）基本资料 墙身及基础 填料及地基 挡土类型 仰斜式路肩墙 填料种类 重度(kN/m3)砂类土 19 墙高 H(m)4.00 填料内摩擦角()35 墙面坡度 1:0.2 填料与墙背摩擦角 2 墙背坡度 1:0.2 基础顶面埋深（m）0.80 砌筑材料 M5 浆砌 MU50 片石 地 基 土 类 别 重 度J(kN/m3)密实砂类土 21 砌 筑 材 料 的 重 度1(kN/m3)23 地基土承载力特征值af(kN)400 地基坡度 tan0 0.20 基底与地基土摩擦系数i 0.40 圬 工 砌 体 间 的 摩擦系数 0.70 地基土摩擦系数n 0.80 公路等级

3、及荷载强度 片石砂浆砌体强度设计值 公路等级 一级 抗压)(MPa fed 0.71 汽车荷载标准 公路 I-级 轴心抗拉)(MPa ftd 0.048 墙顶护栏荷强度)/(2m kN qL 7 弯曲抗拉)(MPa ftmd 0.072 直接抗剪)(MPa fvd 0.120 已建挡土墙的截面尺寸见图 1，试按本细则的规定对其进行验算：料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推

4、荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28（二）挡土墙的平面立面布置如下图：挡土墙立面图：路段长泄水孔沉降缝或收缩缝路堑 护栏分段长分段长路堤锥坡 挡土墙平面图：（三）挡土墙自重及重心计算 取单位墙长（1m），如图 1 虚线所示，将挡土墙截面划分为三部分（图中都是以毫米为单位）：:料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系

5、网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 图 1 截面各部分对应的墙体重量为：)(400.110 1 0.4 20.11 1KN G)(25.17 1 5.0 50.11 2KN G)00.5 2/29.0 50.11 3KN G（截面各部分的重心至墙趾（1）的距离：)(4.1 2/)2.1 2.0 5(2.0 5.0 3.01m Z)(8.0 2/5.1 2/2.0 5.02m Z)(98.0 3/)43.1 5.1(3m Z 单位墙长的自重重力为：)(65.1323 2 1 0kN G

6、 G G G 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 全截面重心至墙趾的距离：)(31.1/)(Z0 3 3 2 2 1 1 0m G G Z G Z G Z 如图 2 所示：图 2（四）后踵点界面处，墙后填土和车辆荷载所引起的主动土压力计算 按照规定，

7、当墙身高度为 5m 时，附加荷载标准值：)/(5.172m kN q 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 换算等代均布土层厚度为：)(92.0195.170mqh 因基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。当采用库仑土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主

8、动土压力时候，计算图式如图 3 所示：图 3 按本细则附录 A.0.3 条所列土压力计算公式，计算结果如下：31.11)2.0 tan(arc 19.41 2/35 31.11 35 tan)2(200 h H HdhA 因 d=0，故 2.0 tan A)(tan tan(cot tan tan A 35,7.0)2.0 19.41(tan)46.38 tan 35(cot 19.41 tan 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车

9、荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 18.0)19.41 35 sin(2.0 35 tan)35 35 cos()sin()tan(tan)cos(K 0tan tan1 dh 墙顶至后踵点)(79.4)(2m H O 的墙背高度为：38.179.492.0 2121 1210 1 01 HhHhHhK 后踵点土压力为：)/(14.54 79.4 38.1 18.0 1921212 21m kN H K K E 单位墙长（1m）上土压力的水平分

10、量：)(83.53 1)5.17 31.11 cos(14.54 1)cos(kN E Ex 单位墙长（1m）上土压力的竖直分量：)(84.5 1)5.17 31.11 sin(14.54 1)sin(y kN E E 土压力水平分量的作用点至墙趾的距离：)(53.1 29.038.1 392.0379.43 310ym HKh HZ 土压力竖直分量的作用点至墙趾的距离：)(79.1)31.11 tan()29.0 53.1(43.1 tan)(4m H Z B Zy x（五）按基础宽、深作修正的地基承载力特征值f 基础最小深（算至墙趾点）：)m(0.1 30.1 5.0 8.0 8.02）（

11、埋m H h 符合基础最小埋深的规定；但）（），且基础宽度（埋m B m h 0.2 43.1 0.31 所以修正后的地基承载力特征值f 等于地基承载力特征值f。按本细则表 5.2.8 的规定，当采用荷载组合 H 时，地基承载力特征值提高系数 K=1.0,料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习

12、与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 故f=1.0 400=400（kPa）验算地基承载力时，计入作用在挡土墙顶面的护栏荷载强度Lq 与车辆附加荷载标准值 q。基底应力计算的力系图可参见图 4.料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 图 4（六）基底

13、合力的偏心距验算：按本细则 5.2.1 条的规定：在地基承载力计算中，基础的作用效应取正常使用极限状态下作用效应标准组合。作用于基底形心处的弯矩：2525.2 7.02925.1 5.024 4 40 0 kBqBqBZ G ML 2 24yHZy ExBZ Ex 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流

14、 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 243.1525.2 7.0 5.17243.1925.1 5.0 7243.131.1 65.132)kN(01.37229.053.1 83.53243.179.1 84.5 m 作用于倾斜基底的垂直力：0 0 0sin cos 7.0 5.0(x y L kE E q q G N 31.11 sin 83.53 31.11 cos 84.5)7.0 5.17 5.0 7 65.132)(92.161 kN 倾斜于基底合力的偏心距为：)(243.0646.16)(228.092.16101.37410mBmNMekk 偏心距验算符合本细则

15、表 5.2.4 及公式（5.2.2-4）的规定。（七）地基承载力验算：有本细则公式（5.2.2）可算得：)(4.21346.1228.06 146.192.161 6141041maxkPaBeBNp K)(65.646.1228.06 146.192.161 6141041minkPaBeBNpk 基底最大压应力与地基承载力特征值比较：)(57.178maxkPa pf=400（kpa）地基承载力验算通过。(七)挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面的滑动稳定验算：料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系

16、数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 按本细则 5.2.1 条规定：计算挡土墙及地基稳定时，荷载效应应按承载能力极限状态下的作用效应组合。（1）沿基地平面滑动的稳定性验算如图 5 图 5 不计墙前填土的被动土压力，即 0p E，计入 作用于墙顶的护栏重力。料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩

17、擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 1滑动稳定方程应符合：0)tan 1.1()tan(1.1x 1 0 y 1 1 0 x y 1 E E G E E GQ Q Q 按本细则表 4.1.7 规定，土压力作用的综合效应增长对挡土墙结构起不利作用时，4.11Q,则有：0 43.25 83.53 4.1 2.084.5 4.1 5.0 7 65.132 1.1 4.0 2.

18、0 83.53 84.5 4.1 5.0 7 65.132 1.1）（）（）（）（kN符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定。2抗滑动稳定系数：)(99.141 5.0 7 84.5 65.132 5.0y 0kN q E G NL 4.22.0 99.141 83.534.0)2.0 83.53 99.141(tan)tan(01 0 N EE NKxxc 本细则表 5.3.5 规定，荷载组合 II 时，抗滑动稳定系数 3.1c K，故本例沿倾斜基底的抗滑动稳定系数，符合本细则的规定。（2）沿过墙踵点水平面滑动稳定性验算如图 6 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度

19、填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 图 6 计入倾斜基底与水平滑动面之间的土楔的重力 N，砂性土粘聚力 c=0。）（N N k 35.4 2/21 29.0 43.1 1滑动稳定方程应符合：0)1.1x 1 n 1 E E GQ Y Q（即：0)(82.54 83.53 4.1 8.084.5 4.1)35.4

20、5.0 7 65.132(1.1 kN 计算结果符合滑动稳定方程的规定。2抗滑动稳定系数：3.1 17.283.538.0)35.4 84.5 5.0 7 65.132()0c EN NK（料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 符合本细则抗滑动稳定系数

21、的规定。（八）挡土墙绕墙趾点倾覆稳定验算（1）倾覆稳定方程应符合：0(8.0y y 1 0）Z E Z E GZX X Q 即：,0 k 74.43 53.1 83.53 79.1 84.5 4.1 925.1 5.0 0.7 31.1 65.132 8.0）（）（）（m N计算结果符合倾覆稳定方程的规定。（2）抗倾覆稳定系数：82.153.1 83.5379.1 84.5 925.1 5.0 7 31.1 65.132y xx y 0）（Z EZ E GZKC 本细则表 5.3.5 规定，荷载组合 I 时，抗倾覆稳定系数,50.10 K 故本例的抗 倾覆稳定系数符合本例的抗倾覆稳定系数符合本

22、细则规定。（九）挡土墙身正截面强度和稳定验算取基顶截面为验算截面：（1）基顶截面压力计算如图 7：由墙踵点土压力的计算结果：）（，m 92.0 h 18.00 K;料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 基顶截面宽度：);(20.12 sm B B 基顶

23、截面处的计算墙高为：。)(0.4 m H 按：46.1492.0 212101 HhK;基顶处的土压力为：)/(95.39 4 46.1 18.0 1921212 21m kN H K K Ea 单位墙长（1m）上土压力的水平分量：）（）（）（N E E k 72.39 5.17 31.11 cos 95.39 cosx 单位墙长（1m）上土压力的竖直分量：）（）（）（N E E k 31.4 5.17 31.11 sin 95.39 siny 土压力水平分量的作用点至基顶截面前缘的力臂长度：)(54.146.1 392.0300.43 310ymKh HZ 土压力竖直分量的作用点至基顶截面前

24、缘的力臂长度：)(51.1)31.11 tan(54.1 20.1 tan1 xm H B ZS（2）基顶截面偏心距验算：截面宽度：)(20.12m B Bs 取单位墙长（1m），基顶截面以上墙身自重：)(04.1101kN G Ns 墙身重心至验算截面前缘力臂长度：)(0.1 2/)31.11 tan(5 2.1 2/)tan(1m H B Zs y 墙顶防撞护栏重量换算集中力：)(50.3 5.0 7 5.0 kN q NL L 护栏换算集中力至验算截面前缘的力臂长度：)(05.1 tan 25.0 m H ZL)(31.4),(9.113 5.3 4.1101kN E N kN N N

25、Ny Q L S G 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 按本细则公式（6.3.5）计算，查表 6.3.5-1取综合数应组合系数,0.1 ZC 并按表 4.1.7 的规定，取荷载分项系数,4.1,2.11 Q G 截面形心上的竖向力组合设计值为：)(

26、71.142)31.4 4.1 9.113 2.1(0.1)(1 1 dkN N N NQ Q G G ZC 基底截面形心处，墙身自重及护栏重量作用的力矩：)2()2(sL Lss s GBZ NBZ N M)72.45 6.0 05.1 5.3 6.0 1 4.110 m kN（）（）（基底截面形心处，墙身自重及护栏重量作用的力矩：)(25.57 54.1 72.39)6.0 51.1(31.42ym kN Z EBZ E My xsx E 按本细则表 4.1.7的规定，分别取作用分项系数：4.1,9.01 Q G 根据本细则表 6.3.5-1 的规定，取综合效应组合系数 0.1 ZC 截面

27、形心上的总力矩组合设计值：)k(00.39)25.57(4.1 72.45 9.0)(1 dm N M M ME Q G G ZC 查本细则表 6.3.6 得合力偏心距容许限值为：)(3.0 2.1 25.0 25.00m B es 截面上的轴向力合力偏心距：)(3.0)(27.071.14200.390m mNMedd 符合偏心距验算要求，应按本细则公式（6.3.8-1）验算受压构件墙身承载力。（3）截面承载力验算：由前计算结果知，作用于截面形心上的竖向力组合设计值为：)(71.142 kN Nd 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶

28、面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 按本细则表 3.1.5 的规定，本挡土墙之结构重要性系数为：0.10 查本细则表 6.3.8 得长细比修正系数：3.1 由本细则公式（6.3.8-3）计算构件的长细比：67.8 2.1/0.4 3.1 2/2s sB H 按本细则 6.3.8 条规定：23.02.127.0,002.0 0 ssBe 由公式

29、（6.3.8-1）得构件轴向力的偏心距0e 和长细比s 对受压构件承载力的影响系数：52.023.0 16 1)3 67.8(67.8 002.0 1123.0 12 123.0 256 116 1)3(1112 1256 1228202080 ss s ssskBeBeBe 由基本资料知：),(2.1 0.12m B As)/(710)(71.02m kN Mpa fed 墙身受压构件抗力效应设计值：)(04.443 710 2.1 52.0 kN Afed k 因为),(04.443)(71.142 71.142 0.10kN kN Nd 符合本细则公式（6.3.8-1）的规定，所以截面尺

30、寸满足承载力验算要求。（4）正截面直接受剪验算：按本细则 6.3.12 条规定，要求：Gd vd dN Af V 0 计算截面上的剪力组合设计值：)(61.55 72.39 4.11kN E Vx Q d)(82.106)31.4 0.1 9.113 9.0(0.1)(1 1 zkN N N NQ Q G G c Gd 由基础资料得：料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐

31、学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28)/(710)(71.0),/(120)(120.02 2m kN Mpa f m kN Mpa fcd vd 又：)(2.1 0.12m B As 可计算得到轴压比为：13.0)2.1 710/(82.106/A f Ncd Gd 查本细则表 6.3.12得：16.0)(61.55)(89.157 82.106 13.0 120 2.1 kN kN N AfGd vd 符合正截面直接受剪验算要求。路面课程设计（一）设计资料 公路自然区划区拟建高速公路，采用沥青路面结构，设计

32、年限为 15 年，土基为粉质土，确定土基的稠度为 1.03，路基干湿状态为干燥状态。有关资料如下：1.初始条件：表 1 交通组成 型号 前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数 轮组数 轴距(cm)交通量(辆/日)三菱 T653B 29.3 48.0 1 双-500 黄河 JN150 49.0 101.6 1 双-500 江淮 HF150 45.1 101.5 1 双-500 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如

33、有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 解放 CA150 28.7 68.2 1 双-400 湘江HQP40 23.1 73.2 2 双 3m 500 东风EQ140 23.7 69.2 1 双-400 东风EQ155 26.5 56.7 2 双-500 长征XD980 37.1 72.65 2 双-500 2 公路技术等级为高速，为双向 六车道。3 交通组成如表 1 所示，交通量年平均增长率=8%。设计过程：1、交 通分析 高速公路的设计基准期查表为 15 年，齐可靠度设计

34、标准的安全等级查表为一级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数超标可取 0.2。交通量的年增长率为 8%。我国公路沥青路面设计规范规定以汽车轴重 100KN 的单轴荷载作为设计标准轴载。凡是前后轴载大于 25KN 的轴数均应换算成标准轴数。对于轴载小于后者等于 25KN 的轴数，因为它在沥青路面内产生的应力很小，引起的疲劳损坏也很小，因此可以忽略不计。根据上面表一的交通组成可得标准轴载作用次数 Ns=1286 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等

35、级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 设计基准期内的设计车道标准荷载累计作用次数按公式：得 Ne=55.2 06 E 次，属于重交通等级。（1）路面设计成双轮轴载 100 KN 为标准轴载 1）以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式 35.4211PPn C C Niiki 注:轴载小于 25KN 的轴载作用不计 根据设计规范,高速公路沥青路面设计年限取 15年,四车道的车道系数是04

36、0.5,取 0.45 累计当量轴次 Ne=2.55E06次 2)验算半刚性基层层底拉应力平均累积当量轴次 轴载换算 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:8211 ppn C C N iiki 计算结果如表 2所示 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢

37、28 2）累计当量轴次 参数取值同上，设计年限 15年，累计当量轴次Ne=2.55E06次 注：轴载小于 50KN 的轴载作用不计 1.2、结构组合与材料选取 由上面计算，根据规范推荐结构，路面结构面层采用沥青混凝土（15cm），基层采用水泥稳定碎石（取 25 cm），底基层采用石灰土(厚度待定)。规范规定高速公路、一级公路的 面层由二层至三层组成。查规范中的 第四节沥青路面的 4-2高级路面中的 表 4.2.1“沥青混合料类型的 选择（方孔筛）”，采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土厚度(4cm),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚度 5cm)，下面层采用粗粒式混凝土（厚度6cm

38、）1.3、各层材料的抗压模量与劈裂强度 查表得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取 20 C时的模量，各值取规范给定范围中值，因此得到 20 C时的模量：细粒式沥青混凝土：1400Mpa。中粒式密集度沥青混凝土 1200Mpa。粗粒式密集度混凝土 1000Mpa，水泥碎石为 1500Mpa，石灰 550Mpa。各层材料的 劈裂强度：细粒式沥青混凝土：1.4Mpa。中粒式密集度沥青混凝土 1.0Mpa。粗粒式密集度混凝土 0.8Mpa，水泥稳定碎石为 0.5Mpa，石灰 0.225Mpa。1.4、土基回弹模量的确定 该路段地处区，属东部温润季冬区，土质为粘性土，据调查和设计要求，路床表面距

39、地下水位为 2.0 m。查沥青路面设计规范，路基高度 H2HH1,所料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 以路基干湿类型为中湿。查得路基土的平均稠度 c=1.03，由路基土的平均稠度，查表得土基回弹模量 E0=40.3MPa，如果是高等公路，由沥青路面

40、设计规范说明，采用重型击实试验时，土基回弹模量：E0提高 20%，即 40.3(1+20%)=48.36MPa 1.5、设计指标确定 对于高速公路，规范要求以设计弯层作为设计指标，并进行结构基地拉应力验算（1）该公路为高速公路，公路等级系数取 1.0，面层是沥青混凝土，面层类型系数取 1.0，半刚性基层，底基层厚度大于 20cm，基层类型系数取 1.0，设计弯层：)01.0(39.28 0.1 0.1 0.1 2550000 600 6002.0 2.0mm A A A N Lb s c e d（2）各层材料容许层底拉应力 sspRK 细粒式密级配混凝土：MPaKAN AKsspkce as6

41、061.031.24.131.20.12550000 0.1 09.0 09.0 22.022.0 中粒式密级配混凝土：31.20.12550000 0.1 09.0 09.0 22.022.0 ce asAN AK MPaKsspk4329.031.20.1 粗粒式密级配混凝土：54.20.12550000 1.1 09.0 09.022.022.0 ce asAN AK 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交

42、流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 MPaKsspR315.054.28.0 水泥碎石：77.10.12550000 35.0 35.011.011.0 cesANK MPaKsspR2825.077.15.0 石灰土 28.20.1255000 45.0 45.011.011.0 cesANK MPaKsspR0987.0288.2225.0 1.6、设计资料总结 设计弯沉值 28.39（0.01mm），相关设计资料汇总如表沥青-3 设计资料汇总 表沥青-3 材料名

43、称 h/cm 15 c 模量 20 c 模量 劈裂强度/Mpa 容许拉应力/Mpa 细粒式沥青混凝土 4 1800 1400 1.4 0.6061 中粒式沥青混凝土 5 1600 1200 1.0 0.4329 粗粒式沥青混凝土 6 1200 1000 0.8 0.315 水泥碎石 25 1500 0.5 0.2825 石灰土？550 0.225 0.0987 土基-48.36-1.7、用计算机程序验算其层底拉应力和防冻层厚度根据设计弯沉值计算路面宽。料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土

44、公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 型号 前轴载(KN)后轴载(KN)后轴数 轮组数 轴距(cm)交通量(辆/日)三菱 T653B 29.3 48.0 1 双-500 黄河 JN150 49.0 101.6 1 双-500 江淮 HF150 45.1 101.5 1 双-500 解放 CA150 28.7 68.2 1 双-400 湘江HQP40 23.

45、1 73.2 2 双 3m 500 东风EQ140 23.7 69.2 1 双-400 东风EQ155 26.5 56.7 2 双-500 长征XD980 37.1 72.65 2 双-500 设计年限 15 车道系数 0.45 交通量年增长率 8 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1286 设计年限内一个车道上累计当量轴次:4.25E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1286 设计年限内一个车道上累计当量轴次:4.25E+07 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 料及地基

46、挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 路面设计弯沉值:28.39(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 0.61 2 中粒式沥青混凝土 1 0.43 3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0

47、.31 4 水泥稳定碎石 0.5 0.28 5 石灰土 0.25 0.09 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级:高速公路 新建路面的层数:5 标 准 轴 载:BZZ-100 路面设计弯沉值:28.39(0.01mm)路面设计层层位:5 设计层最小厚度:15(cm)层位 结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20)(15)1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 0.61 2 中粒式沥青混凝土 5 1200 1600 0.43 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 0.31 4 水泥稳定碎石 25 1500 1500 0.28 5 石灰土?

48、550 550 0.09 料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28 6 土基 48.36 按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=28.39(0.01mm)H(5)=30 cm LS=20.6(0.01mm)H(5)=35 cm LS=19.2(0.01mm)H

49、(5)=30.7 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(5)=30.7 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)H(5)=30.7 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)H(5)=30.7 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)H(5)=30.7 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)H(5)=30.7 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(5)=30.7 cm(仅考虑弯沉)H(5)=30.7 cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度 40 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步

50、的修改,最后得到路面结构设计结果如下:料及地基挡土类型仰斜式路肩墙墙高填料种类重度填料内摩擦角墙面坡度填料与墙背摩擦角墙背坡度基础顶面埋深砌 土摩擦系数地基土摩擦系数砂类土密实砂类土公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级汽车荷载标 算仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢精品好文档推荐学习交流二挡土墙的平面立面布置如下图挡土墙立面精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢28-细粒式沥青混凝土 4 cm-中粒式沥青混凝土 5 cm-粗粒式沥青混凝土 6 cm-水泥稳定碎石 25 cm-石灰土 31 cm-土基 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路