路基路面课程设计计算书
土木建筑工程学院
土木工程专业（道路桥梁方向）
《路基路面工程》课程设计计算书
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[题目]：重力式挡土墙设计
[设计资料]：
1、工程概况
拟建南宁机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm内不布置车辆，慢车道650cm开始布置车辆荷载（550kN）。
2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图：
房子
道路中线
图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm)
图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400
112.85K 2+900
117.851.0%
-0.75%
R=13500T=?E=?
道路纵面图
图3 道路纵断面图
106.50
3.7m
7.8m
粘土Q
承载力标准值f=187kPa
圆砾
承载力标准值f=456kPa
中风化泥岩
地质剖面图
1:0.3
1:5
墙身剖面图(单位:cm )
图4 地质剖面图
3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大范围（包括路基范围）内为平地。
4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm ），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ
2=20kN/m
3
，换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为
20°。砌体极限抗压强度为700kPa ，弯曲抗拉极限强度为70kPa ，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa 。
计算过程
1、道路设计标高计算
由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500
得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2
L
E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。
K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?，
高程改正
()2
782781.875=0213500
-?，
所以K2+782的设计标高为116.67。
而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为
10.62m 。
2、挡土墙设计方案
①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
挡土墙墙角距房子都为4.19米，八字墙墙脚距房子墙角4.38米；挡土墙在水平面上与道路中线平行，在竖直面上与路线纵坡平行。
②取K2+782处的挡墙进行设计 经过电脑试算，拟定墙身尺寸如下：
地面线
路肩
K2+782处挡墙的横断面图
其中墙高6.5米，埋深1.5米，挡墙与路边坡的位置关系如上。
由于原地基土为黏性土，承载力和摩擦系数均较低，经试算承载力的抗滑力都很难满足，所以采用换填地基，换填材料采用碎石，密度为19KN/m 3，内摩擦角为45°，承载力标准值f=500Kpa ，换填后地基摩擦系数为0.5。换填高度为2.2米。
3、作用在挡土墙上的主动土压力计算
由设计资料已知: 强后填土换算内摩擦角?=35°，M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。
墙背倾角=arctan 0.2514α= 。 利用库伦理论求主动土压力 ①求破裂角θ
假设破裂面交于路基上荷载内边缘，
==14+20+35=69ψαδ?++
()()()()22
0011 5.17 6.568.09221111
2tan 5.177.767.767.762 5.170.25 6.38
2222A a H B ab H H a α=
+=+==-+=??-??+??=
tan tan tan 690.69434.8θψθ=-+
=-=∴=
验证：
路肩破裂长度()()6.5 5.17tan 7.76 6.50.25 1.96 3.5l θ=+--?=<；假设正确。 ②求主动土压力
()()()()()()0031cos cos 69.8
tan 1968.090.694 6.38290.7sin sin103.8cos 290.7cos34241sin 290.7sin 34162.6tan 7.76 5.17tan 34.8 4.42
tan tan tan 34.8tan14
211a x a y a E A B KN
E E KN E E KN b a h h a K H θ?γθθψαδαδθθα+=-=??-=+=+=?==+=?=--===++=+-求土压力作用点
()()332212 5.17 4.4211 1.931
2 6.52 6.55.176.5 4.426.5 2.26333
3 6.5 1.931
5.58tan 5.58 2.260.25 5.02y x y H a H h H Z m H K Z Z m α?????
=+-= ? ??????--∴=
+=+=??=-=-?=由几何关系得
③求挡土墙自重
()()5.58 5.28 1.2 4.18 1.3 5.3222221.833=480.3220.31212.64 1.2 5.28 5.280.3 1.20.8 1.86 1.86 5.33232121.81.3313.31 1.3 5.3 3.96 1.33 5.332G G KN
Z +?+???
=?+=?????
????????++???++???? ? ?????????=?????+??++????? ?
????重心到墙趾的水平距离
3.0233m =4、挡土墙验算 ⑴ 滑动稳定性验算
①滑动方程：
()()()102010121.1tan tan 1.1tan 0
1.1480.3 1.416
2.60.5 1.424140.60
Q y x Q P Q y Q x Q P G E E E G E E E KN γαγαμγαγγ??++-++-+>??
?+??-?=>抗滑稳定性满足。
②滑动系数：
()()''
00tan 480.3162.60.5 1.334 1.3tan 241
x P P c x N E E E K E N αμα??+-++???===>-
抗滑稳定性满足。 ⑵ 倾覆稳定性验算
①倾覆方程：
()()120.80
0.8480.3 3.02 1.4162.6 5.02241 2.2615410
G Q y x x y Q P p GZ E Z E Z E Z KN m γγ+-+>??+??-?=?>
倾覆稳定性满足。 ②倾覆系数：
'
0480.3 3.02162.6 5.02
=
4.16 1.5241 2.26
G y x P p
x y
GZ E Z E Z K E Z ++?+?=
=>?
抗倾覆稳定性满足。 ⑶ 基体应力级偏心距验算
总的竖向力设计值：
()11010
cos sin =1.2480.3 1.4162.6=804G Q y Q x N G E w E KN γγαγα=+-+?+?
作用基底形心的弯矩M
()1 5.58162.6 5.02241 2.26182.125.58480.3 3.02110.521.4 1.2 1.4182.1 1.2110.5122.3122.3 5.58
0.152 1.39580444
E G E G M KN m
M KN m
M M M KN m M B N ?
?=?--?=-? ??
??
?=?-=? ???=+=?-+?=-?==<==偏心距e=
偏心距满足。 地基承载力抗力值f:
()()
()()112230.5500319 5.583 4.418 1.50.5709k f f k b k h KN
γγ=+-+-=+??-+??-=
基础压应力：
1max 680460.15211167.6 1.2 1.27098505.581 5.58N e p KN f KN A B ?????=
+=?+=<=?= ? ??????
所以基底应力满足。
2
2
⑷ 墙身截面强度验算：
验算墙身中部和底部两个截面
如图所示：
1—1截面验算：
验算截面宽度为4.48米。
如前所述，采用库伦土压力理论计算可算得挡土墙1—1截面以上部分承受的土压力为：
=203.4,168.5,113.7,
1.82,
4.03a x y y x E KN E KN E KN Z m Z m
====
挡土墙1—1截面以上部分自重为：
337,
2.35G G KN Z m ==
每延米墙长设计轴向力：
()()0111.05 1.2337 1.4113.7592j G G Q Q Qi ci Qi N N N N KN
γγγγ=++ψ=??+?=∑
总的竖向力
0337113.7450.7N KN =+= 对截面形心总力矩
0 4.48 4.48337 2.35113.7 4.03168.5 1.8266.122M KN m ???
?=?-+?--?=-? ? ????
?
00066.1 4.48
0.147 1.12450.744
M B e N -∴=
==<== 满足。
88
02200.14712561256 4.480.9870.147112112 4.48k e B e B α????--? ? ?
????===????
+?+ ?
????? ① 强度计算：
5920.987 4.48700/2.315921340j k k k
N AR αγ≤≤??≤
∴强度满足。
② 稳定计算：
22 5.3
2.3664.48
s H B β?=
== ()()()()22
011
1.0311311610.02
2.3662.36631160.1474.48k s s s e B ψαββ=
==????
+-++?-+????
592 1.0311*******
j k k k k
N AR ψαγ≤≤?=
稳定满足。
③正截面受剪验算：
1
168.5168.5 4.481502.310.42592
168.5539.5j x j j j k m Q E Q A R f N ==≤+≤?+?≤
受剪满足
综上，1—1截面符合要求。
2—2截面验算： 验算截面宽度为3.22米。
同理，采用库伦土压力理论计算可算得挡土墙1—1截面以上部分承受的土压力为：
=81.6,67.6,45.7,
1.08,
2.95a x y y x E KN E KN E KN Z m Z m
====
挡土墙2—2截面以上部分自重为：
159.1,
1.68G G KN Z m ==
每延米墙长设计轴向力：
()()0111.05 1.2159.1 1.445.7267.6j G G Q Q Qi ci Qi N N N N KN
γγγγ=++ψ=??+?=∑
总的竖向力
0159.145.7204.8N KN =+= 对截面形心总力矩
0 3.22 3.22159.1 1.6845.7 2.9567.6 1.080.6322M KN m ???
?=?-+?--?=-? ? ?????
0000.63 2.23
0.0030.805204.844
M B e N -∴=
==<== 满足。 8
8
02200.00312561256 3.22 1.00.003112112 3.22k e B e B α????--? ? ?
????===????
+?+ ?
????? ③ 强度计算：
267.61 3.22700/2.31=975.8
j k k k
N AR α≤≤??
∴强度满足。
④ 稳定计算：
22 3.2
1.9883.22
s H B β?=
==
()()()()22
011
1.0421311610.02 1.9881.98831160.0033.22k s s s e B ψαββ=
==????+-++?-+????
267.6 1.042975.81061.8
j k k k k
N AR ψαγ≤≤?=
稳定满足。
③正截面受剪验算：
1
67.667.6 3.221502.310.42267.6=321.5
j x j j j k m Q E Q A R f N ==≤+≤?+?
受剪满足
综上，2—2截面符合要求。 所以拟定的挡土墙符合要求。 6、挡土墙排水设计
①排水沟：在墙角处设置0.5m ×0.3m 的地面排水沟，考虑旁边有房子，并
用混凝土板盖上排水沟。
②泄水孔：为加强前身排水，沿墙高和墙身设置半径为10cm 的圆形泄水孔，间距为2.5m ，向外倾斜5%，泄水孔共有两排19个，下面一排距地面0.5m 。泄水孔进水侧设0.3m 厚的砂砾反滤层，反滤层顶部以0.5m 的不透水混凝土封闭。设计方案见于图纸。
7、变形缝设计
因为本挡土墙较长，所以在中部和两边与八字墙衔接的地方各设2cm 的变形缝，沿全高设置。
8、挡土墙的具体布置和尺寸见于设计图纸中。 [参考资料]
1、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）
2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
3、《公路挡土墙设计与施工技术细则》
4、《路基》设计手册，人民交通出版社
5、《路基路面工程》（第三版）（邓学钧 主编），人民交通出版社
理正计算过程
----------------------------------------------------------------- 原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 6.500(m)
墙顶宽: 1.300(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.350
背坡倾斜坡度: 1:0.250
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1: 0.800(m)
墙趾台阶h1: 1.200(m)
墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000
墙底倾斜坡率: 0.000:1
物理参数:
圬工砌体容重: 22.000(kN/m3)
圬工之间摩擦系数: 0.400
地基土摩擦系数: 0.500
墙身砌体容许压应力: 700.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力: 70.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力: 150.000(kPa)
材料抗压极限强度: 0.700(MPa)
材料抗力分项系数: 2.310
系数αs: 0.0020
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 20.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 20.000(度)
地基土容重: 19.000(kN/m3)
修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa)
地基承载力特征值提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200
墙踵值提高系数: 1.300
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度)
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 3
折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 7.755 5.170 0
2 3.500 0.000 0
3 6.500 0.000 1
第1个: 距离0.000(m),宽度6.500(m),高度0.719(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载
坡面起始距离: 0.000(m)
地面横坡角度: 0.000(度)
填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
土压力起算点: 从结构底面起算
基础类型: 换填土式基础
换填部分尺寸: C = 0.200(m),H = 2.200(m)
换填土内摩擦角: 45.000(度)
换填土平均容重: 18.000(kN/m3)
应力扩散角: 45.000(度)
换填土修正后承载力: 709.000(kPa)
换填土摩擦系数: 0.500
=====================================================================
第 1 种情况: 组合1
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 6.500(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 34.758(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 34.758(度)
Ea=291.341(kN) Ex=241.430(kN) Ey=163.069(kN) 作用点高度 Zy=2.253(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 21.833(m2) 重量 = 480.326 (kN)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 241.430(kN) 抗滑力= 321.697(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.332 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 40.326(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 3.019 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 5.017 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.253 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 543.977(kN-m) 抗倾覆力矩= 2268.230(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 4.170 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1543.857(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为换填土式，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 643.395(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1724.253(kN-m) 基础底面宽度 B = 5.580 (m) 偏心距 e = 0.110(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.680(m)
基底压应力: 趾部=128.950 踵部=101.657(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 128.950 / 101.657 = 1.268
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.110 <= 0.167*5.580 = 0.930(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=128.950 <= 850.800(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=101.657 <= 921.700(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=115.304 <= 709.000(kPa)
换填土基础下地基承载力验算满足: 扩散后压应力=104.068 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为换填土基础，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 21.833(m2) 重量 = 480.326 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 3.019 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 5.017 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.253 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 643.395(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1724.253(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.680(m)
截面宽度 B = 5.580 (m) 偏心距 e1 = 0.110(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.110 <= 0.250*5.580 = 1.395(m)
截面上压应力: 面坡=128.950 背坡=101.657(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 128.950 <= 700.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -2.855 <= 150.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.050
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 804.687(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.991
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 5.580(m2)
材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 844.922 <= 1676.264(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 844.922 <= 1676.264(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 5.300(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.666(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.666(度)
Ea=203.361(kN) Ex=168.522(kN) Ey=113.824(kN) 作用点高度 Zy=1.819(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 15.317(m2) 重量 = 336.974 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.348 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 4.025 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.819 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 450.798(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=943.011(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.092(m)
截面宽度 B = 4.480 (m) 偏心距 e1 = 0.148(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.148 <= 0.250*4.480 = 1.120(m)
截面上压应力: 面坡=120.588 背坡=80.662(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 120.588 <= 700.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -2.633 <= 150.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.050
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 563.723(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.981
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.480(m2)
材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 591.909 <= 1332.120(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 591.909 <= 1332.120(kN)
=====================================================================
第 2 种情况: 组合2
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 6.500(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 34.758(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 34.758(度)
Ea=291.341(kN) Ex=241.430(kN) Ey=163.069(kN) 作用点高度 Zy=2.253(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 21.833(m2) 重量 = 480.326 (kN)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 241.430(kN) 抗滑力= 321.697(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.332 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 40.326(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 3.019 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 5.017 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.253 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 543.977(kN-m) 抗倾覆力矩= 2268.230(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 4.170 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1543.857(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为换填土式，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 643.395(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1724.253(kN-m)
基础底面宽度 B = 5.580 (m) 偏心距 e = 0.110(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.680(m)
基底压应力: 趾部=128.950 踵部=101.657(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 128.950 / 101.657 = 1.268
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.110 <= 0.167*5.580 = 0.930(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=128.950 <= 850.800(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=101.657 <= 921.700(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=115.304 <= 709.000(kPa)
换填土基础下地基承载力验算满足: 扩散后压应力=104.068 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为换填土基础，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 21.833(m2) 重量 = 480.326 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 3.019 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 5.017 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.253 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 643.395(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1724.253(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.680(m)
截面宽度 B = 5.580 (m) 偏心距 e1 = 0.110(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.110 <= 0.250*5.580 = 1.395(m)
截面上压应力: 面坡=128.950 背坡=101.657(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 128.950 <= 700.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -2.855 <= 150.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.050
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 804.687(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.991
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 5.580(m2)
材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 844.922 <= 1676.264(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 844.922 <= 1676.264(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 5.300(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.666(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.666(度)
Ea=203.361(kN) Ex=168.522(kN) Ey=113.824(kN) 作用点高度 Zy=1.819(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 15.317(m2) 重量 = 336.974 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.348 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 4.025 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.819 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 450.798(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=943.011(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.092(m)
截面宽度 B = 4.480 (m) 偏心距 e1 = 0.148(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.148 <= 0.250*4.480 = 1.120(m)
截面上压应力: 面坡=120.588 背坡=80.662(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 120.588 <= 700.000(kPa)
切向应力检算:
路基路面工程课程设计计算书
路基路面工程课程设计计算书 （第一组） 班级： 姓名： 学号：
一、沥青路面设计 1.轴载换算 （1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 表一 车型 )(KN P i 1C 2C i n (次) 35.421)(P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 60.48 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 200 57.49 后轴 101.60 1 1 200 214.30 黄河JN162 前轴 59.50 1 6.4 50 33.44 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 前轴 25.55 1 6.4 250 4.23 后轴 55.10 1 1 250 18.70 长征CZ361 前轴 47.60 1 6.4 70 17.74 后轴 90.70 2.2 1 70 100.72 延安SX161 前轴 54.64 1 6.4 60 27.70 后轴 91.20 2.2 1 60 88.42 北京BJ130 后轴 27.20 1 1 50 0.17 跃进NJ130 后轴 38.30 1 1 60 0.92 注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .42114.716)( （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二 车型 )(KN P i '1C '2C i n （次） 8' 2'1)( P P n C C i i 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 300 15.78 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 200 227.08 黄河JN162 前轴 59.5 1 18.5 50 14.53 后轴 115.00 1 1 50 91.83 交通141 后轴 55.10 1 1 250 2.12 长征CZ361 后轴 90.70 3 1 70 96.18 延安SX161 前轴 54.64 1 18.5 60 8.82 后轴 91.20 3 1 60 86.15 注：轴载小于50KN 的轴载作用不计 ∑===k i i i P P n C C N 1 35 .4/ 2'149.542)( 已知设计年限内交通量平均增长率%8=r
路基路面课程设计汇本
路基路面工程-----课程设计 某：赵文杰 学号：09182172 班级：土木91 日期：2012.6.20
一、工程概况 某地区拟新建一级公路，设计年限为15年。夏季近30年连续平均最高温度35℃，冬季最低气温－8℃，土质为红褐色粘性土，近十年冻结指数平均值为250℃?d。 交通年增长率前十年为8%，后5年为6%，路基平均填高2.0m ，地下水距地面1.2m 。交通量如下：小汽车2500辆/日，解放CA15 500辆/日，东风EQ140 500辆/日，黄河JN162 300辆/日。 沿途有碎石、砂石、石灰、粉煤灰、水泥供应。 二、路基路面设计 根据工程概况的特点，以及交通量的要求，新建道路设计为4车道的一级公路，采用沥青路面 1、轴载分析 我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。标准轴载的计算参数按表3-1确定。 表3-1 标准轴载计算参数 ﹙1﹚当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于25kN的各级轴载 P的作用次数i n均换算成标准 i
轴载P 的当量作用次数N 。 35.4211 )( p p n C C N i i K i ∑== 式中：N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数； i n — 被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）； P — 标准轴载（kN ） ； i P — 各种被换算车型的轴载（kN ）； C 1— 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38； C2— 轴数系数。 K — 被换算车型的轴载级别。 当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算： ()11 1.21C m =+- 式中：m —轴数。 通过hpds 路面结构设计系统计算结果如下： 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 解放CA15 20.97 70.38 1 双轮组 500 2 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 500 3 黄河JN162 59.5 115 1 双轮组 300 则其设计年限内一个车道上的累计量轴次e N ：
路基路面课程设计例题
路基路面课程设计例题
4.2.1 重力式挡土墙的设计 （1）设计资料： ① 车辆荷载，计算荷载为公路-Ⅱ级。 ② 填土内摩擦角：42°，填土容重：17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3，基底摩擦系数：0.43，地基容许承载力：[σ]=810kPa 。 ③ 墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 （2）挡土墙平面、立面布置 图4.1 挡土墙横断面布置及墙型示意图（尺寸单 位：m ） 路段为填方路段时，为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，应当设置路堤挡土墙，拟采用重力式挡土墙。 （3）挡土墙横断面布置，拟定断面尺寸 具体布置如上图所示。 （4）主动土压力计算 ①车辆荷载换算 当H ≤2m 时，q=20.0kPa;当H ≥10m 时，q=10.0kPa 此处挡土墙的高度H=10m ，故q=10.0 kPa 换算均布土层厚度：010 0.6m 17.8 q h γ = = = ②主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） 破裂角θ：
由14α=-?，42φ=?，42212 2 φ δ? = = =? 得：42142149ψφαδ=++=?-?+?=? 0011 (2)()(31020.6)(310)92.322A a H h a H =+++=?++??+= 00011 ()(22)tan 2211 3 4.5(4.5 1.5)0.610(102320.6)tan(14)2231.8B ab b d h H H a h α= ++-++=??++?-??+?+?-?= 00tan tan (cot tan )tan 31.8tan 49(cot 42tan 49)tan 4992.30.68834.5B A θψφψψθ?? =-+++ ? ???? =-?+?+?+? ??? ==? 验核破裂面位置： 堤顶破裂面至墙踵：()tan (103)tan34.58.93m H a θ+=+?= 荷载内缘至墙踵：()tan 4.510tan14 1.58.49m b H d α+-+=+??+= 荷载外缘至墙踵：()0tan 4.510tan14 1.5715.49m b H d l α+-++=+??++= 由于破裂面至墙踵的距离大于荷载内缘至墙踵的距离并且小于荷载外缘至墙踵的距离抗滑稳定性验算，所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。 主动土压力系数K 和K 1 [] cos()cos(34.542) (tan tan )tan 34.5tan(14)sin()sin(34.549) 0.10a K θ?θαθψ+?+?= +=??+-?+?+?= 1tan 4.53tan 34.5 5.57m tan tan tan 34.5tan(14) b a h θθα--?? = ==+?+-? 2 1.5 3.43m tan tan tan 3 4.5tan(14) d h θα= ==+?+-? 31210 5.57 3.431m h H h h =--=--=
沥青路面结构计算书
新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算 根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。 根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。 各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。
路基路面课程设计完整版
《路基路面工程》课程设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成 二〇一五年九月
目录 一、重力式挡土墙设计 第一部分设计任务书 (3) （一）设计内容和要求 (3) （二）设计内容 (3) （三）设计资料 (3) 第二部分设计计算书 1. 车辆换算荷载 (4) 2. 主动土压力计算 (5) 3. 设计挡土墙截面 (9) 4. 绘制挡土墙纵横截面（附图1） (30) 二、沥青路面结构设计 1．设计资料 (12) 2. 轴载分析 (12) 3. 拟定路面结构方案 (16) 4. 各材料层参数 (16) 5. 设计指标确定 (17) 6. 确定设计层厚度 (18) 7. 底层弯拉应力验算 (21) 8. 防冻层厚度验算 (29) 9. 方案可行性判定 (29) 10. 绘制路面结构图 (31)
一、重力式挡土墙 第一部分 设计任务书 （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H =？m ，墙顶宽1b =？m ，填土高度2.4m ，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（α=—14°02′），基底倾斜1：5（0α=—11°18′)，墙身等厚，0b =7.0 m 。 2．车辆荷载 车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m ，路肩宽度0.75m 。 3．土壤工程地质情况
高速公路路基路面课程设计
目录 一、设计题目： (2) 二、设计资料： (3) 1．设计任务书要求 (3) 2．气象资料 (3) 3．地质资料与筑路材料 (3) 4．交通资料 (4) 5．设计标准 (5) 三、路基设计 (5) 1．填土高度 (5) 2．横断面设计 (6) 3．一般路堤设计 (6) 4．陡坡路堤 (7) 5．路基压实标准 (7) 6．公路用地宽度 (8) 7．路基填料 (8) 四、路基路面排水设计 (9) 1．路基排水设计 (9) 2．路面排水设计 (10)
3．中央分隔带排水设计 (10) 五、沥青路面设计分析与计算 (11) 1．轴载分析 (12) 2.方案一 (13) 2.1当E0=30Mp时 (13) 2.2、当E0=60MPa 时 (18) 3．第二方案： (22) 3.1当E0=30MPa时 (22) 3.2当E0=60MPa时 (26) 六、水泥混凝土路面结构分析与计算 (30) 1.当EO=30MPa时 (31) 2.当EO=60MPa时 (35) 七、方案比较 (39) 八、参考书目 (41) 九、附图 (41) 一、设计题目： 某高速公路的路面结构计算与路基设计
二、设计资料： 1、设计任务书要求 河南某公路设计等级为高速公路，设计基准年为2010年，设计使用年限为15年，拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面，需进行路面结构设计。 2、气象资料 该公路处于Ⅱ5区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。年气温平均在14℃~14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为-0.2℃~0.4℃，七月份气温27℃左右，历史最高气温为40.5℃，历史最低气温为-17℃，年平均降雨量为525.4毫米~658.4毫米，雨水多集中在6~9月份，约占全年降雨量50%以上。平均初霜日在11月上旬，终霜日在次年3月中下旬，年均无霜日为220天~266天。地面最大冻土深度位20厘米，夏季多东南风，冬季多西北风，年平均风速在3.0米/秒左右。 3、地质资料与筑路材料 路线位于平原微丘区，调查及勘探中发现，该地区属第四系上更新统（Q3al+pl），岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲积、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂隙发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。应注意发生不均匀沉陷的可
《路基路面计算书》word版
某一级公路路路基路面计算书 1、路基设计 〈1〉确定路基横断面形式 根据任务书所给条件确定该路段路基断面形式为路堤式路基，其中前400按照标准断面形式设计，后100米设置挡土墙并采取相应的断面形式. 〈2〉确定自然区划和路基干湿类型 由《公路自然区划标准》知：江淮丘陵区属于Ⅳ2分区. 地基土质为粘性土，由教材表1-9知：路基临界高度 11.6 1.7 H 21.1 1.2 H＝ 30.9 H＝0.8. 该公路为一级汽车专用线，取路基干湿类型为干燥. 〈3〉拟定路基断面尺寸 ，取计算行车速度为80km h ①路基宽度 查《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），有： 3．0．2：行车道宽度为：2×8=16m 3．0．4：中央带宽=中央分隔带宽=2m 3．0．5：路肩宽=硬路肩宽+土路肩宽=2×2.5+2×0.75=6.5m 故路基宽度为：行车道宽度+中央带宽+路肩宽=16+2+6.5=24.5m ②路基高度 路基干湿类型为干燥，则由教材表1-8有：路基高度H＞1H，取路基中线高 度作为设计高度，故可取公路路基最小填土高度H=5.3m ③路基边坡坡率 路堤上部高度为：5.3-1.3=4m＜8m，路基填料为细料土. 由教材表3-3可取边坡坡度为：1：m=1：1.5 ，则边坡宽度为：b=1.5H=6m. 2、路基排水设计 〈1〉确定边沟布置，断面形式及尺寸 边沟设置在路堤的坡脚外侧无需水力计算，横断面采用梯形标准横断面式，取梯形边沟内侧边坡坡度为1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同，取为1:1.5，因江淮丘陵区降水量较大，故取底宽与深度均为0.6m，边沟纵坡为0.5%，边沟采用浆砌片石，
沥青路面结构设计与计算书
沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段属于安图至汪清段二级公路.K0+000～K3+500，全线设计时速为60km/h的二级公路，路面采用60km/h的二级公路标准。路基宽度为10m，行车道宽度为2×3. 5m，路肩宽度为2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为12年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土和6cm厚中粒式沥青混凝土，基层采用20cm厚水泥稳定碎石，底基层采用石灰粉煤灰土。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅱ3区，当地土质为粘质土，由《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2004）》表F.2查得，土基回弹模量在干燥状态取39Mpa,在中湿状态取34.5Mpa. 3 设计资料 （1）交通量年增长率：5% 设计年限：12年
。 4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ －100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1.1 轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。
注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次 根据设计规范，二级公路沥青路面设计年限取12年，车道系数η=0.7，γ=5.0% 累计当量轴次： ()[][] 329841405 .07 .005.8113651)05.01(3651112 =???-+=??-+= ηγ γN N t e 次 5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 5.1.2.1 轴载验算 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：
路基路面工程课程设计
一、 二、 三、路基（挡土墙）设计 1.1 设计资料 某新建公路重力式路堤墙设计资料如下。 （1）墙身构造：墙高8m ，墙背仰斜角度)0214(25.0:1' ，墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图1-1所示。 图1-1 初始拟采用挡土墙尺寸图 （2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度3kN/m 517.=γ，内摩擦角 30=?；填土与墙背间的摩擦角 152/==?δ。地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力 kPa 485][=σ，基底摩擦系数5.0=f 。
（3）墙身材料：采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度3a m /kN 23=γ，砌体容许压应力kPa 610][a =σ，容许剪应力kPa 66][a =τ，容许压应力kPa 610][al =σ。 1.2 劈裂棱体位置确定 1.2.1 荷载当量土柱高度的计算 墙高6m ，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。按照线形内插法，计算附加荷载强度：2kN/m 15=q ，则： m 8605 1715 0..q h == = γ 1.2.2 破裂角()θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： ' '583030150214 =++-=++=?δαψ 因为 90<ω，则有 ()()H a h H a A +++= 0022 1 ()()65086026502 1 +?++=... 72 26.= ()()α tan 222 121000h a H H h d b ab B ++-++= ()()'.......5830tan 8602502662 1 86025251515021 ??+?+?+?++??= 30 19.= 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
路基路面课程设计计算书样本
土木建筑工程学院 土木工程专业( 道路桥梁方向) 《路基路面工程》课程设计计算书 姓名: 年级: 班级: 学号: [题目]: 重力式挡土墙设计
[设计资料]: 1、工程概况 拟建南宁机场高速公路( 城市道路段) K2+770右侧有一清朝房子, 由于该路段填土较高, 若按1: 1.5的边坡坡率放坡, 则路基坡脚侵入房子范围。现为了保留房子, 要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图: 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm ) 图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm) K 2+400112.85K 2 + 9 117.851.0%-0.75% R=13500T=?E=?道路纵面图 图3 道路纵断面图
106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1 : . 3 1:5 墙身剖面图(单位:cm) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 包括路基范围) 内为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料: M7.5浆砌片石, M10砂浆抹墙顶面( 2cm) , M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m3。墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。砌体极限抗压强度为700kPa, 弯曲抗拉极限强度为70kPa, 砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。 计算过程 1、道路设计标高计算 由 1 i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
路基路面设计计算书
水泥混凝土路面设计 (1)交通分析 初换算与累计轴载 由式：Ns=()16100/i 1 Pi iN n i ∑=δ 得 N S =1×869×(45.1/100)16+1×458×(68.20/100)16+1×897×(269.20/100)16+1 × 556 × (68.20/100)16+1 × 726 × [(49.00+101.60)/100〕16+1×654×[(50.20+104.30)/100]16+2.24×10-8×(60.00+100.00)-0.22×62×[(60.00+100.00)/100]16=1198498 已知年增长率r g =0.094 ,查表得横向分布系数η=0.22，路面宽度为28米 又已知高速公路设计基准期为30年。所以t=30 根据公式累计作用次数Ne=()[]r t r s g g N /365*11η-+ 得Ne=1.414×107 因此属于特重交通等级
(2)初拟路面结构 相应于安全等级为一级的变异水平等级为低级，根据一级公路、重交通等级、低级变异等级，初拟水泥混凝土路面层厚度为h=260mm，低剂量无机结合料稳定土，基层为选用水泥稳定碎石（水泥用量为5%），厚度为h1=220mm。底基层厚度为h2=210mm的级配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为3.75m，长为5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (3)路面材料参数确定 设计要求路基回弹模量取o E=35Mpa。由表1-6取普通混泥土路面层的弯拉强度标准值 f= 5Mpa，查表得到相应弯拉弹性模量标准值 r 为c E=31Gpa。参照《公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D2004-2002）》水泥稳定料基层回弹模量取1E=1500Mpa，级配碎石回弹模量取2E=250Mpa。 (4)计算基层顶面当量回弹模量
(完整版)沥青路面工程课程设计计算书
沥青路面设计错误!未定义书签。 1 设计资料2 1.1 公路等级情况及周边情况2 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:2 1.3 沿线地理特征3 2 轴载分析3 2.1以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴 次3 2.1.1 轴载换算3 2.1.2 计算累计当量轴次4 2.2 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次4 2.2.1 轴载换算4 2.2.2 计算累计当量轴次5 3 确定路面等级和面层类型5 3.1 路面等级5 3.2 面层类型5 3.3 结构组合与材料的选取5 4 确定各结构层材料设计参数。6 4.1 各层材料的抗压模量与劈裂强度6 4.2 土基回弹模量的确定6 4.2.1 确定路基的平均稠度6 4.2.2 确定土基回弹模量7 5 设计指标的确定7 5.1 设计弯沉值7 5.2 各层材料的容许底层拉应力7 6 设计资料总结8 7 确定石灰土层的厚度8 8 计算路面结构体系的轮隙弯沉值（理论弯沉值）10 9 验算各层层底拉应力10 9.1 上层底面弯拉应力的验算10 9.1.1 第一层地面拉应力验算11 9.1.2 第二层地面拉应力验算11 9.1.3 第三层换算12 9.1.4 第四层换算12 9.2 计算中层底面弯拉应力。13 水泥路面设计13 1 设计资料13 1.1 公路等级情况及周边情况13 1.2 公路1998年交通量调查情况如下表:14 1.3 沿线地理特征14 2 交通分析14 2.1 标准轴载与轴载换算14 2.2 交通分级，设计使用年限，和累计作用次数15 2.2.1 设计年限内一个车道累计作用次数15
2.2.2 交通等级的确定及初估板厚16 3 路面结构层组合设计16 4 确定结构层材料设计参数16 4.1 基层顶面的当量回弹模量与计算回弹模量16 4.2 复合式混凝土面层的截面总刚度与相对刚度半径17 5 荷载应力计算17 5.1荷载疲劳应力计算17 5.2 温度疲劳应力计算18 6 路面接缝处理19 6.1 纵向接缝19 6.1.1 根据规范的要求纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽 度而定。19 6.2 横向接缝20 6.3 端部处理21 6.4 接缝填封材料21 7 纵向配筋设计22 7.1 计算参数22 7.2 横向裂缝间距计算22 7.3 裂缝宽度的计算22 7.4 钢筋应力的计算23 7.5 钢筋间距或根数的计算23 8 补强钢筋的设计23 8.1 边缘钢筋设计23 8.2 角隅钢筋设计23 沥青路面设计 1设计资料 1.1 公路等级情况及周边情况 沪杭高速人民广场至枫泾段公路，共有4车道，路面宽度为2×7.50m，设计年限为20年。交通量年平均增长率为6%。沿途有大量的碎石集料，砂砾并有石灰供应。 1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:
土木工程路基路面课程设计
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
路基路面工程计算
成都学院 课程名称：路基路面工程 学院：建筑与土木工程学院专业：土木工程 学号： 201210209108 年级： 2012级 学生姓名：聂跃 指导教师：陈小平 二O一五年六月
目录 1. 设计任务书 1.1路基部分 (1) 1.1.1设计资料 (1) 1.1.2设计任务 (1) 1.2.路面部分 (1) 1.2.1基本设计资料 (1) 1.2.2 设计任务 (2) 2.路基部分设计 2.1重力式挡土墙设计 (3) 2.2破裂棱柱体位置确定 (3) 2.3荷载当量土柱高度计算 (3) 2.4土压力计算 (3) 2.5土压力作用点位置计算 (6) 2.6土压力对墙趾力臂计算 (6) 2.7稳定性验算 (6) 2.8基地应力和合力偏心矩验算 (8) 2.9截面内力计算 (9) 2.10设计图纸及工程量 (9) 3.路面部分设计 3.1 基本设计资料 (10) 3.2 沥青路面设计 (11) 3.2.1轴载分析 (11) 3.2.2 .1结构组合与材料选取（干燥路段） (15) 3.2.2.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (15) 3.2.2.3 设计指标的确定 (16) 3.2.2.4 路面结构层厚度的计算 (18)
3.2.2.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (19) 3.2.2.6防冻层厚度检验 (23) 3.2.3.1结构组合与材料选取（潮湿路段） (24) 3.2.3.2 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (24) 3.2.3.3 设计指标的确定 (25) 3.2.3.4路面结构层厚度的计算 (27) 3.2.3.5沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (28) 3.2.3.6防冻层厚度检验 (30) 3.3水泥混凝土路面设计 (31) 3.3.1 交通量分析 (31) 3.3.2 初拟路面结构 (33) 3.3.3 确定材料参数 (33) 3.3.4 计算荷载疲劳应力 (34) 3.3.5 计算温度疲劳应力 (37) 3.3.6防冻厚度检验和接缝设计 (38) 3.3.7角隅钢筋设计 (39) 参考文献 (40)
路基路面工程课程设计(+心得)
《路基路面工程》课程设计
沥青路面设计 方案一： （1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 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 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 ％ 2 4 5 ％ 3 3 4 ％ 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: 4606 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+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: 4717 设计年限一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (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 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 （2）新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)
路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (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 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 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50 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, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 3 cm 粗粒式沥青混凝土7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 （3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力
路基路面课程设计计算书
. 土木建筑工程学院 土木工程专业（道路桥梁方向）《路基路面工程》课程设计计算书 姓名： 年级： 班级： 学号：
[题目]：重力式挡土墙设计 [设计资料]： 1、工程概况 拟建机场高速公路（城市道路段）K2+770右侧有一清朝房子，由于该路段填土较高，若按1：1.5的边坡坡率放坡，则路基坡脚侵入房子围。现为了保留房子，要求在该路段的恰当位置设挡土墙。为使房子周围保持车辆交通，要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。提示：路肩350cm不布置车辆，慢车道650cm 开始布置车辆荷载（550kN）。 2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图： 房子 道路中线 图1 道路和房子平面示意图 路基标准横断面(单位:cm) 图2 路基标准横断面图（半幅，单位:cm）
K 2+400 112.85K 2+900 117.851.0% -0.75% R=13500T=?E=? 道路纵面图 图3 道路纵断面图 106.50 3.7m 7.8m 粘土Q 承载力标准值f=187kPa 圆砾 承载力标准值f=456kPa 中风化泥岩 地质剖面图 1:0.3 1:5 墙身剖面图(单位:cm ) 图4 地质剖面图 3、房子附近地质情况见地质剖面图，房子附近地面较大围（包括路基围）为平地。 4、挡土墙墙身、基础材料：M7.5浆砌片石，M10砂浆抹墙顶面（2cm ），M10砂浆勾外墙凸缝。砌体重度γ1=22kN/m 3。墙后填土为天然三合土重度γ 2 =20kN/m 3，换算摩擦角φ=35°。M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为
20°。砌体极限抗压强度为700kPa ，弯曲抗拉极限强度为70kPa ，砌体截面的抗剪极限强度为150kPa 。 计算过程 1、 道路设计标高计算 由1i =1.0%，2i =-0.75%，R=13500 得21135000.75%1%=236.25L R i i =?-=?--，2 L E ==118.125 所以竖曲线起点桩号为K2+781.875。 K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+?。 K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+?， 高程改正 ()2 782781.875=0213500 -?， 所以K2+782的设计标高为116.67。 而地面高程为106.05，所以房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。 2、挡土墙设计方案 ①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下：
东南大学路基路面课程设计报告
沥青路面厚度设计 计 算 书 学号： 姓名： 班级： 成绩： 日期：2014年9月
沥青路面厚度设计 A、基本情况 某地拟新建一条二级公路省道，路线总长21km，双向四车道，路面宽度为16m，该地属公路自然区划IV 区，路基为低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m，路床顶距地下水位平均高度1.4m，属中湿状态，根据室内试验法确定土基回弹模量50MPa，年降雨量1200mm，最高气温39℃，最低气温-10℃。 拟采用沥青混凝土路面，根据规范规定，查表得其设计使用期12年。 B、交通荷载情况 根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表1所示，交通量年平均增长率为4%。 表1 近期交通组成与交通量 要求：试根据交通荷载等级，选择相应的基层（和底基层）材料进行组合设计，并根据进行沥青路面厚度设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。
一、基本设计条件与参数 依题意得，基本设计条件如下：新建二级公路，双向四车道，路面宽度16m ，公路自然区划IV 区，低液限粘土土质，填方路基最大高度2.1m ，路床顶距地下水位平均高度1.4m ，中湿状态，年降雨量1200mm ，最高气温39℃，最低气温-10℃。 基本参数如下：土基回弹模量50MPa ，设计使用期12年，交通量年平均增长率为4%。 二、交通量分析 本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，以BZZ-100表示。 1. 当设计弯沉值为指标时，当量轴次计算公式及计算结果如下： 4.35 121 k i i i P N C C n P =?? = ? ??∑ 注：轴载小于25kN 的轴载作用不计 查《规范》得该公路车道系数为0.4，累计当量轴次计算如下： ()[]()[] （次）6 12 10835.84.0418.402704 .0365104.0136511?=???-+=?-+= ηN r r N t e 属于中等交通。 2. 以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次
课程设计路基路面工程课程设计计算书
路基路面工程课程设计计算书 指导老师： 专业年级： 班级，学号： 学生姓名： 完成时间：2010 年 6 月24 日
路面结构设计的计算 基本资料：某地区规划修建一条四车道的一级公路，沿线筑路材料的情况：石料：本地区 山丘均产花岗岩、流纹岩和凝灰熔岩；储量丰富，岩体完整。石料强度高。砂：海岛沿岸多处沙滩可供取砂，运输较方便。土料：沿线丘岗均有砖红色亚粘土和黄褐色砂砾质粘土可供路基用土。 此公路的设计年限为20年，拟采用沥青路面结构进行设计。一、轴载分析。 ” +篦 +丫3+丫4 1设计年限内交通量的平均增长率：=-一2 3一4 4 由主要预测年交通量表可算得： 2000年到2005年的年增长率：12266（1 ? J5=18293，可算得：^8.3% 5 2005年到2010年的年增长率：18293（1，2）=26204，可算得：2=7.5% 5 2010年到2015年的年增长率：26204（1，3） =35207，可算得：3=6.1% 5 2015年到2020年的年增长率：35207（1 ? 4）= 55224，可算得：4=9.4% 故 1 2 3 48.3% 7.5% 6.1% 9.4% - 4 ~ 4 2、设计年限内一个车道的累计当量轴次的计算。 路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ —100 表示。 1）当以设计弯沉值为设计指标时，换算成标准轴载P的当量作用次数N的公式为: P N=：严2叶4.35 对于跃进: 前轴：R=16.20KN<25KN，省略不算 后轴：C1=1, C2=1, P=38.30KN，P=100KN, n =702 P 4 3 5 38.30 4 3 5 N =C1C2n i( L) 51 1 702 ( ) =3彳0.8次/d P 100 对于解放CA10B : 前轴：R=19.40KN<25KN,省略不算。
路基路面工程课程设计计算书样本
路基路面工程课程设计计算书( 第一组) 班级: 姓名: 学号: 一、沥青路面设计 1.轴载换算
（1）以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 表一 （2）以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 表二
已知设计年限内交通量平均增长率%8=r 该道路为高速公路, 其设计年限15=t 。 设该高速公路为双向四车道, 取车道系数45.0=η, 则 ( 1) 以弯沉值及沥青层的层底弯拉应力为设计指标时 61511019.345.014.71636508 .0]1)08.01[(365]1)1[(?=???-+=???-+=ηN r r N t e 次 ( 2) 以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时 6152 1042.245.049.54236508 .0]1)08.01[(365]1)1[(?=???-+=???-+=ηN r r N t e 次 2.初拟结构组合和材料选取 ( 1) 由以上计算结果得, 设计年限线内一个车道上的累计标准轴次为319万次, 属中等交通, 给出以下两种组合方案 方案一: ①路面结构采用沥青混凝土( 厚18cm) , 基层采用水泥碎石( 厚38cm) , 底基层采用水泥石灰沙砾土( 厚度待定) , 以水泥石灰沙砾土为设计层。 ②采用三层式沥青面层, 表面采用细粒式沥青混凝土( 厚4cm) , 中面层采用中粒式沥青混凝土( 厚6cm) , 下面层采用粗粒式沥青混凝土( 厚8cm) 方案二: ①路面结构采用沥青混凝土( 厚27cm) , 基层采用水泥砂砾( 厚度待定) , 底基层采用级配沙砾( 厚18cm) , 以水泥稳定砂砾为