路基路面课程设计63035Word格式文档下载.docx
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因为
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:
(2)验算破裂面是否交于荷载范围内
破裂砌体长度:
车辆荷载分布宽度:
所以,即破裂面交于荷载范围内,符合设计。
墙高5m,按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法,计算附加荷载强度:
根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部压力计算公式
基地倾斜,土压力对墙趾力臂
7.稳定性验算
(1)抗滑动稳定性验算
墙身体积计算:
墙身自重计算:
,,
抗滑稳定性验算:
墙身自重力臂计算:
抗滑稳定系数:
满足要求。
(2)抗倾覆稳定性验算
抗倾覆稳定系数:
满足要求。
(3)基底合力偏心距验算
至墙趾A的距离
基底合力偏心距
(4)地基承载力验算
一、沥青路面设计
广东某地区地区(IV区)某新建双向4车道一级公路,拟采用沥青混凝土路面,路基土为高液限粘土,地下水位为-1m,路基填土高度,预计通车初每日双向混合交通量组成及交通量如下表:
汽车车型
日交通量(辆/d)
解放CA10B
1137
黄河JN150
720
长征CZ160
337
东风SP9250
350
北京BJ130
1037
上海SH130
137
小汽车
100
预计年平均交通量增长率为7%;
沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。
(1)轴载分析
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载
当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用计算(小于25的轴载不计),计算结果下列表所示:
轴载换算结果汇总表(以弯沉为标准时)
车型
解放前轴
CA10B后轴
/
1
黄河前轴
JN150后轴
长征前轴
CZ160后轴
东风前轴
SP9250后轴
北京前轴
BJ130后轴
上海前轴
SH130后轴
一级公路沥青路面的设计年限为15年,双向四车道的车道系数0.45则设计使用期累计当量轴次为:
当验算半刚性基层层底拉应力时:
各级轴载(轴载小于50KN的不计)
上海前轴
332
则用半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为:
(2)确定路面等级和面层类型
根据“沥规”并结合上面的计算,确定路面等级为高级路面;
面层类型为沥青混凝土。
(1)确定路基的干湿类型:
该路处于IV区,路槽底距地下水位高度平均为,查表可知此高度高于,属于干燥路基。
(2)确定路基的平均稠度:
查表可知路基平均稠度介于和之间,取。
(3)查表可得土基的回弹模量。
(1)拟定路面结构组合方案
经计算,路基设计使用年限内一个车道上累计标准轴载次为次左右,查表可得路面为高级路面,面层宜选择沥青混凝土,又由于该路为一级公路,因此采用双层式结构。
(2)拟定路面结构层的厚度
表面层采用4cm厚细粒式密集配沥青混凝土,下面层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土。
由于沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应,基层和底基层分别采用刚度较高、水稳定性好的石灰粉煤灰稳定碎石基层(厚20cm)和石灰稳定土底基层(厚度待计算确定)。
(3)各层材料设计参数
土基及路面材料的回弹模量及各强度值列于下表中
材料名称
抗压回弹模(MPa)
劈裂强度(MPa)
20
15
细粒试沥青混泥土
1400
2000
1.4
中粒试沥青混泥土
1200
1800
粗粒试沥青混泥土
1000
0.8
两灰碎石
1500
石灰土
550
土基
27
-
(1)计算设计弯沉值
一级公路,取,面层为沥青混凝土,取,半刚性基层、底基层总厚度大于20cm,取。
设计弯沉:
计算各层材料的容许层底拉应力:
细粒式密集配沥青混凝土:
中粒式密集配沥青混凝土:
粗粒式密集配沥青混凝土:
两灰碎石:
石灰土:
设计参数汇总表
厚度(cm)
20℃抗压模量(MPa)
15℃抗压模量(MPa)
容许拉应力(MPa)
细粒式沥青混凝土
4
中粒式沥青混凝土
5
粗粒式沥青混凝土
6
两灰碎石
22
23
-
34
采用HPDS2003A公路路面设计程序计算结果:
公路等级:
一级公路
新建路面的层数:
标准轴载:
BZZ-100
路面设计弯沉值:
26.5(0.01mm)
路面设计层层位:
设计层最小厚度:
15cm
按设计弯沉值计算设计层厚度:
LD=26.5(0.01mm)
H(5)=20cmLS=27.8(0.01mm)
H(5)=25cmLS=25.5(0.01mm)
H(5)=22.8cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H(5)=22.8cm(第1层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=22.8cm(第2层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=22.8cm(第3层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=22.8cm(第4层底面拉应力验算满足要求)
H(5)=22.8cm(第5层底面拉应力验算满足要求)
(2)路面设计层厚度:
H(5)=22.8cm(同时考虑弯沉和拉应力)
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4cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土6cm
石灰粉煤灰碎石22cm
石灰土23cm
土基
三、水泥混凝土路面设计
广州郊区(IV区)某新建双向2车道二级公路,拟采用水泥混凝土路面,行车道宽度为9m。
路基土为中液限粘土,地下水位为-,路基填土高度,预计通车初每日双向混合交通量组成及交通量如下表:
437
737
637
837
2.可靠度设计标准及变异系数范围、可靠度系数的选用
公路技术等级
安全等级
二级
设计基准期(a)
30
目标可靠度(%)
90
目标可靠指标
变异水平等级
低-中
可靠度系数
3.标准轴载作用次数的换算
计算设计使用年限内的标准轴载累计作用次数,轴载换算的计算公式为:
轴载换算结果表
轴型
轴-轮型系数
单轴单轮
单轴双轮
双轴双轮
按规范查表得:
交通等级为重,水泥混凝土路面的设计基准期为30年,安全等级为二级,临界荷载处的车轮轮迹横向分布系数=0.22。
设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为:
属于重交通等级
普通混凝土设计弯拉强度()
钢纤维混凝土设计弯拉强度()
该路处于IV区,路槽底距地下水位高度平均为,查表可知此高度在范围内,属于中湿路基。
(3)查表可得土基的回弹模量
5.结构组合设计
(1)选择面层类型及厚度
查表得相应于安全等级二级的变异水平为中级。
查表得初拟普通混凝土面层厚度为0.24m;
排水基层选用多孔隙水泥碎石,厚0.12m。
底基层采用水泥稳定粒料,厚0.2m;
垫层为0.15m石灰粉煤灰土,普通混凝土板的平面尺寸为宽,长。
纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。
(2)路肩及路面排水设计
路肩采用混凝土面层,其厚度与行车道面层相同,集成宽度与路基宽度相同。
行车道路面设置为双向横坡,坡度为1%--2%,路肩辅面的横向坡度值宜比行车道路面的横坡值大1%—2%
(3)路面材料参数确定
混凝
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