12級(jí)路橋公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Tech ni calCollegeofWaterResourcesa ndHydroPower程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課題名稱路基路面設(shè)計(jì)適用專業(yè)：道路橋梁工程技術(shù)指導(dǎo)老師：任務(wù)下達(dá)日期：201年月日設(shè)計(jì)完成日期：201年月日水利建筑工程系一、設(shè)計(jì)目的公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)是對(duì)路基路面工程課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充和深化，通過設(shè)計(jì)讓學(xué)生可以更加切合實(shí)際地和靈活地掌握路基路面的基本理論，設(shè)計(jì)理論體系，加深對(duì)路基 路面設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)內(nèi)容的理解，進(jìn)而提高和培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程實(shí)際問題的能力。課程設(shè)計(jì)分路基驗(yàn)算和交通量分析兩部分內(nèi)容。以教師提供的設(shè)計(jì)資料為主，學(xué)生 在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資

2、料的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地質(zhì)條件、水文條件以及給定的 交通條件，擬定路基路面的設(shè)計(jì)方案，對(duì)路基的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析、路面設(shè)計(jì)方案進(jìn) 行必選。課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)計(jì)算條理清晰，計(jì)算的方法和結(jié)果能符合我國(guó)現(xiàn)階段路基路 面設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作為道路橋梁工程技術(shù)教學(xué)的重要組成部分，是對(duì)路基路面工程課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充和深化，通過課程設(shè)計(jì)，要達(dá)到以下目的：1深化對(duì)路基路面工程基本理論的理解2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力3、了解路基路面工程設(shè)計(jì)流程，熟知路面結(jié)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、適用條件。4、提高和加強(qiáng)設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖及編制說明書的基本技能。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、

3、路堤咼邊坡穩(wěn)定性分析。2、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。3、水泥混凝土路面和瀝青路面方案比選。4、路面交通量分析。三、設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)步驟（一）任務(wù)一：邊坡穩(wěn)定性分析現(xiàn)有一高路堤，頂寬 8.5m,高25m,填料的容重丫 =19.2KN/m,單位粘聚力c=42.5Pa,內(nèi)摩擦角0 =15° ,初定邊坡：路堤上部 8m,坡率為1: 1.5，下部17m坡率為1:1.75。分別用圖解法和表解法 進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。安全經(jīng)濟(jì)抗滑穩(wěn)定性系數(shù)取1.25 1.50。采用表解法：計(jì)算平均坡度i ；邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算的 A和B值表教材表3-3如下表所示：邊坡坡度（1: m）滑動(dòng)圓弧中心OO2QO4QABABAB

4、ABAB1： 1.51: 1.75c穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式：f A h B，以平均坡度用直線內(nèi)插法查上表，并計(jì)算匯總?cè)缦?OQQQQABK由上表求得Kmin檢核該邊坡坡度是否滿足邊坡穩(wěn)定要求。（二）任務(wù)二：擋土墻穩(wěn)定性分析某二級(jí)公路，路基寬 12m擬設(shè)計(jì)一段路堤擋土墻，進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。計(jì)算資料1、 墻身構(gòu)造：擬采用漿砌片石重力式路堤墻，見下圖。墻高H=8m填土高a=3m填土邊坡1:1.5( 3 =33° 41')，墻背俯斜，傾角a =18° 26' (1:0.33 )，墻身分段長(zhǎng)度10m初擬墻頂寬b1=1m,墻底寬B=3.19m。2、車輛荷載：二級(jí)荷載3cp3、 填

5、料：砂土，容重 丫 =18kN/m3，計(jì)算內(nèi)摩擦角$ =35。，填料與墻背的摩擦角S =。24、 地基情況：中密礫石土，地基承載力抗力f=500kPa，基底摩擦系數(shù) 卩=0.5。5、墻身材料：10#漿砌片石，砌體容重 丫 a=22kN/m3，容許壓應(yīng)力力r a=1250kPa,容許剪應(yīng)力力t=175kPa。6、基底傾斜 1 : 5 ( ： 0 =11018)。7、抗滑穩(wěn)定性系數(shù)、抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)、偏心距和基地應(yīng)力容許值請(qǐng)參見教材第六章第節(jié)。b0.5 一一穩(wěn)定性驗(yàn)算：經(jīng)計(jì)算擋土墻自重h及墻重G對(duì)墻趾的力臂為 軒 250.2KN，Z.15m ；E=216.2KN；Ex =j175.1KNk)1EY

6、Ex對(duì)墻趾的力臂Z1、抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算Gcosa0 +E$i n(¥ +p +叫-126.L0ZIKC =E cos + 右H看抗滑穩(wěn)定性系數(shù)是否滿足要求2、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算因基底傾斜，土壓力對(duì)墻趾的力臂改為:1: 5ZY1 =ZY _Bpg：ZX1 =Zx； wWZwEyZy1K00,4-aHBGsin%丫 ：寸墻趾的力臂ZyIm。OEX ZX1看抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)是否滿足要求。3、基底應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算B r B M d B GZw + EyZy1 - EX ZX1 eZn :22Nd2G Ey看e與旦的大小關(guān)系，進(jìn)而計(jì)算基地應(yīng)力，詳情請(qǐng)參見教材第六章第三節(jié)。2看偏心距和基地應(yīng)力是否滿

7、足要求。值得注意的是，當(dāng)計(jì)算出最小應(yīng)力出現(xiàn)負(fù)值時(shí)則是拉應(yīng)力，但實(shí)際當(dāng)中基底不會(huì)有拉應(yīng)力，故最小基底壓應(yīng)力為零。（三）任務(wù)三：水泥混凝土路面與瀝青路面方案比選設(shè)計(jì)資料：江西省西部某城郊經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，公路自然區(qū)劃：IV-7區(qū)，土組類型：粘質(zhì)土，土基回彈模量提高系數(shù)：23.0%，土基回彈模量：E0=49.2MPa,路基干濕狀態(tài)：干燥狀態(tài)，土基土質(zhì)稠度:Wc=1.10。試從路面基層，底基層的材料和路面面層的材料兩方面進(jìn)行水泥混凝土路面和瀝青路面 的比選論證。（四）任務(wù)四：路面交通量分析III1區(qū)某一級(jí)公路擬建水泥混凝土路面，設(shè)計(jì)為四車道，路基寬42.5米，行車道寬15米，中間設(shè)隔離帶。經(jīng)交通調(diào)查，設(shè)計(jì)車

8、道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為703次/日，交通量年增長(zhǎng)率為5%試進(jìn)行交通量分析。（一級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)為二級(jí)，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取 0.20）交通量分析方法1、確定交通量車道分配系數(shù)。交通量車道分配系數(shù)單向車道數(shù)123> 4車道分配系數(shù)1.00.81.0O 60.80.5 0.752、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率，可按公路等級(jí)和功能以及所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和交通發(fā)展情況，通過調(diào)查分析，預(yù)估設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的交通增長(zhǎng)量，確定交通量年平均增長(zhǎng)率gr。M x (1 + grY 1 x3653、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按下式

9、計(jì)算 確定。gr式中：2標(biāo)準(zhǔn)軸載日累計(jì)作用次數(shù)；NS標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)；t 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；gr 交通量年平均增長(zhǎng)率；n 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，按4中表選用。4、車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17 0.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬7m0.34 0. 39行車道寬W 7m0. 540.62注：車道或行車道寬或者交通量較大時(shí)，取高值；反之，取低值。四、設(shè)計(jì)成果提交及要求（一）內(nèi)容：1開題報(bào)告。（手寫300字以上）2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。3、擋土墻抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性、基底應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算計(jì)算書。4、水泥混凝土路面和瀝青路面方案比選報(bào)告。5、路面交通量分

10、析書。6、課程設(shè)計(jì)總結(jié)。（手寫1000字以上）（二）設(shè)計(jì)成果書的基本要求1、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求論證清楚、有理有據(jù)；書寫工整，文字表達(dá)簡(jiǎn)明完整，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠, 內(nèi)容方法恰當(dāng)。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括：設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)目的、基礎(chǔ)背景資料、分析計(jì)算過程、設(shè) 計(jì)依據(jù)及方案等。2、水泥混凝土路面和瀝青路面方案比選報(bào)告比選報(bào)告應(yīng)依據(jù)充分、思路清晰，根據(jù)實(shí)際情況從多個(gè)方面因地制宜全面長(zhǎng)遠(yuǎn) 考慮，最終給出明確結(jié)論和設(shè)計(jì)方案。3、路面交通量分析書應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，根據(jù)實(shí)際交通條件針對(duì)水泥路面和瀝青路面進(jìn)行交通量分析，得 出準(zhǔn)確結(jié)論進(jìn)行交通等級(jí)劃分。4、設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)內(nèi)容整理完畢，應(yīng)裝訂成冊(cè)，并制作學(xué)院規(guī)定封面。五、設(shè)計(jì)依據(jù)及參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱要求和公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)任務(wù)書安排完成本課程設(shè)計(jì)。主要參考文獻(xiàn)如下：2009年7月（教材）2001年5月1、李維勛，路基路面工程，機(jī)械工業(yè)出版社,2、鄧學(xué)鈞路基路面工程人民交通出版社,3、 公路設(shè)計(jì)手冊(cè)，人民交通出版社，20064、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003 )5、 公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD4013-2002)6、公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD50-2006)7、公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD30-2004)六、成績(jī)?cè)u(píng)定1、課程設(shè)計(jì)成績(jī)