10級路基路面課程設(shè)計任務(wù)書指導書

1、大連民族學院土木建筑工程學院土木工程專業(yè)交通土建方向課程設(shè)計任務(wù)書與指導書（路基路面工程）土木建筑工程系2011年10月路基路面工程課程設(shè)計任務(wù)書與指導書一、課程設(shè)計目的和要求課程設(shè)計是本門課程教學中的重要環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計學生能夠鞏固及綜合所學知 識，并進一步提高學生分析問題、解決問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計打好堅實的基礎(chǔ)。要求 學生在指導教師的指導下獨立完成設(shè)計。說明書字跡工整圖紙清晰。二、路基工程課程設(shè)計（一） 任務(wù)書1. 題目：重力式擋土墻設(shè)計2. 設(shè)計資料 公路所在地為季節(jié)性冰凍地區(qū)，冬季最低氣溫一26C，最大凍深1.6m。 設(shè)計荷載汽一20,驗算荷載掛一100。某城市郊區(qū)某二級公路，路基

2、寬8.5m，雙車道路面，其中 K0+007K0+027需設(shè)計路堤式擋土墻，分段長度為10m，端部設(shè)錐形護坡。要求設(shè)置普通重力式擋墻，墻身及基礎(chǔ)采用漿砌片石（250#片石，50#砂漿），采用漿砌片石擴大基礎(chǔ)（基礎(chǔ)埋深為地面下 1m），墻身斷面建議如圖1所示。各設(shè)計參數(shù)分別為：© = 30 °,3 = 15°, a = 21 ° 48', a 0 = 5 ° 43', 丫 砌體=2.2t/m 3=22KN/m 3,丫填土 = 1.8t/m3=18KN/m 3,先考慮漿砌片石基礎(chǔ)直接砌筑在壓實地基上 卩=0.4,若驗算無 法通過可再考

3、慮如圖所示的在漿砌片石基礎(chǔ)下填砂礫層，此時取I = 0.6，地基承載應(yīng)力標準值為fk=45t/m 3=450KN/m 3,圬工砌體的極限抗壓強度為 700KN/m 3、極限抗彎拉強度 為110KN/m 3、極限抗剪切強度為 80KN/m 3。3. 設(shè)計任務(wù)1、擋土墻類型的選擇（選擇兩套方案，其中要有一種為衡重式擋土墻）2、根據(jù)具體情況選擇確定你認為較合理的墻身斷面構(gòu)造與尺寸；3、進行土壓力計算；4、進行強體抗滑及抗傾覆穩(wěn)定性驗算；5、進行基底應(yīng)力及合力偏心距驗算；6、進行墻身斷面強度驗算；7、畫出縱斷面布置圖、平面圖及擋墻橫斷面圖；&進行工程數(shù)量計算（可略而不做）。9、對材料、施工等注

4、意事項的說明成果 詳細的設(shè)計計算說明書 擋土墻布置圖（二） 做法指導1 .擋土墻類型的選擇根據(jù)擋土墻的用途、地形、地質(zhì)情況、墻身材料、技術(shù)經(jīng)濟等確定擋土墻的類型。2. 擋土墻的設(shè)計（一般重力式擋土墻為例） 車輛荷載的計算a. 汽一20計算破裂棱體的寬度 Be （不計車輛荷載的作用）計算縱向分布長度L計算BqX L內(nèi)，車輛總重刀Q貝 y hc=Qr B°Lb. 掛一100按規(guī)范規(guī)定計算 主動土壓力計算a. 求破裂角0 :先假設(shè)破裂面位置，用相應(yīng)公式計算，再驗證。b. 求主動土壓力系數(shù)，根據(jù)破裂面所處位置，選擇公式計算。c. 求主動土壓力及作用點位置 設(shè)計擋土墻斷面a. 選擇擋土墻斷面形

5、式（根據(jù)地形地質(zhì)等情況）經(jīng)試算初步確定頂寬，計 算墻身重及其力臂。b. 驗算：抗滑穩(wěn)定性、抗傾穩(wěn)定性、基底應(yīng)力及合力偏心距、墻身截面強 度。c. 根據(jù)驗算結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟比較，調(diào)整截面尺寸，并采取相應(yīng)措施，最終 確定擋土墻截面尺寸。 擋土墻排水設(shè)計為疏干墻后土體防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力及凍脹壓力等，應(yīng)采取相應(yīng)的措施， 進行排水設(shè)計。例如設(shè)置泄水孔、不透水層、排水 溝等。 擋土墻分段為避免地基不均勻沉陷引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高截面變化情況設(shè)置沉降縫；為防止污工砌體因自身材料及環(huán)境因素影響產(chǎn)生的開 裂，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。設(shè)計時可10 15m設(shè)置一道縫，兼起兩縫的作用，從而

6、將擋土墻分成若干段。3. 擋土墻布置圖可在附圖上進行。 在縱斷面上畫出擋土墻正面圖，在橫斷面上畫出擋土墻的橫斷圖，并標出詳細內(nèi)容。4. 對材料、施工方法及圖中無法表示的內(nèi)容、注意事項等用文字加以說明。三、路面工程課程設(shè)計（一） 任務(wù)書1. 題目：n 3某公路行車道路面設(shè)計2. 設(shè)計資料 該公路長10K（ K0+000K10+000）,路基寬21m,路肩寬2X 2.5m中央帶2m, 縱坡 a < 2.5%。 路基狀況K0+000K5+000段為砂性土，地下水埋深1.2m，路基填土平均高度1m=K5+000K10+000段為粘性土，地下水埋深 2.5m平均填土高1.5m。 交通資料：經(jīng)觀測近

7、期日交通量如下（自定），以下參數(shù)供參考。交通量調(diào)查：（參考）車型解放CA10B黃河JN150沃爾沃N8648尼桑CK20L父通SH141東風EQ140切貝爾D420交通量注：車輛類型、交通量和交通量增長率（r=7%）自己擬定筑路材料沿線有筑路用各種材料 其它有關(guān)資料a 幾種礦料的級配組成表一b 符合要求的瀝青混合料礦料級配表二c 瀝青混合料馬歇爾試驗數(shù)據(jù)表三3原有路面結(jié)構(gòu)和路基狀況調(diào)查： （參考）路面結(jié)構(gòu)為：3cm瀝青表面處治、20cm碎石灰土基層、20cm天然沙礫墊層。）（2）、沿線土質(zhì)為粘質(zhì)土，液限含水量w=30%，塑限含水量w=8%,當?shù)囟嗄昶骄鶅鐾辽?.9米。（3）、KO+OOO k1

8、O+OOO,路槽底下8 0 cm范圍內(nèi)平均含水量19.5%, 19. 8%,20.8%,21.2%,21.7%.21.6%,20%,19.6%（每200米測一點）3. 強度測定：對艮0+ 000-k 5+ 000段，在秋季用J N15 0測定的彎沉值為18 8,121,115,161,198,141,170,165,1 66,159,100,180,183,168,160,155, 136,179,181,182,（0.01mm）4. 材料調(diào)查：3. 沿線可供給各種砂石料、并有礦渣、爐渣、水泥、石灰、瀝青等多種筑 路材料。4. 設(shè)計內(nèi)容 K0+000K5+000段瀝青路面設(shè)計，包括：a. 路面

9、結(jié)構(gòu)層次組合b. 各結(jié)構(gòu)層厚度確定與計算c. 面層材料配合比設(shè)計（設(shè)計一種既可）d. 各種材料用量計算 K5+000K10+000段剛性路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括：a. 基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計b. 板厚及板平面尺寸確定c. 配筋設(shè)計d. 各種材料用量計算5. 設(shè)計成果 詳細的設(shè)計計算說明書（包括圖表、曲線） 路面材料用量匯總表（二） 指導書1. 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 路面結(jié)構(gòu)層次組合為使整個路面結(jié)構(gòu)既能承受行車荷載和自然因素的綜合作用,又能發(fā)揮結(jié)構(gòu)層的最大效能,在進行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計中,必須考慮到：適應(yīng)行車荷載作用的要求，在各種自然因素的作用下穩(wěn)定、耐久及各結(jié)構(gòu)層的特點。并按照面層耐久 、基層堅實、土基穩(wěn)定的要求

10、，根據(jù)當?shù)厮a(chǎn)材 料及以往筑路經(jīng)驗，合理選擇材料，設(shè)計幾種路面結(jié)構(gòu)，并進行綜合比 較。 根據(jù)各種材料最小厚度的要求及以往經(jīng)驗初步確定n-2個層次的厚度，按彎沉標準計算剩下一層的厚度，對于瀝青砼面層及整體性材料基層進 行拉應(yīng)力驗算，不滿足要求要調(diào)整結(jié)構(gòu)層厚度或重新設(shè)計結(jié)構(gòu)層，并滿 足最小防凍厚度的要求。 面層材料配合比設(shè)計用圖解法或解析法求出滿足混合料級配的各種礦料比例，計算混合料的 級配組成，并畫出級配曲線，根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果，確定瀝青的最佳用 量。 按混合料配合比計算并統(tǒng)計各種材料用量2. 水泥砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計為減小路基頂面的壓應(yīng)力，以及防唧泥冰凍及土基的不均勻沉陷等，水 泥砼

11、板的基礎(chǔ)必須有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性，理論計算和實踐都已證明，采用整體性好的材料修筑基層，可確保砼路面良好的使用特性和 延長使用壽命。常用的基層材料有水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類等，可單層或多層，并要求基層頂面當量回彈模量不低于規(guī)范規(guī)定值。 板厚及板的平面尺寸的確定砼板一般采用矩形，其寬度可按路面寬及每個車道寬而定，一般不大于4.5m，其長度應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂驐l件（考慮溫度應(yīng)力）板厚及以往經(jīng)驗確定，最大不超過6m厚度通過計算確定，最小厚度為18Cm確定板厚的具體步驟：a. 統(tǒng)計交通資料確定交通等級b. 確定有關(guān)設(shè)計資料c. 計算基層頂面的當量回彈模量d. 計算荷載疲勞應(yīng)力（T rpe. 計算溫度疲勞應(yīng)

12、力 T rtf .檢驗 r（；pr Tr）乞 fr 接縫設(shè)計為減小伸縮變形和翹曲變形受到約束而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使接縫提供足夠 的傳荷能力，并滿足施工的要求，要進行接縫設(shè)計，確定接縫的位置， 接縫的類型、構(gòu)造等，一般可按規(guī)范規(guī)定處理。 配筋設(shè)計一般可按規(guī)范規(guī)定或以往設(shè)計經(jīng)驗在相應(yīng)位置配置鋼筋。砼配合比及工程量計算（本設(shè)計統(tǒng)計砼用量即可）幾種礦料的級配組成表礦料 名稱通過下列篩孔（方孔）的百分率（%1613.29.54.752.361.180.60.30.150.074碎石110080.414.80.1碎石210098.881.918.52.62.0石屑10099.969.421.57.95.53.73.02.2砂10099.894.478.555.440.310.32.71.5礦紛10099.799.496.283.7規(guī)范規(guī)定的瀝青混合料（AK 13A）級配組成范圍表二混合料類型通過下列篩孔（方孔）的百分率（%1613.29.54.752.361.180.60.30.150.074AK 13A10090-10060-8030-5320-4015-3010-237-185-124-8瀝青混合料馬歇爾試驗結(jié)果表三瀝青用量（油 石比）密度(g/cm3)空隙率（%）穩(wěn)定度（KN）飽和度（%）流值(1/