《路基工程》課程設(shè)計報告（附cad圖）

1、?路基工程?課程設(shè)計報告 姓 名：何 芳 東學 號：20030511 班 級：0318班指導老師：蘇 謙二oo六年十二月 目 錄一、設(shè)計資料 3二、說 明 書 3三、計 算 書 5四、參考資料 8五、附 錄程序源代碼、流程圖 9六、設(shè)計圖紙 12一 、設(shè)計資料某級重型雙線鐵路，旅客列車設(shè)計行車速度140km/h，K2+500K3+500段路堤處于直線地段，根據(jù)實際情況，需設(shè)置重力式擋土墻。設(shè)計要求為：墻型為路堤墻，墻身材料為片石混凝土，墻后填料為不易風化塊石，墻高為8.5米，其中路堤墻設(shè)定擋墻上部有2米二、設(shè)計說明書1、依據(jù)?鐵路路基設(shè)計標準TB100012005?，確定雙線鐵路的線間距，并確

2、定路基各局部尺寸，如下表所示：項 目尺 寸擬定依據(jù)雙線鐵路線間距4.0 m課程設(shè)計指導書P12路基面寬度11.2 m課程設(shè)計指導書P12道床厚度0.3 m課程設(shè)計指導書P12道床頂面寬度3.4 m課程設(shè)計指導書P12道床邊坡坡率課程設(shè)計指導書P3邊坡高度10.5 m8.5 m邊坡坡度課本P 174表72備注：本設(shè)計中路基面為石質(zhì)材料，故可不設(shè)路拱。相關(guān)尺寸如圖一所示：圖一 路基尺寸示意圖2、換算土柱確實定換算土柱計算示意圖如圖一所示。查課程設(shè)計指導書可得以下資料：路基土重度19 kN/m，軌道靜荷載q160.3 kPa換算土柱寬度a=2.6+20.33.2 m列車豎向荷載為中活載，q146.6

3、7 kN/m換算土柱高度ho3.40 m根據(jù)課程設(shè)計指導書P13校正，取a=3.3 m，ho=3.2 m。換算土柱高度及分布計算圖示如圖二：圖二 換算土柱高度及分布計算圖示3、擋土墻尺寸的初步擬定本設(shè)計采用重力式仰斜擋土墻，根據(jù)標準要求，初步擬定各項此存如下所示：墻頂寬度1.0 墻背坡度墻胸坡度墻底寬度坡度備注：本墻為路堤墻，故可不作帽石。三、設(shè)計計算書1、擋土墻墻背填料及荷載的主動土壓力作用在擋土墻墻背的主動土壓力，按庫侖主動土壓力公式計算。查課程設(shè)計指導書，可得以下計算值：內(nèi)摩擦角45土與墻背間的摩擦角30；基地與地層間的摩擦系數(shù)f0.6；同時tan0.25，0.24498。a=2 m，b

4、=3 m結(jié)合以上數(shù)據(jù)，編程計算可知本設(shè)計按第6種情況在第一個土柱前計算，同時可得： Ea88手算以題號7為例與題號6比擬，具體計算過程如下：=+0.5235990.244979Ao=(a+H+2ho)(a+H)= 28.523.228.5Bo=ab+(b+K)ho+H(H+2a+2ho)tg=23+(3+1.95) 3.2+(8.5+22+23.2) =tg tg=/或0.406636不合題意，舍去atgtg=(0.70366260.25) =0.0781855Ea= a =190.078185543 =76.98782、墻身重力及位于擋土墻頂面上的恒載墻身重力G擋墻面積擋墻圬工的容重 BH+

5、bihi23 (查表，取片石混凝土的容重為23 kN/ m)=(10.2) 23=196.42 kN擋土墻頂面上的恒載為 03、基底的法向力及摩擦力NGEy196.4210.805 kNN=N kN4、擋土墻穩(wěn)定性檢算擋土墻沿基底的抗滑動穩(wěn)定系數(shù)非浸水Kc=且，抗滑動穩(wěn)定系數(shù)符合要求。擋土墻抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko=，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)符合要求。擋土墻基底合力的偏心距e=Zn基底壓應力 0.05529= 5、擋土墻截面強度檢算如右圖所示，選取薄弱截面11進行檢算：法向應力及偏心距檢算求得11截面以上的土壓力Exi和Eyi以及截面以上的墻身自重Gi，根據(jù)截面的寬度b，可得：N=Gi+Eyi=My=GiZE

6、yiZyi275Mo= ExiZyi=M=MyMo=Z=e=Z=混凝土等級采用C20； kPa 1.361007930 kPa法向應力及偏心距符合標準要求。剪應力檢算重力式擋土墻只檢算水平剪應力對11截面的水平方向進行剪應力檢算時，剪切面上的水平剪切力T等于11截面以上墻身所受的水平土壓力Exi，所以： kPa 剪應力符合標準要求。四、參考資料1 鐵道工程 郝瀛主編 鐵道工程，中國鐵道出版社，2000；2 鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計標準TB10025-2001，中國鐵道出版社，2002；3 鐵路路基設(shè)計標準TB10001-2005，中國鐵道出版社，2005；4 鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊 路基。鐵道部第一

7、勘測設(shè)計院。中國鐵道出版社，1995。五、附錄程序源代碼、流程圖#include #include using namespace std;/角度轉(zhuǎn)換double jdzh(double jd)double hd=0.00;hdreturn hd;void main()const phi=45.0,delta=22.5;double jd,alpha=14.036243,theta,tga=0.25,degree=0.0,a0,b0,c,w;double E,H,Ea=0.0,Ex,Ey,K0,Kc,A0,B0,G,f=0.6,Zg,Zx,Zy,My,M0,N,e,N1,X,Y,Zn;doub

8、le ps1,ps2,h1,h2,h3,ylH,yl0,NN,ss,a1,b1,H0;double b,K,lo,D,B,a,ho,t1,t2,t3,t4,bi,hi;double A00,B00,EE,w00;coutH0;couta;H=H0+a;coutlo;coutho;coutb;coutK;coutD;coutB;coutbi;couthi;t1=(b+K+H0/4)/H;t2=(b+K+H0/4+lo)/H;t3=(b+K+H0/4+lo+D)/H;t4=(b+K+H0/4+2*lo+D)/H;for(theta=alpha;theta90.0-phi;theta+=0.01)i

9、f(tan(jdzh(theta)t1&tan(theta)t2&tan(theta)t3&tan(theta)t4)A0=0.5*H*H; B0=0.5*a*b-2*lo*ho+0.5*H0*(H+a)*tga;w=19.0*(tan(jdzh(theta)*A0-B0);b0=90.0-theta-phi;c=theta+phi+delta-alpha;E=w*sin(jdzh(b0)/sin(jdzh(c);if (EEa)Ea=E; degree=theta;cout1、Ea=EakN 破裂面角度為：degreeendl;/抗滑動穩(wěn)定性Kc檢算Ex=Ea*cos(jdzh(delta-

10、alpha);Ey=Ea*sin(jdzh(delta-alpha);G=(bi*hi+B*H0)*23.0;N=G+Ey; Kc=N*f/Ex;cout Ex=ExkN Ey=EykN 抗滑力=N*fkN1.3&Kc1.8) cout2、抗滑動穩(wěn)定性1.3Kc=Kc1.8 滿足要求。1.8) cout 抗滑動穩(wěn)定性Kc=Kc1.8 不滿足要求(偏大)。endl;else if(Kc1.3) cout 抗滑動穩(wěn)定性Kc=KcKc1.3 不滿足要求(偏小)。1.5&K02.0) cout 抗傾覆穩(wěn)定性1.5K0=K02.0 滿足要求。endl;else if(K01.5) cout 抗傾覆穩(wěn)定性

11、K0=K01.5 不滿足要求(偏小)。2.0) cout 抗傾覆穩(wěn)定性K0=K02.0 不滿足要求(偏大)。endl;cout Zx=Zxm Zy=Zym Zg=Zgmendl;/擋土墻基底合力偏心距NN=G+Ey;Zn=(My-M0)/NN;e=(B+bi)/2.0-Zn;if(e0.3*B) cout3、偏心距 e=e 滿足要求。endl;else cout 偏心距e=e 不滿足要求。(B+bi)/6.0)ps1=2.0*N/(3.0*Zn);ps2=0;else if(e-(B+bi)/6.0)ps1=0;ps2=2.0*N/(3.0*(B+bi)-Zn);else ps1=N*(1+6*e/(B+bi)/(B+bi); ps2=N*(1-6*e/(B+bi)/(B+bi);cout 墻趾壓應力ps1=ps1kPa 墻踵壓應力ps2=ps2kPaendl;if(ps17800&ps27800) cout 擋土墻基底壓應力滿足要求。endl;else cout擋土墻基底壓應力不滿足要求。endl;/基底剪應力檢算A00=0.5*(H0-hi)*(H0-hi);B00=0.5*a*b+0.5*(H0-hi)*(H0-hi+2*a)*tga;w00=19.0*(tan(jdzh(theta)*A0-B0);EE=w00*sin(jdzh(b