《路基工程》課程設(shè)計(jì)報(bào)告（附cad圖）

1、?路基工程?課程設(shè)計(jì)報(bào)告 姓 名：何 芳 東學(xué) 號(hào)：20030511 班 級(jí)：0318班指導(dǎo)老師：蘇 謙二oo六年十二月 目 錄一、設(shè)計(jì)資料 3二、說 明 書 3三、計(jì) 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(jì)圖紙 12一 、設(shè)計(jì)資料某級(jí)重型雙線鐵路，旅客列車設(shè)計(jì)行車速度140km/h，K2+500K3+500段路堤處于直線地段，根據(jù)實(shí)際情況，需設(shè)置重力式擋土墻。設(shè)計(jì)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(fēng)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(jì)說明書1、依據(jù)?鐵路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng) 目尺 寸擬定依據(jù)雙線鐵路線間距4.0 m課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P12路基面寬度11.2 m課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P12道床厚度0.3 m課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P12道床頂面寬度3.4 m課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P12道床邊坡坡率課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jì)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(shí)定換算土柱計(jì)算示意圖如圖一所示。查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jì)指導(dǎo)書P13校正，取a=3.3 m，ho=3.2 m。換算土柱高度及分布計(jì)算圖示如圖二：圖二 換算土柱高度及分布計(jì)算圖示3、擋土墻尺寸的初步擬定本設(shè)計(jì)采用重力式仰斜擋土墻，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，初步擬定各項(xiàng)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(jì)計(jì)算書1、擋土墻墻背填料及荷載的主動(dòng)土壓力作用在擋土墻墻背的主動(dòng)土壓力，按庫侖主動(dòng)土壓力公式計(jì)算。查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，可得以下計(jì)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(shí)tan0.25，0.24498。a=2 m，b

4、=3 m結(jié)合以上數(shù)據(jù)，編程計(jì)算可知本設(shè)計(jì)按第6種情況在第一個(gè)土柱前計(jì)算，同時(shí)可得： Ea88手算以題號(hào)7為例與題號(hào)6比擬，具體計(jì)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(dòng)穩(wěn)定系數(shù)非浸水Kc=且，抗滑動(dòng)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(yīng)力 0.05529= 5、擋土墻截面強(qiáng)度檢算如右圖所示，選取薄弱截面11進(jìn)行檢算：法向應(yīng)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(jí)采用C20； kPa 1.361007930 kPa法向應(yīng)力及偏心距符合標(biāo)準(zhǔn)要求。剪應(yīng)力檢算重力式擋土墻只檢算水平剪應(yīng)力對(duì)11截面的水平方向進(jìn)行剪應(yīng)力檢算時(shí)，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(yīng)力符合標(biāo)準(zhǔn)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)TB10025-2001，中國鐵道出版社，2002；3 鐵路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)TB10001-2005，中國鐵道出版社，2005；4 鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè) 路基。鐵道部第一

7、勘測(cè)設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)穩(wěn)定性1.3Kc=Kc1.8 滿足要求。1.8) cout 抗滑動(dòng)穩(wěn)定性Kc=Kc1.8 不滿足要求(偏大)。endl;else if(Kc1.3) cout 抗滑動(dòng)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(yīng)力ps1=ps1kPa 墻踵壓應(yīng)力ps2=ps2kPaendl;if(ps17800&ps27800) cout 擋土墻基底壓應(yīng)力滿足要求。endl;else cout擋土墻基底壓應(yīng)力不滿足要求。endl;/基底剪應(yīng)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