重庆交通大学《路基路面工程》课程设计计算说明书

1挡土墙设计一、路线范围本设计为K5+150～K5+285路段的挡土墙设计。二、水文地质资料本路段为山岭重丘区二级公路改建工程，路基宽12米，中桩在原有旧路附近，地表为1-2米亚粘土覆盖层，其下为砂页互岩。设计荷载：汽-20，挂-100.三、平曲线要素1JD：（K4+946.44）hL35mR56m83º38'59(左)232402RLLqhh17.4430mqTanRRT2)(68.37mhLRL180116.76mRRRE2sec)(20.368m342268824RLRLRhh0.9083mLTJ219.98mhyLLL246.76m桩号4KTJDZH878.07桩号4KLZHHYh913.07桩号4KLHYYHy959.83桩号4KLYHHZh994.83桩号42KLHZQZ936.450桩号42KJQZJD946.442JD：（K5+051.87）hL35mR65m62º10'10（右）232402RLLqhh17.4577mqTanRRT2)(57.12mhLRL180105.53mRRRE2sec)(11.813m2342268824RLRLRhh0.7832mLTJ28.70mhyLLL235.53m桩号4KTJDZH994.75桩号5KLZHHYh029.75桩号5KLHYYHy065.28桩号5KLYHHZh100.28桩号52KLHZQZ047.515桩号52KJQZJD051.873JD：（K5+208.22）hL35mR60m87º30'15（右）232402RLLqhh17.4504mqTanRRT2)(75.70mhLRL180126.63mRRRE2sec)(24.238m342268824RLRLRhh0.8481mLTJ224.77mhyLLL256.63m桩号5KTJDZH135.52桩号5KLZHHYh167.52桩号5KLHYYHy224.15桩号5KLYHHZh259.15桩号52KLHZQZ195.835桩号52KJQZJD208.224JD：（K5+432.01）hL35mR61m83º41'39（左）232402RLLqhh17.4520mqTanRRT2)(72.83mhLRL180124.11mRRRE2sec)(22.007m342268824RLRLRhh0.8343mLTJ221.55m3hyLLL254.11m桩号5KTJDZH359.18桩号5KLZHHYh394.18桩号5KLHYYHy448.29桩号5KLYHHZh483.29桩号52KLHZQZ421.235桩号52KJQZJD432.01四、竖曲线要素%.%..i078010050455335851476076477因该段纵坡太小，故只设置变坡点，不设置竖曲线。桩号K5+150K5+167.5K5+180K5+195.82K5+203K5+224.14K5+240K5+259.14K5+267K5+285地面标高476.19475.97474.43469.62465.32473.59475.68475.97476.20474.97设计标高476.93476.95476.96476.97476.97476.99477.00477.02477.02477.04填挖高0.740.982.537.3511.653.401.323.430.822.07五、加宽超高取%2gi%3ji%ic852.bjma25.2mb5.7桩号K5+150K5+167.5K5+180K5+195.82K5+203K5+224.14K5+240K5+259.14K5+267K5+285加宽值1.252.52.52.52.52.51.37000超高值外0.130.350.350.350.350.350.16-0.13-0.13-0.13中0000000000内-0.22-0.61-0.61-0.61-0.61-0.61-0.26-0.13-0.13-0.13六、设计思路首先，通过计算和绘制路基横断面，初步确定在桩号K5+180～K5+240之间需要设置路基挡土墙。第二，考虑到地面形状和填挖方情况，本次设计可以选择路肩墙或路堤墙。第三，由于路肩墙比路堤墙更经济，而且工程量相对较小，所以本次设计选择路肩墙。第四，在山岭重丘区填料比较丰富，故本次设计选择重力式或者衡重式挡墙。第五，本次设计中路堤填方高度较大，大部分大于6m，故本次设计最后选择衡重式路肩墙。4七、挡土墙基础确定与断面尺寸设计首先、由规范确定埋深和襟边要求第二、初步拟定尺寸，进行验算，若不满足，则重新拟定直到合格。八、挡土墙验算衡重式挡土墙验算[执行标准：公路]计算项目：衡重式挡土墙5计算时间：2015-06-3021:23:59星期二------------------------------------------------------------------------原始条件:5墙身尺寸:墙身总高:15.500(m)上墙高:6.200(m)墙顶宽:1.000(m)台宽:2.080(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.400下墙背坡倾斜坡度:1:-0.250墙底倾斜坡率:0.000:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.500墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数:2.310系数αs:0.0020挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.500地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数10.0000.0002第1个:定位距离0.000(m)汽车-20级(计算荷载)第2个:定位距离0.000(m)挂车-100级(验算荷载)地面横坡角度:30.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)6挡墙分段长度:10.000(m)土压力起算点:从结构底面起算基础类型:换填土式基础换填部分尺寸:C=0.500(m),H=1.000(m)换填土内摩擦角:45.000(度)换填土平均容重:18.000(kN/m3)应力扩散角:30.000(度)换填土修正后承载力:800.000(kPa)换填土摩擦系数:0.500=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.000√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√=============================================[土压力计算]计算高度为15.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=0.000(度)汽车-20级(计算荷载)路基面总宽=0.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆1列布置宽度=0.000(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30030.0000.000022.3000.30030.0000.000030.5000.60060.0000.000042.3000.60060.0000.000050.5000.60060.0000.000062.3000.60060.0000.000布置宽度B0=0.000(m)分布长度L0=9.180(m)荷载值SG=0.000(kN)换算土柱高度h0=0.000(m)挂车-100级(验算荷载)路基面总宽=0.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=1.000(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.400(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆0列布置宽度=0.000(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:布置宽度B0=0.000(m)分布长度L0=10.180(m)荷载值SG=0.000(kN)7换算土柱高度h0=0.000(m)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：0.000(度)Ea=0.000(kN)Ex=0.000(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=0.000(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=0.000(度)第1破裂角=0.000(度)Ea=0.000(kN)Ex=0.000(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=0.000(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=14.036(度)汽车-20级(计算荷载)路基面总宽=0.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆1列布置宽度=0.000(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30030.0000.000022.3000.30030.0000.000030.5000.60060.0000.000042.3000.60060.0000.000050.5000.60060.0000.000062.3000.60060.0000.000布置宽度B0=0.000(m)分布长度L0=10.000(m)荷载值SG=0.000(kN)换算土柱高度h0=0.000(m)挂车-100级(验算荷载)路基面总宽=0.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=1.000(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.400(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆0列布置宽度=0.000(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:布置宽度B0=0.000(m)分布长度L0=15.000(m)荷载值SG=0.000(kN)换算土柱高度h0=0.000(m)按力多边形法计算得到:破裂角：14.036(度)Ea=0.000(kN)Ex=0.000(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=0.000(m)墙身截面积=60.791(m2)重量=1398.193(kN)衡重台上填料重(包括超载)=122.512(kN)重心坐标(3.347,-4.133)(相对于墙面坡上角点