路基路面课程设计任务书指导书.doc

大连民族学院土木建筑工程学院土木工程专业交通土建方向课程设计任务书与指导书（路基路面工程）土木建筑工程系2023年10月路基路面工程课程设计任务书与指导书一课程设计目的和规定课程设计是本门课程教学中的重要环节。通过课程设计学生可以巩固及综合所学知识，并进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，为毕业设计打好坚实的基础。规定学生在指导教师的指导下独立完毕设计。说明书笔迹工整图纸清楚。二路基工程课程设计（一） 任务书1 题目：重力式挡土墙设计2 设计资料 公路所在地为季节性冰冻地区，冬季最低气温26，最大冻深1.6m。 设计荷载汽20，验算荷载挂100。某城市郊区某二级公路，路基宽8.5m，双车道路面，其中K0+007K0+027需设计路堤式挡土墙，分段长度为 10m，端部设锥形护坡。规定设立普通重力式挡墙，墙身及基础采用浆砌片石（250#片石，50#砂浆），采用浆砌片石扩大基础（基础埋深为地面下 1m），墙身断面建议如图 1所示。各设计参数分别为：30， 15， 2148， 0543， 砌体2.2t/m3=22KN/ m3，填土1.8t/ m3 =18KN/ m3，先考虑浆砌片石基础直接砌筑在压实地基上0.4，若验算无法通过可再考虑如图所示的在浆砌片石基础下填砂砾层，此时取0.6，地基承载应力标准值为fk=45t/ m3=450KN/ m3，圬工砌体的极限抗压强度为 700KN/ m3、极限抗弯拉强度为 110KN/ m3、极限抗剪切强度为 80KN/ m3。3.设计任务1、挡土墙类型的选择（选择两套方案，其中要有一种为衡重式挡土墙）2、根据具体情况选择拟定你认为较合理的墙身断面构造与尺寸； 3、进行土压力计算； 4、进行强体抗滑及抗倾覆稳定性验算； 5、进行基底应力及合力偏心距验算； 6、进行墙身断面强度验算； 7、画出纵断面布置图、平面图及挡墙横断面图； 8、进行工程数量计算（可略而不做）。9、对材料、施工等注意事项的说明成果 具体的设计计算说明书 挡土墙布置图（二） 做法指导1 挡土墙类型的选择根据挡土墙的用途、地形、地质情况、墙身材料、技术经济等拟定挡土墙的类型。2 挡土墙的设计（一般重力式挡土墙为例） 车辆荷载的计算a 汽20计算破裂棱体的宽度B0（不计车辆荷载的作用）计算纵向分布长度L计算B0L内，车辆总重Q则h0=b 挂100按规范规定计算 积极土压力计算a 求破裂角：先假设破裂面位置，用相应公式计算，再验证。b 求积极土压力系数，根据破裂面所处位置，选择公式计算。c 求积极土压力及作用点位置 设计挡土墙断面a 选择挡土墙断面形式（根据地形地质等情况）经试算初步拟定顶宽，计算墙身重及其力臂。b 验算：抗滑稳定性抗倾稳定性基底应力及合力偏心距墙身截面强度。c 根据验算结果及技术经济比较，调整截面尺寸，并采用相应措施，最终拟定挡土墙截面尺寸。 挡土墙排水设计为疏干墙后土体防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力及冻胀压力等，应采用相应的措施，进行排水设计。例如设立泄水孔不透水层排水沟等。 挡土墙分段为避免地基不均匀沉陷引起墙身开裂，应根据地质条件的变异和墙高截面变化情况设立沉降缝；为防止污工砌体因自身材料及环境因素影响产生的开裂，应设立伸缩缝。设计时可1015m设立一道缝，兼起两缝的作用，从而将挡土墙提成若干段。3 挡土墙布置图可在附图上进行。在纵断面上画出挡土墙正面图，在横断面上画出挡土墙的横断图，并标出具体内容。4 对材料施工方法及图中无法表达的内容注意事项等用文字加以说明。三路面工程课程设计（一） 任务书1 题目：3某公路行车道路面设计2 设计资料 该公路长10Km（K0+000K10+000）,路基宽21m,路肩宽22.5m中央带2m,纵坡2.5%。 路基状况K0+000K5+000段为砂性土，地下水埋深1.2m，路基填土平均高度1m。K5+000K10+000段为粘性土，地下水埋深2.5m平均填土高1.5m。 交通资料：经观测近期日交通量如下(自定)，以下参数供参考。交通量调查：（参考）, 车型解放CA10B黄河JN150沃尔沃N8648尼桑CK20L交通SH141东风EQ140切贝尔D420交通量注：车辆类型、交通量和交通量增长率（r=7%）自己拟定 筑路材料沿线有筑路用各种材料 其它有关资料a 几种矿料的级配组成表一b 符合规定的沥青混合料矿料级配表二c 沥青混合料马歇尔实验数据表三3原有路面结构和路基状况调查：（参考）路面结构为：沥青表面处治、碎石灰土基层、天然沙砾垫层。）（）、沿线土质为粘质土，液限含水量，塑限含水量8，本地数年平均冻土深米。（）、K0+000k10+000，路槽底下范围内平均含水量，（每米测一点）强度测定：对00005000段，在秋季用测定的弯沉值为，（）材料调查：沿线可供应各种砂石料、并有矿渣、炉渣、水泥、石灰、沥青等多种筑路材料。3 设计内容 K0+000K5+000段沥青路面设计，涉及：a 路面结构层次组合b 各结构层厚度拟定与计算c 面层材料配合比设计（设计一种既可）d 各种材料用量计算 K5+000K10+000段刚性路面结构设计，涉及：a 基础及结构设计b 板厚及板平面尺寸拟定c 配筋设计d 各种材料用量计算4 设计成果 具体的设计计算说明书（涉及图表、曲线） 路面材料用量汇总表（二） 指导书1 沥青路面结构设计 路面结构层次组合为使整个路面结构既能承受行车荷载和自然因素的综合作用，又能发挥结构层的最大效能，在进行路面结构组合设计中，必须考虑到：适应行车荷载作用的规定，在各种自然因素的作用下稳定、耐久及各结构层的特点。并按照面层耐久、基层坚实、土基稳定的规定，根据本地所产材料及以往筑路经验，合理选择材料，设计几种路面结构，并进行综合比较。 根据各种材料最小厚度的规定及以往经验初步拟定n-2个层次的厚度，按弯沉标准计算剩下一层的厚度，对于沥青砼面层及整体性材料基层进行拉应力验算，不满足规定要调整结构层厚度或重新设计结构层，并满足最小防冻厚度的规定。 面层材料配合比设计用图解法或解析法求出满足混合料级配的各种矿料比例，计算混合料的级配组成，并画出级配曲线，根据马歇尔实验结果，拟定沥青的最佳用量。 按混合料配合比计算并记录各种材料用量2 水泥砼路面结构设计 基础的结构设计为减小路基顶面的压应力，以及防唧泥冰冻及土基的不均匀沉陷等，水泥砼板的基础必须有足够的强度、刚度及稳定性，理论计算和实践都已证明，采用整体性好的材料修筑基层，可保证砼路面良好的使用特性和延长使用寿命。常用的基层材料有水泥稳定类、石灰稳定类等，可单层或多层，并规定基层顶面当量回弹模量不低于规范规定值。 板厚及板的平面尺寸的拟定砼板一般采用矩形，其宽度可按路面宽及每个车道宽而定，一般不大于4.5m，其长度应根据本地气候条件（考虑温度应力）板厚及以往经验拟定，最大不超过6m。厚度通过计算拟定，最小厚度为18Cm。拟定板厚的具体环节：a 记录交通资料拟定交通等级b 拟定有关设计资料c 计算基层顶面的当量回弹模量d 计算荷载疲劳应力rpe 计算温度疲劳应力rtf 检查 接缝设计为减小伸缩变形和翘曲变形受到约束而产生的内应力，使接缝提供足够的传荷能力，并满足施工的规定，要进行接缝设计，拟定接缝的位置，接缝的类型构造等，一般可按规范规定解决。 配筋设计一般可按规范规定或以往设计经验在相应位置配置钢筋。 砼配合比及工程量计算（本设计记录砼用量即可）几种矿料的级配组成 表一矿料名称 通过下列筛孔（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矿纷10099.799.496.283.7 规范规定的沥青混合料（AK13A）级配组成范围 表二混合料类型通过下列筛孔（方孔）的百分率（%）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.074AK13A10090-10060-8030-5320-4015-3010-237-185-124-8沥青混合料马歇尔实验结果 表三沥青用量(油石比）密度(g/cm3）空隙率(%)稳定度(KN)饱和度(%)流值(1/100cm)4.5%2.3185.27.662185.0%2.3304.88.570205.5%2.3624.29.176256.0%2.3592.29.580356.5%2.3501.88.282407.0%2.3451.27.58643规范规定3-67.570-8520-40四、重要参考资料路基工程、路面工程、道路建筑材料、沥青路面设计规范、水泥砼路面设计规范；道路设计手册：路基、路面。