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1、路基工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書題目： 路堤及支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書專業(yè)： 土木工程年級(jí)： 土木0804班學(xué)號(hào)： 08231106姓名： 梁霄目錄第一章 概述. 11、 設(shè)計(jì)任務(wù) 12、 基本資料 1第二章 路基斷面設(shè)計(jì). 31、 繪制設(shè)計(jì)斷面的地形圖 32、 橫斷面各部尺寸擬定 33、 路基面加寬量計(jì)算 44、 繪制路基橫斷面圖 4第三章 擋土墻設(shè)計(jì). 41、 路基面上的荷載 42、 擋土墻尺寸擬定 43、 庫(kù)倫土壓力計(jì)算 44、 擋土墻驗(yàn)算 65、 繪制擋土墻橫斷面圖 8第四章 排水措施及施工方法. 81、 綜合排水設(shè)施設(shè)計(jì) 82、 基床表層和基床底層及下部填土的填料選擇 93、 施工方法10第一章：概
2、述1、設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)某一級(jí)鐵路區(qū)間單線曲線地段路基橫斷面及路堤擋土墻。設(shè)計(jì)依鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005、鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 TB10025-2006及鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)-路基進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、基本資料：1)、場(chǎng)地地形圖及線路平面圖：2）、路基的基本資料： 、曲線半徑為5000米，設(shè)計(jì)斷面位于圓曲線地段； 、無(wú)地下水及地震影響； 、軌道類型：重型； 、設(shè)計(jì)斷面路肩標(biāo)高為195.0m； 、作用在路基面上的荷載按鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005確定； 、路基基底承載力滿足要求，不需另外驗(yàn)算（擋土墻基底承載力需檢算）。3）、施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況：、工程地質(zhì)情況
3、： 1號(hào)鉆孔柱狀剖面圖土層編號(hào)土的名稱土層頂面標(biāo)高m土層厚度m1殘積土187.552強(qiáng)風(fēng)化花崗巖182.5未鉆穿、水文地質(zhì)情況：年降水量200mm，不考慮地表水、地下水及凍深的影響。、地基允許承載力550kPa。4）、填土的物理力學(xué)性質(zhì)：土的名稱重度 kN/m3內(nèi)摩擦角 綜合內(nèi)摩擦 級(jí)配碎石2040殘積土1822355）、擋土墻的指標(biāo)： 、擋墻設(shè)置在坡腳右側(cè)，墻高6米，擋墻類型為重力式擋土墻，胸坡為1：0.05，背坡為1:0.25；、擋土墻材料的物理力學(xué)性質(zhì)：土的名稱重度kN/m3允許壓應(yīng)力kPa允許剪應(yīng)力kPa漿砌片石22.013002106）、降水量較小，排水溝按規(guī)范要求設(shè)計(jì)。第二章：路基
4、斷面設(shè)計(jì)1、繪制設(shè)計(jì)斷面的地形圖：2、橫斷面各部尺寸擬定：、路基面寬度：該路基位于一級(jí)鐵路區(qū)間單線曲線地段，軌道類型為重型，旅客列車設(shè)計(jì)行車速度為160Km/h.基床表層填料類型為級(jí)配碎石。查鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005，可得路基面寬度為7米。該曲線地段的半徑為5000米，其路基面外側(cè)加寬值取0.2米。且路基面形狀設(shè)計(jì)為三角形路拱，在路基的路拱高為0.15米。、路肩標(biāo)高：由基本資料已知為195米；線路中心線出的原地面高程為187.5米。、基床表層和基床底層的厚度： 對(duì)于時(shí)速不超過(guò)160Km/h的、級(jí)鐵路，鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005規(guī)定基床表層厚度為0.6m，底層厚
5、度為1.9m，基床總厚度為2.5m。基床厚度以路肩施工高程為計(jì)算起點(diǎn)。、換算土柱的寬度和高度：項(xiàng)目級(jí)鐵路/重型基床表層類型級(jí)配碎石換算土柱換算土柱寬度3.3m荷載強(qiáng)度60.3kPa重度換算土柱高度3.1m、邊坡坡度：由于在路基右側(cè)設(shè)置擋土墻，即路基左右兩側(cè)的邊坡高度不會(huì)超過(guò)12米，調(diào)料為殘積土，因此可設(shè)計(jì)邊坡坡度為1：1.5。3、路基面加寬量計(jì)算：路基面加寬見上述路基面寬度的設(shè)定。4、繪制路基橫斷面圖：見 CAD圖。第三章：擋土墻設(shè)計(jì)1、路基面上的載荷：路基面上的載荷等價(jià)于換算土柱，換算土柱如上述，寬度為3.3米，高度為3.1米，重度為。2、擋土墻尺寸擬定：設(shè)計(jì)已給出擋土墻的高度為6米，為仰斜
6、，其胸坡為1：0.05，背坡為1：0.25。現(xiàn)擬定擋土墻上面的寬度為6.2米，則由坡度和高度可計(jì)算出下面的寬度為5米。3、庫(kù)倫土壓力計(jì)算： 擋土墻身和路基斷面尺寸如圖所示：（1）、求破裂角：根據(jù)已知條件得： ；填土與墻背的摩擦角為填土的綜合內(nèi)摩擦角的一半，即17.5；土體內(nèi)摩擦角按高度進(jìn)行加權(quán)取平均值，基床填筑級(jí)配碎石，內(nèi)摩擦角為40，基床底填筑殘積土，內(nèi)摩擦角為22，則 ；。假設(shè)破裂面交于荷載分布范圍之內(nèi)，由公式： 其中，帶入負(fù)值帶入數(shù)值計(jì)算得： 、。由公式，得 ；校核假定： ，；即： ，故破裂面交于荷載分布范圍內(nèi)，與假設(shè)符合。（2）、求土壓力系數(shù)、土壓力及土壓力作用點(diǎn)：，填土的重度按破裂面
7、范圍內(nèi)土體的面積進(jìn)行加權(quán)，其中，基床土及換算土柱的面積為22.1535,重度為20KN/;基床下土體的面積為44.2015，重度為18KN/： ， ， ，；，；，。4、擋土墻檢算：擋土墻的重量， （1）、抗滑穩(wěn)定檢算：，滿足（2）、抗傾覆穩(wěn)定檢算：，滿足（3）、擋土墻基底合力偏心距及基底應(yīng)力檢算：，,其中，則（4）、擋土墻槍身H/2截面強(qiáng)度檢算：、法向應(yīng)力：，合力在中心線右側(cè)，則。 、剪應(yīng)力：。因此，所擬定的擋土墻尺寸滿足穩(wěn)定要求。5、繪制擋土墻橫斷面圖：見CAD圖。第四章排水措施及施工方法1、綜合排水設(shè)施設(shè)計(jì)：根據(jù)當(dāng)?shù)啬昶骄邓?00mm，降水量較小，排水溝僅按規(guī)范要求設(shè)計(jì)。 由路基橫斷面
8、圖可知，路基所處地段地面橫坡較陡，則排水溝應(yīng)設(shè)置與地面迎水一側(cè)。根據(jù)鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005規(guī)定： 當(dāng)不需按流量計(jì)算時(shí)，排水溝常采用底寬0.4m，深度0.6m的梯形斷面，干旱少雨地區(qū)或硬質(zhì)巖石地段，深度可減至0.4m；根據(jù)需要，有時(shí)也可以采用矩形斷面。排水溝縱坡不應(yīng)小于2%，大于0.8%的地段，應(yīng)對(duì)水溝的溝身進(jìn)行加固，防止沖刷破壞。在水溝縱坡變化段、水溝彎曲段尤其注意，排水溝溝壁的邊坡率一般可采用1：1，細(xì)粒土和砂類土的地段宜采用1：11：1.5，詳細(xì)橫斷面圖見附件。2、基床表層和基床底層及下部填土的填料選擇：（1）、基床表層填料選擇：根據(jù)鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2
9、005，基床表層填筑A組填料，即級(jí)配良好的碎石，填料的最大粒徑不得大于150mm；填筑質(zhì)量要求其地基系數(shù)，孔隙率n28。（2）、基床底層填料選擇：根據(jù)鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005，基床底層選用B組填料，級(jí)配不好的碎石，填料的最大粒徑不得大于200mm，或攤鋪厚度的2/3；填筑質(zhì)量要求其地基系數(shù)，孔隙率n31。（3）、基床下部填土的填料選擇：根據(jù)鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10001-2005，基床下部就地取材，選用殘積土，填筑質(zhì)量要求其地基系數(shù)，相對(duì)密度。級(jí)配碎石填料的粒徑級(jí)配應(yīng)滿足下表的要求：級(jí)配碎石的粒徑級(jí)配范圍同時(shí)，基床采用的級(jí)配碎石要與上部道床碎石及下部填土之間的顆粒級(jí)配滿足匹
10、配要求：式中 較粗一層土的顆粒粒徑（mm），小于該粒徑的質(zhì)量占總質(zhì)量的15； 較細(xì)一層土的顆粒粒徑（mm），小于該粒徑的質(zhì)量占總質(zhì)量的85。4、 施工方法:碾壓試驗(yàn)基底處理取土分層布土攤鋪平整機(jī)械碾壓檢驗(yàn)簽證基面休整邊坡休整?？v向排水溝施工：施工準(zhǔn)備溝槽開挖墊層施工溝底鋪砌溝幫砌筑勾縫溝頂抹面收尾清理。地面排水溝在施工時(shí)要選好排水溝的方向，施工材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求； 排水工程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工。砂漿采用拌合機(jī)拌合，做到砌體砂漿飽滿，石料尺寸選配合理，強(qiáng)度滿足要求，石料顏色一致，勾縫采用凹縫，墻面平整、美觀。挖方段的天溝，以及路基填筑的臨時(shí)排水工程，盡量在雨季到來(lái)之前完成。排水溝的線形平直、圓順，排水溝的位置、坡度、長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求。如因縱坡過(guò)大致使水流速大于溝底、溝壁的容許沖刷流速時(shí)，對(duì)邊溝采取加固措施。水溝施工盡量避開雨季，防止地表水下滲?；鄄捎萌斯づ浜闲⌒蜋C(jī)具開挖，達(dá)到要求深度后，進(jìn)行基地檢驗(yàn)，驗(yàn)槽合格后分層夯填灰土墊層。做到路基成型一段，排水系統(tǒng)跟進(jìn)一段。所有漿砌排水設(shè)施的邊坡必須平整、穩(wěn)定，鋪砌背后及頂部與地層之間，認(rèn)真填塞、封嚴(yán)。10
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