路基工程課程設計計算書-路堤及支擋結構設計計算書.doc

路基工程課程設計計算書題目： 路堤及支擋結構設計計算書專業(yè)： 土木工程年級： 土木0804班學號： 08231106姓名： 梁霄目錄第一章 概述. 11、 設計任務 12、 基本資料 1第二章 路基斷面設計. 31、 繪制設計斷面的地形圖 32、 橫斷面各部尺寸擬定 33、 路基面加寬量計算 44、 繪制路基橫斷面圖 4第三章 擋土墻設計. 41、 路基面上的荷載 42、 擋土墻尺寸擬定 43、 庫倫土壓力計算 44、 擋土墻驗算 65、 繪制擋土墻橫斷面圖 8第四章 排水措施及施工方法. 81、 綜合排水設施設計 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：概述1、設計任務：設計某一級鐵路區(qū)間單線曲線地段路基橫斷面及路堤擋土墻。設計依鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005、鐵路路基支擋結構設計規(guī)范 TB10025-2006及鐵路工程設計技術手冊-路基進行設計。2、基本資料：1)、場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，設計斷面位于圓曲線地段； 、無地下水及地震影響； 、軌道類型：重型； 、設計斷面路肩標高為195.0m； 、作用在路基面上的荷載按鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005確定； 、路基基底承載力滿足要求，不需另外驗算（擋土墻基底承載力需檢算）。3）、施工場地的工程地質和水文地質情況：、工程地質情況： 1號鉆孔柱狀剖面圖土層編號土的名稱土層頂面標高m土層厚度m1殘積土187.552強風化花崗巖182.5未鉆穿、水文地質情況：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）、填土的物理力學性質：土的名稱重度 kN/m3內摩擦角 綜合內摩擦 級配碎石2040殘積土1822355）、擋土墻的指標： 、擋墻設置在坡腳右側，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性質：土的名稱重度kN/m3允許壓應力kPa允許剪應力kPa漿砌片石22.013002106）、降水量較小，排水溝按規(guī)范要求設計。第二章：路基斷面設計1、繪制設計斷面的地形圖：2、橫斷面各部尺寸擬定：、路基面寬度：該路基位于一級鐵路區(qū)間單線曲線地段，軌道類型為重型，旅客列車設計行車速度為160Km/h.基床表層填料類型為級配碎石。查鐵路路基設計規(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，其路基面外側加寬值取0.2米。且路基面形狀設計為三角形路拱，在路基的路拱高為0.15米。、路肩標高：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： 對于時速不超過160Km/h的、級鐵路，鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005規(guī)定基床表層厚度為0.6m，底層厚度為1.9m，基床總厚度為2.5m?；埠穸纫月芳缡┕じ叱虨橛嬎闫瘘c。、換算土柱的寬度和高度：項目級鐵路/重型基床表層類型級配碎石換算土柱換算土柱寬度3.3m荷載強度60.3kPa重度換算土柱高度3.1m、邊坡坡度：由于在路基右側設置擋土墻，即路基左右兩側的邊坡高度不會超過12米，調料為殘積土，因此可設計邊坡坡度為1：1.5。3、路基面加寬量計算：路基面加寬見上述路基面寬度的設定。4、繪制路基橫斷面圖：見 CAD圖。第三章：擋土墻設計1、路基面上的載荷：路基面上的載荷等價于換算土柱，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：設計已給出擋土墻的高度為6米，為仰斜，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算出下面的寬度為5米。3、庫倫土壓力計算： 擋土墻身和路基斷面尺寸如圖所示：（1）、求破裂角：根據已知條件得： ；填土與墻背的摩擦角為填土的綜合內摩擦角的一半，即17.5；土體內摩擦角按高度進行加權取平均值，基床填筑級配碎石，內摩擦角為40，基床底填筑殘積土，內摩擦角為22，則 ；。假設破裂面交于荷載分布范圍之內，由公式： 其中，帶入負值帶入數(shù)值計算得： 、。由公式，得 ；校核假定： ，；即： ，故破裂面交于荷載分布范圍內，與假設符合。（2）、求土壓力系數(shù)、土壓力及土壓力作用點：，填土的重度按破裂面范圍內土體的面積進行加權，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力檢算：，,其中，則（4）、擋土墻槍身H/2截面強度檢算：、法向應力：，合力在中心線右側，則。 、剪應力：。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、綜合排水設施設計：根據當?shù)啬昶骄邓?00mm，降水量較小，排水溝僅按規(guī)范要求設計。 由路基橫斷面圖可知，路基所處地段地面橫坡較陡，則排水溝應設置與地面迎水一側。根據鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005規(guī)定： 當不需按流量計算時，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)或硬質巖石地段，深度可減至0.4m；根據需要，有時也可以采用矩形斷面。排水溝縱坡不應小于2%，大于0.8%的地段，應對水溝的溝身進行加固，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，細粒土和砂類土的地段宜采用1：11：1.5，詳細橫斷面圖見附件。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：根據鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005，基床表層填筑A組填料，即級配良好的碎石，填料的最大粒徑不得大于150mm；填筑質量要求其地基系數(shù)，孔隙率n28。（2）、基床底層填料選擇：根據鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005，基床底層選用B組填料，級配不好的碎石，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：根據鐵路路基設計規(guī)范TB 10001-2005，基床下部就地取材，選用殘積土，填筑質量要求其地基系數(shù)，相對密度。級配碎石填料的粒徑級配應滿足下表的要求：級配碎石的粒徑級配范圍同時，基床采用的級配碎石要與上部道床碎石及下部填土之間的顆粒級配滿足匹配要求：式中 較粗一層土的顆粒粒徑（mm），小于該粒徑的質量占總質量的15； 較細一層土的顆粒粒徑（mm），小于該粒徑的質量占總質量的85。4、 施工方法:碾壓試驗基底處理取土分層布土攤鋪平整機械碾壓檢驗簽證基面休整邊坡休整?？v向排水溝施工：施工準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要選好排水溝的方向，施工材料應滿足設計要求； 排水工程嚴格按照設計圖紙施工。砂漿采用拌合機拌合，做到砌體砂漿飽滿，石料尺寸選配合理，強度滿足要求，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排水工程，盡量在雨季到來之前完成。排水溝的線形平直、圓順，排水溝的位置、坡度、長度符合設計要求。如因縱坡過大致使水流速大于溝底、溝壁的容許沖刷流速時，對邊溝采取加固措施。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具開挖，達到要求深度后，進行基地檢驗，驗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)跟進一段。所有漿砌排水設施的邊坡必須平整、穩(wěn)定，鋪砌背后及頂部與地層之間，認真填塞、封嚴。10