1、 路 基 工 程 课 程 设 计 任 务 书一 、 设 计 任 务 与 内 容 ： 1、 路 基 标 准 横 断 面 设 计 ；根 据 要 求 绘 制 路 基 标 准 横 断 面 图2、 挡 土 墙 设 计 与 计 算 ；1） 主 动 土 压 力 的 计 算2） 挡 土 墙 的 验 算二 、 设 计 主 要 技 术 指 标 ：公 路 等 级 三 级 公 路设 计 车 速 60Km/h路 基 宽 度 8.5M行 车 道 宽 度 23.5M硬 路 肩 宽 度 0.50M土 路 肩 宽 度 0.25M土 路 肩 宽 度 0.50M三 、 设 计 要 求 ：设 计 文 件 分 两 部 分 装 订 成
2、册 ： 设 计 图 表 、 设 计 计 算 书 。 设 计 图 表按 A3图 纸 绘 制 ； 设 计 计 算 书 采 用 A4纸 书 写 。四、设计资料：1、 挡 土 墙 设 计 资 料1） 墙 身 构 造拟 采 用 浆 砌 片 石 重 力 式 路 堤 墙 ， 墙 高 8 米 ， 填 土 髙 4 米 ， 填 土 边坡 1： 1.5， 墙 背 俯 斜 ， 1： 0.25（ =19o） ， 墙 身 分 段 长 度 10 米 。2） 土 壤 地 质 情 况墙 背 填 土 容 重 =18.5KN/m3,计 算 内 摩 擦 角 =38o， 填 土 与 墙 背 间的 摩 擦 角 = /2 粘 性 土 地
3、基 ， 容 许 承 载 力 o=250kpa,基 地 摩 擦系 数 f=0.45;3)墙 身 材 料2.5 号 浆 砌 片 石 ， 砌 体 容 重 k=22kN/m3； 砌 体 容 许 压 应 力 a=600kpa,容 许 剪 应 力 =100kpa,容 许 拉 应 力 wL=60kpa。挡土墙设计计算内容一、车辆荷载换算(1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算附加荷载强度 q墙高 H（m） q(kPa)2.0 2010.0 10注：H=2.010.0m 时，q 由线性内插法确定.墙高 8 米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q12.5kN/m 267.0510
4、=h二、土压力计算1、破裂棱体位置确定：a=4m, d =0.5m , H= 8 m ,= 19 （1）破裂角 的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： = + + = 38+19+19 =76 A0 = (a+H+2h0)(a+H) = (4+8+20.676)(4+8) = 80.1122121= 46 +(6 + 0.5)0.676 - 8(8 + 24 +20.676) tan 2121=12 + 4.394 - 69.408tan19=-7.505根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tan= - tan )tan()t(co0+AB=-tan76 )76t12.85-
5、76t300=-4.011 )49.-(21.50.542 tan= -8.563 (负值舍去)取 ：=2827（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：堤顶破裂面距墙踵 （H+a） tan+Htan-(b+d)=2.754m荷载内边缘距墙踵 d=0.5 m荷载外边缘距墙踵 d+l 0=8 m因 0.5 0= 0.9666.7982.035+1.4269.3164.284 -344.702(2.2-0.628)= 1183.365 +856.629=2039.994 KN/m 0 所以，满足抗倾覆稳定性要求。四、基地应力及合力偏心距验算1、基础地面的压应力1) 轴心荷载作用时基底平均压应力 p192
6、.237Kpa (其中 A=B1.0)=25.68310AN基底有倾斜：N1=(G G+ Q1Ey-W)cos0+ Q1Exsin0 ( G=0.9, Q1=1.4.W=0)=( 666.7980.9 + 1.4269.316 - 0)cos7 + 1.4344.702sin7=969.871 + 58.812=1028.683 KN2）偏心荷载作用时作用于基地的合力偏心距 e 为 - = - = 2.6275 - 2.1048 = 0.5227BeNZ25.92.16787.06. yxGxyNEZM+-= 312.698.4)628.0-(74235.1.4 = 2.1048因为： ，所以
7、：7.0652.=Be 623.07)25.1(3.9)1(max =+ANP 5.91.-7.-inBe2 基底合力偏心距e=0.5227 m m , 满足基底容许偏心距要求.86.0=3.地基承载力抗力值（1）地基承载力抗力值的规定( 取 k1=0.3 , k2=1.6 ) )5.0-()3-(21hkbfk+)5.0-.861.58.02=277.315（2）轴向荷载作用时，满足要求。kPafkPap3.273.19=（3）偏心荷载作用，满足要求。kPafkPap 78.3215.2.1.623.07max =（4）加宽墙趾虽然 ，但是为了增加挡墙的稳定性现将墙趾加宽成宽 1m，高 1m
8、 的台阶Be后再进行验算。 21-+=yyxGNEZZ231.698.4)628.0-()4()035.(8.64+=3.032- 0.404=2.-.-20NZBe 9.26)5.401(37.9)61(0max =eAP.32.6.201in +=+B基底合力偏心距 e0m m 满足基底容许偏心距要求4.0e876.因为 ，偏心荷载作用时：20B，满足要求。kPafkPap 78.3215.2.1.9.6max =五、墙身截面强度验算：因为墙面为俯墙，截面的最大应力可能出现在 墙高处或者加宽墙趾处，2H若 墙高处和者加宽墙趾处截面强度满足要求，墙身截面应力也能满足墙身材2H料的要求，现将
9、墙高处和加宽墙趾处截面强度验算如下：21）强度计算：KjARN按每延米墙长计算：)(10 QiCiQGj N+=因为：e 0=0.404 m m 满足圬工结构容许偏心距要求876.0=B= 0.9337828208)5.4(1-)(156-+=eK墙高处：2H)(10 QiCiQGNN= 1.00.9280.588+1.4 )cos(4+E= 1.0(252.529+67.329)= 319.858 KN 329.031.26879.0=KARKNKNARNKH .945.312加宽墙趾处： )(10 QiCiQGNN+=墙 趾= 1.0(0.9532.73 + 1.4269.316)= 85
10、6.5 KN1138.484 KN=3.2609478.KARKNARNK8.15.6墙 趾2）稳定性计算： Kj因为H/B = 8 / 5.225 = 1.531 10 ,故属于矮墙,则取 ，即不考1=K虑纵向稳定性。3）正截面抗剪强度验算1NfRAQmKjj+1 墙高处：2HKN176.3022=HmKfKN329.672=HEQ因为 ，故在 墙高处KNfRANHmKH176.302.22 =+2H满足抗剪要求2 加宽墙趾处：KN93.562.84.031.2694 =+=+墙 趾墙 趾墙 趾 NfRAmKKN7xEQ墙 趾，故在加宽墙趾处满KNfRAmK93.56270.34墙 趾墙 趾
11、墙 趾墙 趾足抗剪要求。6、墙身排水、沉降缝、伸缩缝和变形缝的设置(1)为防止地表水渗入墙背填料或地基，因此设立地面排水沟。排水沟的横断面为矩形，底宽为 0.4m,沟深为 0.4m，边坡坡度为 1:1.75，沟底纵坡为 1%。(2)为了迅速排除墙后积水，通常在非干砌的挡土墙身的适当高度处设置 3 排排水孔。排水孔采用的直径为 10cm 圆孔。上下交错设置，间距为 2m。(3)泄水孔的进水侧设反滤层，一共三层，第一层 0.2m,第二层 0.15m，第三层0.15m，总厚度为 0.5m。最下排泄水孔的底部，应设置隔水层。黏土层塑性指数为 20。（4）为防止因地基不均匀沉陷而引起堵身开裂，根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。同时，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝，须设置伸缩缝。在此把沉降缝和伸缩缝结合在一起，全高设置，宽度为 2cm。缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度为 10cm。
