燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书
第一章 路基设计
1.1设计资料
(1) 车辆荷载,计算荷载为汽车-20级,验算荷载为挂车-100。
(2) 填料为砂性土,其密度??18KN/m3,计算内摩擦角?=35,填料与墙背间的摩擦角?=?/2。
(3) 地基为整体性较好的石灰岩,其允许承载力??0?=450KPa,基地摩擦系数为f=0.45。
(4) 墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体?a=22KN/m3,砌体容许压应力为??a??600KPa,容许剪应力[?]=100KPa,容许拉应力[?wl]=60 KPa。
1.2 路基边坡稳定性验算
取全线未设挡土墙处最高路堤处行边坡稳定性验算,桩号为K30+861 粘性土质采用圆弧破裂面法,并用条分发进行土坡稳定性分析。
(1)将黄河JN-150换算成土柱高。按最不利的情况其中一辆黄河车停在路肩上,另一辆以最小间距d?0.4m与它并排按下式换算土柱高 h0?NQ ?BL式中:N----横向分布车辆数,单车道N?1,双车道N?2; Q----每一辆车的重量,KN; L----汽车前后轴的总距,m;
B----横向分布车辆轮胎最外缘之间总距,m; B?Nb??N?1?d 其中:b----每一辆车轮胎最外缘之间的距离,m; d----相邻两辆车轮胎之间的距离,m
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考虑到车辆停放在路肩上,认为h0厚的当量土层分布在整个路基宽度上。 ∴ B?Nb??N?1?d?2?3.5?0.4?7.4m ∴ h0?NQ2?150.6??0.570m ?BL17?7.4?4.2(2)采用4.5H法确定圆心辅助线,具体如下:
①由坡脚E向下引竖线,在竖线上截取高H?h?h0?7.2?0.570?7.77m得F点。
②自F向右引水平线,在水平线上截取4.5H?4.5?7.77?34.965m,得M点。
③连接边坡坡脚E和顶点S,求得SE的斜度i0?7.759:10.72?1:1.39,据此查粘土边坡表得?1?26?,?2?35?。由E点作与SE成?1角的直线,再由S点作与水平线成?2角的直线,两条直线交于点I。
④连接I和M两点得到圆心辅助线。
(3)绘出三条不同位置的滑动曲线(都过坡脚):①一条过路基中线;②一条过路基边缘;③一条过距左边缘1/4路基宽度处。
(4)通过平面几何关系找出三条滑动曲线各自的圆心。
(5)将土基分段,每段如图(图中以曲线①和曲线②为例进行划分,段始于左侧)宽1m,最后一段可能略小一点。
(6)计算滑动曲线每一份段中点与圆心竖线之间的偏角?i,
?i? sinXi R并计算分段面积和以路堤纵向长度1m计算出各段的重力Gi,进而将Gi分化为两个分力:a)在滑动曲线法线方向分力Ni?Gi?cos?i;b)在滑动曲线切线方向力Ti?Gi?sin?i。
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