本科毕业设计说明书
7.2 基层、底基层及垫层
7.2.1 基层、底基层
基层、底基层应具有足够的强度和稳定性,在多雨地区应具有一定的防水性。 拟选用石灰水泥综合稳定碎石为基层。石灰稳定土为底基层,厚度根据计算得到。
7.2.2 垫层
垫层的作用有抗冻、排水、防止污染等,本设计处在南方地区,属于多雨地区,易发生软弹现象,为了排出路面路基中滞留的自由水,确保路面结构稳定,避免软弹发生,在底基层下设置垫层。因为当地莎砾丰富,垫层采用天然砂砾。
7.3 路面的结构厚度
由程序计算得到路基的结构层次及厚度。具体参见所下列表。
表10-10 路面设计的结构参数(中湿)
层 位 ① ② ③ ④ 材 料 名 称 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石 土基 厚度(cm) 4 6 10 ** 20℃模量 1200 1000 1400 29.5 15℃模量 1800 1400 1400 ** 极限强度 1.0 0.8 0.5 ** 7.3.1 路面设计弯沉值的计算
路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标,是路面设计计算的主要依据。路面设计弯沉值根据公路等级、设计年限内累计当量标准轴次、面层和基层类型按下式确定:
ld=600×Ne-0.2×Ac×As×Ab (10-4)
式中 ld——设计弯沉值
Ne——设计年限内的累计当连标准轴载作用次数 Ac——公路等级系数,二级公路为1.1
- 30 -
本科毕业设计说明书
As——面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0 Ab——基层类型系数,半刚性基层为1.0
7.3.2 容许拉应力的计算
在计算层底拉应力时,结构层底面计算点的拉应力,应小于等于该层材料的容许拉应力,即:
σm≤σr (10-5)
容许拉应力按下式计算:
?r??spKs (10-6)
式中
?r——路面结构层的容许拉应力
?sp
——沥青混凝土和半刚性基层的劈裂强度(MPa)。对沥青混凝土是指
15℃时的劈裂强度,对二灰稳定类材料为龄期为180天的劈裂强度。
KS——抗拉强度结构系数
对沥青混凝土面层:
KS=0.09×Aa×Ne0.22/Ac (10-7)
对无机结合料稳定集料类:
KS=0.35Ne0.11/Ac (10-8)
对无机结合料稳定土类:
KS=0.45Ne0.11/Ac (10-9)
式中 Aa——沥青混凝土继配类型系数,细、中粒式沥青混凝土为1.0,粗粒式沥
青混凝土为1.1。
Ac——公路等级系数,见公式(10-4)
7.3.3 路面厚度计算
路面厚度是根据多层弹性理论层间接触条件为完全连续体系时,在双圆垂直均布荷载作用下,轮隙中心处实测路表弯沉值ls等于设计弯沉值ld的原则进行计算,即ls=ld。
标准车型的轮胎的接地压强为0.70Mpa,当量圆直径为10.65。土基回弹模量为
- 31 -
本科毕业设计说明书
28.0,各层材料的设计参数见路面结构设计参数表。由已知数据,拟定基层为设计层,拟定面层为10cm,基层为18cm,垫层厚度视干湿类型不同而改变。利用专用设计程序计算底基层厚度,计算结果为:
中湿状态:25.6cm,取26cm。
然后利用设计程序求出路表实际弯沉值,见表10-12。
表10-12路表实际弯沉
路基干湿状态 中湿状态 路表实际弯沉值(1/100mm) 32.8 因为:ld=33(1/100mm),所以,结构厚度满足设计要求。
- 32 -
本科毕业设计说明书
第8章 挡土墙设计
挡土墙(简称挡墙)是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。它具有阻挡墙后土体下滑,保护路基和收缩坡脚等功能。在路基工程中,挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰,减少土石方、拆迁和占地数量,防止填土挤压河床和水流冲陶岸边,整治坡体下滑等病害。
挡土墙的适用范围:
(1) 路堑开挖深度较大,山坡陡峻,用以降低边坡高度,减少山坡开挖,避免破
坏山体平衡。
(2) 地质条件不良,用以支挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层。
(3) 为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。 (4) 为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。 (5) 防止陡坡路堤下滑。
(6) 路堤填筑高度较大或是陡坡路堤,为减少土石方、拆迁和占地数量,必须约
束坡脚。
挡土墙计算书
按单向板(取1m宽)计算:
- 33 -
本科毕业设计说明书
q1q2
静止土压力K0=0.5 室外填土取1.5m厚 室外活荷载取35 KN/m2 折算土层厚度35/22=1.59m 设计荷载:分项系数取:1.35
q1=1.35K0γh=1.35×0.5×22×3.09=46.0 KN/m q2=1.35K0γh=1.35×0.5×22×(4.5+3.09)=113.0KN/m
- 34 -