土木建筑工程学院
土木工程专业( 道路桥梁方向)
《路基路面工程》课程设计计算书
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[题目]: 重力式挡土墙设计
[设计资料]:
1、工程概况
拟建南宁机场高速公路( 城市道路段) K2+770右侧有一清朝房子, 由于该路段填土较高, 若按1: 1.5的边坡坡率放坡, 则路基坡脚侵入房子范围。
现为了保留房子, 要求在该路段的恰当位置设挡土墙。
为使房子周围保持车辆交通, 要求墙脚边距离房子的距离大约为4m。
提示: 路肩350cm内不布置车辆, 慢车道650cm开始布置车辆荷载( 550kN) 。
2、路中线与房子的平面位置关系、路线纵断面、路基标准横断面如下图:
房子
道路中线
图1 道路和房子平面示意图
路基标准横断面(单位:cm )
图2 路基标准横断面图( 半幅, 单位:cm)
K 2+400112.85K
2
+
9
117.851.0%-0.75%
R=13500T=?E=?道路纵面图
图3 道路纵断面图
106.50
3.7m 7.8m
粘土Q
承载力标准值f=187kPa
圆砾
承载力标准值f=456kPa
中风化泥岩
地质剖面图
1
:
.
3
1:5
墙身剖面图(单位:cm)
图4 地质剖面图
3、房子附近地质情况见地质剖面图, 房子附近地面较大范围( 包括路基范围) 内为平地。
4、挡土墙墙身、基础材料: M7.5浆砌片石, M10砂浆抹墙顶面( 2cm) , M10砂浆勾外墙凸缝。
砌体重度γ1=22kN/m3。
墙后填土为天然三合土重度γ2=20kN/m3, 换算内摩擦角φ=35°。
M10浆砌块石与天然三合土的摩擦角为20°。
砌体极限抗压强度为700kPa, 弯曲抗拉极限强度为70kPa, 砌体截面的抗剪极限强度为150kPa。
计算过程
1、道路设计标高计算
由
1
i=1.0%, 2i=-0.75%, R=13500
得21135000.75%1%=236.25L R i i =⨯-=⨯--, 2
L E ==118.125
因此竖曲线起点桩号为K2+781.875。
K2+766的设计标高为112.853661%=116.51+⨯。
K2+782的坡线标高为112.853821%=116.67+⨯, 高程改正()2782781.875=0213500-⨯,
因此K2+782的设计标高为116.67。
而地面高程为106.05, 因此房子正对着的道路标高与地面高程最大之差为10.62m 。
2、 挡土墙设计方案
①挡土墙墙脚与房子的平面位置关系如下:
挡土墙墙角距房子都为4.19米, 八字墙墙脚距房子墙角4.38米; 挡土墙在水平面上与道路中线平行, 在竖直面上与路线纵坡平行。
②取K2+782处的挡墙进行设计
经过电脑试算, 拟定墙身尺寸如下:
地面线
路肩
K2+782处挡墙的横断面图
其中墙高6.5米, 埋深1.5米, 挡墙与路边坡的位置关系如上。
由于原地基土为黏性土, 承载力和摩擦系数均较低, 经试算承载力的抗滑力都很难满足, 因此采用换填地基, 换填材料采用碎石, 密度为19KN/m 3, 内摩擦角为45°, 承载力标准值f=500Kpa, 换填后地基摩擦系数为0.5。
换填高度为2.2米。
3、 作用在挡土墙上的主动土压力计算。