路基设计任务书与指导书2010

《路基工程》课程设计任务书与指导书

道路教研室编

土木与建筑工程学院 二○一一年十一月

课 程 设 计 任 务 书

学生姓名 系部名称 指导教师姓名 题目名称 一、课程设计的目的、意义 专业 职称 人数 班级、学号 从事专业 SY-027 重力式浆砌片石挡土墙设计 《路基工程》课程是一门理论与实践并重、工程性很强的课程。通过课程设计，主要让学生熟悉重力式挡土墙截面形式、尺寸确定、土压力计算、稳定性验算等方面的内容，目的在于培养学生掌握挡土墙的基本设计理论，设计方法及设计内容；考查学生文字表达能力，计算技巧和绘制工程施工图等基本能力。为学生毕业设计和毕业后在生产中解决挡土墙设计问题打下基础，对培养学生熟悉和运用我国公路设计规范及培养学生综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力具有一定的意义。 二、课程设计的主要内容、技术要求 此设计资料为哈双联公路与铁路立交设计时的实践生产资料。因公路下交于铁路，所以形成路堑路基，为保证路堑边坡稳定，少占地拆迁，固设置路堑挡土墙。拟采用重力式浆砌片石挡土墙。其路堑断面示意如下： 地面标高170.5 地面 挡 挡 土 土 墙 墙 路肩标高164.5 路面 K2+170 1．K2+150——K2+200路堑段，地表较平坦，其中K2+150地面标高为170.3m，K2+200处地表标高为170.4m。路肩标高K2+150处164.6m，K2+200处164.8m，其中在K2+170处地面标高为170.5m，路肩标高为164.5m为路堑较深位置。 1

2．经试验地基为砂性土，密实，地基承载应力抗力值f为500Kpa，摩擦系数0.35。 3．墙背填土选用路堑开挖的砂性土填筑，经试验土的内摩擦角33，填土容重18KN/m3。 4．墙体圬工为5号砂浆，浆砌25号片石砌筑，砌体容重c23kN/m3，极限抗压强度 Ra1600kPa，墙背摩擦角2。 5．墙身断面形式及坡度： 学号为1——10号的同学采用俯斜式挡土墙，墙面垂直，墙背坡度采用1：0．（班级+学号）。 例如：21班10号同学采用俯斜式挡土墙，墙面垂直，墙背坡度采用1：0．31。 学号为11——25号的同学采用仰斜式挡土墙，墙背坡度采用1：0．（学号）。 例如：15号同学采用仰斜式挡土墙，墙背坡度采用1：0．15。 学号为25号以后的同学采用俯斜式挡土墙，墙面垂直，墙背坡度采用1：0．（学号）。 6．最大冰冻深度为2m。 7. 路堑边沟深度为0.6m。 三、课程设计完成后应提交的成果 1．拟定挡土墙的结构尺寸，进行抗滑稳定验算，抗倾覆稳定验算，基底应力及合力偏心距验算，墙身截面强度验算。要求，写出计算书并正确运用公式，计算正确，方法步骤明确。在验算的基础上，合理定出挡土墙的结构尺寸。 2．按比例绘出挡土墙的横断面图。 3．按比例绘出挡土墙的纵断面图；主要包括：基础埋深、沉降缝间距（挡土墙的分段长度）、泄水孔的布置。 4．写出设计说明书，要字迹清楚整洁，有理有据，简明扼要。 四、课程设计的工作进度安排 1．准备参考资料、熟悉设计内容 2．挡土墙设置位置的选择、横断面形式的确定、尺寸的确定、所受土压力计算 3．抗滑稳定验算，抗倾覆稳定验算，基底应力及合力偏心距验算，墙身截面强度验算。 4．挡土墙横断面图的绘制、纵断面图的绘制、设计说明书的编写 5．答辩 2

五、主要参考资料 1．邓学均.路基路面工程[M].北京：高等教育出版社,2005 2．万德臣.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社,2005 3．中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01—2003）[S].北京:人民交通出版社,2002 4. 中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTG D30—2004) [S].北京:人民交通出版社,2004 5. 交通部第二公路勘察设计院.公路设计手册-路基[M].北京:人民交通出版社,1996 六、备注 指导教师签字： 年 月 日

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教研室主任签字： 年 月 日 《路基工程》课程设计指导书

一、设计步骤与要求

㈠确定挡土墙墙身断面形式与墙面墙背坡度 ㈡确定挡土墙的高度 1．挡土墙的埋置深度

对于挡土墙埋深的问题,《公路路基设计规范》(JTG D30 - 2004) 5.4.3条规定:挡土墙基础置于土质地基时,基础埋深不得小于1m。当冻结深度小于或等于1m时，基底应在冻结线以下不小于0.25m，并应符合基础最小埋置深度不小于1m的要求；当冻结深度超过1m时,基底最小埋深不得小于1.25m，还应将基底至冻结线以下0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.5m。

2．挡土墙的高度 根据所给资料拟定。 ㈢拟定挡土墙的截面尺寸

浆砌挡土墙墙顶的最小宽度不小于50cm。

㈣挡土墙土压力计算（见后面部分） ㈤稳定性验算 1．抗滑稳定性验算

(GGQ1Ey)Q1Ex

或

KcGEyEx≥1.3

2．抗倾覆稳定性验算

GGZGQ1EyZxQ1ExZy

或

K0GZgEyZxExZy≥1.5

3．偏心距验算

eB2ZnZnGZGEyZxExZyGEy 基底合力偏心距e不应大于B/6。

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4．基底应力验算 (1)轴心荷载作用时

PNAf

NGEy (2)偏心荷载作用时

PmaxNA(16eB)

Pmax1.2f

5．墙身截面强度验算 （1）强度计算

0NdakARa

f式中：Nd——验算截面上的轴向力组合设计值（KN）；

0——重要性系数，墙高大于5m时取1；墙高小于等于5m时取0.95； f——圬工构件或材料的抗力分项系数，取2.31；

A——挡土墙构件的计算截面面积（m2）；

Ra——材料抗压极限强度（KPa）；

ak——轴向力偏心影响系数，按下式计算。

1256(ak112(e0B))28e0B

B——挡土墙计算截面宽度（m）；

e0——轴向力的偏心距（m）, e0应不大于0.25B。

（2）稳定计算

0NdkakARa

f式中：k——偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数，按下式确定：

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k12e01ass(s3)116B

as——与材料有关的系数，取0.002。

s2HB

式中：H——墙高（m）

轴心受压构件纵向弯曲系数k的取值见下表： 2H/B k ≤3 1.00 18 0.65 4 0.99 20 0.60 6 0.96 22 0.54 8 0.93 24 0.50 10 0.88 26 0.46 12 0.82 28 0.42 14 0.76 30 0.38 16 0.71 2H/B k 二、重力式挡土墙主动土压力计算公式

路堑墙或路堤墙墙后填土表面为平面,无荷载时，如图1所示：

图1 挡土墙受力分析

破裂角 =90--tgtg()[tg()ctg()][1tg()ctg()]tg()

1tg()[tg()ctg()]6

主动土压力：EExEcos()EyEsin()12HK

2主动土压力系数：K2cos()coscos()[1sin()sin()cos()cos()]22 土压力作用点：Zy13HZxBZytg

三、挡土墙的布置

挡土墙的布置，通常在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行。布置前，应实地核对路基横断面(不足时应补测)，测绘墙址处的纵断面图，收集墙趾处的地质和水文等资料。路基横断面如图2所示。

图2 挡土墙横断面图

㈠挡土墙的位置

路堑墙，大多设在边沟旁。墙的高度，应保证在设置墙后墙顶以上边坡的稳定。 ㈡纵向布置

挡土墙的纵向布置，在墙趾纵断面图上进行。布置后，绘成挡土墙正面图(如图3所示)，布置的内容为：

1．确定挡土墙的起讫点或墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的连接方式。

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图3 挡土墙纵断面图

2．按地基及地形情况进行分段，确定沉降缝及伸缩缝的位置。

一般沿墙长10～15m设置伸缩缝，墙高突变或基底地质、水文情况变化处均应设置沉降缝，两者可合并设置，缝宽约20～30mm，沿缝的三边填塞沥青麻筋或涂沥青木板，塞入深度≥0.15m。

3．布置各段挡土墙的基础。

墙址处地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5％的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可在纵向做成台阶，台阶的尺寸随地形变动，但其高宽比不宜大于l：2。

4．确定泄水孔的位置，包括数量、间距和尺寸等。

墙身泄水孔可设一排，墙高时，二排，泄水孔间距２～３m,下排排水孔的出水口应高出墙前地面（边沟水位、常水位）0.3m。

泄水孔尺寸５×10、10×10、15×20cm的方孔或直径5～10cm的圆孔。

为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免阻塞。

当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m范围内铺设厚≮0.3m的砂卵石排水层。

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黑龙江工程学院课程设计说明书书写规范

一、说明书基本格式

说明书一般不应少于3000-5000字。说明书要求手写，手写要书写工整。 1.封面：包括题目、系部名称、专业班级、学生姓名、学号、指导教师姓名、职称等。（见附件一）

2.目录：设计说明书目录应包括论文全部章节的标题（要求编到3级标题建议按1……、1.1……、1.1.1……的格式编写）和参考文献、附录（可选择）。

3．正文：正文应按照目录所定的顺序依次撰写，要求计算准确，论述清楚、简练、通顺，插图清晰，书写整洁。文中图、表及公式应规范地绘制和书写。物理量名称、符号与计量单位一律采用国际单位制（SI）。

4.插图：插图包括曲线图，流程图，工艺图、设备图、框图，示意图，图片等。插图序号用阿拉伯数字分章依序连续编排，每一插图都应有简短确切的题名，连同图序置于图下，图序与图名之间空一格，图名中不允许使用标点符号，图名后不加标点符号。

5.插表：插表序号用阿拉伯数字分章依序连续编排，每一插表都应有简短确切的题名，表序与表名书写于表的正上方，表序与表名之间空一格，表名不允许使用标点符号，表名后不加标点符号。

6.参考文献：

著作图书文献书写格式如下：

[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型标志].其他责任者.版本项.出版地：出版者，出版年.

学术刊物文献书写格式如下：

[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型标志].年.卷(期)-年.卷(期).出版地：出版者，出版年.

[序号]专利申请者或所有者.专利题名：专利国别，专利号[文献类型标志].公告日期或公开日期[引用日期].获取和访问路径.

电子文献书写格式如下：

[序号]主要责任者.题名.其他题名信息[文献类型标志/文献载体标志].出版地：出版者，出版年（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问路径.

二、书写要求 1.页码

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设计说明书页码一律用阿拉伯数字连续编码，页码由第一章的首页开始作为第1页。封面、任务书、目录不编排页码。

三、装订顺序 1.封面； 2.任务书； 3.目录； 4.正文； 5.参考文献。

附件1：课程设计封面（封面要求打印）附件2：目录 附件3：正文示例 附件4: 参考文献

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附件1: 封皮

《路基工程》课程设计

题 目： 重力式浆砌片石挡土墙设计

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学生姓名： 么 越 学 号： 20090094 院系名称： 土木与建筑工程学院

专业班级： 道桥09—4 指导教师： 张家平 职 称： 副教授

二○一一年十一月八日

附件2: 目录 目 录

第1章 绪论…………………………………………………………………………………1

1.1 标题……………………………………………………………………………………1

1.1.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX………………………………………………1 1.1.2 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX………………………………………………1 1.2 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxx………………………………………………1 1.3 XXXXXXXXXXXXXXXXXXxx………………………………………………………………1

. .

. (以此类推)

第2章 设计说明 …………………………………………………………………………3

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2.1 XXXXXXXXXXXXX……………………………………………………………………3 2.1.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX……………………………………………… 3

2.1.2 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX……………………… 3 2.2 XXXXXXXXXXXXXXXX……………………………………………………………… 6 2.2.1 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX……………………………………………… 6 2.2.2 XXXXXX……………………………………………………………………… 6 2.2.3 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX……………………………………… 7

. . .

参考文献 ………………………………………………………………………………… 16

附件3: 正文示例

第1章 绪 论

1.1 课程设计的目的意义

1.1.1 标题

1.1.2 标题 ...

1.2 课程设计主要内容(可写原始数据)

...

13

1.3 课程设计的工作进度安排

......

第2章 设计说明书

2.1 标题

2.2.1 标题 2.2.2 标题

...

2.2 标题

.... .... ....

附件4: 参考文献 参考文献

1．邓学均.路基路面工程[M].北京：高等教育出版社,2005 2．万德臣.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社,2005

3．中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01—2003）[S].北京:人民交通出版社,2002

4. 中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTG D30—2004) [S].北京:人民交通出版社,2004

5. 交通部第二公路勘察设计院.公路设计手册-路基[M].北京:人民交通出版社,1996

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