路基工程挡土墙课程设计

《路基工程》《路基工程》 课课 程程 设设 计计 单单位：位： 专业（方向）：专业（方向）： 土木工程学院 铁道工程 班班级：级： 铁道 08-2（土 0801-2） 姓姓名：名： 学学号：号： 指指 导导 教教 师：师： 王康 20080045 舒玉 二二 0 0 一二年二月一二年二月 《路基工程》课程设计《路基工程》课程设计 一、一、 课程设计的思想、效果及课程目标课程设计的思想、效果及课程目标 路基的课程设计是对路基工程课堂教学的必要补充和深化， 通过设计让学生 可以更加切合实际地和灵活地掌握路基工程的基本理论，设计理论体系，加深对 路基设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题 的能力。 二、二、 课程设计内容课程设计内容 此次路基工程课程设计是以混凝土重力式挡土墙（仅线路左侧一侧进行设 计）为主的设计内容。 1.11.1设计资料设计资料 1.1.11.1.1主要技术文件主要技术文件 1) 《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006(2009 局部修订版) 2) 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005 3) 《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006(2009 版) 4) 《铁路路基设计规范》TB10001-2005 5) 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 6) 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 7) 其他现行铁路建设相关技术标准、规范、规程、规定等技术文件； 1.1.21.1.2线路资料线路资料 1)铁路等级：I 级 2)轨道类型：重型 3)直线地段：双线路堤 1.1.31.1.3地基条件地基条件 1)工点位置：邯郸丛台区 2)地基为级配良好中密中粗砂，基本承载力 1.1.41.1.4路堤填料路堤填料 自行设计 =210Kpa。 1.1.51.1.5墙身材料：混凝土。墙身材料：混凝土。 1.1.61.1.6挡墙横断面布置及挡墙型式挡墙横断面布置及挡墙型式 1)路肩设计高程：76.8m。 2)路堤边坡坡率：1:1.5 3)天然地面高程：67.5m。 4)重力式挡土墙平面布置无限制，横断面型式自行确定。 三、三、 具体要求具体要求 本次课程设计主要进行挡土墙横断面设计计算 （不进行挡土墙的平面、立面 等设计），大致步骤如下： 1)挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸； 2)凡本指导书中没有提供的设计参数， 均自行查询上述技术文件，按其中 规定的设计参数或经验数据自行选定。 3)挡墙土压力计算； 4)验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性； 5)验算基底应力及偏心距； 6)验算墙身截面强度； 7)抗震条件下挡墙土压力计算； 8)抗震条件下验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性； 9)抗震条件下验算基底应力及偏心距； 10)抗震条件下验算墙身截面强度； 11)挡土墙排水设计； 12)绘制挡土墙横断面图； 13)编写设计计算书 五、计算过程五、计算过程 选用参数：挡土墙混凝土等级采用 C15，,γ=23KN/m ，中心受压 c =4.0Mpa， 弯曲受压和偏心受压 b =5.0Mpa，弯曲受拉 b1=0.35Mpa 《铁路路基支挡 结构设计规范》 抗震等级：丛台区抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.15g《铁路 工程抗震设计规范》 路基填料：选用砂类土，φ=35°，γ =18KN/m，土与墙背的摩擦角δ=φ /2=17.5°，第二假想破裂面δ=φ=35°《铁路路基支挡结构设计规范》 基底与地基间的摩擦系数 f=0.40《铁路路基支挡结构设计规范》 （一）挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸如图所示 （二）挡土墙压力计算 路堤边坡坡率 1:1.5，则坡角：tani=0.6667，i=33.69°  arctan(0.3/1) 16.6990,δ=0.5φ=17.5° 1、 求破裂角 tan(i)  tan 2 (tan 2 cot 1) tan 2 tan(i)  1 i 1.31  2 i  2.111 故tan(i)=0.036（0.036+52.64）（0.036+1.208）=8.060 +i=arctan8.060 82.9o 49o 2、 求土压力系数，土压力及土压力作用点 土压力系数   土压力E   (1tantani)(tantan)cos()  0.30 (1tantani)sin(2i) 1 H2  =x18x6x6x0.30=97.2KN/m 22 E x  Ecos() 97.19KN/m E y  E a sin() 1.36KN/m 1 土压力作用点Z x H=2m 3 Z y  B Z xtan =4.6m 基底土压力强度 H H  18x6x0.32=32.4Kpa （三）（三） 挡土墙抗滑稳定性验算挡土墙抗滑稳定性验算 1 G  2.66 (42.6)623  455.4KN / m 2  K C  (G E y ) f E x  (455.41.36)0.4 1.881.3(满足) 97.19 （四）（四） 抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 .ZG 237.21.64.82.85.4(40.6)1145.4KN /m K o = G.Z G  E y.Zy E x.Zx  1145.41.364.6 5.9251.6(满足) 97.192 （五）（五） 基底应力及偏心距验算基底应力及偏心距验算 Z N  M M N yO  1145.41.364.697.192  2.096m 455.41.36 B e Z N  22.096  0.096  0(合力在中心线右侧) 2 e  0.096  max min B  0.433(满足) 6 B =  N (1 6e )  455.41.36 (1 60.096 )  B 44 130.63Kpa 97.75Kpa  0  210Kpa 故基底应力满足要求 （六）（六） 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 取墙身取墙身 H/2H/2 处截面进行强度验算，如图所示处截面进行强度验算，如图所示 （（1 1）法向应力）法向应力 B  2.6(42.6) / 2  3.3m  H   H 2 16.2Kpa 1 1 E H H 16.23 24.3Kpa 22 E x  Ecos()  24.3cos(17.516.699)  24.29KN / m E y  Esin() 0.006KN / m 1 Z x H 1m 3 Z y  B  Z x tan 3.6m G  233(2.6 3.3)/ 2  203.55KN / m 21.711 1  G Z’1.2+1.