093-094路基路面设计任务书

路基路面工程课程设计

指导书

黄世斌 编

广西科技大学（筹）

土木建筑工程学院

交通土建教研室

2010年6月

《路基路面工程》课程设计任务书

一、 设计的任务与目的

本课程设计为路基挡土墙设计、刚性路面设计、柔性路面设计是《路基路面工程》课程的主要教学环节之一。本设计主要结合广西地区某二级公路设计资料进行柔性路面、刚性路面、重力式挡土墙设计。分析工程的特点和当地实际情况，综合运用所学的专业技术知识，完成相应的挡土墙设计、柔性路面设计和刚性路面设计方案比选。

通过本课程设计，达到掌握挡土墙设计、柔性路面新建设计和刚性路面设计的步骤和方法，巩固所学的理论知识，培养分析和解决工程路基路面设计中的技术方面的能力。由于在设计过程中要运用HDPS等专用设计软件进行相应的验证，因此，锻炼学生独自操作专业计算软件的能力，提高其专业知识的运用。

设计时间2周。

二、 设计内容与成果要求

1、 设计内容

1）、挡土墙的设置、土压力的计算及挡土墙稳定性的验算； 2）、柔性路面结构组合设计及结构层厚度的计算； 3）、刚性路面结构组合设计及结构层厚度的计算； 2、计算书内容与要求

1） 挡土墙设计计算书（1份） 2） 路面设计计算书（1份）

设计计算书的原理清楚，说明简要、公式运用准确、设计步骤清晰、流畅，书写工整，图文并茂。 3、图纸内容与要求

挡土墙设计面图（1-2张，A3号图） 路面结构图(2张，A3号图纸)

图面干净，比例合适，图纸采用手绘。 3、装订顺序 （1）挡土墙设计

a) 封面； b) 任务书；

c) 挡土墙设计说明书；

d) 挡土墙横断面图； e) 挡土墙正面图；

f) 挡土墙泄水孔布置示意图； （2）路面结构设计

a) 封面； b) 任务书

c) 柔性路面设计说明书； d) 刚性路面设计说明书； e) 路面结构图。

三、 挡土墙设计

（一）挡土墙设计资料

拟在广西某地区二级公路某路段修建一座挡土墙（1-5,16-20,31-35号设计悬臂挡土墙，6-10,21-25,40-45设计加筋挡土墙，其余设计衡重式挡土墙），傍山路线，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片石可供作挡土墙材料。

1 设计路段为直线段，路基宽度为10M，横断面资料如下； （1、6、11、16、21、26、31、36、41号数据） 桩号 地面高程 设计高程 K33+120.000 418.677 426.1 K33+132.183 418.234 426.441 K33+140.000 418.223 426.377 K33+160.000 419.568 426.213

K33+120.000

左5.0000 -1.972 5.0000 -1.785 5.0000 -1.766 5.0000 -1.750 5.0000 -1.684 5.0000 -1.210 5.0000 -1.235 5.0000 -1.079 5.0000 -1.140 5.0000 -0.300

右5.0000 2.550 5.0000 5.119 5.0000 5.169 5.0000 5.012 5.0000 4.571 5.0000 3.357 5.0000 3.284 5.0000 4.103 5.0000 6.129 5.0000 5.275

K33+132.183

左5.0000 -2.070 5.0000 -1.787 5.0000 -2.027 5.0000 -1.869 5.0000 -1.724 5.0000 -1.341 5.0000 -1.237 5.0000 -1.193 5.0000 -0.302 5.0000 -0.271

右5.0000 2.800 5.0000 4.140 5.0000 4.836 5.0000 5.798 5.0000 5.181 5.0000 3.502

5.0000 3.465 5.0000 4.423 5.0000 5.778 5.0000 4.877

K33+140.000

左5.0000 -2.083 5.0000 -1.839 5.0000 -2.149 5.0000 -2.036 5.0000 -1.719 5.0000 -1.512 5.0000 -1.439 5.0000 -0.9 5.0000 -0.312 5.0000 -0.309

右5.0000 2.835 5.0000 4.243 5.0000 5.083 5.0000 5.839 5.0000 5.052 5.0000 3.514 5.0000 3.697 5.0000 4.886 5.0000 5.865 5.0000 4.185

K33+160.000

左5.0000 -2.532 5.0000 -2.279 5.0000 -2.9 5.0000 -2.585 5.0000 -2.010 5.0000 -1.937 5.0000 -0.665 5.0000 -0.386 5.0000 -0.275 5.0000 0.000

右5.0000 4.140 5.0000 4.750 5.0000 5.223 5.0000 5.216 5.0000 4.684 5.0000 4.534 5.0000 4.875 5.0000 5.094 5.0000 3.616 5.0000 2.766

（2、7、12、17、22、27、32、37、42号数据） 桩号 地面高程 设计高程 K33+220.000 426.528 426.721 K33+240.000 428.830 426.557 K33+247.183 429.498 426.499 K33+260.000 431.130 426.409

K33+220.000

左5.0000 -4.818 5.0000 -4.788 5.0000 -4.532 5.0000 -5.271 5.0000 -2.999 5.0000 -0.251 5.0000 -0.147 5.0000 -0.140 5.0000 -0.135 5.0000 -0.126

右5.0000 5.380 5.0000 4.704 5.0000 3.8 5.0000 3.684 5.0000 3.278 5.0000 3.037 5.0000 3.267 5.0000 3.336 5.0000 3.357 5.0000 3.045

K33+240.000

左5.0000 -4.8 5.0000 -4.682 5.0000 -5.081 5.0000 -7.014 5.0000 -3.259 5.0000 -0.1 5.0000 -0.1 5.0000 -0.153 5.0000 -0.152 5.0000 -0.152

右5.0000 4.8 5.0000 3.932 5.0000 4.091 5.0000 4.0 5.0000 4.992 5.0000 6.656 5.0000 5.698 5.0000 5.268 5.0000 2.4 5.0000 2.340

K33+247.183

左5.0000 -4.981 5.0000 -4.612 5.0000 -5.045 5.0000 -6.978 5.0000 -4.073 5.0000 -0.1 5.0000 -0.1 5.0000 -0.1 5.0000 -0.1 5.0000 -0.153

右5.0000 5.224 5.0000 4.394 5.0000 4.824 5.0000 4.888 5.0000 4.957 5.0000 5.329 5.0000 5.881 5.0000 5.420 5.0000 2.947 5.0000 2.807

K33+260.000

左5.0000 -5.203 5.0000 -4.8 5.0000 -4.3 5.0000 -6.553 5.0000 -6.092 5.0000 -0.444 5.0000 -0.056 5.0000 -0.000 5.0000 0.000 5.0000 0.000

右5.0000 5.333 5.0000 4.802 5.0000 5.058 5.0000 4.7 5.0000 4.530 5.0000 4.155 5.0000 3.385 5.0000 3.393 5.0000 3.592 5.0000 3.367

（3、8、13、18、23、28、33、38、43号数据） 桩号 地面高程 设计高程 K33+420.000 432.767 427.694 K33+440.000 430.285 427.818 K33+460.000 427.990 427.942 K33+480.000 428.363 428.066

K33+420.000

左5.0000 -6.423 5.0000 -7.120 5.0000 -6.241 5.0000 -7.346 5.0000 -3.255 5.0000 -0.520 5.0000 -0.181 5.0000 0.083 5.0000 0.083 5.0000 0.083

右5.0000 2.974 5.0000 3.883 5.0000 4.024 5.0000 4.346 5.0000 5.485 5.0000 6.703 5.0000 7.295 5.0000 5.134 5.0000 3.458 5.0000 3.203

K33+440.000

左5.0000 -6.380 5.0000 -6.331 5.0000 -5.848 5.0000 -8.517 5.0000 -2.209 5.0000 0.328 5.0000 0.551 5.0000 -0.124 5.0000 -0.195 5.0000 -0.195

右5.0000 4.248 5.0000 3.615 5.0000 3.6 5.0000 3.591 5.0000 3.0 5.0000 3.059 5.0000 3.248 5.0000 2.6 5.0000 3.222 5.0000 3.677

K33+460.000

左5.0000 -5.426 5.0000 -3.851 5.0000 -5.785 5.0000 -7.687 5.0000 -1.9 5.0000 -0.246 5.0000 -0.246 5.0000 -0.246 5.0000 -0.246 5.0000 -0.246

右5.0000 5.185 5.0000 4.074 5.0000 3.455 5.0000 2.566 5.0000 2.566 5.0000 2.171 5.0000 2.205 5.0000 4.119 5.0000 4.015 5.0000 3.362

K33+480.000

左5.0000 -4.552 5.0000 -3.039 5.0000 -4.760 5.0000 -7.906 5.0000 -6.923 5.0000

-0.050 5.0000 -0.050 5.0000 -0.050 5.0000 -0.002 5.0000 0.228

右5.0000 5.184 5.0000 4.985 5.0000 4.268 5.0000 4.072 5.0000 4.2 5.0000 6.683 5.0000 4.133 5.0000 3.290 5.0000 3.262 5.0000 2.606

（4、9、14、19、24、29、34、39、44号数据） 桩号 地面高程 设计高程 K33+580.000 425.016 427.146 K33+600.000 424.833 426.562 K33+620.000 425.697 425.845 K33+0.000 427.058 425.037

K33+580.000

左5.0000 -6.360 5.0000 -3.626 5.0000 -3.9 5.0000 -5.517 5.0000 -4.070 5.0000 0.095 5.0000 0.095 5.0000 0.073 5.0000 0.068 5.0000 0.068

右5.0000 5.826 5.0000 3.809 5.0000 3.700 5.0000 4.417 5.0000 4.726 5.0000 3.721 5.0000 2.469 5.0000 2.4 5.0000 2.4 5.0000 2.741

K33+600.000

左5.0000 -4.201 5.0000 -4.255 5.0000 -4.571 5.0000 -5.745 5.0000 -3.922 5.0000 0.355 5.0000 0.312 5.0000 0.312 5.0000 0.312 5.0000 0.312

右5.0000 5.194 5.0000 3.397 5.0000 3.590 5.0000 4.101 5.0000 4.819 5.0000 3.659 5.0000 3.074 5.0000 2.687 5.0000 2.624 5.0000 3.088

K33+620.000

左5.0000 -4.140 5.0000 -3.937 5.0000 -4.199 5.0000 -5.738 5.0000 -0.659 5.0000 -0.845 5.0000 -1.217 5.0000 -1.217 5.0000 -1.024 5.0000 -0.003

右5.0000 4.522 5.0000 4.026 5.0000 3.705 5.0000 3.775 5.0000 3.318 5.0000 3.4 5.0000 3.167 5.0000 3.130 5.0000 2.953 5.0000 2.979

K33+0.000

左5.0000 -5.027 5.0000 -2.995 5.0000 -3.761 5.0000 -5.3 5.0000 -5.920 5.0000 -0.136 5.0000 -0.136 5.0000 -0.136 5.0000 -0.136 5.0000 -0.136

右5.0000 4.613 5.0000 3.950 5.0000 3.874 5.0000 3.188 5.0000 2.311 5.0000 2.339 5.0000 2.861 5.0000 3.510 5.0000 3.939 5.0000 3.406

（5、10、15、20、25、30、35、40、45号数据） 桩号 地面高程 设计高程 K33+740.000 416.175 420.981 K33+760.000 416.977 420.170 K33+780.000 419.368 419.359 K33+800.000 420.623 418.8

K33+740.000

左5.0000 -0.927 5.0000 -2.227 5.0000 -2.594 5.0000 -2.594 5.0000 -3.160 5.0000 -0.946 5.0000 -0.303 5.0000 -0.303 5.0000 -0.303 5.0000 -0.303

右5.0000 0.513 5.0000 0.522 5.0000 0.790 5.0000 0.470 5.0000 0.614 5.0000 0.6 5.0000 1.261 5.0000 1.568 5.0000 1.683 5.0000 2.657

K33+760.000

左5.0000 -2.271 5.0000 -2.421 5.0000 -3.145 5.0000 -2.399 5.0000 -1.863 5.0000 -2.224 5.0000 -1.567 5.0000 0.277 5.0000 0.228 5.0000 0.228

右5.0000 1.662 5.0000 1.378 5.0000 2.331 5.0000 2.195 5.0000 2.287 5.0000 2.388 5.0000 2.526 5.0000 2.706 5.0000 3.265 5.0000 3.203

K33+780.000

左5.0000 -3.968 5.0000 -3.535 5.0000 -2.474 5.0000 -2.102 5.0000 -2.102 5.0000 -2.150 5.0000 -2.038 5.0000 0.160 5.0000 0.319 5.0000 0.319

右5.0000 3.381 5.0000 3.327 5.0000 3.102 5.0000 3.205 5.0000 3.455 5.0000 3.694 5.0000 3.049 5.0000 3.299 5.0000 4.7 5.0000 5.018

K33+800.000

左5.0000 -4.807 5.0000 -4.424 5.0000 -2.509 5.0000 -1.957 5.0000 -1.871 5.0000 -2.020 5.0000 -2.000 5.0000 -0.7 5.0000 -0.086 5.0000 0.693

右5.0000 4.402 5.0000 3.960 5.0000 4.219 5.0000 4.6 5.0000 4.609 5.0000 4.365 5.0000 4.904 5.0000 5.191 5.0000 3.143 5.0000 2.958

2 山坡基础为中密砾石土，摩阻系数f=0.4，基本承载力（δ）=300千帕； 3 填土边坡为1:m=1:1.5，路基宽度为10.0米；

4 墙背填料为就地开挖砂石土,容重为Y=18.6KN/m3,计算内摩阻角Φ=35；

5 墙体用M7.5号砂浆砌片石，容重为γ=22.5KN/m3，容许压应力[δ]=2450千帕， 6 容许剪应力[τ]=862.4千帕，外摩阻力ζ=Φ/2=17.5°； 7 设计荷载公路Ⅱ级

8 稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3，倾覆稳定系数[K0]=1.5。 （二）具体要求

挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以挡墙最高横断面为例进行设计计算。大致步骤如下：

1．挡土墙平面、立面布置

2．挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸（图1供参考）；

b=3mB=8.5mb1a=2m 1:1.51:0.251:0.25ld1:5hdH=8m 图1 K18+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图

2．挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸（图1供参考）； 3．计算主动土压力；

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．挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设施设计； 8．绘制挡土墙平面、立面、横断面图；

9．编写设计说明书。

（三）设计完成后应提交的文件 1．挡土墙的平面、立面与横断面图； 2．设计计算说明书。

四 路面设计 （一）路面设计资料

公路沿线地质构造较复杂，岩性种类多，第三系邕宁群与下伏地层呈角度不整合接

触，底部为杂色砂岩及泥岩，中部灰、灰黑色、灰绿色泥岩及粉砂岩为主，夹褐煤、炭质泥岩、油页岩，局部见薄层灰白色灰岩，上部为砖红、土黄、灰白等色砂砾岩、粉砂岩及泥岩。第四系耕新统主要为海相沉积层，下部为黄、棕黄色砂砾层，上部为棕黄色、棕红色及灰色粘土质砂层或粉砂质粘土层，偶夹铁质结核及岩屑。

路线测区地处低纬度地带，属亚热带季风气候，夏长多雨，冬短无严寒，热量

充足，多年平均气温约22°C，最热月为7月，平均气温约29°C，最冷月为1月，平均气温约12°C。多年平均降雨量约1510mm,其中4-9月份为雨季，降雨量约1200mm,全年总蒸发量约1430mm.风向在冬春季（9～3月）东南风占主导，夏秋季（4～8月）东风占主导，风速随季节变化，一般冬季风速大于夏季风速，瞬时极大风速约29m/s。

公路沿线水系发育，小河溪流众多，公路沿线龙门至石康段属南流江水系，最大干流为南流江，水系呈树枝状分布，总体由北向南流淌。石康至营盘段属海岸平原水系，呈扇状发散分布，直接流入北部湾。河流流量受季节影响，平时流量小，流水清澈，洪水期水位迅速上涨，流水混浊。地下水为孔隙水，受大气降水及地表水水体补给，北段以裂隙水为主，南段以孔隙水为主。 （二）具体要求 （二）设计要求

1．交通分析；

2．拟定路面结构，并说明选用该种路面结构的原因；确定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计；

3．计算或验算路面结构层厚度；

①沥青路面采用手工计算和计算机计算两种方式，并分析其结果以及说明理由； ②拟定几种沥青路面厚度，采用计算机计算，分析沥青面层变化对基层厚度的影响，

基层厚度变化对底基层厚度的影响；

③对于水泥混凝土路面采用手工计算；

4．绘制路面结构图及水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图； 5．编写设计说明书。 （三）提交的设计文件

1．路面结构图；

2．水泥混凝土路面平面布置图，接缝构造图； 3．设计计算说明书。

交通量资料 车型 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 中客车大客车小货车BJ130 中货车CA50 大货车JN150 大货车XD980 特大车日野KB222 交通量拖挂车 五十铃 年平均增长率（%） CK60 TLK6900 150 210 1 240 215 160 200 210 1 240 220 160 180 210 1 240 215 160 210 210 1 260 270 248 210 240 180 260 240 238 240 240 180 260 270 250 210 240 180 260 210 238 750 650 870 880 780 900 750 650 650 880 780 820 730 520 900 880 760 990 820 690 650 405 385 450 460 420 450 380 385 450 410 450 450 405 385 450 520 420 450 380 385 558 375 390 400 480 415 452 375 390 400 480 415 452 650 450 385 480 415 410 390 390 400 400 410 3 350 410 450 400 410 480 350 440 490 400 410 3 350 420 450 380 425 420 100 105 109 150 125 150 160 115 109 210 125 150 90 115 140 150 1 210 160 115 102 5 10 15 6 7 10 5 10 15 15 7 18 5 10 15 20 7 10 9 10 15 6.3 7.5 7.4 8.1 7.7 7.2 7.2 6.3 7.1 7.9 7.7 6.8 6.7 7.9 7.4 6.4 7.7 7.3 7.0 6.8 7.4 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

210 210 160 210 210 1 210 240 215 160 240 180 210 1 240 215 190 290 210 1 240 220 160 200 240 210 160 260 310 250 240 210 280 180 210 260 270 290 310 240 180 260 280 450 240 480 180 260 800 800 820 820 628 650 720 820 760 1000 880 750 480 870 880 780 480 390 650 440 450 330 620 480 460 440 450 405 385 8 350 520 410 450 410 240 385 450 460 420 450 380 385 450 410 450 450 405 480 450 460 420 350 400 480 480 415 410 402 375 390 450 420 415 452 375 520 400 480 415 480 390 400 440 420 400 410 480 600 350 420 450 350 400 500 3 350 410 290 420 410 710 420 440 400 400 120 120 95 100 150 100 120 130 135 185 180 100 105 109 150 125 150 160 115 109 210 125 150 90 15 17 12 5 10 15 15 20 7 10 15 5 10 15 6 7 10 5 16 15 15 15 18 5 7.9 7.6 6.7 6.3 7.5 7.7 7.5 6.8 7.3 7.9 7.0 6.0 4.5 6.0 7.2 7.7 7.2 6.8 6.3 7.1 7.2 7.3 6.8 7.0 五、课程设计的方式与基本要求

方式：

在教师指导下，学生自主完成，时间安排为1周。设计开始前，由指导教师集中讲授设计对象、条件、基本要求、一般原则和方法等内容；然后，学生自主设计，教师根据教学要求安排集中或分散答疑。

基本要求：

(1)通过课程设计，要求学生对路基路面工程设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉路基路面工程的设计规范、规程、手册和工具书。

(3)在教师指导下，完成课程设计任务指导书规定的全部内容。设计计算书要求计算正确、文理通顺、施工图布置合理、表达清晰，符合设计规范要求。

六、考核方式与评分办法

1、考核方式：根据三方面综合考核：

①提交的设计成果，即设计的完整程度，设计方案和计算的正确程度，设计图纸的表达能力和绘图质量；

②考勤结果，即设计过程中的学习态度

③工作能力，即是否有抄袭现象（一经发现，必须重做）

2、评分办法：根据上述三方面考核按五级（优、良、中、及格、不及格）分制评分。

七、课程设计的配套教材及参考资料

［1］邓学钧主编．路基路面工程．北京：人民交通出版社．2006.8

［2］交通部行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范. 北京：人民交通出版社. 2002

［3］交通部行业标准.公路沥青路面设计规范. 北京：人民交通出版社. 2006 ［4］交通部部标准.公路工程技术标准. 北京：人民交通出版社. 2003 ［5］交通部行业标准.公路路线设计规范. 北京：人民交通出版社. 2006 ［6］交通部行业标准.公路路基设计规范. 北京：人民交通出版社. 2004 ［7］程家驹.路基路面工程.北京:人民交通出版社.1999 ［8］姚祖康.路基和路面工程. 上海: 同济大学出版社.1994

［9］刘丕壮主编．交通土建工程制图．北京：人民交通出版社．2002.8 ［10］李国生主编．土建工程制图．广州：华南理工大学出版社．2002.8