挡土墙课程设计计算书

2019-01-18 20:01

目 录

(一)路基工程挡土墙设计基本资料-------------------------------------------------2 (二)挡土墙的自重及其重心计算----------------------------------------------------2 (三)墙后填土和车辆荷载所引起的土压力计算----------------------------------3 (四)按基础宽、深作修正的地基承载力特征值----------------------------------5 (五)基底合力偏心距验算 ------------------------------------------------------------5 (六)地基承载力验算--------------------------------------------------------------------6

(七)挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面的滑动稳定验算--------6

(八)挡土墙倾覆稳定验算--------------------------------------------------------------7

(九)挡土墙截面强度和稳定验算-----------------------------------------------------8

(十)路基工程挡土墙设计参考文献--------------------------------------------------11

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重力式挡土墙算例

(一) 设计基本资料 墙身及基础 挡土类型 墙高H(m) 墙面坡度 墙背坡度 砌筑材料 砌筑材料的重度 5.00 1:0.25 1:0.25 M5浆砌 MU50片石 仰斜式路肩墙 填料种类 重度?(kN/m3) 填料及地基 砂类土 19 填料内摩擦角?(?) 35 填料与墙背摩擦角? 基础顶面埋深(m) 地基土类别重度 密实砂类土 21 地基土承载力特征值 23 0.20 400 0.80 ?2 ?J(kN/m3) ?1(kN/m3) 地基坡度tan?0 fa(kN) 基底与地基土摩擦系 数?i 地基土摩擦系数?n 0.40 圬工砌体间的摩 擦系数? 0.70 0.80 片石砂浆砌体强度设计值 抗压fed(MPa) 轴心抗拉ftd(MPa) 弯曲抗拉ftmd(MPa) 0.71 0.048 0.072 直接抗剪fvd(MPa) 0.120 公路等级及荷载强度 公路等级 汽车荷载标准 墙顶护栏荷强度 一级 公路I-级 7 qL(kN/m2) 已建挡土墙的截面尺寸见图1,试按本细则的规定对其进行验算:

1

(二) 挡土墙自重及重心计算:

取单位墙长(1m),如图2虚线所示,将挡土墙截面划分为三部分,截面各部分对应的墙体重量为:

G1??1?1.20?5.0?1?138.00(KN) G2??1?1.50?0.5?1?17.25(KN) G3??1?1.50?0.29/2?5.00(KN)

B=1.2m1.2m1Z1mm09.7m5.0=5.H1=H5Z2m0.3m8B=1.2mG12.0.3m0m5.B=1.5m3m05.B0OG214=11.46mm92O2.0Gm39B=1.43m=Z342H.0

图1挡土墙截面基尺寸图2挡土墙自重及重心计算图式截面各部分的重心至墙趾(?1)的距离:

Z1?0.3?0.5?0.25?(5?0.25?1.2)/2?1.65(m) Z2?0.5?0.25/2?1.5/2?0.81(m) Z3?(1.5?1.43)/3?0.98(m) 单位墙长的自重重力为:

G0?G1?G2?G3?160.25(kN) 全截面重心至墙趾的距离:

Z0?(Z1?G1?Z2?G2?Z3?G3)/G0?1.54(m)

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(三) 后踵点界面处,墙后填土和车辆荷载所引起的主动土压力计算按本细则表4.2.5的规定,当墙身高度为5m时,附加荷载标准值: q?16.25(kN/m2) 换算等代均布土层厚度为: hq.250???16190.86(m) 因基础埋置较浅,不计墙前被动土压力。

当采用库仑土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力时候,计算图式如图3所示:

1.2mm68.0=5h0522..00::1m19ZEyxE7.5=δEHxm5Zy.0θm9O0.2:112.B04=11.46mO2B=1.43m4图3挡土墙土压力计算图式

按本细则附录A.0.3条所列土压力计算公式,计算结果如下: ??arctan(?0.25)??14.04? ????????35?14.04?35/2?38.46? A?2dh0H(H?2h?ta?n

0)因d=0,故A??tan??0.25

tan???tan??(cot??tan?)(tan??A)

??tan38.46??(cot35??tan38.46?)?(tan38.46??0.25)?0.73,??36.11?

3

K)(tan??tan?)??tan36.11??0.25??cos(???sin(???)?cos(36.11?35)?sin(36.11??38.46?)?0.16 h1?dtan??tan??0

墙顶至后踵点(O2)的墙背高度为:H?5.79(m) K0?H??1?h1?2h2?0.861?1?2hH???1?0H?1?5.79?1.30 后踵点土压力为:

E?12?K2?1?K1H2?19?0.16?1.30?5.792?66.24(kN/m) 单位墙长(1m)上土压力的水平分量:

E?E?cos(???)?1?66.24?cos(?14.04??17.5?)?1?66.12(kN) 单位墙长(1m)上土压力的竖直分量:

E?v?E?sin(???)?1?66.24?sin(?14.04??17.5)?1?4.00(kN) 土压力水平分量的作用点至墙趾的距离: ZH3?h03K??H?5.79?0.86y?.30?0.29?1.86(m) 133?1土压力竖直分量的作用点至墙趾的距离:

Zx?B4?(Zy??H)tan??1.43?(1.86?0.29)?tan(?14.04?)?1.97(m)

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