一、重力式挡土墙
1、按横断面资料绘制1:1000等高线地形图,1:200路线横断面图以及1:200路基外侧边线纵断面图。
2、挡土墙基础与断面设计 具体数据资料如下 :
① 山坡基础为中密砾石土,摩擦系数f=0.4,基础承载力=500kPa; ② 填土边坡1:m=1:1.5;
③ 墙背填料为就地开挖砾石土,容重r=18.6kN/m3,计算内摩擦角=35°;
④ 墙体:用50号砂浆砌片石,容重=18.6kN/m3,容许压应力=2450kPa,容许剪应力=2450kPa,土体与墙背的摩擦角=17.5°;
⑤ 设计荷载用汽车-15级,验算荷载用挂车-80;
⑥ 路基宽度为8.0m;
⑦ 稳定系数:滑动稳定系数=1.3,倾覆稳定系数=1.5;
最不利位置的挡土墙设计图如下:
3、超载换算土层厚度:
h0?q r按规范,墙高13.506m,按直线内插法,取
q?10KN/m3
∴ h0?q10??0.54m r18.64、土压力计算
选取墙身最高的挡土墙进行计算。(桩号K58+100断面) 设破裂角为?,假定破裂面交于荷载内
?a?b?d?0
11A0?(H?2h0)?H B0?(H?2h0)?H?tan?
221
S?A0tan??B0 G??(A0tan??B0)
Ea??(A0tan??B0)cos(???)
sin(???)??arctan?10.25?14.04?
????????35??14.04??17.5??38.46?
令dEa/d??0,有:
tan???tan???cot??tan??(tan??B0) A0??tan38.46???0.729
∴??36.08? ∴主动土压力系数
?cot35??tan38.46??(tan38.46??tan14.04?)
Ka?(tan??tan?)?0.160cos?????cos(36.08?35)?(tan36.08??tan14.04?)sin?????sin(36.08?38.46)
K1?1?2ho2?0.54=1???1.08 H13.5061Ea??(H?2h0)HKa?K1
21??18.6?(13.506?2?0.54)?13.506?0.16?1.08 2
?316.58kN
5、稳定性计算
5.1抗滑稳定性验算 (挡土墙取1m长度计算)
由G???V?22.5?26.3744?1?593.424kN
?o?arctan0.2?11.31?
GN?Gcos?o?593.424?cos14.04??575.696kN
2
GT?Gsin?o?593.424?sin14.04??143.964KN
垂直基底方向: EN?Easin??????o?
?316.58?sin(?14.04??17.5??11.31?) ?80.71kN 平行基底方向:
ET?Eacos??????o??316.58?cos(?14.04??17.5??11.31?) ?306.12kN ∴KC?
5.2抗倾覆稳定性验算
Ex?Eacos??????316.58?cos?17.5??14.04???316kN Ey?Easin??????316.58?sin?17.5??14.04???19.11kN
?GN?EN?fET?GT??575.696?80.71??0.4?1.62?306.12?143.964?KC??1.3
Zx?Hh013.5060.54???H???0.521?4.15m 33K133?1.08ZG?3.187m
∴Ko??M?My0?GZG?EyZyExZx
?593.424?3.187?19.11?3.78
316?4.15 ?1.50??Ko??1.5 ∴满足抗倾覆稳定性要求。
5.3基底应力及偏心距验算
为了保证挡土墙基底应力不超过地基容许承载力,应进行基底应力验算;同时为了避免
3
挡土墙不均匀沉陷,应控制作用于挡土墙基底合力的偏心距。
ZN???M??M?Nyo?GZG?EyZy?ExZxG?Ey
593.424?3.187?19.11?3.78?316?4.15?1.065m
593.424?19.11e?B2.6075B?ZN=?1.065=0.239mm?[e]??0.435mm 226在偏心荷载作用下,基底最大和最小法向应力为:
?1}??2??N??MAW?G?EyB(1?6e) B593.424?19.116?0.238(1?)
2.60752.6075 ?363.56kpa?[?]?500kpa
?基地应力及偏心距验算
5.4墙身强度验算 5.4.1法向应力验算:
选择高11m的挡土墙验算,如图1-1截面为验算截面。已知:B1=1.9m H=11.6243m,h0=0.54m,ψ=38.46°
tan???tan????tan38.46???0.729
∴?
?cot??tan??(tan??B0) A0?cot35??tan38.46??(tan38.46??tan14.04?)
?36.08?
4
主动土压力系数
Ka?(tan??tan?)?0.160K1?1?cos?????cos(36.08?35)?(tan36.08??tan14.04?)sin?????sin(36.08?38.46)
2ho2?0.54=1???1.09 H11.62431E1??(H?2h0)HKa?K1
21??18.6?(11.6243?2?0.54)?11.6243?0.16?1.09 2?239.52kN垂直基底方向: E1Y?Easin??????o?
?239.52?sin(?14.04??17.5?) ?14.46kN 平行基底方向:
5