重力式擋土墻設(shè)計(jì)實(shí)例P1810001

1、1、某二級(jí)公路重力式路肩墻設(shè)計(jì)資料如下：(1)墻身構(gòu)造：墻高5m,墻背仰斜坡度：1: 0.25 (= 1402'),墻身分段長(zhǎng)度20m,其 余初始擬采用尺寸如圖4 41示；(2) 土質(zhì)情況：墻背填土容重 Y=1k/m3,內(nèi)摩擦角小=35°填土與墻背間的摩擦角 6= 17.5;0地基為巖石地基容許承載力(r9500kPa,基地摩擦系數(shù)f=0.5;(3)墻身材料：砌體容重 Y=20N/m3,砌體容許壓應(yīng)力(r*500kPa,容許剪應(yīng)力p小80kPa。b1=0.98r圖4 41初始擬采用擋土墻尺寸圖2、破裂棱體位置確定：(1)破裂角()的計(jì)算假設(shè)破裂面交于荷載范圍內(nèi)，則有：=14：

2、02 17'30 35?=38? 28因?yàn)?90；1 11B0 -ab (b d)h0 -H (H 2a 2h0)tan0 (0 0)h0 - H(H 2h0)tan2 221 H(H 2h0)tan211A。-(a H 2h0)(a H) H(H 2h0) 22根據(jù)路堤擋土墻破裂面交于荷載內(nèi)部時(shí)破裂角的計(jì)算公式：tg tg . ctg tg B0 tg .A0tg , ctg tg tg tgtg3828 、,；'ctg35i tg38；28 tg38：'28 tg14020.7945 . 1。28 0.7945 0.7945 0.250.729136：5 44(2)

3、驗(yàn)算破裂面是否交于荷載范圍內(nèi)：破裂契體長(zhǎng)度：L0 H tg tg 5 0.7291 0.252.4m車輛荷載分布寬度：L Nb N 1 m d 2 1.8 1.3 0.6 3.5m所以L0 L ,即破裂面交于荷載范圍內(nèi)，符合假設(shè)3、荷載當(dāng)量土柱高度計(jì)算：墻高5米，按墻高確定附加荷載強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。按照線性內(nèi)插法，計(jì)算附加荷載強(qiáng)度:= 16.25kN/m2,q ho=.16.25180.9m4、土壓力計(jì)算1.Ao= - a H 2h0 a H210 5.0 2 0.9 0 5.01721B0= ab2,1,1b d h° H H 2a 2h° tan =0+05.0 5 022

4、2 0.9 tan14.24.25根據(jù)路堤擋土墻破裂面交于荷載內(nèi)部土壓力計(jì)算公式:cosEaA0tanB0 sincos 36 5 443518 17 0.7291 4.25 " 49.25KNsin 36 5 4438 28EX Eacos49.25cos 14：2 17； 3049.14KNEyEasin49.25sin 14 2 17：302.97KN5、土壓力作用點(diǎn)位置計(jì)算:(=1+2h0,.H 1+2 0.9.5 1.36ZX1 H /3 h0/3Kl 5/3 0.9/3 1.36 1.89mZx1 土壓力作用點(diǎn)到墻踵的垂直距離；6、土壓力對(duì)墻趾力臂計(jì)算基地傾斜，土壓力對(duì)墻

5、趾力臂：ZX ZX1 h1 1.89 0.19 1.7mZybi Zxtg 0.98 1.7 0.25 1.41m7、穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)墻體重量及其作用點(diǎn)位置計(jì)算：擋墻按單位長(zhǎng)度計(jì)算，為方便計(jì)算從墻趾處沿水平方向把擋土墻分為兩部分，上部分為 四邊形，下部分為三角形：V1 b1 H1 0.98 4.48 4.71mG1 V 1 4.71 20= 94.28KNZG1 1/2 H1tgb11.09mV2 1/2 b1 h1 0.5 0.98 0.19 0.093mG2 V21 1.86KNZG2 0.651 b 0.651 0.98 0.64m(2)抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：傾斜基地021( 0=1118 3

6、6 ),驗(yàn)算公式：1.1G Q1 EyEx tan 。Q2Ep tan1.1GQ1 Ey tan 0Q1 ExQ2Ep01.1 96.14 1.4 2.97 49.14 0.198 00.5 1.1 96.14 1.4 2.97 0.198 1.4 49.14 0105.75 1.4 2.97 9.730.5 105.754.16 0.198 68.8014.73 0所以抗滑穩(wěn)定性滿足。(3)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:0.8GZg Q1 EyZxExZyQ1EpZp0.8 94.28 1.09 1.86 0.641.4 2.971.7 49.14 1.41 06.8 0所以傾覆穩(wěn)定性不足，應(yīng)采取改進(jìn)措

7、施以增強(qiáng)抗傾覆穩(wěn)定性。重新擬定b= 1.10m傾斜基地，土壓力對(duì)墻址力臂：Zx= 1.7mZy brZxtg1.10 1.7 0.25 1.53mV1 b1H1 1.10 4.81 5.29mGi 5.29 20 105.82KNZg1 0.5 Htgb10.5 4.81tg14：02 1.101.15mV2 0.5b1Hl 0.5 1.10 0.19 0.10mG2 0.1045 20 2.09KNZg2 0.651 b10.72m0.8GZg Q1 EyZxExZyQ1EpZp0.8 105.82 1.15 2.09 0.72 1.4 2.97 1.7 49.14 1.53 00.36 0

8、所以傾覆穩(wěn)定性滿足。8、基地應(yīng)力和合力偏心矩驗(yàn)算1）合力偏心矩計(jì)算M1.2 ME 1.4 Mge - N1G gQEy W cos 0 Q1 Ex sin 0上式中彎矩為作用與基底形心的彎矩，所以計(jì)算時(shí)先要計(jì)算對(duì)形心的力臂：根據(jù)前面計(jì) 算過的對(duì)墻趾的力臂，可以計(jì)算對(duì)形心的力臂。rrBZg1 Zg1 1.15 0.55 0.6m 2ZG2 ZG2 b 0.72 0.55 0.17m 2BZxZx tan 0 1.7 0.55 0.198 1.81m2Zv Zv b 1.53 0.55 0.98m 2M1.2 ME 1.4 Mge - ；N1G GQ1 Ey W C0s 0Q1ExSin 01.2

9、 EyZy ExZx 1.4 GiZgi G?Zg2G GQEy W cos 0 Q1 Ex sin 01.2 2.97 0.98 49.14 1.81 1.4 105.82 0.6 2.09 0.17107.91 1.2 1.4 2.97 0 0.98 1.4 49.14 0.190.096m B1.4 0.275m所以基底合力偏心矩滿足規(guī)范的規(guī)定。2）基地應(yīng)力驗(yàn)算Ni i 6eA B144.056 0.0961 1.101.10Pmax 199.53kPaPmin 62.38kPap 199.53kPa 500kPa max所以基底應(yīng)力滿足要求。9.截面內(nèi)力計(jì)算墻面墻背平行，截面最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基地處，由基地應(yīng)力驗(yàn)算可知偏心矩及基地應(yīng)力滿足地基承載力，墻身應(yīng)力也滿足，驗(yàn)算內(nèi)力通過，墻頂頂寬1.10m,墻高5m。10.設(shè)計(jì)圖紙及工程量（1）典型斷面如圖4 42所示，立面布置圖4 43所示， 平面布置圖444所示（2）擋土墻工程數(shù)量見表4 27。工程數(shù)量表表4 - 27墻圖（單位：m）斷面尺寸（單位： m）7.5號(hào)漿砌片石（單位：m3/ m）h1HH 1B1b15.00.195.04.811.101