重力式仰斜式擋土墻設(shè)計(jì)資料

1、仰斜式路肩墻設(shè)計(jì)一.擋土墻設(shè)計(jì)基本資料(1)參照原路段設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，基礎(chǔ)頂面埋深設(shè)置0.8m；基底土質(zhì)取砂類土，基底與基底土的摩擦系數(shù)產(chǎn)0.4,地基承載力基本容許值f=300kPa。(2)墻背填料：選擇天然砂礫做墻背填料，重度Y=19kN/m3,內(nèi)摩擦角中=35,墻后土體對(duì)墻華背的摩擦角6=17.5。2(3)墻體材料：采用漿砌片石砌筑，采用M7.5號(hào)砂漿、MU30號(hào)片石，砌石Y=23kN/m3,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值aa=1000kPa,容許彎拉應(yīng)力o1=140kPa,允許剪應(yīng)力引=90kPa。表1.1擋土墻基本尺寸及資料墻身及基礎(chǔ)填料及地基擋土墻類型仰斜式路肩墻墻后填土容重丫(kN/m3)1

2、9墻身總高H1(成4.00地基土重度丫j(kN/m)18墻頂寬B(mm1.2填料與墻背摩擦角84/2面坡傾斜坡度1:0.25墻背坡傾斜坡度1:-0.25基底坡度tan000.10砌體材料的重度丫t(kN/m3)23墻趾臺(tái)階寬b10.3m地基土承載力特征值fa(kN)300墻趾臺(tái)階高h(yuǎn)10.5m基底與地基土摩擦系數(shù)匕0.4砌筑材料M7.5漿砌MU30片石填料內(nèi)摩擦角4(°)35墻后填土粘聚力(kpa)0.000培工砌體之間的摩擦系數(shù)N0.4基底與地基土摩擦系數(shù)以20.5=1,鄴圖1擋土墻基本設(shè)計(jì)尺寸二.擋土墻自重及重心計(jì)算圖2.擋土墻自重及重心計(jì)算圖示取單位墻長1m,如下圖示，將擋土墻

3、截面分為三部分:G1=i.V1=231.241=110.4kNG2=i*V2=231.51=17.25kNG3=i*V3=231.50.150.51=2.59kNG=G1G2G3-130.24kN截面各部分重心至墻趾O1的距離：3=0.30.50.25(40.251.2)/2=1.53me2=1.52=0.75me3=231.5=1m全截面重心至墻趾的距離:e(G0G2e2G3e3)/e=(110.41.5317.250.752.591.0)/130.24-1.42m墻頂至后踵O2的高度：H=4.65m三.主動(dòng)土壓力計(jì)算2=1.加8窯圖3擋土墻土壓力計(jì)算圖示1.破裂角車輛荷載q10-4=10.

4、010-=17.5KN/m2車輛荷載換算等代土層厚度為h0=9=17.5一二0.921m19假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，按公式八2dh0A=tan;H(H2h0)20.50.9214.654.6520.921=0.231-tan(-14；02),=:、=35：-140217.5=3828tan?-tan',(cot:tan-)(tan-A)二-tan3828=cot35'tan3828)(tan38280.231)=0.719.-3543驗(yàn)核破裂面位置：破裂面距墻踵H.tan?-3.34m荷載內(nèi)邊緣距墻踵d-H.tan:=1.66m荷載外邊緣距墻踵d-H“an：b=8.16m&quo

5、t;.66m<3.34m<8.16m與假設(shè)相符，可用所選計(jì)算公式。2.主動(dòng)土壓力系數(shù)K和K1Cfosjn：)cos(351r4335')；個(gè)(tan35、43'Tan1402)sin(35、433828)=0.3430.469=0.161hi=0.5=-00.480mtan35,43tan14”022h0h120.9210.480K1=10(1)=1(1-)=1.355HH4.654.653.主動(dòng)土壓力E及作用點(diǎn)位置Zy后踵點(diǎn)土壓力：1212EH2KK1194.6520.1611.355=44.81kN/m22單位墻長(1m)土壓力的分量：EX=Ecos(：)1=4

6、4.81cos(-14.0417.5)1=44.73kN/mEY=Esin(：、)1=44.81sin(-14.0417.5)1=2.71kN/m土壓力水平分量的作用點(diǎn)至墻趾的距離:Zy=3Hho(H-2bl)2->12Z22H2Kl_2_24.650.921(4.65-20.48)2-0.9210.48224.6521.355=1.76土壓力數(shù)字豎直分量的作用點(diǎn)至墻趾的距離:ZX=B-Zytan：=1.5-1.76tan（-14.04）=1.94m四.基底合力的偏心距檢驗(yàn)作用于基底形心的彎矩：Md=GL(e.14)Ey(Zx.14)-Ex(ZyLh21.461.460.15=130.2

7、4(1.42-)2.71(1.94-)-44.73(1.76-)=17.78kNm作用于傾斜基底的垂直力：Nd=(GEy)cos二0Exsin：0二(130.242.71)cos5；4344.73sin543=136.23kN傾斜基底合力的偏心距:MdNd17.78B4=0.131m<=0.243m136.236二偏心距驗(yàn)算符合公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004規(guī)定五.地基承載力驗(yàn)算由公式（5.2.2）及公式（5.2.2-4）B46Nd卜睛卜誓卜1351.491、-minNd136.23。6M0.131)1-1.4911.49J=43.20kPa二max=139.66kW:二fa=3

8、00kP地基承載力驗(yàn)算通過。六.抗滑動(dòng)驗(yàn)算墻前填土的被動(dòng)土壓力較小，為使結(jié)構(gòu)更安全，不計(jì)入墻前填土的被動(dòng)土壓力(1)沿基底傾斜平面滑動(dòng)驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定方程應(yīng)符合:圖4沿?fù)跬翂灼矫婊瑒?dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算圖示1.1G Q1(Ey Ex tan： 0)(1.1GQEy)tan二 0 - qR 0按公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004表5.4.2-5得Q1=1.4.1.1130.241.4(2.7144.730.1)10.4(1.1130.241.42.71)0.1-1.444.73=13.41kN0符合沿基底傾斜平面滑動(dòng)穩(wěn)定方程的規(guī)定o抗滑穩(wěn)定系數(shù):N=GEy=130.242.71=132.95kNKc(

9、NExtan：0)-(132.9544.730.1)0.4Ex-Ntan：044.73-132.950.1=1.75Kc1-1.3(2)沿過墻踵點(diǎn)水平滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)入傾斜基底與水平滑動(dòng)面之間的土楔的重力，砂性土黏聚力c=0Ln =1.46 0.15 18/2 =1.97kN滑動(dòng)穩(wěn)定方程：(1.1GQlEy)/1-QlEx0(1.1GQ1Ey)1-Q1Ex=(1.1130.241.42.71)0.5-1.444.73=10.91kN0抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kcn LnE2132.95 1.9744.810.5 =1.51I.Kc .1-1.3符合規(guī)范要求。七.抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算傾覆穩(wěn)定方程：0.8GbQ

10、1(EyZx-ExZy)00.8130.241.421.4(2.711.94-44.731.76)=45.10kN0符合要求?？箖A覆穩(wěn)定系數(shù)泣EyZxExZy130.241.422.711.9444.731.76=2.46K1-1.50抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)符合要求。八.擋土墻墻身正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算取基頂截面為驗(yàn)算截面。(1) 基頂截面土壓力計(jì)算：由墻踵點(diǎn)土壓力的計(jì)算結(jié)果：K=0.161,ho=0.921(m);基頂截面寬度：Bs=B2=1.2(m)基頂截面處的計(jì)算墻高為：H=4.0(m).2h020,921按K10=1=1.461H4.0基頂截面處土壓力為：_121_2_EKK1H190.1611

11、.4614.0=35.75(kN/m)22單位墻長(1n)上土壓力的水平分量：Ex=Esin(：二)=35.75cos(-14.0417.5)=35.69(kN)單位墻長(1n)上土壓力的豎直分量：Ey=Esin(Qt+q1)=35.75sin(14.0417.5)=2.141(kN)土壓力水平分量的作用點(diǎn)到基頂截面前緣的力臂長度：ZyHh0-I 3 3Kl0.9213 1.461= 1.543(m)土壓力豎直分量的作用點(diǎn)到基頂截面前緣的力臂長度:Zx=Bs-Zytan=1.2-1.543tan(-14.04)=1.586(m)(2) 基頂截面偏心距驗(yàn)算基頂截面寬度：Bs=B2=1.2(m)取

12、單位墻長(1m),基頂截面以上墻身自重：Ns=G=110.4(kN)墻身重心到驗(yàn)算截面前緣的力臂長度Zs-(Bs-H1tan：)/2-1.2-4.0tan(-14.04)/2-1.1(m)Ng=Ns=110.4(kN),NQ1=Ey=2.141(kN)按細(xì)則公式6.3.5計(jì)算查表6.3.5-1取中ZC=1.0并按表4.1.7的規(guī)定取荷載分項(xiàng)系數(shù)，=1.2,%1=1.4則截面形心處豎向力組合設(shè)計(jì)值：Nd=zcgNgqiNqi=1.01.2110.41.42.141=135.48kN基底截面形心處，墻身自重作用的力矩:Mg=Ns ZsBs=110.4： i1.1 -21.2'=55.2 k

13、N m基底截面形心處，土壓力作用的力矩:M E = E IZx -BSE y2-ExZy=2.1411.586-0.60-35.691.543=-52.96kNm按細(xì)則表4.1.7的規(guī)定，分別取作用分項(xiàng)系數(shù)：Gg=1.2/qi=1.4,按細(xì)則表6.3.5-1規(guī)定，取綜合效應(yīng)組合系數(shù)+zc=1.0。截面形心上的總力矩組合設(shè)計(jì)值：Md=ZcgMgq1Me=0.955.21.4(-52.96)=-24.46(kNm)查表6.3.6得合力偏心距容許限值為：e0=0.25Bs=0.25父1.2=0.30(m)則截面上軸向的合力偏心距：=M=24.46=0.181m0.30mNd135.48符合偏心距驗(yàn)算

14、要求，應(yīng)按公式(6.3.8-1)驗(yàn)算受壓構(gòu)件墻身承載力。(3) 截面承載力驗(yàn)算由前計(jì)算結(jié)果知，作用于截面形心上的豎向力組合設(shè)計(jì)值為：Nd=135.48kN按細(xì)則表3.1.5的規(guī)定，本擋土墻的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為¥0=1.0查細(xì)則表6.3.8得長細(xì)比修正系數(shù)。=1.32H21340由細(xì)則公式(6.3.8-3)計(jì)算構(gòu)件的長細(xì)比：久=.-=8.67,Bs1.2由細(xì)則6.3.8條規(guī)定：魅=0.002,-e=-0.181=0.151Bs1.2由公式（6.3.8-1）得構(gòu)件軸向力的偏心距e0和長細(xì)比A對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù):1 -256/、8e。<BsJ1 12f 、2 曳<bs /1-2560.151811120.151210.0028.678.67-31160.1512=0.78510.3740=0.294A=1.0xBs=1.2(m2)由基本資料知：2fcd=0.63(MPa)=630(kN/m2)墻身受壓構(gòu)件抗力效應(yīng)設(shè)計(jì)值：-KAfcd=0.2941.2630=222.26(kN)V0Nd=1.0父135.48=135.48KN<222.26(kN)故滿足要求。(4) 正截面直接受剪驗(yàn)算按細(xì)則6.3.12條的規(guī)定，要求：；似MAL+sNNGd計(jì)算截面上的剪力組合設(shè)計(jì)值：Vd=；&Ex=1.435.69-49.9