垃圾壩加高計(jì)算書(shū)

1、垃圾壩加高計(jì)算書(shū)二、基本資料2.1原垃圾壩參數(shù)2.1.1原垃圾主壩壩體采用M7.5漿砌片石，基礎(chǔ)采用M10將將其毛石。壩頂標(biāo)高為215.0m, 壩頂寬為2m,壩軸線(xiàn)長(zhǎng)為78.42m垃圾壩，下游坡比為1:0.75,上游坡比為1:0.2;2.1.2地基承載力：垃圾主壩大于0.30MPa,垃圾主壩設(shè)計(jì)基底摩擦系數(shù)：0.5。2.2垃圾壩頂加高工程參數(shù)：2.2.1垃圾主壩加高部分采用MU30漿砌毛石結(jié)構(gòu)；加高2.5m，加高部分底寬為2.0m，頂 寬為0.8m，上有坡比為1:0.1，下游坡比為1:0.36.2.2.2設(shè)置寬為2.5m，厚為0.3m鋼筋混凝土卸荷板。2.2.3壩肩延長(zhǎng)部分，加高的部分下設(shè)有埋

2、深為1.5m，寬為2.0m的MU10漿 砌毛石基礎(chǔ)。2.3場(chǎng)地地質(zhì)條件根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙及業(yè)主提供的地勘報(bào)告：三、垃圾壩加高設(shè)計(jì)參數(shù)3.1設(shè)計(jì)參考資料：3.1.1砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-20113.1.2建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-20113.1.3建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20123.1.4擋土墻設(shè)計(jì)使用手冊(cè)（中國(guó)建筑工業(yè)出版社2008年出版）3.1.5原設(shè)計(jì)圖紙3.1.6原地勘報(bào)告3.1.7業(yè)主方提出的設(shè)計(jì)要求文件。3.2原垃圾壩加高后尺寸3.2.1垃圾壩原高26.2m，加高2.5m，總高為28.7m；基礎(chǔ)底寬18.7m，基礎(chǔ)高6.5m，壩底無(wú)傾斜坡度（有C15混凝土墊層

3、墊平）；3.2.2原墻背與水平方向夾角為a=78.7，p=ii.3，墻面與水平方向夾角為B =52.3。3.2.3混凝土卸荷板B，板底標(biāo)高為215.000,板沿壩身軸線(xiàn)方向設(shè)置，寬為2.5m，厚為0.3m。（見(jiàn)圖1-1）| |30018700圖1-1 （陰影部分為加高部分）3.3物理參數(shù)壩體容重：R=24.000kN/m3墻背與回填垃圾間摩擦角：5=0（因?yàn)閴Ρ潮砻尜N有光滑的防滲膜）地基土摩擦系數(shù)：=0.500墻身砌體允許壓應(yīng)力：2100.000（kPa）墻身砌體容許剪應(yīng)力：110.000（kPa）墻身砌體容許拉應(yīng)力：150.000（kPa）墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力：280.000（kPa）地基

4、承載力：f 300.000（kPa）所有回填垃圾的粘聚力：C=0（偏安全假定）回填建筑垃圾的容重：Y 1 =15.000kN/m3回填垃圾的容重：y 2 =14.000kN/m3（以考慮墻背面垃圾積水）基礎(chǔ)部分回填土的容重：Y3 =18.000kN/m3回填建筑垃圾內(nèi)摩擦角：1=30回填垃圾的內(nèi)摩擦角：2=25基礎(chǔ)部分回填土內(nèi)摩擦角：1=25回填土堆積面與水平方向夾角B 3=25破裂角：。=36.8地表均布荷載；q=20 kN /m四、垃圾壩加高計(jì)算4.1 土壓力計(jì)算由于垃圾壩墻背坡度不同，回填垃圾的容重和摩擦角不同，故須分層計(jì)算主動(dòng)土壓力， 并取一米作為計(jì)算單元。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB

5、50007-2011，得推算公式：4-1、L1 ，一Ea =甲-2y - H2K式中：E a主動(dòng)土壓力；%主動(dòng)土壓力增大系數(shù)，土坡度高度大于8m時(shí)，宜取1.2 ；Y填土的重度；H擋土墻結(jié)構(gòu)的高度；Ka主動(dòng)土壓力系數(shù)，按下方公式（4-2）確定、k sin（a +。） sin（a -5） qsin（a + P）Ka = sin2 a sin2（a +。一中一b）+ sin（中 +5 ）sin（中 一。）+ 2 sin a cos 中 cos（a +。一中-5）一 2k sin（a + P ）sin（卬 一 P） +丑 sin a cos 卬） q（4-2）（k sin（a -5） sin（p +

6、P） +門(mén) sin a cos 中）1/2k _ 1 + 2q sin a cos。其中 qyh sin(a + 3)2cn_h、由于加高部分和原垃圾壩底部墻背均為垂直面，故需用郎肯原理計(jì)算:公式K = tg2(45。-(P /2)(4-3)、隨深度變化計(jì)算土壓力強(qiáng)度公式為:(4-4)4.1.1分層法計(jì)算各層主動(dòng)土壓力參考擋土墻設(shè)計(jì)使用手冊(cè)計(jì)算得:第一層：加高部分墻背為垂直面，用郎肯原理計(jì)算內(nèi)摩擦角為=30,H1=2.5m，回填建筑垃圾丫1 =15 kN/m3, 粘聚力C=0。由公式(4-1) (4-3) (4-4)計(jì)算：K廣 tg2(45。-30/2) _ tg230 =0.333Pa1 _

7、 Kqy 1 -H =0.333X15X2.5=12.49 kN廣1Ea1 _Wc 2 y 1 . H12Ka 1 =1.2X0.5X15X2.52X0.333二18.73 kN /m第二層：原垃圾壩墻背坡比為1:0.2墻段，墻背貼有光滑的防滲膜，所以外摩擦角 8=0, H2=18.5m，回填垃圾y2 =14 kN /m3，內(nèi)摩擦角為 外=25， 粘聚力C=0。由公式(4-1) (4-2)計(jì)算：k -1 + 2 x 20q 14 x 18.5sin 25 cos 0 = 1.15 sin(25 + 0)2c八 n =一 = 0 yh帶入(4-2)得：sin(78.5 + 0)sin2 78.5

8、 sin2(78.5 + 0 - 25 - 0)1.15 x sin(78.5 + 0) sin(78.5 - 0)+ sin(25 + 0) sin(25 - 0) + 0-21.15 x sin(78.5 + 0) sin(25 - 0) + 0)(1.15 x sin(78.7 - 0) sin(25 + 0) + 0)1/20981K =1.15 x (0.9812 + 0.4232) + 0 - 2(1.15土2一 0.9812 x 0.8042x 0.981 x 0.423)(1.15 x 0.981 x 0.423)1/2=0.452P = K (y -H +y -H )a 2

9、a 21122=0. 452X(15X2.5+14X18.5)=134.12kN第三層：原垃圾壩基礎(chǔ)部分，墻背為垂直面，并假定表面光滑，用郎肯原理計(jì)算。H=7.7m，回填建筑垃圾y3 =18 kN /m3,內(nèi)摩擦角為=25。， 粘聚力C=0。由公式(4-1) (4-3) (4-4)計(jì)算：Ka 3= tg 2(45。-25/2) = tg 2 32.5 =0.406P 3 = K 3(7 1 -H 1 +y2 -H2 +y3 -H3)=0.406X(15X2.5+14X18.5+18X7.7) =176.6 kN得出應(yīng)力圖(如圖1-3)-c圖1-2 (垃圾壩受力圖)由作圖法計(jì)算得：Ea1=15.

10、6 kNEa2x=1356.24kNZi=27.03mZ 2=14.39mEa2 = tgp Ea2x=tg11.3X1356.24=271.25kNEa3=1196.72kNZ 3=3.68m垃圾壩重心力矩：Z尸10.67m G垃圾壩自重G = YS其中S-315.93rn2得G =24X315.93-7582.32Kn4.1.2增加卸荷板土壓力計(jì)算參考擋土墻設(shè)計(jì)使用手冊(cè)中：卸荷板土壓力繪制方法得 破裂角：。=36.8。圖1-3 （設(shè)置卸荷板是垃圾壩的土壓力計(jì)算圖）由圖1-3得：主動(dòng)土壓力：E2x=1333.46 kN Z , 2=14-2mE =266.69 kN4.2擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)

11、算按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范公式和規(guī)定驗(yàn)算4.2.1 垃圾壩自重G = Y*S其中S=315.93m2G =24X315.93=7582.32kN垃圾壩重心力矩：ZG=10.67m卸荷板上回填建筑垃圾的容重：Y 1 =15.000kN/m3 S=2.5X2.5=6.25m2土自重：Gk=yiS=15X6.25=93.75kN 自重力矩：Zk =2.5/2+18.7=19.95m422按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定抗傾覆安全系數(shù)FSM1 6f_ E my抗傾覆安全系數(shù)s E M(4-5)0抗傾覆力矩E M= GZg+ Ea疽12 +氣氣 (4-6)傾覆力矩E M0 = E1 - Z1 + Ex - z 12 + E 3 - Z3(4-7)計(jì)算得：抗傾覆力矩E M =7582.32 x 10.67 + 266.69 x 17.5 + 93.75 x 19.95Y傾覆力矩EM0=87440.742kN m=15.63 x 27.03 +1333.46 x 14.2 +1196.72 x 3.68FZ M抗傾覆安全系數(shù)S ZM =3-670得出：Fs=3.67三1.6 抗傾覆穩(wěn)定性足夠。4.3擋土墻抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范公式和規(guī)定驗(yàn)算抗滑移安全系數(shù)Fc蘭1.3 TOC o 1-5 h z 抗