二級公路設(shè)置仰斜重力式路肩擋土墻計(jì)算書

1、計(jì)算書一、1、設(shè)計(jì)資料西安至咸陽的二級公路設(shè)置仰斜重力式路肩擋土墻，如圖1所示，有關(guān)截面尺寸列于圖中其中，墻高H=4.90m,墻面和墻背的坡度均為1：0.25（=14.04）;基底傾斜度tan0=1:1.5（0=11.31）墻身和基礎(chǔ)由M5砂漿砌筑片石MU30;墻背填料為砂性土基礎(chǔ)頂面距天然地面0.93m。墻背填料、地基和砌體物理力學(xué)參數(shù)填料重度（KN/m3）18砌體（KN/m3）22內(nèi)摩擦角35M5漿砌片石MU30砌體容許壓應(yīng)力為600墻背摩擦角/2容許剪應(yīng)力100地基重度（KN/m3）21容許拉應(yīng)力60容許承載力450地基土摩擦系數(shù)0.8基地摩擦系數(shù)為0.452、土力學(xué)計(jì)算按公路路基設(shè)計(jì)規(guī)

2、范JTG D30-2004規(guī)定q車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于2m取20KN/m2,墻高大于10m取10KN/m2，兩者之間，直線法內(nèi)差計(jì)算 q=20-20-10則等代均布土層厚度為： h0=q=采用庫倫土壓力理論計(jì)算墻后填土和車輛荷載引起的主動土壓力，計(jì)算圖式如下：可確定邊界系數(shù)（破裂面交會于荷載中部）為：A0=12 B0 =-1其中：a=0,d=0,b=0破裂面傾角為：tan = =0.7291 其中：=主動土壓力系數(shù)為：K=cos+作為于墻背的主動土壓力為：Ea= 12KHH+2土壓力水平分力和豎直分力分別為： Ex= Ey=水平土壓力作用點(diǎn)至墻趾的力臂： Zx=HH+3 Zy=B4-3

3、.擋土墻自重及力臂計(jì)算將擋土墻分為三部分，如圖虛線所示，截面各部分對應(yīng)的墻體重力及墻趾（O1 G1= Z G2Z G Z墻體總重及墻趾（O1） G= G1+ GZG=( G1Z4.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算沿基地平面滑動的穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗滑穩(wěn)定方案滑動穩(wěn)定應(yīng)滿足下式要求:1.1G+Q1(Ey+Extan0)+（1.1G+由于土壓力的作用效應(yīng)增大對擋土墻結(jié)構(gòu)起不利左右，故Q1=1.4，則有：1.1188.37+1.4(4.56+75.410.2)(1.1188.37+1.44.56) 0.2-1.475.41=32.30(kN)抗滑穩(wěn)定系數(shù)N= G + Ey = 188.37+4.56 = 192.93（kN

4、KC=(N+抗滑穩(wěn)定性滿足要求沿過墻踵水平面滑動的穩(wěn)定性驗(yàn)算（圖330）計(jì)入傾斜基底與水平滑動面之間的土楔的重力G:G=1滑動穩(wěn)定方程（1.1G+Q1Ey）n=69.51(kN)0抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC=N+G沿過墻踵水平面的抗滑穩(wěn)定性滿足要求。5.傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算傾覆穩(wěn)定應(yīng)滿足下式要求：0.8GZG+Q1(Ey即 0.8188.371.68+1.4（4.562.10-75.412.31）=22.70（kNm）0抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0=GZG+E抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求6.偏心距及地基承承載力驗(yàn)算荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合按表34取荷載綜合效應(yīng)組合系數(shù)ZL作用于基底中心處的力矩組合：Md=G(ZG-B42)+

5、Ey(作用于傾斜基地的軸向組合：Nd=（G+Ey）cos0+合力偏心距驗(yàn)算對于傾斜基底，其合力偏心距為：e0=MdNd=-6.10合力偏心距滿足要求?；讘?yīng)力驗(yàn)算基礎(chǔ)埋深（算至墻趾點(diǎn)）為： hD=0.8+0.5=1.30(m)因hD3.0m、基礎(chǔ)寬度B5抗滑穩(wěn)定系數(shù)N= G + Ey = 188.37+4.56 = 192.93（kNKC=(N+抗滑穩(wěn)定性滿足要求沿過墻踵水平面滑動的穩(wěn)定性驗(yàn)算（圖330）計(jì)入傾斜基底與水平滑動面之間的土楔的重力G:G=1滑動穩(wěn)定方程（1.1G+Q1Ey）n=69.51(kN)0抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC=N+G沿過墻踵水平面的抗滑穩(wěn)定性滿足要求。5.傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算傾覆穩(wěn)定

6、驗(yàn)算傾覆穩(wěn)定應(yīng)滿足下式要求：0.8GZG+Q1(Ey即 0.8188.371.68+1.4（4.562.10-75.412.31）=22.70（kNm）0抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0=GZG+E抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求6.偏心距及地基承承載力驗(yàn)算荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合按表34取荷載綜合效應(yīng)組合系數(shù)ZL作用于基底中心處的力矩組合：Md=G(ZG-B42)+Ey(作用于傾斜基地的軸向組合：Nd=（G+Ey）cos0+合力偏心距驗(yàn)算對于傾斜基底，其合力偏心距為：e0=MdNd=-6.10合力偏心距滿足要求?；讘?yīng)力驗(yàn)算基礎(chǔ)埋深（算至墻趾點(diǎn)）為： hD=0.8+0.5=1.30(m)因hD3.0m、基礎(chǔ)寬度B52.0m基

7、地應(yīng)力由式 求得：max=NdB5(1+6基地應(yīng)力滿足要求7.強(qiáng)身截面驗(yàn)算取基頂截面（即I-I）為驗(yàn)算截面，如圖3-32所示土壓力計(jì)算由前面的主動土土壓力計(jì)算結(jié)果可知：K=0、161，h=0、77（m）。I-I截面寬度BS=B2=土壓力為E1=土壓力的水平分力和豎向分力分別為：EE水平土壓力的作用點(diǎn)至I-I截面趾點(diǎn)（O）的力臂：Z1x=豎向土壓力的作用點(diǎn)至I-I截面趾點(diǎn)（O）的力臂：Z1y=BS-(2)合力偏心距驗(yàn)算作用于I-I截面的軸向力的合力：N墻身自重G1對I-I截面趾點(diǎn)（O）Z作用于I-I截面形心的總力矩：M =164.45（1.34-1.3/2）+3.57截面上的軸向力合力偏心距： e0=由表3-7，可得圬工結(jié)構(gòu)合力偏心距容許限值為： e0=0.25B因e0截面強(qiáng)度驗(yàn)算擋土墻墻身受壓時(shí)時(shí)，截面強(qiáng)度要滿足下列要求：查表3-2 和3-9可得，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0=1.05 k=1A=1