重力式擋土墻設(shè)計(jì)示例

1、路基與路面工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：重力式擋土墻設(shè)計(jì)初始條件：(1)漿砌片石重力式仰斜路堤墻，墻頂填土邊坡1:1.5，墻身縱向分段長度為10m;路基寬度26m，路肩寬度3.0m ；(2 )基底傾斜角a0 : tan a0 =0.190，取汽車荷載邊緣距路肩邊緣d =0.5m ;(3 )設(shè)計(jì)車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路-1級(jí)汽車荷載采用，即相當(dāng)于汽車一超20級(jí)、掛車120 (驗(yàn)算荷載)；(4 )墻后填料砂性土容重y =18kN/m3，填料與墻背的外摩擦角T =0.54 ；粘性土地基與漿砌片石基底的摩擦系數(shù)叩0.30，地基容許承載力a =250kP ； 0a(5)墻身采用2.5號(hào)砂漿砌25號(hào)片石，圬工容重y

2、 k =22 kN / m 3，容許壓應(yīng)力a = 600 kP，容許剪應(yīng)力T = a = 100 kP，容許拉應(yīng)力a = 60 kP ； aajaLa墻后砂性土填料的內(nèi)摩擦角4 : 34墻面與墻背平行，墻背仰斜坡度(1： n ): 1:0.25墻高H : 7m墻頂填土高a : 3.0m要求完成的主要任務(wù)：按公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30 - 2004 “5.4擋土墻一節(jié)，采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)：(1 )車輛荷載換算；(2 )計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力Ea及其作用點(diǎn)位置；設(shè)計(jì)擋土墻截面，墻頂寬度和基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合規(guī)范要求。進(jìn)行抗滑動(dòng)穩(wěn)定性 驗(yàn)算及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算與地基承載力驗(yàn)算；

3、擋土墻正截面強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。重力式擋土墻設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)參數(shù)擋土墻墻高H=7m，取基礎(chǔ)埋置深度D=1.5m，擋土墻縱向分段長度取 L=10m ；路基寬度26m，路肩寬度3.0m ；墻面與墻背平行，墻背仰斜，仰斜坡度1:0.25，a = - 14.03,墻底(基 底)傾斜度tana =0.190，傾斜角氣=10.76；墻頂填土高度a =3.0m，填土邊坡坡度 1:1.5 , P =arctan( 1.5) -1 =33.69 , 汽車荷載邊緣距路肩邊緣d =0.5m墻后填土砂性土內(nèi)摩擦角小=34，填土與墻背外摩擦角5頊/2=17。， 填土容重丫 =18kN/m 3 ；粘性土地基與漿砌片石基底的摩擦

4、系數(shù)p=0.30 ；墻身采用2.5號(hào)砂漿砌25號(hào)片石，墻身砌體容重丫 =22kN/m 3，砌體容 許壓應(yīng)力a =600kPa,砌體容許剪應(yīng)力t = 100kPa,砌體容許拉應(yīng)力 。J60kPa；地基容許承載力氣=250kPa。2車輛荷載換算14180.78m14180.78m3主動(dòng)土壓力計(jì)算3.1計(jì)算破裂角e入 _ ab + 2h (b + d) H (H + 2a + 2h )tan a0 (H + a)(H + a + 2h ) 0_ 3 x 4.5 + 2 x 0.78 x (4.5 + 0.5) 7 x (7 + 2 x 3 + 2 x 0.78) tan(14.03。)(7 + 3)

5、 x (7 + 3 + 2 x 0.78)_ 0.43 _+a+5 _ 34。一14.03。+17。= 36.97。tane = 一 tan 3 .(cot中 + tan )(tan 3 + A)=tan 36.97。 (cot34。+ tan 36.97)(tan 36.97。+ 0.4)=0.86e = 40.69。墻底到路肩的水平距離為3.75m，路肩寬3m,墻底至破裂面與路基交 點(diǎn)距離為(7 + 2.5) x 0.86 = 8.17m ,3 + 3.75=6.750墻身自重力臂計(jì)算：Zg1 = 0.5( H b1 tan a 0) - n + b】=0.5 x K7 -1.6 x 0.

6、190 )x 0.25 +1.6 = 1.65Zg2 = 1/2 +1/3(1/2 - tan a tan a 0) = 0.5 + 3(0.5 + 0.047) x 1.6 = 1.09z = (Gg+ G*g 2) =(235.62 x 1.65 + 5.28 x 1.09) = 1 63 g 1 G1 G 2 G2240.9.N = G + G 2 + E = 240.9 + 4.72 = 245.62kN抗滑穩(wěn)定系數(shù)：K _ N + E tan氣四 _ 卜45.62 + 90.9 x 0.190】x 0.3 _ 1 7 13c - E N tan00。90.9 - 245.62 x 0

7、.190.滿足要求4.3抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算0.8GZ +7 (E Z - E Z ) _ 0.8x 240.9x 1.63 +1.4x (4.72x 2.25 -90.9x 2.55)G Q1 y y1 x x1_ 4.50抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：K _ G1 ZG1 +G2ZG2 + EZy10 _ 235.62 x 1.65 + 5.28 x 1.09 + 4.72 x 2.2490.9 x 2.18_ 2.04 1.5滿足要求4.4基底合力偏心距驗(yàn)算N至墻趾A的距離G Z + G Z + E Z E ZZ 1 G12 G 2 y y1 x x1NN_ 235.62 x 1.65 + 5.28 x 1.09 + 4.72 x 2.24 - 90.9 x 2.18245.620.84m基底合力偏心距e B - zL6! 0.8402N2_ 0.035 -/4.5地基承載力驗(yàn)算 - N(1+性)性 x(1+1 B B 1.616 -