挡土墙计算.docx

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1、挡土墙计算一、设计资料与技术要求：1、土壤地质情况： 地面为水田，有60公分的挖淤，地表12米为粘土，允许承载力为=800KPa；以下为完好砂岩，允许承载力为=1500KPa，基底摩擦系数为f在0.60.7之间，取0.6。 2、墙背填料： 选择就地开挖的砂岩碎石屑作墙背填料，容重=20KN/M3，内摩阻角j=35。 3、墙体材料： 7.5号砂浆砌30号片石，砌石r=22 KN/M3 ，砌石允许压应力r =800KPa，允许剪应力r =160KPa。 4、设计荷载： 公路一级。 5、稳定系数： Kc=1.3，Ko=1.5。 二、挡土墙类型的选择： 根据从k1+120到K1+180的横断面图可知，

2、此处布置挡土墙是为了收缩坡角，避免多占农田，因此考虑布置路肩挡土墙，布置时应注意防止挡土墙靠近行车道，直接受行车荷载作用，而毁坏挡土墙。 K1+172断面边坡最高，故在此断面布置挡土墙，以确定挡土墙修建位置。为保证地基有足够的承载力，初步拟订将基础直接置于砂岩上，即将挡土墙基础埋置于地面线2米以下。因此，结合横断面资料，最高挡土墙布置端面K1+172断面的墙高足10米，结合上诉因素，考虑选择俯斜视挡土墙。 三、挡土墙的基础与断面的设计； 1、断面尺寸的拟订： 根据横断面的布置，该断面尺寸如右图所示： 挡土墙计算 B1=1.65 m B2=1.00 m B3=3.40 m B=4.97 m N1

3、=0.2 N2=0.2 N3=0.05 H1=7.00 m H2=1.50 m H=9.49 m d=0.75 + 2.5 -1.65 = 1.6 m a=arctanN1=arctan0.2=11.3 1d=j=35 /2=17.5 22、换算等代均布土层厚度h0： 根据路基设计规范，h0=qg，其中q是车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m时，取20KN/m2；墙高大于10m时，取10KN/m2；墙高在210m之间时，附加荷载强度用直线内插法计算，g为墙背填土重度。 10-210-20 =7-2q-208-10即q=13.75 =5q-20h0=q=13.75=0.6875 20g四、挡土墙稳

4、定性验算 1、土压力计算 假定破裂面交于荷载内，采用路基设计手册表3-2-1主动土压力第三类公式计算： w=j+a+d=35 +11.3 +17.5 =63.8 2dh021.60.6875-0.2= - 0.178 A=-tga=9.49(9.49+20.6875)H(H+2h0)tanq=-tanw(cotj+tanw)(tanw+A)=-tan63.8o(cot35o+tan63.8otan63.8o-0.178)()=-4.5667或0.500 q=-77.64o或26.58o ，即q=26.58o tgqH+tgaH=0.59.49+0.29.49= 6.643 1.6 假设成立，破

5、裂面交于荷载内。 Ka=cos(q+j)(tanq+tana)=cos(26.58+35)(tan26.58+tan11.31)=0.333 sin(q+w)sin(26.58+63.8)h1=d1.6=2.285 tgq+tgatg26.58+tg11.31K1=1+Ea=2h0h120.68752.2851-1-=1+=1.11 9.499.49HH11gH2KaK1=209.4920.3331.11= 333.21 KPa 22Ex=Eacos(a+d)=333.21cos(11.31+17.5)= 291.96 KPa Ey=Easin(a+d)=333.21sin(11.31+17.

6、5)= 160.57 KPa 29.490.6875(9.49-22.285)-0.68752.2852Hh0(H-2h1)2-h0h12= =+ZX=+223329.491.112HK13.23 m ZY=B-ZXtana=4.97-3.23tan11.31= 4.32m 2、抗滑稳定性验算： KC=(G+EY)fEX=(546.6+160.57)0.6= 1.453 K = 1.3 291.96c抗滑稳定性满足要求。 3、抗倾覆稳定性验算 K0=MMY0=GZG+EYZY1351.71+160.574.32= = 22.63 K0 = 1.5 291.963.23EXZX抗倾覆稳定性满足要

7、求。 4、基底合力及合力偏心距验算 e=BBGZG+EYZY-EXZX-ZN=- 22G+EY4.971351.713+160.574.32-291.963.23- 2546.60+160.57WB24.97=1.5=0.82 e0 1.5r=1.5=1.5=1.24 A6B6e=0.82b4.97=0.83 66s1,2=NMG+Ey6e546.6+160.5760.82+=1=1 AWBB4.974.97smax= 301.12 KPa 1.6 假设成立，破裂面交于荷载内。 Ka=cos(q+j)(tanq+tanj)=cos(27.09+35)(tan27.09+tan11.31)= 0

8、.333 sin(q+w)sin(27.09+63.8)h1=d1.6= 2.249 =tgq+tgatg27.09+tg11.31K1=1+Ea=2h0H1h120.68752.249=1+1-1-=1.133 H77111gH02KaK1=20720.3331.133=184.92 KPa 22Ex=Eacos(a+d)=184.92cos(11.31+17.5)= 162.08 KPa Ey=Easin(a+d)=184.92sin(11.31+17.5)= 89.14 KPa H1h0(H1-2h1)2-h0h1270.6875(7-22.249)2-0.68752.2492= 2.3

9、4 =+ZX=+223271.1132H1K1m ZY=B3-ZXtana=3.4-2.34tan11.31= 2.93 m 2、截面墙身强度验算： 、法向应力验算： B1G1ZG1+E1YZ1Y-E1XZ1XB1e1=-ZN= -22G1+E1Y=3.4570.76+160.572.75-291.963.23- 2388.85+160.57WB23.4=1.5=0.54 e0 1.5r=1.5=1.5=0.85 A6B6e=0.54b3.4=0.57 66s1,2NMG1+E1y=+=AWB16e1388.85+160.5760.491 1B=3.43.41smax=275.66 KPa r =800KPa 、剪应力验算： t=T1E1x162.08= 47.66 KPa tr=160 KPa =A1B33.4截面墙身强度满足要求。