您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 建筑/环境 > 工程监理 > 重力式挡土墙设计示例
1路基与路面工程课程设计任务书题目:重力式挡土墙设计(一)初始条件:(1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为10m;路基宽度26m,路肩宽度3.0m;(2)基底倾斜角0:tan0=0.190,取汽车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m;(3)设计车辆荷载标准值按公路-I级汽车荷载采用,即相当于汽车超20级、挂车120(验算荷载);(4)墙后填料砂性土容重=183/mkN,填料与墙背的外摩擦角=0.5;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30,地基容许承载力[0]=250akP;(5)墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,圬工容重k=223/mkN,容许压应力aakP600][,容许剪应力ajkP100][][,容许拉应力aLkP60][;墙后砂性土填料的内摩擦角:34°墙面与墙背平行,墙背仰斜坡度(1:n):1:0.25墙高H:7m墙顶填土高a:3.0m(二)要求完成的主要任务:按《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)“5.4挡土墙”一节,采用极限状态设计法进行设计:(1)车辆荷载换算;(2)计算墙后主动土压力aE及其作用点位置;(3)设计挡土墙截面,墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算;(4)基础稳定性验算与地基承载力验算;(5)挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。2重力式挡土墙设计1设计参数挡土墙墙高H=7m,取基础埋置深度D=1.5m,挡土墙纵向分段长度取L=10m;路基宽度26m,路肩宽度3.0m;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25,=-14.03°,墙底(基底)倾斜度tan0=0.190,倾斜角0=10.76°;墙顶填土高度a=3.0m,填土边坡坡度1:1.5,=arctan(1.5)1=33.69°,汽车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m墙后填土砂性土内摩擦角=34,填土与墙背外摩擦角=/2=17,填土容重=18kN/m3;粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30;墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,墙身砌体容重k=22kN/m3,砌体容许压应力[a]=600kPa,砌体容许剪应力[]=100kPa,砌体容许拉应力[wl]=60kPa;地基容许承载力[0]=250kPa。2车辆荷载换算0.78m3主动土压力计算3.1计算破裂角18140qh34.0)78.0237()37()03.14tan()78.02327(7)5.05.4(78.025.43)2)((tan)22()(2000haHaHhaHHdbhabA97.361703.1434ω86.0)4.097.36)(tan97.36tan34(cot97.36tan))(tantan(cottantanAωωω69.40墙底到路肩的水平距离为3.75m,路肩宽3m,墙底至破裂面与路基交点距离为m7.1886.0)5.27(,3+3.75=6.75<8.17破裂面交于荷载内进行计算直线形仰斜墙背,且墙背倾角较小,不会出现第二破裂面。3.2计算主动土压力aE及其作用点位置3.2.1计算主动土压力aE25.086.05.0tantan2dh0.82m25.086.086.035.4tantantan3abh3.1m16.0)03.14tan(7.40tan)97.367.40sin()347.40cos(tantan)sin()cos()(ωaKm18.31.382.07321hhHh429.14918.378.02)721.31(73212)21(2121031HhhHhHaKmkN02.9129.116.04918212112KKHEaamkN72.4)03.1417sin(02.91)sin(mkN9.90)03.1417cos(02.91)cos(ayaxEEEE3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置m55.229.1493)7218.33(18.378.0)1.37(3373)23()(321211023KHHhhhhHaHZxm61.1190.0)03.14tan(7.17.1tantan011bbBm25.225.055.261.1tanxyZBZ墙底(基底)倾斜,需把求得的xZ、yZ修正为1xZ、1yZ,即:1xZ=xZ-01tanb,1yZ=1b-1xZtan(见“附录”的图)5m24.2)03.14tan(18.27.1tanm18.2190.07.155.2tan111011xyxxZbZbZZ3.3被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。偏于安全。4挡土墙计算只对荷载组合II进行计算。4.1拟定挡土墙顶宽经试算,取挡土墙顶宽为1b=1.6m4.2抗滑动稳定性验算墙身体积计算:630111m71.10)190.06.17(6.1)tan(bHbV320212m24.0190.06.15.0tan5.0bV321m95.1024.071.10VVV墙身自重计算:1G=kN62.2352271.101kV,2G=kN28.52224.02kV,kN9.24028.562.23521GGG抗滑稳定性验算:008.139.9040.1190.0)72.440.19.2401.1(3.0)190.09.9072.4(4.19.2401.1tan)1.1()tan(1.110101>xQyQxyQEEGEEG墙身自重力臂计算:65.16.125.0190.06.175.0])tan[(5.01011bnbHZG09.16.1)047.05.0(315.0)]tantan2/1(3/12/1[102bZG63.19.24009.128.565.162.235)(2211GZGZGZGGGkN62.24572.49.24021yEGGN抗滑稳定系数:7.1190.062.2459.903.0190.09.9062.245tan]tan[00NEENKxxC>1.3满足要求74.3抗倾覆稳定性验算05.4)55.29.9025.272.4(4.163.19.2408.0)(8.0111>xxyyQGZEZEGZ抗倾覆稳定系数:5.104.218.29.9024.272.409.128.565.162.2351122110xxyyGGZEZEZGZGK满足要求4.4基底合力偏心距验算N至墙趾A的距离m84.062.24518.29.9024.272.409.128.565.162.235112211NZEZEZGZGZxxyyGGN基底合力偏心距035.084.0261.120NZBe;4.5地基承载力验算kPa2506.4172)61.1035.061(61.12.6245)61(001<kPaBeBNkPa2506.613261.1035.06161.12.6245)61(002<kPaBeBN满足要求4.6墙身强度验算
本文标题:重力式挡土墙设计示例
链接地址:https://www.777doc.com/doc-5090811 .html