路基挡土墙计算说明书

路基挡土墙设计计算说明书一平、纵、横断面计算(一)平曲线计算：根据指导书上第21组平曲线设计资料确定平面曲线要素(T、L、E)、曲线点桩号（ZH、HY、QZ、YH、HZ）。经计算只有交点为K6+529.04的平曲线位于要求设计路段内，现列出该曲线的计算过程转角α=56°04′11″、R=80m、Lh=35m曲线要素的计算：LhLh333LhLh33Lh()()°′″LLh°′″LLLhL()()°′″主点桩号计算：LhLLhL3（计算无误）(二)纵断面计算：根据指导书上第21组设计纵坡资料确定纵坡坡度及设计路段上各点的设计高程纵坡坡度表1-1变坡点桩号变坡点高程（m）纵坡（%）6385440.23-6.40-4.636620425.196940410.37设计高程表1-2桩号地面高程（m）设计高程（m）高程差（m）K6+510442.96432.23-10.73K6+525.27443.61431.25-12.36K6+546.92432.6429.87-2.73K6+560428.79429.030.24K6+581.92427.37427.630.26桩号地面高程（m）设计高程（m）高程差（m）K6+600418.4426.478.07K6+620416.94425.198.25K6+640418.44424.265.82K6+660421.78423.341.56(三)横断面超高和加宽计算：路基宽度为12m，行车道宽度：2×3.5米，硬路肩：2×1.5米，土路肩：2×1米路拱横坡和平曲线超高方式：行车道和硬路肩横坡为2％，土路肩为3％，路基超高时，绕路基内边缘旋转。ig%、ij%、ic%、a=2.5m、b=2×3.5m、Bj=2m表1-3桩号Xo（m）X（m）hc（m）hc（m）hc′′（m）hcx（m）hcx′（m）hcx′′（m）HY点200.64500.2850-0.1950K6+510200.64500.2850-0.1950K6+525.27200.64500.2850-0.1950K6+546.92200.64500.2850-0.1950K6+5602011.670.41290.2064-0.0434二挡土墙类型选用：路段水文地质资料：设计路段为山岭重丘区二级公路，地表为1-2米亚粘土覆盖层，其下为砂页互岩。根据横断面地面线资料和上述计算数据绘制横断面(K-1),由图可看出K6+600-K6+640为高填方路段，需设置挡土墙收缩坡脚减少填方量、保证路基稳定。地面坡陡、石料多、路基设计线离地面高且路肩下方地面较远处地面陡地多，地基承载力较高，故采用浆砌片石重力式路堤墙（采用1个扩展墙址台阶）三重力式挡土墙验算(一)墙身尺寸：墙身高:15.000(m)墙顶宽:1.000(m)面坡倾斜坡度:1:0.050背坡倾斜坡度:1:0.350墙底倾斜坡率:0.150:1采用1个扩展墙址台阶墙趾台阶b1:0.400(m)墙趾台阶h1:0.800(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同(二)物理参数：圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.500砌体种类:片石砌体砂浆标号:5石料强度(MPa):30挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:40.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:17.500(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:20.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.500地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑(三)坡线土柱:坡面线表1-4坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数18.9725.988026.00002第1个:定位距离0.000(m)汽车-20级(计算荷载)第2个:定位距离0.000(m)挂车-100级(验算荷载)坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:17.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:8.000(m)(四)荷载组合：组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.200√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.200√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.200√4.填土侧压力分项系数=1.400√5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√(五)土压力计算：计算高度为16.172(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=28.010(度)汽车-20级(计算荷载)路基面总宽=6.000(m)路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列布置宽度=8.475(m)布置宽度范围内车轮及轮重:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30030.00030.000022.3000.30030.00030.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30030.00030.000025.4000.30030.00030.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000第3列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)016.7000.30030.00030.000028.5000.30030.00012.540036.7000.60060.00060.000048.5000.60060.00027.540056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00027.540布置宽度B0=8.475(m)分布长度L0=10.000(m)荷载值SG=817.621(kN)换算土柱高度h0=0.551(m)挂车-100级(验算荷载)路基面总宽=6.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=1.000(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.400(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆2列布置宽度=8.475(m)布置宽度范围内车轮及轮重:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)011.0000.50062.50062.500021.9000.50062.50062.500032.8000.50062.50062.500043.7000.50062.50062.500051.0000.50062.50062.500061.9000.50062.50062.500072.8000.50062.50062.500083.7000.50062.50062.500091.0000.50062.50062.500101.9000.50062.50062.500112.8000.50062.50062.500123.7000.50062.50062.500131.0000.50062.50062.500141.9000.50062.50062.500152.8000.50062.50062.500163.7000.50062.50062.500第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)015.1000.50062.50062.500026.0000.50062.50062.500036.9000.50062.50062.500047.8000.50062.50062.500055.1000.50062.50062.500066.0000.50062.50062.500076.9000.50062.50062.500087.8000.50062.50062.500095.1000.50062.50062.500106.0000.50062.50062.500116.9000.50062.50062.500127.8000.50062.50062.500135.1000.50062.50062.500146.0000.50062.50062.500156.9000.50062.50062.500167.8000.50062.50062.500布置宽度B0=8.475(m)分布长度L0=15.000(m)荷载值SG=2000.000(kN)换算土柱高度h0=0.899(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角：22.800(度)Ea=1336.182Ex=1070.062Ey=800.219(kN)作用点高度Zy=5.595(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=16.354(度)第1破裂角=27.270(度)Ea=1465.166Ex=811.788Ey=1219.718(kN)作用点高度Zy=6.009(m)墙身截面积=64.655(m2)重量=1487.055kN墙背与第二破裂面之间土楔重=133.497(kN)重心坐标(3.142,-5.220)(相对于墙面坡上角点)(六)验算：1.滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=8.531(度)Wn=1602.622(kN)En=1326.644(kN)Wt=240.393(kN)Et=621.873(kN)滑移力=381.479(kN)抗滑力=1464.633(kN)滑移验算满足:Kc=3.8391.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=1217.373(kN)0.0地基土摩擦系数=0.500地基土层水平向:滑移力=811.788(kN)抗滑力=1465.882(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.8061.3002.倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=3.177(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=6.047(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=4.837(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=3926.727(kN-m)抗倾覆力矩=12673.022(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.2271.500倾覆稳定方程验算：3.地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的水平投影宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=2840.269(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=8746.296(kN-m)基础底面宽度B=7.810(m)偏心距e=0.826(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.079(m)基底压应力:趾部=594.338踵部=133.001(kPa)最大应力与最小应力之比=594.338/133.001=4.469作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.826=0.167*7.810=1.302(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=594.338=600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=133.001=650.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=363.670=500.000(kPa)4.基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算5.墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=60.320(m2)重量=1387.360kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=3.041(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=5.707(m)相对于验算截面外边缘，Ex