重力式擋土墻課程設(shè)計報告計算書

1、-1 路基設(shè)計擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。按照墻的形式，擋土墻可以分為重力式擋土墻，加筋擋土墻。錨定式擋土墻，薄壁式擋土墻等形式。本設(shè)計采用重力式擋土墻。1.1 擋土墻設(shè)計資料1.漿砌片石重力式路堤墻，填土邊坡1:1.5，墻背仰斜，坡度1：0.151：0.35。2.公路等級二級，車輛荷載等級為公路II級，擋土墻荷載效應(yīng)組合采用荷載組合I、II。3.墻背填土容重17.8kNm3，計算摩擦角42°,填土與墻背間的摩擦角/2=21°。4.地基為砂類土，容許承載力=810kPa，基底摩擦系數(shù)0.43。5.墻身材料采用5號砂漿砌30號片石，砌體=22kN

2、/m3，砌體容許壓應(yīng)力為kPa，容許剪應(yīng)力=100kPa，容許拉應(yīng)力=60 kPa。1.2 確定計算參數(shù)設(shè)計擋墻高度H=4m，墻上填土高度a=2m，填土邊坡坡度為1:1.5,墻背仰斜,坡度1:0.25。填土摩擦角：，填土與墻背間的摩擦角;墻背與豎直平面的夾角。墻背填土容重17.8kN/m3，地基土容重：17.7kN/m3。擋土墻尺寸具體見圖1.1。圖1.1 擋土墻尺寸1.3 車輛荷載換算1.3.1 試算不計車輛荷載作用時破裂棱體寬度(1)假定破裂面交于荷載側(cè)不計車輛荷載作用；計算棱體參數(shù)、：；則：計算車輛荷載作用時破裂棱體寬度值B：由于路肩寬度d=1.5m>B=0.29m，所以可以確定破

3、裂面交與荷載側(cè)。(2)計算主動土壓力及其作用位置最大主動土壓力：土壓力的水平和垂直分力為：主動土壓力系數(shù)及作用位置：作用位置：1.3.2 抗滑穩(wěn)定性驗算為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗算在土壓力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。在一般情況下： (1.1)式中：擋土墻自重；，墻背主動土壓力的水平與垂直分力；基底傾斜角(°)；基底摩擦系數(shù)，此處根據(jù)資料，；主動土壓力分項系數(shù)，當(dāng)組合為、時，=1.4；當(dāng)組合為時，=。因此，該擋土墻抗滑穩(wěn)定性滿足要求。1.3.3 抗傾覆穩(wěn)定性驗算為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，需驗算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動傾覆的能力， (1.2)式中：墻身、根底及其上

4、的土重合力重心到墻趾的水平距離(m)；土壓力垂直分力作用點到墻趾的水平距離(m)；土壓力水平分力作用點到墻趾的垂直距離(m)。1.3.4 基底應(yīng)力及合力偏心距驗算為了保證擋土墻基底應(yīng)力不超過地基承載力，應(yīng)進展基底應(yīng)力驗算；同時，為了防止擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。(1)根底底面的壓應(yīng)力軸心荷載作用時 (1.3)式中：基底平均壓應(yīng)力(kPa)；根底底面每延米的面積，即根底寬度，B1.0()；每延米作用于基底的總豎向力設(shè)計值(kN)； (1.4)其中：墻背主動土壓力含附加荷載引起的垂直分力(kN)；墻背主動土壓力含附加荷載引起的水平分力(kN)；低水位浮力(kN)指常年淹沒

5、水位。偏心荷載作用時作用于基底的合力偏心距e為 (1.5)式中：作用于基底形心的彎矩，可按下表采用。作用于基底的合力偏心距e為： (1.6)其中：B=1+0.3=1.3m則所以根底底面的壓應(yīng)力滿足要求。(2)基底合力偏心距基底合力偏心距應(yīng)滿足表的要求表1.1 各地基條件下的合力偏心距地基條件合力偏心距地基條件合力偏心距非巖石地基e0 B/6軟土、松砂、一般黏土e0 B/6較差的巖石地基e0 B/5嚴密細砂、黏土e0 B/5堅密的巖石地基e0 B/4中密砂、礫石、中砂e0 B/4由以上計算可知，基底合力偏心距滿足要求。(3)地基承載力抗力值當(dāng)軸向荷載作用時 (1.7)式中：基底平均壓應(yīng)力；地基承

6、載力抗力值(kpa)。當(dāng)偏心荷載作用時 (1.8)所以滿足地基承載力要求。1.3.5 墻身截面強度驗算為了保證墻身具有足夠的強度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)歷選擇12個控制斷面進展驗算，如墻身底部、12墻高處、上下墻凸形及衡重式墻交界處。此處選擇二分之一墻高處進展驗算(1)強度計算 (1.9)按每延米墻長計算： (1.10)式中：設(shè)計軸向力(kN)；重要性系數(shù)，取為1.0；、恒載自重及襟邊以上土重引起的軸向力(kN)和相應(yīng)的分項系數(shù)；主動土壓力引起的軸向力(kN)；主動土壓力引起的軸向力的分項系數(shù)；抗力分項系數(shù)，取為2.31；材料極限抗壓強度(kpa),=1275kPa；擋土墻構(gòu)件的計算截面積 ()，A=1；軸向力偏心影響系數(shù)。故強度滿足要求。(2)穩(wěn)定計算 (1.11)式中：、意義同式(3.10)；彎曲平面的縱向翹曲系數(shù)，按下式計算： (1.12)2H/B，H為墻有效高度，B為墻的寬度(m)；一般情況下?lián)跬翂Τ叽绮皇芊€(wěn)定控制，但應(yīng)判斷是細高墻或是矮墻。當(dāng)H/B小于10時為矮