某高校公路擋土墻工程課程設(shè)計(jì)

計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)資料：設(shè)計(jì)路線K58＋070――K58＋130，傍山路線，設(shè)計(jì)高程均為1654.50，山坡為礫石地層，附近有開(kāi)挖石方路塹的石灰?guī)r片石供作擋土墻材料。設(shè)計(jì)路段為直線段，橫斷面資料如橫斷面地形資料表。山坡基礎(chǔ)為中密礫石土，摩阻系數(shù)f＝0.4，基本載力（σ）＝520千帕。填土邊坡為1：m＝1：1.5，路基寬度為7.0米。墻背填料為就地開(kāi)挖礫石土，容重為γ＝18.6千牛/米，計(jì)算內(nèi)摩阻角Φ＝35°。墻體用50號(hào)砂漿砌片石，容重為γ＝22.5千牛/米，容許壓應(yīng)力（σ）＝2450千帕,容許剪應(yīng)力（τ）＝862.4千帕,外摩阻角δ＝Φ/2=17.5°.設(shè)計(jì)荷載用汽――15，驗(yàn)算荷載用掛――80。穩(wěn)定系數(shù)：滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)[Kc]=1.3,[Ko]=1.5.墻體選擇選擇路肩墻，因?yàn)橥ㄟ^(guò)試算判斷，路堤墻的墻高比路肩墻要高，又因其所處地形橫坡陡峻，墻背采用俯斜式，可以利用陡直墻面減小墻高、減少占地。若采用仰斜式，雖然墻后壓力較俯斜式小，但其較小的墻體自重不能提供足夠的抗傾覆能力。因此在K58+80和K58+120處采用俯斜式路肩墻。而在K58+90~K58+110處，地形較陡，通過(guò)初步試算，采用俯斜式路肩墻比用衡重式圬工量多，且較難通過(guò)驗(yàn)算，所以在此段內(nèi)用衡重式路肩墻。計(jì)算步驟K58+90～K58+110處（K58+90和K58+110處的擋土墻由K58+100處按適當(dāng)比例縮小，見(jiàn)圖）擬采用衡重式路肩墻，墻高H=9m，上墻=3.6m,墻背俯斜1:0.33（＝18o15′),衡重臺(tái)寬d=1.0m,下墻=5.4m，墻背仰斜1:0.25（＝－14o02′），墻面坡度1:0.05,墻身分段長(zhǎng)度為12m。一、車(chē)輛荷載換算燙浩面由于是汽灌－亭1數(shù)5膏，可以選取分倍段長(zhǎng)度卵L筆=斑1技2國(guó)m破驚黃掩掛作－染8返0黨的慎＝意0.64m陽(yáng),癢布置在路基全幟寬。敏二供、上墻土壓力朋計(jì)算緒1效、菠計(jì)算破裂角，稿判斷是否出現(xiàn)慨第二破裂面掩拾碰假象墻背傾角稠為浩賠財(cái)千嗓裳陸假設(shè)破裂面交甲于荷載內(nèi)，按使《路基》手冊(cè)冊(cè)中核表鹽9俱－酬3旗第一類(lèi)公式耍，游味蘆趟隱齊驕極烈門(mén)裁氣驗(yàn)算破裂面位球置吃愁鍋第一破裂面距煤墻頂內(nèi)緣書(shū)廟晌（喘1綠）吩對(duì)于設(shè)計(jì)荷載儀汽慧―彩―掉15，殃破裂面交于荷候載內(nèi)，與假設(shè)廚相符，采用公堡式正確。寶拌而抄（嗽27.5場(chǎng)o鍵<31.28偶o(jì)魚(yú)），故出現(xiàn)第錯(cuò)二破裂面。雀（款2銜）肆對(duì)于仿驗(yàn)算限荷載乒掛冒―助―鄉(xiāng)80<7.0m昆同樣破裂面交萌于荷載內(nèi)，與槽假設(shè)相符結(jié)揉又由于房（潔27.5黎o脂<31.28早o瓣），脂也普將會(huì)出現(xiàn)第二忠破裂面。補(bǔ)2斧、計(jì)算優(yōu)第二破裂面上擾的主動(dòng)土壓力錢(qián)散緩（鍛1駁）暢對(duì)于設(shè)計(jì)荷載腐汽僻―域―尸15臥扁掛僑葬剝叼勾腰巨美主動(dòng)土壓力葛再針簽制根蔑覽啊距賀棋坐對(duì)上墻的力臂撒：也蓋只奏從莖搏下墻土壓力計(jì)澡算安采用力多邊形寶法，按鐵路手軍冊(cè)《擋土墻》插中相應(yīng)公式計(jì)周算。污費(fèi)維（法1齒）高對(duì)于設(shè)計(jì)荷載幫汽腰―勒―販15求破裂角孤假設(shè)破裂角交驟于荷載外壟。則楚tan彼ω拍=0.794燙驗(yàn)算禮破裂面窄位置拴破裂面交于荷浩載之外，與原壟假定懂相符，戀采用公式正確糠。計(jì)算土壓力致蟻清券璃廟山梅飄棒還勉藝墻身截面計(jì)算洽經(jīng)試算宰后，取夠墻頂寬覆0.5哨m邊，上墻底寬倍2.2礦m屑，下墻底娃寬派B趟＝回2線m皺。勇每延米上墻重限及對(duì)墻趾力臂礦底翻辰敢每延米下墻及傳對(duì)墻趾的力臂毯鳴貸升第二破裂面與橡墻背之間的土齊重及力臂網(wǎng)對(duì)于設(shè)計(jì)荷載憤汽眠―田―館15花其中，對(duì)墻址星的力臂：貫4職）土楔上的荷慨載重及力臂雞咱對(duì)于設(shè)計(jì)荷載藍(lán)汽饑―激―晴15義泥禁態(tài)成穩(wěn)定性及強(qiáng)度叛計(jì)算浮通胃對(duì)于設(shè)計(jì)荷載亭汽雁―封―褲15領(lǐng)抗滑穩(wěn)定性校驗(yàn)算陳假滿足抗滑穩(wěn)定憑性要求。挽竹2才）抗傾覆穩(wěn)定比性腥驗(yàn)算逗雞滿足抗傾覆穩(wěn)湯定性要求。僵偏心距及基底雹應(yīng)力驗(yàn)算櫻宅卵且靈e<B/6(醬=禿3.3m屋)烈餅仗渴噴滿足要求。截面應(yīng)力驗(yàn)算患已知作用于上半墻墻后土體第關(guān)二破裂面上的險(xiǎn)土壓力灌及水平分力準(zhǔn)，現(xiàn)求上墻實(shí)倉(cāng)際墻背上的土任壓力堅(jiān)。對(duì)上墻的力臂亂阻巷懂（景1伯）選上墻墻底誕水平截面驗(yàn)算濁愈錫<0.3鄰(漂=姨0.休66m持)紫診雄狼室裹高耍鄭慶艙>讓裙財(cái)越炎<[敢γ守](=862賽.4kPa)茂(2)印壤斜截面剪應(yīng)力臣驗(yàn)算簡(jiǎn)魯暢梳洲預(yù)勢(shì)恥蔥背您剛(番-及0.941哀舍猶去詠)劇山胸置因磚悅滿足要求。渾六嬸、愛(ài)對(duì)于驗(yàn)算荷載盾掛洗―跑―慰80侮的計(jì)算知按上述相同的吼方法與步驟，映以掛君車(chē)掏—罷—牧8膀0破驗(yàn)算荷載計(jì)算鹽。因驗(yàn)算荷載組布置在路基全嘴寬，故下墻土壞壓力按鐵路設(shè)印計(jì)手冊(cè)〈〈擋感土墻〉〉中哲表賽27-荷6壺第四類(lèi)公式計(jì)嫂算，結(jié)果如下炮：藍(lán)=說(shuō)94.65k屆N;似寬=108.3失1kN;饒=1.49>廊1.3;舒反望=1.72>躍1.5;活E門(mén)=級(jí)0.31m煉<B/6(=邁0.33m哲);贈(zèng)=518.2響8kPa<糖;怠上墻墻底面解：蒼戚遇=0.59年約編那蚊=+149.趕91kPa<乒?jié)擅Ω氨?-38.6膽7kPa<網(wǎng)平剪全=21.87昂kPa<[休γ第](=862飾.4kPa)匹斜剪變=24.25挖kPa<[秤γ心](=862副.4kPa)程綜上可知該截上面衡重式擋土惡墻對(duì)于設(shè)計(jì)荷借載異汽冠―它―沈1翼5灑和驗(yàn)算荷載漫掛篇―究―渴8勵(lì)0肚均滿足各項(xiàng)強(qiáng)揪度指標(biāo)，襖符合要求。鉤K58+8奪0繳和仰K58+12廈0片處色初步選定的尺攤寸為：薄墻高筋H=勾6.0m姓，炒α拿=18星°劫，帆b1=板1.0m岔，底矮寬奏B=1.0+阻6×tan1自8o=進(jìn)2.95m執(zhí),撐墻身分段長(zhǎng)度渡為灑8.6神m胳。河1喘、勻臺(tái)洲車(chē)輛荷載換算漿對(duì)于計(jì)算荷載絕：汽車(chē)?yán)祝Q15沾(1)宜案求破裂面棱體悄寬斧度森L0.爪假設(shè)破裂面交桶于荷載外側(cè)，鋪＝辦3廊5明°職＋給18觸°冒＋族17.5爽°妄＝解70.5徑°滿，似A==0.443個(gè)θ悔=23.89岸°果=Hta且n奏θ舌+Hta位n典α疑=6×0.4扔43+6×0稍.325=鐘4.6073球m躲(饑<5.5+0喘.5=添6m訴,蚊所以破裂面交做在荷載吐內(nèi)棉)寶。今（餅2披）縱向分布長(zhǎng)武度衫B恥由規(guī)范可知，銜可設(shè)其分布長(zhǎng)溜度為紀(jì)15m次.蹦（沾3大）計(jì)算等代均訴布土層厚度姐車(chē)輪中心距路俯基邊緣慣0.5m淺，喇＝編7.0m緊,舍重車(chē)在破裂棱歲體內(nèi)能布置兩由輛訴。某Σ濫G=700N摔.溜濃矛架=歡Σ傍G/B覽γ嚼=潤(rùn)400蓮/(鼻8.6遞×5.5×1踐8.6)=佩0.456m驗(yàn)算荷載箏掛車(chē)柿－衛(wèi)8北0炕，哈＝爸0.64m縱，布置在路基爬全寬。鮮2虎、主動(dòng)土壓力藍(lán)計(jì)算1）設(shè)計(jì)荷載陜=cos(2季3.89膜°+35°穩(wěn))送×(tan2葡3.89°+驕tan18°補(bǔ))永/sin(2澆3.89牽°+70.5循°器)=0.398咽＝秩0.5毅/剪（圍tan23.電98拴°+tan1顫8°寄）惱＝均0.651m蠅土壓力作用點(diǎn)怕：驗(yàn)算荷載客假設(shè)破裂面交斬于荷載中部，-0.310=0.445繳θ榨=24.00沸°爸破裂棱體寬胡度佩L0=6×0頸.445+6勇×tan18伯°=瓜4.622m沙下（莊<掩7m濤,撿與假設(shè)相符）輝。=0心土壓力作用點(diǎn)么：衛(wèi)比較設(shè)計(jì)荷載撤與驗(yàn)算荷載計(jì)湯算結(jié)果可知，絲驗(yàn)算荷載時(shí)的僚土壓力較大，暈而且主動(dòng)土壓科力的作用點(diǎn)與規(guī)計(jì)算荷載時(shí)相肢近，故墻身斷矛面尺寸應(yīng)由驗(yàn)載算荷載（掛車(chē)質(zhì)－都8電0酒）控制。氧3垂、穩(wěn)定性驗(yàn)算穴一般情況下，擺擋土墻的抗傾瀉覆穩(wěn)定性較易罵滿足，墻身斷網(wǎng)面尺寸主要由喇抗滑動(dòng)穩(wěn)定性垮和基底承載力傍來(lái)控制。故選術(shù)擇基底傾角聯(lián)為晶5灰°翠。通計(jì)算墻身自憐重恨W惰力歪臂救Z碑w券（取墻長(zhǎng)乒1m搭計(jì)）備墻身覺(jué)重玩W嫌及其力殺臂舊Z熱w湯計(jì)算圖示如莖圖宅:貿(mào)由力矩平衡原趁理得求解得抓Zw=噸1.07m而1佛)晉抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)棄算厘=1.44>邀[Kc]=1座.3房框滿足要求溉抗傾覆穩(wěn)定性脅驗(yàn)算歪＝煉1.8節(jié)2潔﹥架[K嗚0頂]做＝插1.5滿足要求擋基底應(yīng)力與偏賄心距驗(yàn)算盯=362.0愁2kN=0.60m會(huì)=足0.87m翁>B/6=巖0.49m不滿足要求。桃將墻趾加寬成關(guān)寬截0.6m財(cái)，高