重力式挡土墙设计实例

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重力式挡土墙设计实例2

重力式挡土墙设计实例2

(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=17.5°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa ,基地摩擦系数f=0.5;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kPa ,容许剪应力[τ]=80kPa 。

图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定:(1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载围,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++o o o o ===90ω<o 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载部时破裂角的计算公式:tg tg θψ=-tg ψ=-+3828tg '=-o0.7945=-+0.7291=36544θ'''=o(2)验算破裂面是否交于荷载围:破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <,即破裂面交于荷载围,符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性插法,计算附加荷载强度:q =16.25kN/m 2,016.250.918q h m γ=== 4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0=h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=o 00=h h =0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载部土压力计算公式:()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+o o o o cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=o o cos cos()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=o o5、土压力作用点位置计算:5 1.36H =⨯=10K =1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=-查数学手册X1Z -土压力作用点到墙踵的垂直距离;6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜,土压力对墙趾力臂:X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算:挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯=()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 -查数学手册21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= -查数学手册(2)抗滑稳定性验算:00.21111836α'''o 倾斜基地:(=),验算公式:()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦10.280=>所以抗滑稳定性满足。

重力式挡土墙设计实例P181

重力式挡土墙设计实例P181

1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图4-41示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=17.5°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa ,基地摩擦系数f=0.5;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kPa ,容许剪应力[τ]=80kPa 。

图4-41 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定: (1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++===90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:tg tg θψ=-+tg ψ=-()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性内插法,计算附加荷载强度:q =16.25kN/m 2,016.250.918q h m γ===4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0=h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00=h h =0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+= 5、土压力作用点位置计算:5 1.36H =⨯=10K =1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.89Z H h K m =+=+⨯= X1Z -土压力作用点到墙踵的垂直距离;6、土压力对墙趾力臂计算 基地倾斜,土压力对墙趾力臂:X X11 1.890.19 1.7Z Z h m =-=-= y 1X 0.98 1.70.25 1.41Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算:挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯=()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/221110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=(2)抗滑稳定性验算:00.21111836α'''倾斜基地:(=),验算公式:()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦14.730=>所以抗滑稳定性满足。

重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例重力式挡土墙设计范例1. 引言重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,常用于土地开发和交通基础设施建设中。

本将详细介绍重力式挡土墙的设计原理、施工步骤和施工注意事项。

2. 设计原理2.1 挡土墙的作用重力式挡土墙是通过重力作用来抵抗土壤的侧推力,保持土地的稳定。

挡土墙通过其自身的重量来产生对土体的压力,从而抵消土壤的剪切力。

2.2 土体力学参数在进行重力式挡土墙设计之前,需要确定土体的力学参数,如土壤的重度、摩擦角、内摩擦角等。

这些参数对挡土墙的设计和稳定性分析至关重要。

2.3 挡土墙的形式重力式挡土墙可以采用不同的形式,如重力墙、重力墙+钢筋混凝土面板、重力墙+土钉墙等。

选择合适的形式要考虑土体的特性、设计要求和经济性。

3. 设计步骤3.1 确定土体参数通过土体试验和现场勘察,确定土体的重度、摩擦角、内摩擦角等力学参数。

这些参数将用于挡土墙的稳定性分析。

3.2 计算挡土墙的稳定性根据土体参数和设计要求,进行挡土墙的稳定性分析。

主要包括计算侧推力、地震力、抗滑稳定性和抗倾覆稳定性等。

3.3 选择适当的挡土墙形式和材料根据设计要求和经济性,选择适当的挡土墙形式和材料。

考虑到挡土墙的稳定性、耐久性和施工难度等因素。

3.4 进行结构设计和荷载计算根据挡土墙的形式和材料,进行挡土墙的结构设计和荷载计算。

确保挡土墙能够承受设计荷载并保持稳定。

3.5 进行施工准备工作在施工挡土墙之前,需要进行施工准备工作。

包括地面平整、挖掘基坑、打地基等。

确保基坑和基础能够满足设计要求。

3.6 进行挡土墙的施工根据设计要求和施工图纸,进行挡土墙的施工。

主要包括搭建模板、浇筑混凝土、安装钢筋、固化混凝土等工作。

3.7 进行监测和验收在挡土墙施工完成后,需要进行监测和验收工作。

主要包括挡土墙的变形监测、荷载测试和质量验收等。

4. 施工注意事项4.1 施工材料的选择在进行重力式挡土墙的施工时,需要选择适当的材料。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例

(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长度20m,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=17.5°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa,基地摩擦系数f=0.5;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m3,砌体容许压应力[σ]=500kPa,容许剪应力[τ]=80kPa。

图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定:(1)破裂角()的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:破裂契体长度:车辆荷载分布宽度:所以,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性内插法,计算附加荷载强度:q=16.25kN/m2,4、土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:5、土压力作用点位置计算:-查数学手册-土压力作用点到墙踵的垂直距离;6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜,土压力对墙趾力臂:7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算:挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:-查数学手册-查数学手册(2)抗滑稳定性验算:,验算公式:所以抗滑稳定性满足。

(3)抗倾覆稳定性验算:所以倾覆稳定性不足,应采取改进措施以增强抗倾覆稳定性。

重新拟定b1=1.02m倾斜基地,土压力对墙址力臂:所以倾覆稳定性满足。

8、基地应力和合力偏心矩验算1)合力偏心矩计算上式中弯矩为作用与基底形心的弯矩,所以计算时先要计算对形心的力臂:根据前面计算过的对墙趾的力臂,可以计算对形心的力臂。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例

(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa ,基地摩擦系数f=;(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kPa ,容许剪应力[τ]=80kPa 。

图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定:(1)破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++===90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01(2)tan 2H H h α=-+ 00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:tg tg θψ=-+tg ψ=-()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算:墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性内插法,计算附加荷载强度:q =m 2,016.250.918q h m γ=== 4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0=h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00=h h =0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=5、土压力作用点位置计算:1.36H =⨯=10K =1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=-查数学手册X1Z -土压力作用点到墙踵的垂直距离;6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜,土压力对墙趾力臂:X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算:挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯=()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 -查数学手册21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= -查数学手册(2)抗滑稳定性验算:00.21111836α'''倾斜基地:(=),验算公式:()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦10.280=>所以抗滑稳定性满足。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例

(一)重力式挡土‎墙设计实例‎1、某二级公路‎重力式路肩‎墙设计资料‎如下:(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡‎度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长‎度20m ,其余初始拟‎采用尺寸如‎图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容‎重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ‎=35°;填土与墙背‎间的摩擦角‎δ=17.5°;地基为岩石‎地基容许承‎载力[σ]=500kP ‎a ,基地摩擦系‎数f=0.5;(3)墙身材料:砌体容重γ‎=20kN/m 3, 砌体容许压‎应力[σ]=500kP ‎a ,容许剪应力‎[τ]=80kPa ‎。

图3-40 初始拟采用‎挡土墙尺寸‎图2、破裂棱体位‎置确定:(1)破裂角(θ)的计算假设破裂面‎交于荷载范‎围内,则有:14021730353828ψαδφ'''++-++ ===90ω< 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡‎土墙破裂面‎交于荷载内‎部时破裂角‎的计算公式‎:tan tan θψ=-+tan ψ=-+tan3828︒'=-+0.7945=-0.7291= 36544θ'''=(2)验算破裂面‎是否交于荷‎载范围内:破裂契体长‎度:()()0tan tan 50.72910.25 2.4L H m θα=+=-=车辆荷载分‎布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5b L N N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <,即破裂面交‎于荷载范围‎内,符合假设。

3、荷载当量土‎柱高度计算‎:墙高5米,按墙高确定‎附加荷载强‎度进行计算‎。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例设计实例:地坡道挡土墙设计1.工程背景:地坡道长200米,最大高度10米。

地基为砂质土壤,土体粒径分析显示主要由干砂组成,内摩擦角为35度,容重为18kN/m³。

设计要求挡土墙能够抵抗土体的水平推力。

2.坡度分析:根据地坡高和水平距离,计算坡度。

使用一坡三坡图法,确定化简的坡度,以保证坡度均衡,并减少地形改变的需求。

3.坡道设计:根据地坡高和坡度分析结果,设计坡道。

确定坡道长度、坡顶宽度和坡底宽度,保证坡道稳定和路面设计要求。

4.挡土墙类型选择:根据挡土墙高度、土体参数和设计要求,选择合适的挡土墙类型。

在这个案例中,重力式挡土墙是合适的选择。

5.摩擦力计算:根据土体参数和墙体几何特征,计算土体的水平推力和墙体的摩擦力。

摩擦力大小应大于土体的水平推力,以保证挡土墙的稳定性。

6.底座宽度计算:根据土体参数和墙体高度,计算挡土墙底座的宽度。

底座宽度应足够大,以保证挡土墙的稳定和抗滑性能。

7.墙体高度计算:根据土体参数和挡土墙的几何形状,计算合理的墙体高度。

墙体高度应满足稳定性和承载能力的要求。

8.墙体尺寸计算:根据挡土墙的高度和几何形状,计算墙体的尺寸。

包括墙身厚度和墙脚截面宽度等,以确保墙体的稳定和承载能力。

9.墙体内力计算:根据挡土墙的几何形状和土体参数,计算墙体内力。

包括弯矩和剪力等,以保证墙体的结构安全。

10.墙体排水设计:根据场地情况和土体参数,设计挡土墙的排水系统。

确保排水的顺利进行,防止土体饱和和墙体的变形和破坏。

11.墙体施工:根据设计图纸和规范要求,进行挡土墙的施工。

确保施工质量和施工过程的安全。

12.墙体监测和维护:在挡土墙竣工后,进行墙体的监测和维护工作。

及时发现和处理墙体的变形和破坏,确保工程的可持续运行。

以上是关于重力式挡土墙设计实例的简要介绍。

在实际设计中,还需要结合具体场地要求和土体参数进行综合考虑,以确保挡土墙的稳定和安全性。

设计过程中需要参考国家和地区的相关规范和标准,并严格按照标准要求进行设计、施工和维护。

(完整版)挡土墙结构算例

(完整版)挡土墙结构算例
根据《建筑边坡工程技术规范》及工程地质条件,此扶壁式挡土墙墙高拟定为H=10m,分段长度为20m,扶肋间距L=4m,扶肋宽度0.6m。墙面板顶宽b=0.30m,为了利于施工,采用等厚垂直面板,墙底板板端厚度0.4m,墙踵板宽度B1=1m。
4.4.3计算及步骤
4.4.3.1土压力计算
图4.3主动土压力计算图(其中 , 型和计算荷载
墙踵板可视为支承于扶肋上的连续板,不计墙面板对它的约束,而视其为铰支。内力计算时,可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位宽度的水平板条,根据作用于墙踵板上的荷载,对每一个连续板条进行弯矩,剪力计算,并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用在板条上。
图4.5墙面板的水平内力计算
墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的1/2H1处和扶肋固支处的第三个H1/4处,如图4.6所示。
设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是安全的,如图4.5-c)所示。例如,对于固端梁而言,当它承受均布荷载时,其跨中弯矩应为 ,但是,考虑到墙面板虽然按连续梁计算,然而它们的固支程度并不充分,为安全起见,故设计值按式确定。
4基底应力验算:
其中
其中
5截面应力计算:
截面最大应力出现在接近基底处,由基底应力验算可知偏心距及基底应力均满足要求,故墙身截面应力也能满足要求,故不做验算。
通过上述计算及验算,所拟截面满足各项要求,故决定采用该截面。
4.4扶臂式挡土墙设计
扶壁式挡土墙的设计内容主要包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定,墙身稳定性和基底应力及合力偏心距验算、墙身配筋设计和裂缝开展宽度等。
4.3.3计算方法及步骤
1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算:
,q插求得q=15KPa
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(一)重力式挡土墙设计实例
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:
(1)墙身构造:墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°02′),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图3-40示;
(2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ=17.5°;地基为岩石地基容许承载力[σ]=500kPa ,基地摩擦系数f=0.5;
(3)墙身材料:砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ]=500kPa ,容许剪应力[τ]=80kPa 。

图3-40 初始拟采用挡土墙尺寸图
2、破裂棱体位置确定:
(1)破裂角(θ)的计算
假设破裂面交于荷载范围内,则有:
14021730353828ψαδφ'''++-++===
90ω<因为
00000111
()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+
01
(2)tan 2H H h α=-+
00011
(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+
根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:
tg tg θψ=-
tg ψ=-+()()38
2835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++
0.7945=-+0.7291=
36544θ'''=
(2)验算破裂面是否交于荷载范围内:
破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=
车辆荷载分布宽度:()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=
所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算:
墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性内插法,计算附加荷载强度:q =16.25kN/m 2,
016.250.918
q h m γ=== 4、土压力计算
()()()()01120 5.020 5.01722
A a H a H +++=++⨯+=0=h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222
B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00=h h =0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:
()()()()()()
a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos
()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=
5、土压力作用点位置计算:
5 1.36H =⨯=10K =1+2h 1+20.9
X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=-查数学手册
X1Z -土压力作用点到墙踵的垂直距离;
6、土压力对墙趾力臂计算
基地倾斜,土压力对墙趾力臂:
X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=
y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=
7、稳定性验算
(1)墙体重量及其作用点位置计算:
挡墙按单位长度计算,为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分,上部分为四边形,下部分为三角形:
1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=
11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯=
()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 -查数学手册
21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2
221 1.86G V KN γ=⨯=
G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= -查数学手册
(2)抗滑稳定性验算:
00.21111836α'''倾斜基地:(=),验算公式:
()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦
()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦
10.280=>
所以抗滑稳定性满足。

(3)抗倾覆稳定性验算:
()G Q1y x x y Q1p p 0.80GZ E Z E Z E Z γγ+-+>
()()0.894.28 1.09 1.860.64 1.4 2.97 1.449.14 1.330⨯+⨯+⨯⨯-⨯+
2.50=-<
所以倾覆稳定性不足,应采取改进措施以增强抗倾覆稳定性。

重新拟定b 1=1.02m 倾斜基地,土压力对墙址力臂:
X 1.4Z m =
y 1x 1.02 1.40.25 1.37Z b Z tg m α=+=+⨯=
111 1.02 4.81 4.91V b H m =⨯=⨯=
1 4.912098.12KN G =⨯=
()()G1110.50.5 4.871402 1.02 1.11Z H tg b tg m α'=+=⨯+=
2110.50.5 1.020.190.10V b H m ==⨯⨯=
20.096920 1.94G KN =⨯=
G210.6510.66Z b m =⨯=
()G Q1y x x y Q1p p 0.80GZ E Z E Z E Z γγ+-+>
()()0.894.12 1.11 1.940.66 1.4 2.97 1.449.14 1.330⨯+⨯+⨯⨯-⨯+
1.440=>
所以倾覆稳定性满足。

8、基地应力和合力偏心矩验算
1)合力偏心矩计算
()E G 1Q10Q10
1.2 1.4cos sin G y x M M M e N G E W E γγαγα⨯+⨯==+-+ 上式中弯矩为作用与基底形心的弯矩,所以计算时先要计算对形心的力臂:根据前面计算过的对墙趾的力臂,可以计算对形心的力臂。

G1
G1 1.090.510.582B Z Z m '=-=-= G2G20.640.510.132
B Z Z m '=-=-= X
X 0tan 1.40.510.198 1.52B Z Z m α'=+=+⨯= y y 1.330.510.822
B Z Z m '=-=-= ()E G 1Q10Q10
1.2 1.4cos sin G y x M M M e N G E W E γγαγα⨯+⨯==+-+ ()()
()1122Q10Q101.2 1.4cos sin y y x x G G G y x E Z E Z G Z G Z G E W E γγαγα''''⨯-+⨯+=+-+
()()()
1.2
2.970.8249.14 1.5 1.498.120.58 1.940.13100.14 1.2 1.4 2.9700.98 1.449.140.19⨯⨯-⨯+⨯⨯+⨯=⨯+⨯-⨯+⨯⨯ 10.0440.26m B m =<=
所以基底合力偏心矩满足规范的规定。

2)基地应力验算
161N e p A B ⎛⎫=
± ⎪⎝⎭ 252.5560.0411.02 1.02⨯⎛⎫=± ⎪⎝⎭
max 307.02kPa p =
min 188.17kPa p =
[]max 307.02kPa 500kPa p σ=<=
所以基底应力满足要求。

9.截面内力计算
墙面墙背平行,截面最大应力出现在接近基地处,由基地应力验算可知偏心矩及基地应力满足地基承载力,墙身应力也满足,验算内力通过,墙顶顶宽1.02m ,墙高5m 。

10.设计图纸及工程量
(1)典型断面如图3-41所示,立面布置图3-42所示, 平面布置图3-43所示。

(2)挡土墙工程数量见表3-28。

工程数量表 表3-28
米布置一个,泄水孔应高出地面不小于30厘米;墙背均应设置50厘米砂砾透水层,并做土工布封层;
图3-41 典型断面图 图图。

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