路基路面课程设计例题

合集下载

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

4.35i P P ⎛⎫⎪⎝⎭4.3512i i P C C n P ⎛⎫⎪⎝⎭路基路面工程课程设计混合交通量为30700辆/日 表1某路段混合交通组成表2代表车型的技术参数)确定沥青路面的交通等级1、轴载换算以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次计算时,以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。

查常用汽车设计参数表12-3,按式(12-6)进行轴载换算,计算结果列入下表。

轴载换算结果表(弯沉)车型P i (KN)C 1 C 2n i (次/日)(次/日)切贝尔D350前轴 24.00 1 6.4 2.1033×10-3260- 后轴 48.00 1 1 4.1058×10-210.675 日野KF300D 前轴 40.75 1 6.4 2.0140×10-222028.357 后轴79.002.213.5866×10-1173.591()()1511136510.071365935.6880.50.07429.11t e N N γηγ⎡⎤⎡⎤+-⨯+-⨯⨯⨯⎣⎦⎣⎦===万次黄河 JN150 前轴 49.00 1 6.4 4.4911×10-228682.205 后轴 101.60 1 1 1.0715306.449太脱拉 111 前轴 38.70 1 6.4 1.6090×10-248049.428 后轴 74.00 2.2 1 2.6987×10-1284.983 小汽车前轴 - - - - 1000- 后轴----- 合 计4.351121ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑935.688注:轴载小于25 KN 的轴载作用忽略不计。

竣工第一年日当量轴次为:1935.688N = 次/日竣工第一年日当量轴次为:1935.688N = 次/日2、累计当量轴次及交通等级根据一级公路查表12-6得:设计年限T=15年,双向四车道的车道系,查表12-5得车道系数η为0.4~0.5,选用0.5.则累计当量轴次为:3、验算半刚性基层层底拉应力重的累计当量轴次验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式见式(12-8),计算结果列入下表中。

路基路面工程例题分析

路基路面工程例题分析
11
第3章 一般路基设计
1.什么是一般路基?一般路基设计有哪些规定? 解答: 一般路基是指在一般工程地质、水文地质条件下,填方高度和 挖方深度小于规范规定的高度和深度的路基。一般路基设计可 以结合当地的地形、地质情况,直接套用典型横断面图或设计 规定。对于工程地质特殊路段和高度(深度)超过规范规定的 路基,应进行个别设计和稳定性验算。 2.路基设计的基本内容有哪些? 解答: 路基设计的基本内容包括路基基身设计、路基排水设计、路基 防护与加固设计,以及其他附属设施的设计。其他附属设施包 括弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。
7
3.汽车轴载和通行次数的等效换算原则是什么? 解答:汽车的轴载与通行次数可以按照等效原则换算为某一标准轴 载的当量轴载作用次数。以某一种路面结构在不同轴载作用下达到 相同的损坏作为换算标准,即以弯沉等效、层底弯拉应力等效的原 则,通过室内或野外的荷载重复试验,建立不同的荷载与达到损坏 时的作用次数之间的关系式。 4.路基潮湿情况的来源及干湿类型有哪些? 解答:引起路基湿度变化的潮湿来源有如下几种:(1)大气降水 通过路面、路肩、边坡及边沟渗入路基;(2)地面水 边沟流水及 地表径流,因排水不良而形成积水渗入地基;(3)地下水 路基下 一定范围内渗入地基的地下水;(4)毛细水 路基下的地下水,因 毛细作用而上升到路基;(5)水蒸气及其凝结水 在土的空隙中流 动的水蒸气遇冷则凝结成水;(6)薄膜移动水以薄膜的形式从含 水量较高处向含水量较低处流动,或从温度较高处向较低处移动的 水。 路基按其干湿状态不同分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。
6
第2章
行车荷载、环境因素与材料的力学特征
1.解释:BZZ-100、疲劳极限、路基工作区 解答: 我国现行水泥混凝土路面设计规范和沥青路面设计规范均选用双 轮组单轴重100KN的车辆为标准轴载,以BZZ-100表示;疲劳强度 的大小随应力重复作用次数的增加而降低,而有些材料在应力反 复作用一定的次数后,疲劳强度不再下降而趋于稳定,此稳定值 称为疲劳极限;在路基的某一深度Za处,当轮重所引起的竖向应 力与路基自重引起的应力的比值不超过1/10~1/5时,轮重所引起的 应力对于路基的影响,可忽略不计,该深度区范围内的路基称为 路基工作区。 2.什么是汽车对道路的动力作用,这种动力作用有哪三个特性? 解答: 在道路上行驶的汽车对于道路的作用,称为动力作用,它对路面 施加的荷载具有动载特性、瞬时性和重复性三个特征。

路基路面课程设计

路基路面课程设计

路基路面课程设计目录1章重力式挡土墙设计 (1)1.1重力式路堤墙设计资料 (1)1.2破裂棱体位置确定 (1)1. 3荷载当量土柱高度计算 (2)1.4土压力计算 (2)1.6基地应力和合力偏心矩验算 (4)1.7 墙身截面强度计算 (5)1.8设计图纸 (6)第2章沥青路面设计 (7)2.1基本设计资料 (7)2.2轴载分析 (7)2.3结构组合与材料选取 (10)2.4压模量和劈裂强度 (10)2.5 设计指标的确定 (10)2.6 路面结构层厚度的计算 (11)2.7 防冻层厚度检验 (12)2.8沥青路面结构图 (12)第3章水泥混凝土路面设计 (13)3.1 交通量分析 (13)3.2 初拟路面结构 (14)3.3 确定材料参数 (14)3.4 计算荷载疲劳应力 (15)3.5 计算温度疲劳应力 (16)3.6防冻厚度检验和接缝设计 (16)3.7混凝土路面结构结构图 (17)参考文献 (18)附录A HPDS计算沥青混凝土路面结果 (19)1章 重力式挡土墙设计1.1重力式路堤墙设计资料1.1.1墙身构造墙高5m ,墙背仰斜坡度:1:0.25(=14°),墙身分段长度20m ,其余初始拟采用尺寸如图1.1示; 1.1.2土质情况墙背填土容重γ=18kN/m 3,内摩擦角032φ=;填土与墙背间的摩擦角δ=16°;地基为石灰岩地基,容许承载力[σ]=480kPa ,基地摩擦系数0.5μ=; 1.1.3墙身材料:5号砂浆,30号片石,砌体容重γ=22kN/m3, 砌体容许压应力[σ]=610kPa ,容许剪应力[τ]=110kPa ,容许压应力[]65l MPa σ=。

图1. 1初始拟采用挡土墙尺寸图1.2破裂棱体位置确定1.2.1破裂角(θ)的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:14163234ψαδφ++-++===,90ω<因为路基路面课程设计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=-()(3432343412.58/30.33tg ctg tg tg =-+++0.75= 故36.74θ=1.2.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂面至墙踵:()tan (52)tan 36.86 5.23o H a m θ+=+=荷载内缘至墙踵: tan 5tan36.8630.5 4.75o H b d m θ•++=⨯++=荷载外缘至墙踵: 0tan 5tan 36.8630.5 5.510.25o H b d l m θ•+++=⨯+++= 因为4.75<5.25<10.25,假设满足要求。

路基路面设计题目

路基路面设计题目

沥青路面设计一. 设计资料东北某地(Ц4)拟建二级公路,全长40公里(KO~~K40),除由于K31+150---K33+350路段纵坡较大(一般为5%左右),采用水泥混凝土路面外,其一均采用沥青类路面,其中K15+600~~K22+440路段为改造,采用补强措施,有关资料如下:1.公路技术等级为二级公路,路面宽度为9.0米。

2.交通状况,经调查交通量为2000辆/日(双向),交通组成如表2所示,交通量年平均增3.长率r=5%.3,路基为粘性土,干湿状态为潮湿,道路冻深为160cm,。

4,路段原路面为沥青路面,沥青路面,层厚度h=3cm,路面实测弯沉植分别为:72..,81,78,64,66,65,75,72,71,66,73,68,77,74,74,81,82,78,79,(0.01)等20测点,弯沉测采用标准轴载,测定时路表温度为27.5度,前5小时的平均温度为25度(注:季节影响系数K1=1.08).二.设计要求1,交通分析;2,拟定路面结构,确定材料参数及水泥混凝土路面板的平面设计;3,绘制路面结构图及水泥混凝土路面的平面设计图,接缝构造图;4,编写设计说明书。

5计算或验算路面结构层厚度.三.提交的文件1.路面结构图;2.水泥混凝土路面的平面布置图;3.设计计算说明书。

四.计算设计年限内一个车道的累计当量轴次,确定设计弯沉。

路面拟采用沥青混凝土面层,设计年限为12年。

1. 凡轴载不小于25kN且不大于130Kn的各级轴载Pi的当量作用次数N=∑C1C2n i (P i / P)4.35累计当量轴次见下表(用于计算弯沉值)。

合计∑Ni= 870.53 次/日由规范表,查得η= 0.65由规范公式Ne=[(1 + γ) ⁿ -1]x365N1η/γn=12年, γ= 5Ne=[(1+ 0.05)12 -1]X365 X 870.53 X0.65 /0.05 =328.8 万次计算设计弯沉:由规范公式L d=600Ne-0.2 AcAsAb公路等级系数Ac=1.1, 面层类型系数As=1.0,基层类型系数Ab=1.0, Ne= 328.8 万次路面设计弯沉值:Ld =600 x 3288000-0.2 x 1.1 x 1.0 x1.0 =32.8 ( 1 /100 mm)2. 凡轴载不小于50kN且不大于130Kn的各级轴载Pi的当量作用次数N = ∑C1C2n i (P i / P)8.0累计当量轴次(用于验算整体性材料层底拉应力)的计算由计算机程序完成,对应的累计当量轴次Ne= 233.1 万次。

路基路面课程设计范例范文

路基路面课程设计范例范文

课程设计: 挡土墙课程设计某二级公路,路基宽8.5m ,拟设计一段路堤挡土墙,进行稳定性验算。

一、计算资料 1.墙身构造:拟采用浆砌片石重力式路堤墙,见下图。

墙高H=6m ,填土高a=2m ,填土边坡1:1.5('︒=4133β),墙背俯斜,倾角'︒=2618α(1:0.33),墙身分段长度10m ,初拟墙顶宽b1=0.94m ,墙底宽B=3.19m 。

2.车辆荷载:二级荷载3.填料:砂土,容重3/18m KN =γ,计算内摩擦角︒=35φ,填料与墙背的摩擦角2ϕδ=。

4.地基情况:中密砾石土,地基承载力抗力a KP f 500=,基底摩擦系数5.0=μ。

5.墙身材料:10#砌浆片石,砌体容重3/22m KN a =γ,容许压应力[a σ]a KP 1250=,容许剪应力[τ]a KP 175=βθα二、计算公式采用路堤墙,破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式δαθωωωϕωθ++=+++-=,))((A tg tg ctg tg tg)2)(()22()(2000h a H a H tg h a H H d b h ab A +++++-++=α1221KK H E γ=,)cos(δα+=E E x ,)sin(δα+=E E y)()sin()cos(αθωθφθtg tg K +++=,230112)21(21H h h H h H a K +-+= 21321,,h h H h tg tg dh tg tg atg b h --=+=+-=αθαθθαtg Z B Z K H H h h h h H a H Z y x y -=-+-+=,3)23()(31233021三、计算与验算1.车辆荷载换算当m 2≤H 时,a KP q 0.20=;当m H 10≥时,a KP q 10=由直线内插法得:H=6m 时,()a KP q 1510102021026=+-⨯⎪⎭⎫⎝⎛--=换算均布土层厚度:m r q h 83.018150===2.主动土压力计算(假设破裂面交于荷载中部) (1)破裂角θ由'︒==︒='︒=30172352618ϕδϕα,,得: '︒='︒+'︒+︒=++=56703017261835δαϕω149.028.77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=⨯+++'︒⨯++-+⨯+⨯⨯=+++++-++=))(()()())(()()(tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α55.0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'︒'︒+︒+'︒-=+++-=))(())(())((tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωωϕωθ '︒=︒=492881.28θ验核破裂面位置:路堤破裂面距路基内侧水平距离:m b Htg tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-⨯+⨯+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离: 5.5+0.5=6m 因为:3.4〈6,所以破裂面交于荷载内,假设成立 (2)主动土压力系数K 和1K152.2261855.055.0231='︒+⨯-=+-=tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05.02='︒+=+=tg tg tg d h αθ282.3566.0152.26213=--=--=h h H h395.0261855.0()56704928sin()354928cos(()sin()cos(=︒+'︒+'︒︒+'︒=+++=))tg tg tg K αθωθφθ 698.1151.0547.016282.383.02)12152.21(6412)21(21223011=++=⨯⨯+-+=+-+=H h h H h H a K (3)求主动土压力a E 及土压力的作用点 KN KK a 31.217698.1395.06182121212=⨯⨯⨯⨯=H =E γ KN E a x 96.175)30172618cos(31.217)cos(='︒+'︒⨯=+E =δαKN E a y 53.127)30172618sin(31.217)sin(='︒+'︒⨯=+E =δα mK H H h h h h H a H Z y 13.2129.02698.163)62282.33(282.383.0)152.26(2363)23()(3221233021=+=⨯⨯⨯-⨯⨯+-+=-+-+= m tg tg Z B Z y x 48.2261813.219.3='︒⨯-=-=α3.稳定性验算一般情况下,挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足,墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制,故选择基底倾斜1:5('︒=18110α)(1)计算墙身重G 及力臂ωZ (取墙长1m 计)KN tg Btg B H B b A G a a 2.25022018.139.1222]181119.319.321)19.394.0(3[1]21)(21[01=⨯-=⨯'︒⨯⨯⨯-+⨯=⨯⨯⋅-+==)(γαγ由力矩平衡原理: a G BA bB b A b A G γ⨯⨯--+⨯+⨯=Z ⨯]3)3(2[311211 (其中:H b A 11=,)(2112b B H A -=,1321Bh A =)则:22]319.3181119.319.321)394.019.394.0()94.019.3(621294.0694.0[2.250⨯⨯'︒⨯⨯⨯--+⨯-⨯⨯+⨯⨯=Z ⨯tg G m G 14.1=Z(2)抗滑稳定性验算x Q y Q Gtg G E ≥+E +1019.0)9.0(γαμγ, (5.0,4.11==μγQ )'︒⨯⨯+⨯⨯+⨯=+E +18112.2509.05.0)53.1274.12.2509.0(9.0)9.0(01tg Gtg G y Q αμγ 86.246995.44861.201=⨯=34.24696.1754.11=⨯=E X Q γ由于246.86 〉246.34,故满足抗滑稳定性的要求。

路基路面课程设计

路基路面课程设计

=
14.16������������������
基底合力偏心距要求:������ ≤ ������ = 1.9 = 0.48������,符合偏心距要求。
44
f fk 11(b 3) 2 2 (h 0.5) 450 0 4.418(1 0.5) 490kPa
车型分类 一类车 代表车型 桑塔纳 比重(%) 24.57
表1 某路段混合交通组成
二类车 三类车 四类车 五类车 六类车
五十铃 解放CA10B 黄河JN150 黄河JN162 交通SH361
42.30 22.04 9.01
1.89
0.18
表2 代表车型的技术参数
序号 汽车型号 总重(kN) 载重(kN) 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 轮组数 轴距(cm) 出产国
路基路面课程设计
指导老师: 姓名: 学号:
一、 挡土墙设计 1、设计题目: 南京郊区某二级公路,路基宽 8.5m,双车道路面,其中 K0+007~K0+027 需拟设
计路肩式挡土墙,分段长度 10m,端部设锥形护坡。要求设置普通重力式挡墙,墙身及 基础采用浆砌片石(250#片石,50#砂浆),γ砌体 =22kN/m3,浆砌片石扩大基础下采 用砂砾石材料(基础埋深为地面以下 1m),μ=0.6。墙后填筑普通粘性土,填土γ填土= 18kN/m3,计算内摩擦角ϕ=30°,填土与墙背间的摩擦角δ=ϕ/2=15°。地基承载应力 标准值为fk=450kPa,圬工砌体的极限抗压强度为 700kPa、极限抗弯拉强度为 110kPa、 极限抗剪切强度为 80kPa。

0.42 28.98

44.21kN

Qj
11.54kN

路基路面课设 第二题4.5H法

路基路面课设 第二题4.5H法

2边坡稳定性设计2.1 初始条件:路线经过区域路基填土为粘土,边坡为梯形边坡,分两级,土力学的指标:塑限14%,液限27%,含水量19%,天然容重18KN/m3,粘聚力19KPa,内摩擦角28°,公路按一级公路标准,双向四车道,设计车速为80Km/h,路基宽度为24.5m,荷载为车辆重力标准值550KN,中间护坡道取2m,车道宽度3.75m,硬路肩2.5m,土路肩0.75m,进行最不利布载时对左右各布3辆车。

H1=7m,H2=8m,I1=1:1.25,I2=1:1.52.2汽车荷载当量换算按荷载最不利布置条件,取单位长度路段,将车辆荷载换算成相当于路基沿途层厚度,以h0表示,计入滑动体的重力总去。

NQh0=γBL式中:ho—行车荷载转换高度L—前后轮最大轴距,对于标准车辆荷载为12.8m。

N—并列车辆数,取6。

Q—辆车的重量(标准车辆荷载为550KN)。

γ—路基填料的重度(KN/m3)。

B —荷载横向分布宽度,表示如下:B=Nb+(N -1)m+d式中: b —后轮轮距,取1.8m 。

M —相邻两辆车后轮的中心间距,取1.3m 。

D —轮胎着地宽度,取0.6m 。

计算:B=6×1.8+5×1.3+0.6=17.9mh 0=18×12.8×17.9550×6=0.8m计算高度:H =h 0+H 1+H 2=15.8m2.3 圆弧滑动面条分法分析2.3.1 按4.5H 线法确定圆心位置。

平均坡度I =(0.8+7+8):(8.75+2+12)=1:1.44 查表4-1得β1=26°,,β2=35°∑∑+•=i i T cL N f k式中i N ------各土条的法向分力,i αcos i i Q N =。

i T ------各土条的切向分力有正负之分,i αsin i i Q T =。

i α------各土条的重心与圆心连线对竖轴y 的夹角,用CAD 确定。

路基路面工程沥青路面课程设计实例1

路基路面工程沥青路面课程设计实例1

《路基路面工程》课程设计说明书目录轴载计算 (2)1.1代表轴载见2-1表 (2)1.2轴载换算 (2)1.2.1当以设计弯沉值为指标和沥青层的层底拉力验算 (2)n i—各种被换算车辆的作用次(次/日) (2)1.3计算设计年限内一个车道上累计当量轴次 (5)2初拟路面结构 (5)3路面材料配合比设计和设计参数的确定 (6)3.1材料的确定 (6)3.2路面材料抗压回弹模量的确定 (6)3.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定 (6)3.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定 (6)3.3材料劈裂强度的测定 (7)4验算拟定方案 (7)4.1计算各方案的弯沉值 (7)4.2抗拉强度结构系数Ks及容许拉应力σR计 (8)4.3设计方案验算 (8)中湿路段E0=35MPa (8)潮湿路段E0=25MPa (14)5验算防冻层厚度 (19)6 方案比选 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

主要参考资料............................................................................................错误!未定义书签。

1轴载计算1.1代表轴载见2-1表1.2轴载换算轴载换算以弯沉值和沥青层的层底拉力和半刚性材料的层底拉力为设计标准1.2.1当以设计弯沉值为指标和沥青层的层底拉力验算35.4211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•=∑=P P n C C i i Ki N式中:N —标准轴载的当量轴次(次/日)n i—各种被换算车辆的作用次(次/日)P —标准轴载(kN ) P i—各种被换算车型的轴载(kN )C 1—轴数系数C2—论组系数,双轮组为1,单轮组为6.4,四轮组为0.38当轴间距大于3m 时,按单独的一个轴计算,此时轴系数为1,当轴间距小于3m 时,双轴或多轴按C 1+1.2(m-1)计算,m 为轴数。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4.2.1 重力式挡土墙的设计(1)设计资料:① 车辆荷载,计算荷载为公路-Ⅱ级。

② 填土内摩擦角:42°,填土容重:17.8kN/m 3,地基土容重:17.7kN/m 3,基底摩擦系数:0.43,地基容许承载力:[σ]=810kPa 。

③ 墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体a γ=22kN/m 3,砌体容许压应力为[]600=a σkPa ,容许剪应力[τ]=100kPa ,容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。

(2)挡土墙平面、立面布置图4.1 挡土墙横断面布置及墙型示意图(尺寸单位:m )路段为填方路段时,为保证路堤边坡稳定,少占地拆迁,应当设置路堤挡土墙,拟采用重力式挡土墙。

(3)挡土墙横断面布置,拟定断面尺寸具体布置如上图所示。

(4)主动土压力计算 ①车辆荷载换算当H ≤2m 时,q=20.0kPa;当H ≥10m 时,q=10.0kPa 此处挡土墙的高度H=10m ,故q=10.0 kPa换算均布土层厚度:0100.6m 17.8qh γ=== ②主动土压力计算(假设破裂面交于荷载中部)破裂角θ:由14α=-︒,42φ=︒,422122φδ︒===︒ 得:42142149ψφαδ=++=︒-︒+︒=︒0011(2)()(31020.6)(310)92.322A a H h a H =+++=⨯++⨯⨯+= 00011()(22)tan 22113 4.5(4.5 1.5)0.610(102320.6)tan(14)2231.8B ab b d h H H a h α=++-++=⨯⨯++⨯-⨯⨯+⨯+⨯-︒=tan tan tan 490.68834.5θψθ=-+=-︒+==︒验核破裂面位置:堤顶破裂面至墙踵:()tan (103)tan34.58.93m H a θ+=+︒= 荷载内缘至墙踵:()tan 4.510tan14 1.58.49m b H d α+-+=+⨯︒+= 荷载外缘至墙踵:()0tan 4.510tan14 1.5715.49m b H d l α+-++=+⨯︒++= 由于破裂面至墙踵的距离大于荷载内缘至墙踵的距离并且小于荷载外缘至墙踵的距离抗滑稳定性验算,所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。

并且直线形仰斜墙背,且墙背倾角α较小,不会出现第二破裂面。

主动土压力系数K 和K 1[]cos()cos(34.542)(tan tan )tan 34.5tan(14)sin()sin(34.549)0.10a K θϕθαθψ+︒+︒=+=⨯︒+-︒+︒+︒= 1tan 4.53tan 34.5 5.57m tan tan tan 34.5tan(14)b a h θθα--⨯︒===+︒+-︒2 1.53.43m tan tan tan 34.5tan(14)d h θα===+︒+-︒31210 5.57 3.431m h H h h =--=--=0311222223 5.5720.611(1)1(1) 1.4421021010h h h a K H H H ⨯⨯⨯=+-+=+⨯-+=⨯ 求主动土压力E a 及土压力的作用点:2211117.8100.10 1.44135.28kN m 22a E H K K γ==⨯⨯⨯⨯=土压力的水平和垂直分力为:sin()135.28sin(2114)16.49kN m y a E E αδ=+=⨯︒-︒= 230112122()(32)33103(101)0.6 5.57(3 5.57210)3310 1.443.63mx a H h h h h H H Z H K -+-=+⨯-+⨯⨯⨯-⨯=+⨯⨯=tan 3.25 3.63tan(14) 4.16m y x Z B Z α=-=-⨯-︒= (5)抗滑稳定性验算为保证挡土墙抗滑稳定性,应验算在土压力及其他外力作用下,基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。

在一般情况下:Q10Q1(0.9)0.9tan y x G E G E γμαγ++≥ (4.1)式中:G ── 挡土墙自重;x E ,y E ── 墙背主动土压力的水平与垂直分力; 0α──基底倾斜角(°);μ ──基底摩擦系数,此处根据已知资料,43.0μ=;Q1γ ──主动土压力分项系数,当组合为Ⅰ、Ⅱ时,Q1γ=1.4;当组合为Ⅲ时,Q1γ=1.3。

m /kN 54.56022)12.129.0218.0216.11105.2(G =⨯⨯⨯-⨯++⨯= 10.75 2.50.75 3.25m B b =+=+=cos()135.28cos(2114)134.27kN m x a E E αδ=+=⨯︒-︒=()Q10Q1(0.9)0.9tan 0.9560.54 1.416.490.430226.86kN m (1.4134.27187.98kN m)y x G E G E γμαγ++=⨯+⨯⨯+=>=⨯=因此,该挡土墙抗滑稳定性满足要求。

(6)抗倾覆稳定性验算为保证挡土墙抗倾覆稳定性,需验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力,Q10.9()0G y x x y GZ E Z E Z γ+-> (4.2)式中:G Z ──墙身、基础及其上的土重合力重心到墙趾的水平距离(m ); x Z ──土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离(m ); y Z ──土压力水平分力作用点到墙趾的垂直距离(m )。

121112212210.50.50.80.4m0.250.50.50.250.5100.5 2.5 2.5m 2.51022550kN m1 1.1210.60.28 1.122210.54kN m22550 2.510.540.4 2.46m560.54G d G a a G G G Z l Z H b G V G V G Z G Z Z G γγ==⨯==⨯+=⨯⨯+⨯===⨯⨯=+⎛⎫==⨯-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭+⨯+⨯===0kN 85.542)16.427.13463.349.16(4.146.254.5609.0>=⨯-⨯⨯+⨯⨯(7)基底应力及合力偏心距验算为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力验算;同时,为了避免挡土墙不均匀沉陷,控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。

1.基础底面的压应力 ① 轴心荷载作用时1N p A=(4.3)式中:p ──基底平均压应力(kPa );A ──基础底面每延米的面积,即基础宽度,B ⨯1.0(2m ); 1N ──每延米作用于基底的总竖向力设计值(kN );10011()cos sin y x GQ Q N G E W E ααγγγ=+-+ (4.4)其中:y E ──墙背主动土压力(含附加荷载引起)的垂直分力(kN ); x E ──墙背主动土压力(含附加荷载引起)的水平分力(kN ); W ──低水位浮力(kN )(指常年淹没水位)。

②偏心荷载作用时作用于基底的合力偏心距e 为1Me N = (4.5)式中:M ──作用于基底形心的弯矩,可按下表采用。

作用于基底的合力偏心距e 为:2Be C =- (4.6) 其中:560.54 2.4616.49 3.63134.27 4.16560.5416.491.525G y x x yyGZ E Z E Z C G E +-=+⨯+⨯-⨯=+=则54.0625.36B 10.0525.1225.3e ==≤=-=[]max 6560.5416.4960.10(1)(1)210.333.25 3.25810yG E e p kPaB B kPa σ++⨯=+=+=<= 所以基础底面的压应力满足要求。

2.基底合力偏心距基底合力偏心距应满足表的要求表4.2 各地基条件下的合力偏心距由以上计算可知,基底合力偏心距满足要求。

3.地基承载力抗力值 ①当轴向荷载作用时p f ≤ (4.7)式中:p ──基底平均压应力;f ──地基承载力抗力值(kPa )。

②当偏心荷载作用时1.2p f ≤ (4.8)1010()cos sin (560.54 1.2 1.416.490)cos 0 1.4134.27sin 03.25214.07kPa G Q y Q x G E W E N p A Bγγαγα+-+==⨯+⨯-+⨯⨯==214.07kPa 1.2 1.2810972kPa p f =≤=⨯=所以满足地基承载力要求。

(8)墙身截面强度验算为了保证墙身具有足够的强度,应根据经验选择1~2个控制断面进行验算,如墙身底部、1∕2墙高处、上下墙(凸形及衡重式墙)交界处。

此处选择二分之一墙高处进行验算 ①强度计算j K K K N AR α≤ (4.9)按每延米墙长计算:011()j G G Q Q N N N γγγ=+ (4.10)式中:j N ──设计轴向力(kN ); 0γ──重要性系数,取为1.0;G N 、G γ──恒载(自重及襟边以上土重)引起的轴向力(kN )和相应的分项系数;1Q N ──主动土压力引起的轴向力(kN );1Q γ──主动土压力引起的轴向力的分项系数;2.51022550kN G N =⨯⨯=116.49kN Q N =1.0(1.2550 1.416.49)683.09kN j N =⨯⨯+⨯=K γ──抗力分项系数,取为2.31;K R ──材料极限抗压强度(kPa ),K R =1275kPa ;A ──挡土墙构件的计算截面积(2m ),A=2.52m ;K α──轴向力偏心影响系数。

8802200.1012561256 3.250.9890.10112112 3.25K e B e B α⎛⎫⎛⎫--⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭683.090.989 2.512752.311364.69j K K K N kN AR kN α=≤=⨯⨯= 故强度满足要求。

② 稳定计算j K K K K N AR A ψαγ≤ (4.11)式中:j N 、K α、 A 、K γ意义同式(4.10);K ψ──弯曲平面内的纵向翘曲系数,按下式计算:[]011(3)116()K s s s e B ψαββ=+-+ (4.12)s β──2H/B ,H 为墙有效高度,B 为墙的宽度(m ); 一般情况下挡土墙尺寸不受稳定控制,但应判断是细高墙或是矮墙。

当H/B 小于10时为矮墙,其余则为细高墙。

对于矮墙可取K ψ=1,即不考虑纵向稳定。

此处H/B=10/3.25=3.08<10,故K ψ=1683.0910.989 2.512752.311364.69kN j K K K K N kN AR ψαγ=≤=⨯⨯⨯= 故稳定满足要求。

相关文档
最新文档