重力式仰斜式挡土墙设计
重力式(仰斜式)挡土墙设计-无墙趾(含截面强度验算)

注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。
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请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)1、挡土墙计算1.设计资料本次设计挡土墙为重力式挡土墙,选择常见的仰斜式路肩墙进行计算,如图所示,有关截面尺寸有待验算。
其中本次设计最不利位置为桩号K1+570左侧,挡土墙高度9.5米,拟定验算此处墙高,即H=9.5m。
拟定墙面和墙背坡度均为1:0.25;基底倾斜度=1:5;基底与地基土摩擦系数=0.5。
墙身砌体容重值为20.0kN/m3。
墙后填料容重值为18.3kN/m3;内摩擦角38º,墙背摩擦角19.2º。
有关墙背填料、地基土和砌体物理力学参数列于下表。
墙背填料、地基和砌体物理力学参数2.初步拟定断面尺寸断面尺寸数据表断面尺寸/mH0.344 9.5 9.156 1.83.破裂棱体位置确定(1)破裂夹角计算设计假设破裂面交于荷载范围内,则:由,因为注:1.当为路肩挡土墙时,式中a=b=0。
2.对于俯斜墙背,取正值;垂直墙背,取;仰斜墙背,取负值。
3.当荷载沿路肩边缘布置时,。
根据挡土墙破裂面位于荷载内部时破裂角的公式如下:(2)验算破裂面是否落在荷载的范围破裂棱体长度计算:车辆荷载的分布宽度计算:因为<,所以破裂面交于荷载范围内,符合拟定假设。
并列车辆数,双车道,单车道;后轮轮距,取;相邻两车辆后轮的中心间距,取;轮胎着地宽度,取。
4.荷载当量土柱高度计算设计墙高9.5m,按墙高计算附加荷载强度,按照线性内插法进行计算,求得附加荷载强度为:,求土柱高度:荷载强度q墙高H/m q/kPa 墙高H/m q/kPa20 105.土压力计算根据挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算如下:()()()()()()注:、,墙背主动土压力的水平与垂直分力;6.土压力作用点的位置代表土压力作用点至墙踵的垂直距离。
仰斜式挡土墙设计

第一部分 重力式挡土墙设计1.绘制等高线地形图1.1.根据课程设计任务书中表1,可用插值法计算整点高程及其与已知高程点的水平距离,计算说明如下:设高程点A 的高程为a ,高程点B 的高程为b (b>a ),A 与B 的水平距离为l ,不妨设A 、B 之间有一整数高程点C (高程值为c ),AB 为直线段,可知BC距离0l :0b cl l b a-=- 根据上述原理可以得出K58+70~K58+130横断面上各主要高程整点,计算列表如下:1.2.绘制1:1000等高线地形图由以上表格数据绘制等高线地形图,依据下面原则:1.相同高程的点以光滑曲线相连接2.不同等高线不能相交3.不同等高线之间不能存在越界的高程点等高线地形图如下。
2.路肩挡土墙设计 2.1挡土墙的纵向布局从路线横断面图中可得到挡土墙墙趾与地面线的相关数据:由以上数据可以将挡土墙墙趾边线纵断面标识于上图中,按各自断面为自然分段点,将全程分为6段,分段长度10m ,相邻段设置宽度为3cm 的伸缩缝,并且布置10c m ×10cm 泄水孔,上下左右交错。
各段地面纵坡分别为:56.6%、14%、16.5%、20%、18%、12%,均大于5%,为减少开挖,故各分段挡土墙应该沿纵向做成台阶。
各台阶状挡土墙的高度、长度和最小入土深度(即基础的埋入深度)如下表所示:(见图三)2.2.挡土墙横断面设计采用最危险截面设计断面主要尺寸,最危险截面即墙身高度最大处,即图三的1-1横断面,在高度确定为7.5m 的前提下,衡重式挡土墙上、下墙高度之比通常为2:3,故设计高度123, 4.5H m H m ==,衡重台宽10.91d m =,上墙墙背倾斜角为120α=,下墙墙背倾斜角23α=,墙面坡1:0.05。
(n=0.05)2.2.1设计车辆荷载换算汽车-15级换算土柱的长度0 5.5b m =,()072.724.20.5772h H a γ=++⎡⎤⎣⎦=()72.720.4518.6 4.20.5777.520m ==+⨯+⨯⎡⎤⎣⎦2.2.2.上墙土压力计算1.计算破裂角,判别是否出现第二破裂面。
重力式挡土墙课程设计计算书

俯斜式挡土墙
墙面向前俯斜,适用于路堤墙,墙背 所受的土压力较大。
衡重式挡土墙
利用衡重台上填土的重量使全墙重心 后移,增加了墙身的稳定。
悬臂式挡土墙
由立壁、趾板和踵板三个钢筋混凝土 悬臂构件组成,适用于石料缺乏、地 基承载力较低的填方路段。
结构特点及适用条件
结构简单,施工方便
01
重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力,不需要复杂的模板
03
水压力荷载
根据地下水位高度和水头差计算 得出。
02
土压力荷载
采用朗肯土压力理论或库仑土压 力理论计算,考虑土体的内摩擦
角和黏聚力等因素。
04
其他荷载
考虑地震力、风荷载等影响因素 。
稳定性验算结果讨论
抗滑稳定性验算
根据挡土墙基底摩擦系数和土压力荷载计算抗滑稳定系数,判断 是否满足规范要求。
抗倾覆稳定性验算
重力式挡土墙课程设计计算书
2024-01-25
• 课程设计背景与目的 • 重力式挡土墙结构类型与特点 • 荷载分析与计算 • 稳定性分析与验算 • 结构设计与构造要求 • 课程设计实例分析 • 总结与展望
01
课程设计背景与目的
重力式挡土墙概述
重力式挡土墙是一种依靠自身 重力来抵抗土体侧压力的挡土 结构。
为了保障重力式挡土墙在实际使用中 的安全性和稳定性,可以进一步加强 对施工质量控制和后期维护管理的研 究和实践。
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可靠度分析法
基于概率论和数理统计原理,通过建立挡土墙稳定性的功能函数,利用可靠度指标评价挡 土墙的稳定性。该方法能够考虑不确定性因素对挡土墙稳定性的影响,提供更加科学和全 面的评价结果。
抗滑稳定性验算
重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计1 设计参数几何参数:挡土墙墙高H=6m, 取基础埋置深度D=1.5m (按规范规定, D 不小于1.0m, 本设计中可取1.25m 或1.5m ), 挡土墙纵向分段长度取L=10m ;墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.2, =-11.3°(注意这个角度是负值), 墙底(基底)倾斜度tan =0.190, 倾斜角 =10.76°;墙顶填土高度 =2m, 填土边坡坡度1:1.5, =arctan (1.5) =33.69°, 汽车荷载边缘距路肩边缘 =0.5m ;力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角 =34°, 填土与墙背外摩擦角 = /2=17°, 填土容重 =18kN/m ;墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重 =22kN/m ,砌体容许压应力[ ]=600kPa,砌体容许剪应力[ ]=100kPa,砌体容许拉应力[ ]=60kPa ;地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按墙高确定的附加荷载强度进行计算γq h =0=1815=0.83 3 主动土压力计算3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角 较小, 不会出现第二破裂面。
经验算, 按破裂面交于荷载中部进行计算 a=2m,b==βtan a 667.02=3m,d=0.5m,H=6m,m h 83.00=,°34=ϕ,°17=δ, °-11.3α= 39.7δ+α+ωψ==° ﹚2h ﹙H+a ﹚﹙H+a+﹚2h 2a ﹙b+d ﹚-H ﹙H++2h 00+=ab A αtan =0.33θtan =-﹚A ω﹚﹙tan ωtan ﹙cot ±ψtan ++ϕ=0.81或-2.47(舍) 39arctan0.81θ==°3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E﹚αtan ﹙tan ﹚sin ﹙﹚﹙cos +++=θψθϕθa K =0.18αθtan tan 0+=dh =0.82mαθαtan tan tan 3+-=a b h =2.26m =--=321h h H h 2.92m=+-+=210312)21(21Hhh H h H a K 1.68 12γH 21K K E a a ==98KN ﹚δ+α﹙cos a x E E ==97.5KN y E ﹚δ+αin ﹙s E a ==9.7KN3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置经试算, 取挡土墙顶宽 2.8m011tan tan ααb b B +==2.6912110233)23(h h -2(3K H H h h H a H Z x -++=)=2.1m αtan -Z x B Z y ==2.69+2.1×0.2=3.1m将 , 修正为 ,1X Z =01tan αb Z x -=2.1-2.8×0.19=1.57m 1y Z =αtan 11x Z b -=2.8-1.57×(-0.2)=3.11m3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
仰斜式路堤挡土墙设计

H'=
(1)H/2截面土压力计算
α=
-11.3099
Ψ=
48.6901
A=
1.1022
tanθ=
1.1465
tanα=
-0.2000
θ=
48.9050
K=
0.0182
h1=
0.5282
h3=
1.9979
h4=
-1.1872
K1=
1.5578
到O2
E=
0.4587
Ex=
0.4534
Ey=
0.0693
Zy=
13.97 3.54
-11.31 48.69 0.96 1.08 -0.2 47.07 0.04 0.57
2.6 -1.17
到O2
K1=
2.2267
E=
3.5998
Ex=
3.5585
Ey=
0.5439
Zy=
1.1029
Zx=
0.8206
(2)基顶截面偏心距验算
Bs=B2=
0.6
Ns=G1=
25.3
1.5
>1m满足
800
800
1
六 规范 课本 七
八 九
ql至墙趾距离 q至墙趾距离
Mk= α0= cosα0= sinα0= Nk= 偏心距e0=
0 0 4.81215 11.30993247 0.980580676 0.196116135 40.21361351 0.119621985
地基承载力验算
长细比修正系数γβ=
1.3
长细比βs=
6.14057677
αs= e0/Bs=
0.002 0.010582944
重力式挡土墙设计计算

重力式挡土墙设计计算一、重力式挡土墙的类型及特点重力式挡土墙通常分为俯斜式、仰斜式和直立式三种类型。
俯斜式挡土墙的墙背倾斜向下,土压力作用在墙背上的合力方向指向墙内,有利于墙体的稳定,但墙身较高时,墙背的填土需要压实,施工难度较大。
仰斜式挡土墙的墙背倾斜向上,土压力作用在墙背上的合力方向指向墙外,墙身所受的压力较小,适用于挖方工程,但墙身较高时,墙身的抗倾覆稳定性较差。
直立式挡土墙的墙背垂直,施工方便,但土压力较大,一般用于高度较小的挡土墙。
重力式挡土墙的优点是结构简单、施工方便、造价较低;缺点是体积较大、占地面积较多。
二、重力式挡土墙的设计计算内容重力式挡土墙的设计计算主要包括以下内容:1、土压力计算土压力的计算是重力式挡土墙设计的关键。
常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙、填土表面倾斜的情况;朗肯土压力理论适用于墙背垂直、光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中,应根据挡土墙的具体情况选择合适的土压力计算方法。
2、稳定性验算稳定性验算是重力式挡土墙设计的重要内容,包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。
抗滑移稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会沿基底产生滑移。
其验算公式为:Ks =(∑G +∑Ep)/∑Ex ,其中 Ks 为抗滑移稳定安全系数,∑G 为挡土墙自重和墙顶上的恒载标准值之和,∑Ep 为墙背主动土压力的水平分力标准值,∑Ex 为墙底的摩擦力标准值。
抗倾覆稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会绕墙趾产生倾覆。
其验算公式为:Kt =(∑My)/(∑M0),其中 Kt 为抗倾覆稳定安全系数,∑My 为抗倾覆力矩标准值,∑M0 为倾覆力矩标准值。
3、基底应力验算基底应力验算的目的是确保挡土墙基底的应力不超过地基的承载力。
基底应力应满足以下条件:(1)偏心距 e 小于或等于 b/6 ,其中 b 为基底宽度。
(2)基底最大应力σmax 小于或等于 12f ,基底最小应力σmin 大于零,其中 f 为地基承载力特征值。
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]=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: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。
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 1.59Z 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 tan 0.98 1.40.25 1.33Z b Z 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=⨯=⨯=()G1111tan 1.09Z H 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⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.751.42.979.730.5105.754.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦ 10.280=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙课程设计(通用版)

重力式挡土墙课程设计作者姓名学号班级学科专业土木工程指导教师所在院系建筑工程系提交日期设计任务书一、 设计题目本次课程设计题目:重力式挡土墙设计二、 设计资料1、线路资料:建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+520.00段,在穿过一条深沟时,由于地形限制,无法按规定放坡修筑路堤,而采取了贴坡式(仰斜式)浆砌片石挡土墙。
线路经过的此处是丘陵地区,石材比较丰富,挡土墙在设计过程中应就地选材,结合当地的地形条件,节省工程费用。
2、墙后填土为碎石土,重度30/18m kN =γ,内摩擦角 35=ϕ;墙后填土表面为水平,即 0=β,其上汽车等代荷载值2/15m kN q =;地基为砾石类土,承载力特征值kPa f k 750=;外摩擦角δ取 14;墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。
3、墙体材料采用MU80片石,M10水泥砂浆,砌体抗压强1.142/mm N ,砌体重度30/24m kN =γ。
4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示:图4-1 挡土墙参数图(单位:m )目录设计任务书 (2)一、设计题目 (2)二、设计资料 (2)设计计算书 (4)一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4)二、主动土压力计算 (4)1、计算破裂角 (4)2 、计算主动土压力系数K和K1 (4)3、计算主动土压力的合力作用点 (5)三、挡土墙截面计算 (5)1、计算墙身重G及力臂Z G (6)2、抗滑稳定性验算 (6)3、抗倾覆稳定性验算 (6)4、基底应力验算 (7)5、墙身截面应力验算 (7)四、设计挡土墙的排水措施 (8)五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8)六、参考文献 (8)七、附图 (8)设计计算书一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸如图所示,挡土墙墙体高为H=8.5m ,基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m ;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25(︒-=14α02’),墙底倾斜度0.2:1(ω=11.31°),墙顶宽2.1m ,墙底宽2m 。
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仰斜式路肩墙设计一.挡土墙设计基本资料(1) 参照原路段设置浆砌片石护坡,基础顶面埋深设置0.8m ;基底土质取砂类土,基底与基底土的摩擦系数1μ=0.4,地基承载力基本容许值f=300kPa 。
(2)墙背填料:选择天然砂砾做墙背填料,重度3/γ19kN m =,内摩擦角35ϕ=,,墙后土体对墙背的摩擦角δ17.52ϕ==。
(3)墙体材料:采用浆砌片石砌筑,采用M7.5号砂浆、MU30号片石,砌石3/γ23kN m = ,轴心抗压强度设计值 [a σ]=1000k a P ,容许弯拉应力[1σ]=140k a P ,允许剪应力j 90[]kPa τ=。
表1.1挡土墙基本尺寸及资料图1 挡土墙基本设计尺寸二.挡土墙自重及重心计算图2.挡土墙自重及重心计算图示取单位墙长1m ,如下图示,将挡土墙截面分为三部分:11223312323 1.241110.423 1.5117.2523 1.50.150.51 2.59130.24i i i G V kN G V kNG V kN G G G G kNγγγ=•=⨯⨯⨯==•=⨯⨯==•=⨯⨯⨯⨯==++=截面各部分重心至墙趾1O 的距离:10.30.50.25(40.25 1.2)/2 1.53e m=+⨯+⨯+=2 1.50.752e m== 32 1.513e m =⨯=全截面重心至墙趾的距离:112233()/(110.4 1.5317.250.75 2.59 1.0)/130.24 1.42e G e G e G e e m=++=⨯+⨯+⨯=墙顶至后踵2O 的高度: H=4.65m三. 主动土压力计算图3 挡土墙土压力计算图示1.破裂角θ车辆荷载()210410.01017.5/8q KN m -=+⨯=车辆荷载换算等代土层厚度为017.50.92119qh m γ=== 假设破裂面交于荷载内,按公式()02tan (2)20.50.921tan(1402)4.654.6520.9210.231dh A H H h α=-+⨯⨯'=--+⨯=35140217.53828ψϕαδ''=++=-+=tan tan tan 3828(cot 35tan 3828)(tan 38280.231)0.7193543θψθ=-+'''=-+++='∴=验核破裂面位置:破裂面距墙踵tan 3.34H m θ•=荷载内边缘距墙踵tan 1.66d H m α-•= 荷载外边缘距墙踵tan 8.16d H b m α-•+=1.66 3.348.16m m m ∴<<与假设相符,可用所选计算公式。
2.主动土压力系数K 和1K1011cos()(tan tan )sin()cos(354335)(tan 3543tan1402)sin(35433828)0.3430.4690.1610.50.480tan tan tan 3543tan1402220.9210.4801(1)1(1) 1.3554.65 4.65K d h mh h K H H θϕθαθψθα+=++'+''=-''+=⨯====''++⨯=+-=+-=3.主动土压力E 及作用点位置yZ后踵点土压力: 221119 4.650.161 1.355412 4.81/2H K E K kN mγ=⨯⨯⨯⨯==单位墙长(1m )土压力的分量:cos()144.81cos(14.0417.5)144.73/sin()144.81sin(14.04)1 2.7117.5/X Y E E kN m E E kN m αδαδ=⨯=-⨯==⨯=+︒+-=︒++⨯土压力水平分量的作用点至墙趾的距离:22010121222(2)1324.650.921(4.6520.48)0.9210.4832 4.65 1.3551.76y h H h h h Z H H K --=+-⨯-⨯=+⨯⨯= 土压力数字竖直分量的作用点至墙趾的距离:tan 1.5 1.76tan(14.04) 1.94X y Z B Z mα=-=-⨯-︒=四.基底合力的偏心距检验作用于基底形心的弯矩:44()()()2221.46 1.460.15130.24(1.42) 2.71(1.94)44.73(1.76)22217.78d y x x y B B H M G e E Z E Z kN m =-+---=-+---=⋅作用于倾斜基底的垂直力:00()cos sin (130.24 2.71)cos54344.73sin 543136.23d y x N G E EkN αα=++''=++= 倾斜基底合力的偏心距:4017.780.1310.243136.236d d M Be m m N ===<=∴偏心距验算符合《公路路基设计规范JTG D30-2004》规定。
五.地基承载力验算由公式(5.2.2)及公式(5.2.2-4)406B e <0max 41410min 4141max 6136.2360.13111139.661 1.491 1.496136.2360.1311143.201 1.491 1.49139.66300d ad aa a a N e kP B B N e kP B B kP f kP σσσ⎛⎫⨯⎛⎫∴=+=+= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎛⎫⨯⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭=<=地基承载力验算通过。
六.抗滑动验算墙前填土的被动土压力较小,为使结构更安全,不计入墙前填土的被动土压力 (1)沿基底倾斜平面滑动验算 滑动稳定方程应符合:图4 沿挡土墙基底平面滑动稳定性验算图示1011011.1(tan )(1.1)tan 0Q y x Q y Q x G E E G E E γαμγαγ⎡⎤++++->⎣⎦按《公路路基设计规范JTG D30-2004》表5.4.2-5得1 1.4Q γ=[]1.1130.24 1.4(2.7144.730.1)0.4(1.1130.24 1.4 2.71)0.1 1.444.7313.410kN ∴⨯++⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯=>符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定。
抗滑稳定系数:[]010130.24 2.71132.95(tan )(132.9544.730.1)0.41.75 1.3tan 44.73132.950.1y x c c x N G E kN N E K K E N αμα=+=+=++⨯===>=--⨯(2)沿过墙踵点水平滑动稳定性验算图5 沿墙踵点水平面滑动稳定性验算图示计入倾斜基底与水平滑动面之间的土楔的重力,砂性土黏聚力c=01.460.1518/2 1.97N kN =⨯⨯=滑动稳定方程:111(1.1)0Q y Q x G E E γμγ+->111(1.1)(1.1130.24 1.4 2.71)0.5 1.444.7310.910Q y Q xG E E kN γμγ∴+-=⨯+⨯⨯-⨯=>抗滑动稳定系数[]2132.95 1.970.5 1.51 1.344.81c c N N K K E μ++==⨯=>=符合规范要求。
七.抗倾覆稳定性验算倾覆稳定方程:10.8()00.8130.24 1.42 1.4(2.71 1.9444.73 1.76)45.100Q y x x y G e E Z E Z kN γ+->∴⨯⨯+⨯-⨯=> 符合要求。
抗倾覆稳定系数[]00130.24 1.42 2.71 1.942.46 1.5044.73 1.76y xx yG e E Z K K E Z +⨯+⨯===>=⨯抗倾覆稳定系数符合要求。
八.挡土墙墙身正截面强度和稳定验算取基顶截面为验算截面。
(1) 基顶截面土压力计算:由墙踵点土压力的计算结果:00.161,0.921()K h m ==;基顶截面宽度:2 1.2()s B B m ==基顶截面处的计算墙高为: 4.0()H m =。
按01220.92111 1.4614.0h K H ⨯=+==+= 基顶截面处土压力为:22111190.161 1.461 4.035.75(/)22E KK H kN m γ==⨯⨯⨯⨯=单位墙长(1m )上土压力的水平分量:sin()35.75cos(14.0417.5)35.69()x E E kN αϕ=+=⨯-︒+︒= 单位墙长(1m )上土压力的竖直分量:sin()35.75sin(14.0417.5) 2.141()y E E kN αϕ=+=⨯-︒+︒=土压力水平分量的作用点到基顶截面前缘的力臂长度:01 4.00.921 1.543()3333 1.461y h H Z m K =+=+=⨯ 土压力竖直分量的作用点到基顶截面前缘的力臂长度:tan 1.2 1.543tan(14.04) 1.586()x s y Z B Z m α=-=-⨯-︒=(2) 基顶截面偏心距验算 基顶截面宽度:2 1.2()s B B m ==取单位墙长(1m ),基顶截面以上墙身自重:1110.4()s N G kN == 墙身重心到验算截面前缘的力臂长度1(tan )/2[1.2 4.0tan(14.04)]/2 1.1()s s Z B H m α=-=-⨯-︒=()110.4G S N N kN ==,1 2.141()Q y N E kN ==按《细则》公式6.3.5计算 查表6.3.5-1取 1.0ZC ψ= 并按表4.1.7的规定取荷载分项系数,11.2, 1.4G Q γγ== 则截面形心处竖向力组合设计值:()()()11 1.0 1.2110.4 1.4 2.141135.48d ZC G G Q Q N N N kN ψγγ=+=⨯⨯+⨯=基底截面形心处,墙身自重作用的力矩:()21.2110.4 1.155.22S G S S B M N Z kN m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⎛⎫=⨯-=⋅ ⎪⎝⎭基底截面形心处,土压力作用的力矩:()()22.141 1.5860.6035.69 1.54352.96S E y x x yB M E Z E Z kN m ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭=⨯--⨯=-⋅ 按《细则》表4.1.7的规定,分别取作用分项系数:11.2, 1.4G Q γγ==, 按《细则》表6.3.5-1规定,取综合效应组合系数 1.0ZC ψ=。
截面形心上的总力矩组合设计值:()10.955.2 1.4(52.96)24.46()d ZC G G Q E M M M kN m ψγγ=+=⨯+⨯-=-⋅查表6.3.6得合力偏心距容许限值为:00.250.25 1.20.30()S e B m ==⨯= 则截面上轴向的合力偏心距:()()024.460.1810.30135.48d d Me m m N ∣∣===<∣∣符合偏心距验算要求,应按公式(6.3.8-1)验算受压构件墙身承载力。