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1. 挡土墙设计说明 --------------------------------------- 2 2. 设计计算书 ------------------------------------------- 2 3. 结构设计图 ------------------------------------------- 6
重力式挡土墙设计说明
一、设计资料:
1•墙身构造。浆砌片石重力式路堤墙,墙身高 H=10.19m,墙上填土高a=3m, 宽b=4.5m
(填土边坡1:1.5),墙背仰斜,坡度1: 0.25(沪-14.04°)。墙身分段 长度10m,行车道宽度6m,路基宽度7m。
2. 车辆荷载。计算荷载,汽车一超 20,验算挂一120。 3.
土壤地质情况。墙背填土容重 尸18kN/m2 3,计
算内摩擦角 ①二35° ,填土 与墙背间的内摩擦角 A①/2允许承载力[(T R]=400kPa,基底摩擦系数f=0.4。
4. 墙身材料。砌体容重24kN /m3。容许压应力[c 0]=600kPa,容许剪应力[T ] =100kPa,
容许弯拉应力[c wl] = 60 kPa。
重力式挡土墙设计计算书
、车辆荷载换算
(1)试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 Be;
2
3 10.192 1.540
四•设计挡土墙截面
1、平墙面与基地倾斜的1:5,夹角为
°
11.31 ,墙顶面宽度b1=2.50m。
ab H(H
(H a)
3 4.5 2a) tan
2
10.19 (10.19 2 3) tan( 14.04 ) 0.315
tan tan (cot tan )(ta n A)
tan 38.46 则:
. (cot 35 tan 38.46 ) (tan 38.46
0.315) 0.78
arcta n0.78 37.81
B0 (H a) tan H tan b
(10.19 3) 0.78 10.19 tan( 1404) 4.5 3.24m
求纵向分布长度L。一般重车的扩散长度为:
L L0 (H 2a)tan30 13 (10.19 2 3)tan30 22.35m 15m
大于挡土墙的分段长度,取计算长度 L=15m,布置一辆重车,总重力550kN。 计算车辆荷载总重工Q,车轮中心距路基边缘0.5m; B0=3.24,车宽1.8m,车间 距1.3,正好一车故
Q
换算土层厚度:h。 刀 Q=550KN .
B0L
550 18 3.24 15
0.63m
(2)验算荷载。挂车一120,直接采用h0=0.96m,布置在路基全宽 三.主动土压力计算 (1)设计荷载:汽车一超20级。
求破裂角假设破裂面交于荷载中
P,可采用相应的公式计算:
A
ab 2h(b d) H(H 2a 2h)tan00
(H a)(H a 2h°)
3 4.5 2 0.63 (4.5 0.5) 10.19 (10.19 2 3 2 0.63) tan( 14.04 ) 公式正确。 0.34
(2)计算主动土压力数K及修正系数Ki
主动土压力系数:
K
cos( )
si n( ) (tan tan ) cos(38.43 35 ) sin(38.43
38.46 )
(0.79 0.25) 0.158 hb ata n i tan tan 3.94 m 4.5 3 0.79 0.79 0.25
hd 2
0.5 — tan tan
0.79 0.25 h3 H h1
h2
10.19 3.94 0.93 5.32m
K1 1 2a
(1
2h。h3
3 4
H
S2H
H2
1 (1 10.19
(3)求主动土压力及作用点位置乙
G gH 0.190b3
1 )
24 (2.50 10.19 0.190 2.502) 582.9kN
G2 0.095b12 24 0.095 2.502 14.25kN
G G1 G2
587.15kN
各部分墙重对墙趾M的力臂:
0.93m
3.94 2 10.19
) 2 0.63 5.32
10.192
1.540
主动土压力:
E 1 H2KQ
2
1
2
18 10.192
17.5 )
0.158 1.540 226.98kN
227.39kN
Ex E cos(
)227.39 cos( 14.04
Ey
Esi n( )227.39 sin( 14.04
2
作用位置:
a(H hj 17.5 )
N
13.72k
h°h3(3h3 2H ) 10.19 3
3H K2
1
3 (10.19 3.94) 2
0.63 5.32 (3 5.32 2 10.19) 3.61m
乙 [(H 0.190b,) 0.25 bj 2
2.50]
2
2.21m
[(10.19 0.190 2.50) 0.25 Z
2
0.651 b
10.651 2.50 1.63m
土压力对墙趾的力臂: Z Z 0.190 b
X1
X
1
3.61 0.190 2.50 3.14m
Z
y1
b-i Z tan 2.50 3.14 0.25 3.29m
x1
2、抗滑动稳定性验算 K
c
[Geos 0 Esin( Eeos(
0
°
)]f ) Geos
0
(480cos11.31 227.39sin14.77 ) 0.4 227.39cos14.77 480sin 11.31 1.68 [Ke] 1.3
(其中:
0
14.77 )结构安全
3、抗倾覆稳定性验算
G1Z1
K
。
G2 Z2 EyEX Zx1
Zy1
抗倾覆稳定系数:
582.9 2.21 14.25 1.63 13.72 3.29 1.90 [K0]
结构稳定
226.98 3.14 1.5
4、基底应力检算
B b
1
1
0.190b
10.25 2.38m
ZN
G1Z1 G2Z2 E yZ y1
EX Zx1
G1 G2 Ey
582.9 2.21 14.25 1.63 13.72 3.29 226.98 3.14 5 6 即符合1.3
0
480 13.72
2.38
1.30 -0.11 ; 有 e 1
B1 6
R
] 400kPa
B1
e 1 ZN
6 2 则
max
G Ey 6e 597.15 13.72
(1 )
(1
6 0.11
)
320.20kPa
地基承载力
5、墙身截面强度验算 6截面应力检算
墙面、墙身互相平行,截面的最大应力出现在接近基底处。由基底应力检算可知, 偏心距以及基底应力均满足地基要求,墙身截面应力也满足要求。因此采用挡土 墙墙顶宽为
2.50m技术满足要求。
m^
B1重力式挡土墙设计结构图
B/ 2.38 2.38 181.16kPa
(10.19 3) 35
14.04
17.5
38.46 ;
(10.19 3) (10.19 3 2 0.63)
tan tan
tan 38.46 (cot tan )(ta n A)
0.34) 0.79
, (cot 35 tan 38.46 ) (tan 38.46
则
38.43
验算破裂面是否交于荷载内,堤顶破裂面至墙踵:
(H a) tan (10.19 3) 0.79 10.42
荷载内缘至墙踵:
b H tan d 4.5 10.19 ( 0.25) 0.5 7.55
荷载外缘至墙踵: (b H tan d) b0
4.5 10.19 ( 0.25) 7 14.55
因7.55m<10.42m<14.55m,故破裂面交于荷载内,与原假定相符,所选用的计算
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