悬臂式挡土墙设计

《悬臂式挡土墙设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、悬臂式挡土墙工程实例——成都市三环路与铁路立交工程设计路段为K23+385.728—K23+486.726右幅快车道；已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值[s]=150kpa,墙身设计高度H=4m；填土标准重度g=18KN/m3，填土表面均布荷载q=10KN/m2,填土内摩擦角Φ=35。,底板与地基摩擦系数f=0.3,墙身采用C20混凝土，HRB335钢筋。一、截面选择选择悬臂式挡土墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示根据规范要求H1=H=400mm,H2=H-H1=3600mm,H0=810mm,b=250mm,B=0.8H=3200mm；地面活荷

2、载q的作用，采用换算立柱高：B3的初步估算：B1=B-B3-B2=3200-2230-470=500mm一、荷载计算1.土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算：地面处水平压力：sA=gH。*Ka=18´´0.271=2.71kpa悬臂底B点水平压力：sB=g(H。+H2)Ka=18´(+3.6)´0.271=20.27kpa底板c点水平压力：sc=g(H。+H2+H1)Ka=18´(+3.6+0.4)´0.271=22.22kpa 土压力及合力作用点位置：Ea1=sAH2=2.71´3.6=9.76KN/m；Za1=+H1=2.2

3、mEa2=(sB-sA)´H=´（20.27-2.71）´3.6=31.61KN/m；Za2=H2+H1=1.6mEa3=(sc-sA)´H=´(22.22-2.71)´4=39.02KN/m；Za3=（H1+H2）=1.333m2．竖向荷载计算（1）立臂自重力钢筋混凝土标准容重γk＝25kN/m3，其自重力G1k=´(3.6+0.81)´25=39.69KN/mX1=0.5+[0.22´4.41´0.5´0.22´+0.25´4.41´(0.22+0.125)]¸(0.5´0.22´4.41+0.25´4.41)=0.7844m（2）底板自重力G2k=(0.5

4、+0.47+2.23)´0.4´25=32KN/mX2==1.6m（3）地面均布活载及填土的自重力G3k=(q+γH2)B1=(10+18´3.6)´2.23=166.81KN/mX3=0.5+0.47+=2.085m三、抗倾覆稳定验算稳定力矩=39.69´0.7844+32´1.6+166.81´2.085=430.13KN*m/m倾覆力矩 Mqk=Ea1*Za1+Ea3*Za3=9.67´2.2+39.02´1.333=73.49KN*m/m故稳定四、抗滑稳定验算竖向力之和Gk=åGik=39.69+32+166.81=238.50KN/m抗滑力Ff=Gk*

5、f=238.500.3=71.55KN/m滑移力E=Ea1+Ea3=9.76+39.02=48.78KN/m故稳定五、地基承载力验算地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载r1＝1.30；土荷载r2＝1.20；自重r3＝1.20。基础底面偏心距e0，先计算总竖向力到墙趾的距离：MH=1.3Ea1*Za1+1.Ea3*Za3=1.3´9.76´2.2+1.2´39.02´1.333e0=90.33KN/mGk=1.2´(39.69+32+18´3.6´2.23´2.085)=288.42KN/mMv=1.2´(39.69´0.7844+32´1.6+18´3.

6、6´2.23´2.085)+1.3´（10´2.23´2.085）=520.79KN*m/m偏心距e==1.49m=-e=-1.49=0.11m<=0.53m地基压力smax==´(1+6´)=108.72kpasmin==´(1-6´)=71.54kpasmax=108.72<[s]=150kpa故地基承载力满足要求.六、结构设计立臂与底板均采用C20混凝土和HRB335级钢筋，查表得fcd＝9.2Mpa，ftd＝1.06Mpa，ftk=1.54Mpa,Ec=2.55´104Mpa,fsd＝280Mpa，f1sd=280Mpa,Es＝2×105Mpa（1）立臂

7、设计底截面设计弯矩M=1.3´9.76´+1.2´31.61´=68.36KN*m/m标准弯矩Mk=9.76´+31.61´=55.50KN*m/m有效高度h0=250-30=220mm由fcd*b*X=fsd*As得X==0.03As其中混凝土保护层厚度C=30mmM=fsd*As*(250-30-)代入化简得：0.0152A2s-220As+244143=0即As=13257mm2（舍），As=1217mm2取f16@165钢筋，As=1219mm2裂缝验算=最大裂缝宽度不满足，改用f16@125钢筋，As=1609mm2故裂缝宽度满足要求墙踵板根部D点设计

8、弯矩： 墙趾板根部B点设