重力式挡土墙+路面设计

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1、重力式挡土墙设计一、基本资料墙身及基础填料及地基填料种类仰斜式路肩砂类土挡土墙类型3墙重度t(kNm/)190墙高H(m)4.00填料内摩擦角()35填料与墙背摩擦角墙面坡度1：0.2/2墙背坡度1：0.2基础顶面埋深(m)0.80地基土类别重度M5浆砌密实砂类土砌筑材料3MU5片石t(kNm/)21地基土承载力3砌筑材料的重度t(kNm/)23400fkN()特征值a基地与地基土0.40tan基地坡度00.20摩擦系数1圬工砌体间的摩擦系数0.70地基土摩擦系数n0.80公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级抗压fc

2、d(MPa)0.71汽车荷载标准公路-Ⅰ级轴心抗拉ftd(MPa)0.048f(MPa)0.072墙顶护栏荷载强度弯曲抗拉tmd27.00qkNm(/)Lf(MPa)0.120直接抗剪vd二、已建挡土墙的截面尺寸如图所示，以下将对其进行有关计算和验算挡土墙的平面布置和立面布置如下图：挡土墙的立面图：路堑护栏路段长泄水孔沉降缝或收缩缝图1挡土墙平面图：图2以下计算中用到的参数可在图中表示如下：haH图3取d=0，由图知：a=0，b=0，h0=0.92m三、车辆荷载的等效土层高度计算与车辆荷载换算。1．按照规定，当墙身高度为4m时，附加荷载标准值：2q1

3、7.5(kN/m)换算等代均布土层厚度为：q17.5h0.92(m)019因基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。2．求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽度B。因d=0，故Atan0.2tantan(cottan)(tanA)tan41.19(cot35tan38.46)(tan41.190.2)0.7,35B。=（H+a）tanθ+Htana-b=2.4m3．由以上计算可知破裂角θθ=arctan0.7=354．纵向分布长度LL=L。+(H+2a)tan30=（4+4.79×0.58）=16.7

4、8m四、主动土压力的计算1．求主动土压力系数Ka和K1(tantan)tan350.2Kcos()cos(3535)0.18sin()sin(3541.19)dh01tantan(O)的墙背高度为：H4.79(m)墙顶至后踵点22h0h12h020.92K111111.38HHH4.792．求主动土压力及作用点位置后踵点土压力为：1212EKKH190.181.384.7954.14(kN/m)122单位墙长（1m）上土压力的水平分量：ExE

5、cos()154.14cos(11.3117.5)153.83(kN)单位墙长（1m）上土压力的竖直分量：EyEsin()154.14sin(11.3117.5)15.85(kN)土压力水平分量的作用点至墙趾的距离：Hh04.790.92ZH0.291.55(m)y33K331.381土压力竖直分量的作用点至墙趾的距离：ZB(ZH)tan1.43(1.530.29)tan(11.31)1.74(m)x4y五、挡土墙自重及重心计算取单位墙长（1m），如图4虚线所示，

6、将挡土墙截面划分为三部分（图中都是以毫米为单位）：:1.2m4.0m1：0.21：0.24.79m0.3m0.8m1.5m0.5m0.2：10.29m1.46m1.43m图4截面各部分对应的墙体重量为：G1.204.01110.40(KN)11G1.500.5117.25(KN)21G1.500.29/25.00（KN)31截面各部分的重心至墙趾（1）的距离：Z0.30.50.2(50.21.2)/21.4(m)1Z0.50.2/21.5/20.8(m)2Z(1.51.43)/30.98(

7、m)3单位墙长的自重重力为：GGGG132.65(kN)0123全截面重心至墙趾的距离：Z(ZGZGZG)/G1.31(m)01122330如图5所示：1.24.0Z1G1Z2G20.5Z3G30.29图5'f六、地基水载力特征值基础最小深（算至墙趾点）：h0.8H0.80.51.30（m）1.0(m)埋2符合基础最小埋深的规定；h3.（0m），且基础宽度B1.432.（0m）埋1'所以修正后的地基承载力特征值f等于地基承载力特征值f。按本细则表5.2.8的规定，当采用荷载组合H时，地基承载力特征值提高系数

8、K=1.0,'故f=1.0400=400（kPa）七、挡土墙抗滑稳定验算按本细则5.2.1