挡土墙稳定性验算

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1、挡土墙设计1.1设计资料1.1.1墙身构造本设计任务段中有许多处横断面路基高度太高，为了收缩边坡，增强路基的稳定性，在本路段按需求设计路堤挡土墙，其尺寸与分布见平面图与横断面图。拟采用浆砌片石俯斜式路堤挡土墙，墙高H=7.22米，墙顶填土高为7.54米，墙顶宽1.5米，底水平宽4.5米，墙背俯斜坡度为0.416。δ=φ/21.1.2土壤地质情况填土为粘性土,土的粘聚力C=24kpa,采用等效内摩擦角,容重为粘性土地基,容许承载力为400Kpa,基底摩擦系数f=0.4。1.1.3墙身材料采用7.5号砂浆砌25号片石,砌体容重为k=21.56KN/m3;按规范:砌体容许压应力为600KPa,

2、容许剪应力为100KPa,容许拉应力为＝60KPa。1.1.4车辆荷载根据<<路基设计规范>>(JTGD30-2004)，车辆荷载为计算方便,可简化换算为路基填土的均布土层,并采用全断面布载。换算土层厚:h０＝q/r=13.475/17=0.793γ为墙后填土容重γ=17KN/m1.2墙背土压力计算对于墙趾前土体的被动土压力Ep，在挡土墙基础一般埋深的情况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，以偏于安全，一般均不计被动土压力,只计算主动土压力。本设计任务段的路堤挡土墙，采用一级台阶,分析方法采用“力多边形法”，按粘性土的公式来计算土压力；边坡坡度为1：1.5,（）.其计算如下：图1-1墙

3、截面尺寸图1.2.1破裂面计算假设破裂面交于荷载中部,则:=0.713其中:ψ=+δ+α=35+17.5+22.587=则θ=arctgθ=32.826°1.2.2破裂面的验算：堤顶破裂面距墙踵距离（H+a）=(7.22+7.54)0.713=10.524m荷载内边缘距墙踵距离b+d-H=11.31+0.75-7.220.416=9.056m荷载外边缘距墙踵b+d+l0-H=11.31+0.75+24.5-7.220.416=32.806m由以上数据知3.949<6.131<28.449，破裂面交于路基面的中部。故假设与实际相符合。主动土压力系数K的计算==0.3211.2.3主动土压力

4、E的计算h1===0.887mh3===3.035mh4=H-h1-h3=6.5-0.887-3.035=2.582mK1=1+=1.815主动土压力E的计算=0.5170.3211.815=209.593KN=183.65KN=101.004KN1.2.4.土压力作用点位置：=3.273-2.2740.2=2.818m1.3墙身截面性质计算1.3.1截面面积A1=0.743mA2=5.995mA3=2.97mA4=1.225mA5=0.016mA6=1.021mΣA=A1+A2+A3+A4+A5+A6=11.97m1.3.2各截面重心到墙趾的水平距离:X1=0.78mX2=1.42mX

5、3=2.43mX4=1.53mX5=3.09mX6=2.14m∴墙身重心到墙趾的水平距离为=1.635m墙身重力:G=kΣAi=21.56×11.977=258.224kN1.3.3抗滑稳定性验算：抗滑稳定性系数所以抗滑稳定性符合要求。1.3.4抗倾覆稳定系数==1.693>所以抗倾覆稳定性符合要求。1.3.5.基底应力验算由于B=3.273==0.805m因为e=0.832>=0.546由于=297.497<350Kpa故基底应力符合要求。