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1、重力挡土墙初步设计探讨 1、基本概况 根据挡土墙上方要堆沙石料的情况,挡土墙初步设计高度5米,底宽米,底部设米齿坎加强整体抗滑性,M5水泥砂浆砌筑。 2、剖面设计 挡土墙断面设计中,在计算原则上假定了如下条件,并确定以下计算参数: 墙后填料用土方也可能碎石回填,其力学指标取内摩擦角ψ=35°,容量γ=180kN/m3; 因无地下水影响,且墙体考虑设多层排水孔,故不考虑墙背有水情况; 滑动时摩擦系数f值取:混凝土与片石圬工之间取f=; 墙背填土上活荷载按30米段1000立方砂料考虑,
2、不考虑抗震计算。 浆砌石容重取γ=22kN/m3。 在断面尺寸及型式上,考虑了为墙面直立及美观,墙背仰斜的一般重力式断面;其断面尺寸分别如图纸所示。 土压力计算公式以采用库伦理论公式较为适宜。对于墙背填土表面水平且有活载情况,库伦土压力计算公式为: E=cos/sin 式中:A=γH/2重力挡土墙初步设计探讨 1、基本概况 根据挡土墙上方要堆沙石料的情况,挡土墙初步设计高度5米,底宽米,底部设米齿坎加强整体抗滑性,M5水泥砂浆砌筑。 2、剖面设计 挡土墙断面设计中,在计算原则上假
3、定了如下条件,并确定以下计算参数: 墙后填料用土方也可能碎石回填,其力学指标取内摩擦角ψ=35°,容量γ=180kN/m3; 因无地下水影响,且墙体考虑设多层排水孔,故不考虑墙背有水情况; 滑动时摩擦系数f值取:混凝土与片石圬工之间取f=; 墙背填土上活荷载按30米段1000立方砂料考虑,不考虑抗震计算。 浆砌石容重取γ=22kN/m3。 在断面尺寸及型式上,考虑了为墙面直立及美观,墙背仰斜的一般重力式断面;其断面尺寸分别如图纸所示。 土压力计算公式以采用库伦理论公式较为适宜。对于墙
4、背填土表面水平且有活载情况,库伦土压力计算公式为: E=cos/sin 式中:A=γH/2 B=tgα/2)γ θ1=ψ θ2=α+δ+ψ γ--填料容重; H--墙高; h0--墙背填土表面活载折算土柱高度, h0=q/γ土; θ--破裂面与垂直线夹角; ψ--填料内摩擦角; α--墙背与垂直面夹角; δ--墙背与墙后填料摩擦角,取δ=ψ/2; C--墙背顶点至墙背填土表面活载分布边缘的距离。 由于墙后存在一个稳定陡坡,致使填土体内的破裂面受到限制,计算以墙背最低角
5、点与陡坡顶点连线作为破裂面,所示,由此可预先确定破裂角θ。 将已知数值代入公式,即可求得土压力E值,E值分解成水平及垂直土压力,计算公式分别是: Ex=EcosEy=Esin 根据计算假定及计算原则对挡土墙进行滑动稳定及倾覆稳定计算,滑动稳定安全系数按下式计算: Kc=f/Ex≥ 式中:Kc--滑动稳定系数; W--墙重,kN; Ey--主动土压力垂直向分力,kN; Ex--主动土压力水平向分力,kN; f--基底摩擦系数。 倾覆稳定系数按下式计算: Ko=∑My/∑Mo=/
6、≥ 式中:Ko--倾覆稳定系数; ∑My--稳定力矩,kN·m; ∑Mo--倾覆力矩,kN·m; Zw--W之力臂,m; Zx--Ex之力臂,m; Zy--Ey之力臂,m; 其它符号的意义同前。 挡土墙基底应力计算按下式进行: σ1,2=×/B≤〔σ〕 式中:e=B/2-C=B/2-/≤B/6 〔σ〕--地基允许承载力,参考值〔σ〕=5MPa。 计算基底应力时,考虑到结构物的高度和重要性,不允许基底出现拉应力,即要求σ1,2≥0.稳定及应力计算成果为:Kc=,Ko=,σ1=
7、,σ2=,计算结果表明,原拟定的断面尺寸满足要求。
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