路基工程课程挡土墙

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1、路基工程课程设计任务书一、设计任务与内容：1、路基标准横断面设计；根据要求绘制路基标准横断面图2、挡土墙设计与计算；1）主动土压力的计算2）挡土墙的验算二、设计主要技术指标：公路等级三级公路设计车速60Km/h路基宽度8.5M行车道宽度2×3.5M硬路肩宽度0.50M土路肩宽度0.25M土路肩宽度0.50M三、设计要求：设计文件分两部分装订成册：设计图表、设计计算书。设计图表按A3图纸绘制；设计计算书采用A4纸书写。四、设计资料：1、挡土墙设计资料1）墙身构造拟采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高8米，填土髙4米，填土边坡1：1.5，墙背俯斜，1

2、：0.25（α=19o），墙身分段长度10米。2）土壤地质情况墙背填土容重γ=18.5KN/m3,计算内摩擦角Ф=38o，填土与墙背间的摩擦角δ=Ф/2粘性土地基，容许承载力[σo]=250kpa,基地摩擦系数f=0.45;3)墙身材料2.5号浆砌片石，砌体容重γk=22kN/m3；砌体容许压应力[σa]=600kpa,容许剪应力[τ]=100kpa,容许拉应力[σwL]=60kpa。挡土墙设计计算内容一、车辆荷载换算(1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算附加荷载强度q墙高H（m）q(kPa)≤2.020≥10.010注：H=2.0～10.

3、0m时，q由线性内插法确定.墙高8米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q＝12.5kN/m2二、土压力计算1、破裂棱体位置确定：a=4m,d=0.5m,H=8m,α=19º（1）破裂角θ的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：Ψ=φ+α+δ=38º+19º+19º=76ºA0=(a+H+2h0)(a+H)=×(4+8+2×0.676)×(4+8)=80.112=×4×6+(6+0.5)×0.676-×8×(8+2×4+2×0.676)tanα=12+4.394-69.408tan19º=-7.505根据路堤挡

4、土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tanθ=-tanΨ=-tan76º=-4.0110.542tanθ=-8.563(负值舍去)取：θ=28º27´（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：堤顶破裂面距墙踵（H+a）tanθ+Htanα-(b+d)=2.754m荷载内边缘距墙踵d=0.5m荷载外边缘距墙踵d+l0=8m因0.5<2.754<8,故破裂面交于荷载内，所以假设符合。（3）主动土压力计算主动土压力系数K=(0.634+0.344)=0.354×0.978=0.403==0.511m==3.918mh4=H-h1-h3=8-0.5

5、11-3.54=3.571mK1=1+==1+0.755++0.075=1.83主动土压力EE=γH2KK1=×18.5×82×0.403×1.83=437.433KN/mEx=Ecos(α+δ)=437.433×cos(19º+19º)=344.702KN/mEy=Esin(α+δ)=437.433×sin(19º+19º)=269.316KN/m土压力作用点位置ZyZy====2.82m三、挡土墙稳定性验算拟墙顶宽B1=2.5m,基底倾角α0=7º埋深h'=1mB=B1+Htanα=B1+8tan19º=2.5+2.755=5.255Z

6、x=B-Zytanα=B-2.932tan19º=B-0.971=B1+1.784=2.5+1.771=4.284m1、挡土墙自重GG==22×29.368=646.118KN/m由挡土墙图形可求得ZG=2.035m2、抗滑稳定性验算：为了保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，一般有：（0.9G+γQ1Ey）μ+0.9Gtanα0≥γQ1Ex,(γQ1=1.4,μ=0.5)（0.9G+γQ1Ey）μ+0.9Gtanα0=(0.9×666.798+1.4×269.316)×0.45+0.9×66

7、6.798tan7º=502.742KN/m≥γQ1Ex=1.4×344.702=482.583KN/m所以，满足抗滑稳定性要求。3、抗倾覆稳定性验算：为了保证挡土墙抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，有：0.9GZG+γQ1(EyZx-ExZy)>0=0.9×666.798×2.035+1.4×[269.316×4.284-344.702×(2.2-0.628)]=1183.365+856.629=2039.994KN/m>0所以，满足抗倾覆稳定性要求。四、基地应力及合力偏心距验算1、基础地面的压应力1)轴心荷载作用时

8、基底平均压应力p192.237Kpa(其中A=B×1.0)基底有倾斜：N1=(GγG+γQ1Ey-W)cosα0+γQ1Exsinα0(γG=0.9,γQ1=1.4.W=0)=(