悬臂式挡土墙稳定性计算.pdf

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1、150科技研究城市道桥与防洪2013年1月第1期悬臂式挡土墙稳定性计算马金菊(上海千年城市规划工程设计股份有限公司，上海市221008)摘要：在公路、城市道路防护工程中，悬臂式挡土墙越来越多地应用在实际工程中，在设计的过程中要考虑倾覆稳定和滑动稳定，来保证结构的安全。以唐山某项目直埋管桥挡土墙设计为背景，对其中的一个典型带人行挑臂的挡土墙进行了稳定性验算。关键词：悬臂式挡土墙；抗倾覆；抗滑动中图分类号：U417．11文献标识码：A文章编号：1009—7716(2013)Ol一0150—02公式4．2．3—6计算挡土墙后的主动土压力。1设计参数(1)破坏棱体破裂面与竖直线

2、间夹角0的正切值(1)墙身实际尺寸(见图1)tan0=-tan(a硒)+、／面而=一tan37。+V(cot20。+tan37。)(tan37。一tan7。=o．7321-1qT[IT~——(2)挡土墙后填土的破坏棱体长度f0lo=tanO×H=0．732×6．4=4．685(m)(3)汽车荷载等代土层厚度h∑G=6×l0×yl=154=0．652(m)×,685×18一(4)作用在挡土墙后的土压力cos=(~o--a)c-cos()。[+1、／嚣蚕】2=U．497E=1图1挡土墙立面图(单位：mm)T1·／-／2·(1+等挡墙墙高H=6．4m，底宽B=7．4m，挡土墙

3、背=争×0_497×18×6．42×(1+)与竖直面的夹角a=7。。=220．38(kN)(2)物理参数(5)主动土压力着力点填土容重yl=18kN／m，混凝土容重y2=25kN／m，c=丽H+3h=2土的内摩擦角q~=20。，墙背与填土间的匮身涌6=1，．314(m)基底摩擦系数f-o．4，修正后地基土容许承载力3稳定性验算o'=152kPa。(3)设计荷载3．1竖向力合力及所有外力对验算截面的弯矩汽车：公路一Ⅱ级，人群：5．0kN／m2。(1)土压力对验算截面的弯矩(4)稳定系数MI=一E·C=一220．38×2．314=一509．912(kN·ln)抗倾覆稳定系数

4、k。≥1．5，抗滑动稳定系数(2)挡墙自重对验算截面重心的弯矩k≥1．3。挡墙面积如图1所示，分成了8块，面积分别为：Dl=2×0．2=0．4(in)2土压力计算D2=0．5×0．22×2=0．22(m2)利用《公路桥涵设计通用规范》(J1'GD60—2004)D3=0．4×5．9=2．36(m2)D4=0．5×0．5×4．3=1．075(m)收稿日期：2012—06—29D5=1．6×0．5=0．8(m)作者简介：马金菊(1982一)，女，山西文喜人，助理工程师，从事桥梁设计工作。D6=0．5x2×1．6=1．6(m2)2013年1月第1期城市道桥与防洪科技研究151

5、D7=7．4×0．5=3．7(m)P=-25·(1+2+D3+D4+D5+6+7+D8)+18·(1+D8=0．3×O．5=0]15(m?)2+73+ZI4+T5+)+10+l2=749．975(kN)3．2验算抗倾覆稳定系数M2=25×卜2．2·D1一(1．2+丢一)·D2一D3—0．55·j偏心距：e0=：0．I4(m)r(D4+D5)+者l_·D6—3．45·D8】=一115．319(kN·m)Jko_s：26．4>l-5(3)土的自重对验算截面重心的弯矩e挡墙背后土的面积如图1所示，分成4块，面满足抗倾覆要求。积分别为：3．3验算抗滑动稳定系数TI=0．5×0．

6、5×4．3=1．075(ITI)k=：—749．975~0．4E220—．38=1-36>1．3=2×4．3=8．6(m)=2×5．9=11．8(In)满足抗滑动要求。T4=0．5×1．6×2=1．6(In)3．4验算基底应力104．833汽车等代土层厚度的面积：=+=+7．4z，6=·lo=0．652×4．688=3．056(II1)=112．8(kPa)<【】=152(kPa)M3=18×[一o．55×T1+0．7·／'2+2．7·乃+I二JL·满足基底应力要求。T4+(LO一0．8)·T5]=785．877(kN·In)4结论二(4)人群荷载对验算截面重心的弯矩通

7、过对此挡土墙稳定性及基底应力验算，说明M4=一2×2．4×5=一24(kN·m)此挡土墙设计比较合理，满足工程实际要求；同时(5)栏杆对验算截面重心的弯矩此类型的挡土墙都可以运用此公式和思路来验算。M5=一3．2×10=一32(kN·m)所有外力对验算截面重心的弯矩参考文献M：M、+M2．M3+M4+M5=104．833kN·In【1】JTGD63—2007，公路桥涵地基与基础设计规范【S】竖向力合力【2]JTGD60—2004，公路桥涵设计通用规范【S]．(上接第132页)故及违法涉及率、群体的社会影响力及其教育效【3】公安部交管局．2