浆砌片石重力式挡土墙设计计算书.doc

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1、目录第一部分课程设计任务书第二部分路基工程课程设计计算书一、设计资料2二、断面尺寸2三、墙顶以上填土压力的计算31、车辆荷载32、墙背土压力计算32.1求破裂角42.2求主动土压力53、墙身截面性质计算63.2作用于基底以上的重力64、墙身稳定性验算74.1抗滑稳定性验算74.2抗倾覆稳定性验算85、基底应力验算86、截面应力验算96.1对于墙高处96.2对于墙身底部117、挡土墙排水和变形缝设置14第三部分路基工程课程设计图纸路基工程课程设计计算书一、设计资料某新建公路K2+345～K2+379路段采用

2、浆砌片石重力式挡土墙，具体设计资料如下：1.山区重丘一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。2.设计荷载为汽车—15，验算荷载为挂—803.山坡基础为中密砾石土，容许承载力为520kPa，基底摩擦系数为0.4。4.填土边坡为1:1.5。5.墙背填料的重度为，计算内摩擦角。6.墙体采用50号浆砌片石，重度为，容许压应力，容许剪应力，填料与墙背之间的摩擦角。7.挡土墙横断面形式应采用墙背俯式、基底为倾斜、有墙趾（墙踵可根据具体情况设置）的结构形式。8.初步拟定挡土墙高为4～8m；墙背倾斜角为16°～20

3、°；b=0.8～1.2m。二、断面尺寸综合考虑该路段的挡土墙设计形式为重力式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下：，，，，，，，，图1挡土墙截面示意图三、墙顶以上填土压力的计算1．车辆荷载车辆荷载作用在挡土墙墙背填土所引起的附加土体侧压力，换算成等代均布土层厚度计算。根据资料，设计荷载为汽车-15级。所以汽车荷载的换算柱高h0为：两辆车-15级的横向分布宽度B0=7.00m。取一辆标准汽车的扩散长度：在lB0范围内可能布置的最大车轮重力为：其中：γ为墙后填土重度为不计车辆荷载作用是破裂棱体的

4、宽度。对于路堤墙，指破裂棱体范围内的路基宽度L为挡土墙的计算长度∑Q为布置在范围的车轮总重验算荷载为挂车-80级：对于挂车-80，按在路面宽度内居中行驶考虑2.墙背土压力计算在挡土墙基础一般埋深的情况下，挡土墙前的被动土压力可不计，只计墙背填土的主动土压力。2.1求破裂角假设破裂面交于荷载中部，则：破裂角验算假定：破裂面距墙背顶点荷载内边缘距墙背顶点荷载外边缘距墙背顶点因，故破裂面交于荷载中部，假设满足要求。在挂车荷载时:破裂角故可近似认为计算图示破裂面与原假定破裂面相符。取。2.2求主动土压力可知则土压

5、力的水平和垂直分力分别为：作用位置：对于挂车荷载：则土压力的水平和垂直分力分别为：作用位置：3．墙身截面性质计算3.1截面面积3.2作用于基底以上的重力合力重心到墙趾的垂直距离为：4．墙身稳定性验算4.1抗滑稳定性验算图2挡土墙的抗滑动稳定为保证挡土墙抗滑稳定性，应满足下式：式中：为主动土压力分项系数，当组合为Ⅰ、Ⅱ时，；当组合为Ⅲ时，。常用荷载组合见下表：常用作用（含荷载）组合表4-1组合作用（或荷载）名称Ⅰ挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力及其他永久荷载组合Ⅱ组合Ⅰ与基本可变荷

6、载相结合Ⅲ组合Ⅱ与其他可变荷载、偶然荷载相结合因为则有（满足要求）4.2抗倾覆稳定性验算图3挡土墙的抗倾覆稳定为保证挡土墙倾覆稳定性，应满足下式：可知：则：（满足要求）5、基底应力验算每延米挡土墙总竖向力设计值：平均压应力：基底弯矩：基底合力偏心矩：且；可不考虑地基拉应力，压应力重新分布如下：；地基能载力抗力值：因为：故基底应力满足要求。6、截面应力验算为保证墙身具有足够的强度，应根据经验选择1～2个控制性截面进行验算。验算截面，一般可选择在距墙身底部二分之一墙高和截面急剧变化处6.1对于墙高处选取墙高处

7、截面进行验算。如下图所示：图41/2挡土墙截面示意图（1）强度计算：墙身截面强度应满足下式：假设该1/2挡土墙的破裂面交于内边坡，均不变，所以土压力作用点：该1/2挡土墙的截面积：每延米挡土墙总竖向力设计值：故合力偏心矩为：所以按每延米墙长计算：因此（满足要求）（2）稳定计算墙身截面强度应满足下式：因为砌体砂浆强度等级为时，查表有所以纵向翘曲系数：则（满足要求）（3）正截面直接受剪时验算正截面受剪应满足下式正截面剪力受剪截面面积抗剪截面强度摩擦系数故（满足要求）6.2对于墙身底部选取墙身底部处截面进行验算

8、。其各部分尺寸如下图所示：图5墙身底部挡土墙截面示意图（1）强度计算墙身截面强度应满足下式：假设该墙身底部挡土墙的破裂面交于内边坡，均不变，所以土压力作用点：该墙身底部挡土墙的截面积：每延米挡土墙总竖向力设计值：故合力偏心矩为：所以按每延米墙长计算：因此（满足要求）（2）稳定计算墙身截面强度应满足下式：因为砌体砂浆强度等级为时，查表有所以纵向翘曲系数：则（满足要求）（3）正截面直接受剪时验算正截面受剪应满足下式正截面剪力受剪截