路基挡土墙设计.doc

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1、第三章路基挡土墙设计3.1设计资料与要求从K0+660～K0+840的路基横断面图可以得知，K0+700处断面的路基边坡最高，故先在此断面上布置挡土墙，以确定挡土墙的修建位置、基础形式与埋置深度、墙身断面尺寸等。采用两种方案进行计算。3.2、方案13.2.1设计资料与技术要求根据沿线土质情况，并参考规范得出设计资料和技术要求如表3-1：表3-1设计资料墙身及基础填料及地基挡土墙类型仰斜式路肩墙填料种类重度（kN/m3）砂类土19墙高（m）5.00填料内摩阻角（°）35墙面坡度1:0.25填料与墙背摩擦角墙背坡度1:0.25基础顶面埋深（m）0.80砌筑材料M5浆砌MU50片石地基土类别重

2、度（kN/m3）密实砂类土21砌筑材料的重度（kN/m3）23地基土承载力特征值(kN)400地基坡度0.20基底与地基土摩擦系数0.40坞工砌体间的摩擦系数0.70地基土摩擦系数0.8018公路等级及荷载强度片石砂浆砌体强度设计值公路等级一级抗压（MPa）0.71汽车荷载标准公路Ⅰ-级轴心抗拉（MPa）0.048墙顶护栏荷强度（kN/m2）7弯曲抗拉（MPa）0.072直接抗剪（MPa）0.120拟定挡土墙的截面尺寸见图3-1，试按本细则的规定对其进行验算：图3-1挡土墙布置图3.2.2挡土墙自重及重心计算取单位墙长（1m），如图3-2所示，将挡土墙截面划分为三部分，截面各部分对应的墙

3、体重量为：18图3-2挡土墙横断面图（kN）（kN）（kN）截面各部分的重心至墙趾（）的距离为：（m）（m）（m）单位墙长的自重重力为：（kN）全截面重心至墙趾的距离为：（m）3.2.3附加荷载标准值后踵点界面处，墙后填土和车辆荷载所引起的主动土压力计算按规范的规定，当墙身高度为5m时，附加荷载标准值为：（kN/m2）换算等代均布土层厚度为：（m）因为基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。18当采用库伦土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力时，其计算图示如图3-3所示。图3-3挡土墙土压力计算图示按土压力计算公式，计算结果如下：因为，所以所以：墙顶至后踵点（）的墙背高度为：（m）后

4、踵点土压力为：（kN/m3）单位墙长（1m）上土压力的水平分量：18（kN）单位墙长（1m）上土压力的竖直分量：（kN）土压力水平分量的作用点至墙趾的距离：（m）土压力竖直分量的作用点至墙趾的距离：（m）3.2.4修正的地基承载力特征值按基础宽、深作修正的地基承载力特征值基础最小深度（算至墙趾点）：（m）＞1.0（m）符合基础最小埋深的规定：但＜3.0（m），且基础宽度＜2.0（m），所以修正后的地基承载力特征值等于地基承载力特征值。当采用荷载组合H时，地基承载力特征值提高系数，所以（kPa）验算地基承载力时，计入作用在挡土墙顶面的护栏荷载强度与车辆附加荷载标准值，基底应力计算的力系图式

5、如图3-4。18图3-4挡土墙基底应力验算力系图式3.2.5基底合力的偏心距验算在地基承载力计算中，基础的作用效应取正常使用极限状态下作用效应标准组合。作用于基底形心处的弯矩：==29.48（kN·m）作用于倾斜基底的垂直力：=188.61（kN）倾斜于基底合力的偏心距为：(m)＜=0.243(m)偏心距验算符合规定。3.2.6地基承载力验算（kPa）（kPa）基底最大压应力与地基承载力特征值比较：（kPa）＜=400（kPa）地基承载力验算通过。183.2.7滑动稳定验算挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面的滑动稳定验算：计算挡土墙及地基稳定时，荷载效应应按承载能力极限状态下的作用

6、效应组合。1）沿基地平面滑动的稳定性验算，如图3-5。图3-5沿挡土墙基底平面滑动稳定性验算图示不计墙前填土的被动土压力，即，计入作用于墙顶的护栏重力。①滑动稳定方程应符合：＞0按规范规定，土压力作用的综合效应增长对挡土墙结构起不利作用时，，则有：（kN）＞0符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定。②抗滑动稳定系数（kN）根据规范，荷载组合Ⅱ时，抗滑动稳定系数＞1.3，所以沿倾斜基底的抗滑动稳定系数符合规定。2）沿过墙踵点水平面滑动稳定性验算，如图3-6。计入倾斜基底与水平滑动面之间的土块重力，粘性土粘聚力18（kN）①滑动稳定方程应符合＞0即：计算结果符合滑动稳定方程的规定。②抗滑动稳定

7、系数＞1.3符合抗滑动稳定系数的规定。图3-6沿墙踵点水平面滑动稳定性验算图示3.2.8挡土墙绕墙趾点的倾覆稳定验算不计墙前填土的被动土压力1）倾覆稳定方程应符合＞0即：（kN·m）＞0计算结果符合倾覆稳定方程的规定。2）抗倾覆稳定系数：规范规定，荷载组合Ⅱ时，抗倾覆稳定系数≥1.5，所以该抗倾覆稳定系数符合规定。183.2.9挡土墙强身正截面强度和稳定验算取基顶截面为验算截面1）基顶截面压力计算，如图3-7由墙踵点土压力的计算结果