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取14?
墙底与岩土摩擦系数?
0.6。
3、墙体材料采用MU80片石,M10水泥砂浆,砌体抗压强1.14N/mm2,砌体重度?
24kN/m3。
4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示:
图4-1挡土墙参数图(单位:
m)
2
设计任务书·
·
一、设计题目·
二、设计资料·
设计计算书·
4
一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸·
4二、主动土压力计算·
1、计算破裂角·
42、计算主动土压力系数K和K1·
43、计算主动土压力的合力作用点·
5三、挡土墙截面计算·
5
1、计算墙身重G及力臂ZG·
62、抗滑稳定性验算·
63、抗倾覆稳定性验算·
64、基底应力验算·
7
5、墙身截面应力验算·
7四、设计挡土墙的排水措施·
8五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝·
8六、参考文献·
8七、附图·
8
3
设计计算书
一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸
如图所示,挡土墙墙体高为H=8.5m,基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m;
墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:
0.2(?
11.31?
),墙底倾斜度0.2:
1(ω=11.31°
),墙顶宽2.1m,墙底宽2m。
二、主动土压力计算
1、计算破裂角
经试算,按破裂面交于荷载中部进行计算:
A?
-H(H?
2h0)tan?
-tan?
0.2
(H?
2h0)H
30?
15?
33.69?
<
90°
tan?
=-tan?
+(cot?
)(tan?
A)
=-0.667+(0.866?
0.667)(0.667?
0.2)=0.486
=26°
2、计算主动土压力系数K和K1
K=
cos(?
)
sin(?
cos(26?
(tan26?
)?
0.186
sin(26?
h0?
q/γ?
15/18?
0.833m
h3?
h4?
H?
8.5-0?
8.5m
K1?
1?
2h0h4
=1?
2?
0.833?
8.5?
1.20
8.52H2
3、计算主动土压力的合力作用点
11
E?
H2KK1?
18?
8.52?
0.186?
1.20?
145kN
22
Ex?
Ecos(?
145?
144.7kN
Ey?
Esin(?
9.3kN
Zy?
Hh0h4(3h4?
2H)?
33H2K1
8.50.833?
(3?
8.5)
3.065m33?
=
三、挡土墙截面计算
图3-4-1挡土墙计算图
5
篇二:
重力式挡土墙课程设计计算书
1路基设计
挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙,加筋挡土墙。
锚定式挡土墙,薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
1.1挡土墙设计资料
1.浆砌片石重力式路堤墙,填土边坡1:
1.5,墙背仰斜,坡度1:
0.15~1:
0.35。
2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。
3.墙背填土容重γ=17.8kN/m3,计算内摩擦角Φ=42°
填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2=21°
。
4.地基为砂类土,容许承载力[σ]=810kPa,基底摩擦系数μ=0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体?
a=22kN/m3,砌体容许压应力为?
a?
600kPa,容许剪应力[?
]=100kPa,容许拉应力[?
wl]=60kPa。
1.2确定计算参数
设计挡墙高度H=4m,墙上填土高度a=2m,填土边坡坡度为1:
1.5,墙背仰斜,坡度1:
0.25。
填土内摩擦角:
420,填土与墙背间的摩擦角?
/2?
21?
;
墙背与竖直平面的夹角?
arctan0.25?
14.036?
墙背填土容重17.8kN/m3,地基土容重:
17.7kN/m3。
挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1挡土墙尺寸
1.3车辆荷载换算
1.3.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度
(1)假定破裂面交于荷载内侧
不计车辆荷载作用h0?
0;
计算棱体参数A0、B0:
111(a?
2h0)(a?
H)?
(a?
H)2?
(2?
4)2?
18222
1111B0?
ab?
H(H?
2a)tan?
3?
4?
(4?
2)tan(?
14.036)?
72222A0?
B07?
0.389A018
42?
48.964?
tan48.964?
(cot42?
(tan48.964?
0.389)?
0.715
0.25?
2?
计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B:
则:
arctan0.715?
35.57?
arctan
B?
a)?
Htan?
b
2)?
0.715?
tan(?
0.29m
(2)计算主动土压力及其作用位置
最大主动土压力:
由于路肩宽度d=1.5m>
B=0.29m,所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
cos?
+?
cos33.69°
+42°
=17.8×
18×
7×
=26.04kN?
=?
?
0tan?
土压力的水平和垂直分力为:
=26.04×
14.036°
+21°
=25.85kN
sin?
=3.16kN
主动土压力系数及作用位置:
d1.5h1?
3.226mtan?
0.25
b?
atan?
0.715h3?
3.376mtan?
作用位置:
Ha(H?
h3)2?
h0h4(3h4?
2H)Zy?
3.376)?
1.39m233?
0.3122K1?
h2hh2a2?
23.376(1?
3)?
024?
(1?
0.312H2H42?
4H
Zx?
ZYtan?
0.29?
1.39tan(?
14.037?
0.64m
1.3.2抗滑稳定性验算
为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。
在一般情况下:
(0.9G?
Q1Ey)?
0.9Gtan?
Q1Ex(1.1)
式中:
G──挡土墙自重;
Ex,Ey──墙背主动土压力的水平与垂直分力;
0──基底倾斜角(°
);
──基底摩擦系数,此处根据已知资料,?
0.43;
Q1?
──主动土压力分项系数,当组合为Ⅰ、Ⅱ时,Q1=1.4;
当组合为Ⅲ时,
Q11.3=。
G?
0.3?
0.5)?
22?
91.3kN/m
0.9?
+0.9?
=0.9×
91.3+1.4×
3.16×
0.43+0.9×
91.3×
0=37.24kN
≥?
=1.4×
25.85=36.19kN
因此,该挡土墙抗滑稳定性满足要求。
1.3.3抗倾覆稳定性验算
为保证挡土墙抗倾覆稳定性,需验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力,
0.9GZG?
Q1(EyZx?
ExZy)?
0(1.2)
ZGZxZy──墙身、基础及其上的土重合力重心到墙趾的水平距离(m);
──土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离(m);
──土压力水平分力作用点到墙趾的垂直距离(m)。
1=0.5?
0.5?
×
0.25=0.5×
0.5×
0.25=0.09m
2=0.5?
1+0.5?
1+0.5×
4×
0.25=1.0m
1=?
=0.3×
22=3.3kN/m
2=?
=1×
22=88kN/m
1+?
23.3×
0.09+88×
1.0?
===0.9670.9?
91.3?
0.967?
1.4?
(3.16?
0.64?
25.85?
1.39)?
40.82kN?
1.3.4基底应力及合力偏心距验算
为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力验算;
同时,为了避免挡土墙不均匀沉陷,控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。
(1)基础底面的压应力
①轴心荷载作用时
p?
N1A(1.3)
p──基底平均压应力(kPa);
2A──基础底面每延米的面积,即基础宽度,B?
1.0(m);
N1──每延米作用于基底的总竖向力设计值(kN);
N1?
(G?
W)cos?
Exs
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