重力式挡土墙设计

1重力式挡土墙设计

1、1设计依据

(1)、墙身构造

某二级公路路基宽度B=12m,土路肩宽0、75m,某段路基拟采用浆砌片石重力式路堤墙支挡(见图1),填土边坡坡度为1:1、5墙身分段长度10m 。 (2)、车辆荷载 公路Ⅱ级 (3)、土壤与地基

墙背填土为砂性土,容重γ=18kN/填土与墙背间得摩擦角取δ=/2地基土性指标与填土相同

(4)、墙身材料

5号砂浆砌30号片石,砌体容重=24kN/;砌体容许压应力[]= 800kPa 许剪应力[τ]=160kPa,容许拉应力[]=80kPa 。 (5)、计算参数

墙背坡度 (俯斜)(),墙 面 坡 度 为 1:0、05 (=2、86°),填土高 a=2m,挡土墙高度H=7m,内摩擦角=33°,基底摩擦系数,地基容许承载力[σ0 ] =300kPa

1、2车辆荷载换算

当时,;当时, 试算拟定顶宽 ,

根据几何关系可计算得,挡土墙实际高度H 1=7、89m,墙底宽B 1=2、86m, 由线性内插法()得: 时,

注意:以下所有H 值代表H 1值 换算均布土层厚度:

1、3 主动土压力计算

1、3、1破裂棱体位置确定

(1)、破裂角(θ)得计算

假设破裂面交于荷载范围内,则有:

()()()0011

a 2(a )27.8920.70227.8955.8422

A H h H =

+++=⨯++⨯⨯+=

()11

2 2.5 2.50.701-7.897.892220.7010.222=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯

其中,

故

(2)、验算破裂面就是否交于荷载范围内

H=7、89m,d=0m,,b=2、5m, 堤顶破裂面至墙踵得距离: 荷载内缘至墙踵得距离: 荷载外缘至墙踵得距离:

-2、0m<5、64mm<10m,故破裂面交于荷载范围内,与假设相符。 1、3、2主动土压力计算

(1)、求主动土压力Ea 与土压力作用位置

1:m 1

1:m 2

O

’ x

1:m 3

()()2

2227.89 1.770.701 6.123 6.12-27.897.89

322 1.7720.701 6.1237.89117.8927.897.89⨯++⨯⨯⨯⨯=+⎡⨯⨯⨯⎤

⎛⎫⨯⨯+⨯-+ ⎪⎢⎥⨯⎝⎭⎣⎦ (2)

O x

1

x 3

B ’

图 1-5 基底大样图

, 土压力得水

平分力 O ’点。

1、3、31、41、4、1计算挡土墙墙身重量G 及其力臂Z G

表1-1 每延米挡土墙墙身重G 及其力臂Z G 计算结果

体积 重量

力臂

=4、38 =105 =2、9

备注:

（1） 墙趾水平截面宽度: （2） 基地水平投影宽度:

（3） 与应遵循“左负右正”原则,在公式中带入正负号。

H 0

1:m m 1H ’

1

G 2

m 2(H-H 0)/3

1、4、2抗滑稳定性验算

由于墙前无被动土压力,=0,:

()[0tan 1.1tan tan 1.121010201

>+-++-++P Q X Q y Q P Q X y

Q E E E G E E E

G γγαγμαγαγ

其中,,

()[]

()P Q X Q y Q P Q X y

Q E E E G E E E G 21010201

tan 1.1tan tan 1.1γγαγμαγαγ+-++-++()()1.1302.16 1.4278.53146.910.20-00.35 1.1302.161146.910.2 1.4

146.910=⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦。 ,

=1、37>1、3

因此抗滑稳定性满足规范要求。

1、4、3 抗倾覆稳定性验算

=0,依据《公路路基设计规范》(JTG D30-2015),需要满足:

代入数据得:

0.8302.6 1.56 1.0146.91 3.89-1.4278.53 2.0300⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+< 抗倾覆稳定性系数:

=0、71<=1、5

不满足抗倾覆稳定性要求。为了提高挡土墙得稳定性增设墙趾

,具体数

,,, 墙面坡度为1:0、05 (=2、86°)

1、5稳定性验算

1、5、1

表1-1 每延米挡土墙墙身重G及其力臂Z G计算结果

体积重量力臂

=4、38 =105 =2、9

备注:

（1）墙趾水平截面宽度:

（2）基地水平投影宽度:

与应遵循“左负右正”原则,在公式中带入正负号