重力式挡土墙设计(20200930063554)

1重力式挡土墙设计

设计依据

(1) .墙身构造

某二级公路路基宽度B=i2m 土路肩宽，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：墙身分段长度10m

(2) .车辆荷载

公路U级

(3) . 土壤与地基

墙背填土为砂性土，容重丫=18kN/m3填土与墙背间的摩擦角取S = /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k=24kN/m3;砌体容许压应力[ ]=800kPa许剪应力[T ]=160kPa，容许拉应力[1]=80kPa o

(5) .计算参数

墙背坡度1:0.2 (俯斜)(11.31)，墙面坡度为1: (= ° ),填土高a=2m，

挡土墙高度H=7m内摩擦角=33°,基底摩擦系数f 0.35,地基容许承载力[c 0 ] =300kPa

车辆荷载换算

当2m 时，q 20.0kPa ；当H 10m 时，q 10kPa

试算拟定顶宽b1 1.00m，

根据几何关系可计算得，挡土墙实际高度H=，墙底宽B仁,

由线性内插法(q 1.25H1 22.5)得：

H1 7.55m 时，q 1.25 7.50 22.5 13.125kPa

注意：以下所有H值代表Hi值

换算均布土层厚度: 13.125

0.702m

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破裂棱体位置确定

（1）.破裂角（B）的计算

假设破裂面交于荷载范围内，则有:

11.31 16.5 33 60.81

A 1 a

2 H

1

2h。(a H)- 2 7.89 2 0.702 2 7.89 55.84

B。lab

2 b

1

d h0H H

2

2a 2h0tan

12 2 2.5

1

2.5 0.701

2

7.89 7.89 2 2 2 0.701 0.2

-6.235

其中 b 2 1.5 1 0.5 2.5m, tan

0.2 tan tan ((cot tan )(B0tan )

-6 24

-ta n60.81. ■ cot30 tan 60.81 tan 60.81)

V 55.84

0.57

故arcta n0.57 29.68，

(2) .验算破裂面是否交于荷载范围内

H=, d=0m tan 0.2，b=, b0 B 2d 12 2 0.75 10.5m

堤顶破裂面至墙踵的距离：H a tan 5.64m

荷载内缘至墙踵的距离：b H tan -2.0m

荷载外缘至墙踵的距离：b Hta n B 10m

<<10m故破裂面交于荷载范围内，与假设相符

主动土压力计算

（1）.求主动土压

力

Ea和土压力作用位置

A0 55.84，, B0 -6.24

E a A tan r cos B o

sin

cos 29.68 33 18 55.84 0.57+6.24 sin 29.68 60.81

314.9kN

E x E a cos

314.9 cos 11.31 16.5 278.53kN

E y E a sin

314.9 sin 11.31 16.5 146.91kN

2.92m

(2).求土压力对墙趾的力臂

b a tan tan tan 1.77

h 2

h 4

tan tan

h 1 h 2

6.12

3H 21竺1卫

H 2H

2h °h 4 H 2

7.89

2

2

7.89 1.77 0.701 6.12

3 6.12-2 7.89 3 7.892

1 口 7.89

1型 2 7.89

2 0.701 6.12

7.892

Z y

B 1 Z x tan 1.64m

0 xx O Z Z 图

示意图

由于挡墙基底倾斜，实际■的墙趾为一 0 1-4 墙背主动土压力与作 1:

1：

m

E

/ E

「入 ________________

1・_m _____

1

J 1

J

T

O

f

图1-5

基底大样图

'此，为了便于对挡土墙进行稳定性计算, 的水平分力Ex ，

和垂直分力对墙趾0点的力臂必须修正为实际墙趾 0点。

Z x1 Z x x 2.03m Z y1 b 1 Z x1 tan 3.89m 被动土压力计算

被动土压力很小，忽略不计 稳定性验算

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V i (m 3) 重量G(kN) 力臂Z Gi (m)

V 1 b 1H 0 1 1.0 7 B i H H 0 2 2.72 7.89 7 ---------------------- 1

2

1.21

B 1 b 1 H o

7 24 168

1.21 24 29.04

G 3 V 3

Z G1

Z G2

土压力

1 0.05 7

2 2

0.675

2B | m 2 H H 0

3

2 2.72 0.2 7.89-7

3

1.87

Z G3

B 2b| gH 0