箱涵基底应力计算

K18+312.200涵洞地基承载力计算

1 概况

K18+312.200涵洞采用箱涵结构形式，截面尺寸3-3.5×3.3m ，顶、底板均为0.3m ，腹板厚度为0.28m ，采用C30钢筋混凝土，基础采用0.1mC15混凝土，涵长14.2m 。

箱涵顶部覆土厚度1.032m ，土的内摩擦角取30°，填土容重18kN/m 3。 结构形式如下图：

2 荷载计算

1）恒载（取单位涵长计算）

箱涵重力：P1=4293.12kN/14.2m=302.33kN/m ；

基础重力：P2=409.68kN/14.2m=28.85kN/m ；

填土重力：P3=2567.88kN/14.2m=180.84kN/m ；

水重力：P4=2087.4kN/14.2m=147kN/m ；

2）车辆荷载

公路涵洞设计应采用车辆荷载。

汽车后轮着地宽度为0.6m ，由《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条规定，“计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。”

一个后轮横向分布宽度

1.32

>m 0.6 1.032tan 300.8962

+⨯︒=m 1.82

0.6( 1.032tan 30)2 1.3 3.0922

a =+⨯︒⨯+=m 同理，纵向

0.2 1.032tan 300.6962+⨯︒=m 1.42

故

0.2(

1.032tan 30)2 1.3922

b =+⨯︒⨯=m 车辆荷载垂直压力： 214032.527/3.092 1.392q kN m =

=⨯ 1.032.52711.62 1.0377.96P qL kN =⨯=⨯⨯=

车辆荷载水平压力：

223032.527tan (45)10.842/2

e kN m ︒=⨯︒-= () 1.010.842(3.90.15) 1.043.91E e h d kN =+⨯=⨯+⨯=

弯矩：

3.90.15(

)43.91()88.9222

h d M E kN m ++=⨯=⨯=⋅ 3）地基应力（取1m 涵长计算）

N=（P1+P2+P3+P4）×1+P

= 302.33+28.85+180.84+147+377.96=1036.98kN

M=88.92kN.m

A=11.62m 2， W=8.206 m 3 基底容许承载力：[]200a f kPa =

基底平均应力：

1036.9889.24[]20011.62

a N p kPa f kPa A =

==<= 基底最大应力： max 1036.9888.92100.08[]20011.628.206

a N M p kPa f kPa A W =+=+=<= 故基底承载力满足要求。