挡土墙设计
挡土墙的设计应该符合哪些要求
挡土墙的设计应该符合哪些要求【范本1】正文部分:一.挡土墙的设计要求1.1 承载力要求挡土墙应能承受来自土壤和水的垂直和水平力量。
设计时需考虑土壤的类型、含水量、坡度和挡土墙的高度等因素,确保挡土墙能够稳定承载。
1.2 安全要求挡土墙设计应确保在服务期内不发生倒塌、滑移、沉降等事故。
挡土墙的稳定性要通过合适的反滑、抗倾覆、排水等措施来保障。
1.3 经济要求挡土墙的设计应选择经济合理的结构形式、材料和施工工艺,以最大限度地降低工程造价,并确保施工质量和使用寿命。
二.挡土墙的结构形式2.1 重力式挡土墙重力式挡土墙依靠自身重量抵抗土压力,分为重力式混凝土挡土墙和重力式石墙。
设计时需考虑挡土墙的重量与土压力的平衡关系,确保稳定性。
2.2 加筋挡土墙加筋挡土墙在重力作用下,通过加筋材料(如钢筋、土工合成材料等)提供横向约束力,增加挡土墙的抗滑和抗转覆能力。
设计时需合理设置加筋筋具的位置和数量。
2.3 土工格栅挡土墙土工格栅挡土墙由金属或聚合物制成的土工格栅组成,通过与土壤的摩擦力和土工格栅的内摩擦力共同作用,实现挡土墙的稳定。
设计时需考虑土工格栅的强度和连接方式等因素。
三.挡土墙的材料选择3.1 混凝土混凝土是常用的挡土墙材料,可根据设计要求选择不同等级的混凝土。
在混凝土挡土墙的设计和施工中,应注意混凝土的配合比、固化时间和抗渗性等因素。
3.2 石材石材挡土墙具有良好的抗压强度和美观效果,但需要考虑石材的质量、连接方式和防止水分渗透的措施。
3.3 土工合成材料土工合成材料(如土工格栅、土工膜等)具有较好的抗拉强度、抗渗性和耐候性等特点,可用于加筋挡土墙和土工格栅挡土墙的设计。
附件:挡土墙设计示意图法律名词及注释:1. 承载力:指土体或工程结构物的抵抗负荷的能力。
2. 倒塌:指土体或工程结构物由于受到超过其承载力的外力作用而失去稳定性,导致整体或局部倒塌。
3. 滑移:指土体或工程结构物由于受到水平力作用而发生整体或局部水平位移。
挡土墙设计范例(一)2024
挡土墙设计范例(一)引言概述:本文将介绍挡土墙设计的范例,旨在为读者提供一个参考模板,以便在实践中进行挡土墙的设计工作。
本文将从五个大点进行阐述,分别是挡土墙的基本原理、设计考虑因素、设计步骤、相关技术要点和实例分析。
正文内容:一、挡土墙的基本原理1.1 力学原理:讲解挡土墙受力分析及作用机制。
1.2 土工材料:介绍常用的挡土墙材料及其性能特点。
1.3 基础知识:解释坡度、坡高、挡土墙高度与稳定性的关系。
二、设计考虑因素2.1 地质条件:分析地质条件对挡土墙的影响,如土壤类型、地下水位等。
2.2 环境要素:考虑挡土墙所处环境的温度、降雨量、风力等因素。
2.3 设计目标:明确设计目标,如挡土墙的稳定性、承载能力和美观性等。
三、设计步骤3.1 土地勘测:进行现场勘测,获取地形地貌、地质环境等数据。
3.2 受力分析:根据挡土墙所受力情况进行力学计算和分析。
3.3 墙体结构设计:设计挡土墙的结构形式、尺寸以及加固措施。
3.4 施工工艺:确定挡土墙的施工工艺及施工顺序。
3.5 监测与维护:制定监测计划,定期检测并进行维护,确保挡土墙的长期稳定性。
四、相关技术要点4.1 坡度选择:介绍挡土墙的坡度选择原则。
4.2 排水设计:讲解土壤排水系统的设计及处理方法。
4.3 材料选择:推荐挡土墙常用的土工材料和加固材料。
4.4 坚持细节:强调挡土墙设计过程中的细节考虑,如抗滑、抗渗等。
五、实例分析5.1 实例概述:简要介绍一个挡土墙设计实例的背景信息。
5.2 设计过程:详细描述实例中的设计步骤和技术要点。
5.3 成果总结:总结实例分析的设计成果和效果评估。
5.4 反思与改进:探讨实例中可能存在的问题,并提出改进措施。
总结:本文综合了挡土墙设计的基本原理、设计考虑因素、设计步骤、相关技术要点和实例分析。
通过阅读本文,读者可以了解挡土墙设计的一般思路,并从实例分析中获得实践经验和启示。
希望本文对读者在进行挡土墙设计工作时能起到一定的指导作用。
《挡土墙设计说明》doc版
《挡土墙设计说明》doc版《挡土墙设计说明》doc版挡土墙设计说明㈠材料1.墙身及基础:采用浆砌块石;当挡土墙高度H小于6.0m采用M7.5水泥砂浆,石料抗压强度不小于MU35。
当挡土墙高度H大于6.0m采用M10.0水泥砂浆,石料抗压强度不小于MU40。
2.沿路挡土墙外露面采用M7.5水泥砂浆勾凸缝。
3.尽可能选用较大的和表面较平的块石砌筑,其最小厚度为200mm。
4.挡土墙墙后回填材料推荐采用大小卵石、砾石、岩渣等。
㈡施工要求一、挡土墙1.为排出墙后积水,须设置泄水孔,采用PVC泄水孔,孔眼间距2m上下左右交错设置,最下一排泄水孔的出水口应高出地面≥300mm。
2.为防止泄水孔堵塞,在泄水孔进口处设置反滤层,反滤层必须用透水性材料(如卵石、砂砾石等)为防积水渗入基础,需在最低泄水孔下部,夯填至少300mm厚的粘土隔水层。
3.结合地质情况及墙高断面的变化情况,需设置沉降缝,为减少砌体硬化后收缩和温度变化等而产生的裂缝,需设置伸缩缝。
沉降伸缩缝10m设置一道,缝宽20mm,缝中填塞沥青麻絮、沥青木板或其他弹性的防水材料,沿内外顶三方填塞深度不小于150mm。
4.修建在土质地基上的挡土墙,应置于老土上,不应放在软土、松土或未经处理的回填土上,土质地基要求墙趾埋深不小于100cm,岩质地基要求应嵌入基岩60cm以上。
5.修建在基本岩层或砂石类土地基上的挡土墙,应清除表面的风化层。
6.挡土墙基底力求粗糙,对粘性土地基和基底潮湿时,应浇筑50mm厚M7.5砂浆垫层。
7.墙基沿纵向有斜坡时,基底纵坡不陡于5%,纵坡陡于5%时,应将基底做成台阶式。
8.砌筑挡土墙时,要分层错缝砌筑,基顶及墙趾台阶转折处,不得做成垂直通缝,砂浆水灰比必须符合要求,并填塞饱满。
9.施工前要做好地面排水,保持基坑干燥,岩石基坑应使基础砌体紧靠基坑侧壁,使与岩层结为整体。
10.墙身砌出地面后,基坑必须及时回填夯实,并做成不小于5%的向外流水坡,以免积水下渗,影响墙身稳定。
挡土墙的设计原则及施工要点
挡土墙的设计原则及施工要点挡土墙是一种用于抵挡土体侧方推力、保护土体稳定、防止土体滑动坍塌的工程结构。
在土木工程领域中,挡土墙被广泛应用于道路、铁路、水利工程等基础设施建设中。
本文将探讨挡土墙的设计原则和施工要点,以帮助读者更好地理解和应用挡土墙。
一、挡土墙的设计原则挡土墙的设计应遵循以下原则:1. 安全性原则:挡土墙在承受土体侧方推力的同时,必须保证其自身的稳定和安全。
因此,在设计挡土墙时,需要充分考虑土体侧压力、地震作用、水压、若干荷载等因素,并采取相应的加固措施,确保挡土墙的整体稳定性。
2. 经济性原则:在满足挡土墙结构安全要求的前提下,应尽量减少挡土墙的材料消耗和施工成本。
设计过程中,应充分利用已有的地形条件和材料资源,优化挡土墙结构形式和尺寸,使其在经济性上达到最佳效益。
3. 可行性原则:挡土墙的设计方案必须符合工程实际要求,并能够实施。
考虑到施工工艺、条件限制和土壤特性,设计方案应合理,易于实施,并具备成熟的施工技术和经验为支撑。
4. 美观性原则:挡土墙常常构筑于建筑物旁或者马路两旁,对景观有一定的影响。
因此,在设计挡土墙时,需要考虑其外观形式和颜色,使之与周围环境相协调,达到良好的美观效果。
二、挡土墙的施工要点1. 土体清理和准备:在进行挡土墙施工之前,需要对土体进行清理和准备工作。
这包括清除表层杂物、破碎土壤和不稳定土体,确保基底坚实和平整。
2. 基础处理:挡土墙的基础需要具备良好的承载能力。
根据具体条件,可以选择浇筑混凝土基础或采用钢筋混凝土桩基础进行加固。
在基础处理过程中,还需要根据设计要求设置防水层,以防止水分渗透。
3. 墙体施工:根据挡土墙的设计方案,进行墙体的施工。
常见的挡土墙结构形式包括重力式挡土墙、桩墙、挡土桩等。
施工过程中,需要确保墙体的垂直度、水平度和平整度,以及墙体连接部位的密封性和承载能力。
4. 排水系统设置:挡土墙需要考虑排水系统的设置,以有效排除墙体内部和周围的积水。
五种常见挡土墙的设计计算实例
五种常见挡土墙的设计计算实例挡土墙是一种用来抵御土体压力而阻挡土体滑动的结构。
根据土方的性质和施工条件的不同,挡土墙可以采用不同的设计计算方法。
以下是五种常见挡土墙的设计计算实例:1.重力挡土墙:重力挡土墙是最简单和常见的挡土墙类型。
它的抗滑力主要靠墙体的自重来提供。
设计计算中,需要确定墙体的稳定安全系数,并根据土方的强度和墙体材料的重量来确定墙体尺寸。
例如,假设挡土墙高度为10米,土方的角度为30度,考虑到土方的自重和墙体的自重,需要确保挡土墙的稳定系数大于1.52.反滑挡土墙:反滑挡土墙通过墙后的土压力,抵消土方的滑动力。
设计计算中,需要根据土方的角度、土的重量和墙体材料的摩擦系数来确定墙体尺寸。
例如,假设土方的角度为20度,土的重量为20kN/m3,墙体材料的摩擦系数为0.6,需要计算出墙体的抗滑力,并确保墙体的稳定系数大于1.53.剪切挡土墙:剪切挡土墙是一种由水平和垂直墙体组成的结构。
水平墙体抵抗土压力,垂直墙体抵抗土体的剪切力。
设计计算中,需要根据土方的性质、墙体的尺寸和材料的强度来计算出水平和垂直墙体的稳定性。
例如,假设土方的角度为25度,墙体材料的强度为30MPa,需要计算出水平墙体的尺寸和稳定安全系数,以及垂直墙体的尺寸和稳定安全系数。
4.底座挡土墙:底座挡土墙是一种在挡土墙底部设置底座,以增加墙体稳定性的结构。
设计计算中,需要根据土方的性质、底座的尺寸和墙体材料的强度来计算出底座的稳定安全系数。
例如,假设土方的角度为30度,底座的尺寸为2米,墙体材料的强度为40MPa,需要计算出底座的稳定性和稳定安全系数。
5.锚固挡土墙:锚固挡土墙是一种在挡土墙背后设置锚杆或土钉,以增加墙体的稳定性。
设计计算中,需要根据土方的性质、锚杆或土钉的数量、长度和材料的强度来计算出锚固的稳定安全系数。
例如,假设土方的角度为35度,锚杆的数量为10个,长度为3米,材料的强度为50MPa,需要计算出锚固的稳定性和稳定安全系数。
挡土墙的设计原则与注意事项
挡土墙的设计原则与注意事项挡土墙是一种常见的土木工程结构,主要用于抵挡土体的侧压力,保证土地的稳定与安全。
本文将介绍挡土墙的设计原则和注意事项,以帮助读者更好地理解和应用挡土墙。
1. 使用适当的材料挡土墙可采用多种材料,如混凝土、砖石、钢筋等。
在选择材料时,应考虑工程所在环境的特点和要求。
例如,在冷地区或海洋边缘,应选用抗冻或耐腐蚀的材料,以保证挡土墙的长期稳定性。
2. 考虑土体的性质挡土墙设计应根据土体的性质来确定墙体的宽度和倾斜角度。
如土壤是黏性土或湿陷性土,需要采取更大的安全系数和加固措施。
此外,土体的可排水性也应被考虑,以避免因水分积聚而导致土壤液化或滑坡。
3. 确定合适的高度和倾斜角度挡土墙的高度和倾斜角度应根据土体的性质、周围环境、挡土墙自身的稳定性等因素来确定。
高度过高或倾斜角度过大可能导致挡土墙的不稳定,甚至倒塌。
因此,必须进行详细的工程勘测和土壤力学分析,以确保挡土墙能够承受土体的侧压力。
4. 考虑排水系统在挡土墙的设计中,必须合理设计和安装排水系统,以避免因水分积聚而引发土壤液化或滑坡。
排水系统包括排水沟、排水管道等,应布置在挡土墙的内部或底部,将水分迅速排出。
5. 考虑地震和风力影响地震和风力是挡土墙设计中需要考虑的重要因素。
在地震地区,挡土墙的设计要符合地震抗震要求,采取适当的加固措施。
同时,在高风区域,应考虑挡土墙的稳定性和抗风压能力,选择合适的材料和结构。
6. 合理布置和连接在设计挡土墙时,应根据地形和工程要求,合理布置挡土墙的位置和形状。
同时,挡土墙与周围结构的连接必须牢固可靠,在受力均匀分布的情况下,保证整个挡土墙的稳定性。
7. 考虑美观性和环境保护挡土墙的设计不仅应满足功能需求,还应考虑美观性和环境保护。
可以在挡土墙上设置花坛、绿化带等,增加景观效果。
另外,应合理开展土地复垦和植被恢复工作,保护生态环境。
总结:挡土墙的设计原则和注意事项包括使用适当的材料、考虑土体的性质、确定合适的高度和倾斜角度、考虑排水系统、地震和风力影响、合理布置和连接,以及考虑美观性和环境保护。
挡土墙施工规范(挡土墙设计规范)
挡土墙施工规范(挡土墙设计规范)1.挡土墙设计根据使用要求,可分为永久挡土墙、临时性(如基坑支护)挡土墙设计、特殊要求(如水工)挡土墙设计;2.挡土墙设计应综合考虑地质条件、边坡环境、边坡类型、边坡高度、挡土条件要求、使用年限等因素;以及可能的破坏模式,并选择合适的边坡稳定性计算方法和挡土结构类型;挡土墙的结构设计应包括整体稳定性计算、局部稳定性计算、地基承载力计算、倾覆稳定性计算、抗滑计算和结构强度计算。
并因地制宜,就地取材,合理选择,优化设计。
一、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011摘录(条文内容略)6.7 土质边坡与重力式挡墙6.8 岩石边坡与岩石锚杆挡墙二、《水工挡土墙设计规范》SL379--2007简介1.该规范共8 章19 节159 条和3 个附录,其主要技术内容包括:总则、术语、级别划分与设计标准、工程布置、荷载、稳定计算、结构计算和地基处理等。
2.规范适用于1~3 级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的1~4 级水工挡土墙设计。
4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的5 级水工挡土墙设计可参照使用。
本规范不适用于临时性挡土墙设计。
对于有特殊要求的水工挡土墙设计,以及采用新型结构或受力复杂的挡土墙设计,应进行专门研究。
三、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120--2012简介1.该规范共8 章32节338 条和5 个附录,其主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、支挡式结构、土钉墙、重力式水泥土墙、地下水控制、基坑开挖与监测及有关附录。
2.本规程适用于一般地质条件下临时建筑基坑支护的勘察、设计、施工、检测、基坑开挖和监测。
适用于特殊土质或岩石基坑,如湿陷性土、冻土、膨胀土、盐渍土等。
,本规程应结合当地工程经验应用并应符合相关技术标准的规定。
四、《建筑边坡工程技术规范)) GB 50330 一2013简介(一)该规范主要技术内容:1.总则; 2. 术语和符号; 3. 基本规定; 4. 边坡工程勘察;5. 边坡稳定性评价; 6. 边坡支护结构上的侧向岩土压力; 7. 坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程;8. 锚杆(索); 9. 锚杆(索)挡墙;10. 岩石锚喷支护;1 1.重力式挡墙; 12. 悬臂式挡墙和扶璧式挡墙; 13. 桩板式挡墙;14.坡率法; 15. 坡面防护与绿化; 16. 边坡工程水;17. 工程滑坡防治; 18. 边坡工程施工; 19. 边坡工程监测、质量检验及验收;以及7个附录。
园林挡土墙五大设计形式
园林挡土墙五大设计形式一、砌石护土墙砌石护土墙是一种非常古老且经典的设计形式。
它通常由块状或规则状的石材堆砌而成,用于护土和保持墙体的稳定。
这种形式的挡土墙具有坚固耐久的特点,同时其独特的造型和纹理也能为园林增添独特的美感。
砌石护土墙在园林设计中广泛应用,尤其适合于山地和丘陵地区的园林景观。
二、格子挡土墙格子挡土墙是指将挡土墙分割成一块一块的小格子,形成一种有规律的方格状结构。
这种形式的挡土墙一般由混凝土、石材或木材等材料制成,通过将这些材料垂直或倾斜地排列组合成格子形式,增加了挡土墙的强度和稳定性。
格子挡土墙通常用于园林设计中需要划分不同区域的场所,可以起到美化和装饰的作用。
三、植物挡土墙植物挡土墙是一种利用植物来护土的设计形式。
这种形式的挡土墙将植物与土壤结合在一起,通过植物的根系来增强土壤的稳定性。
通常植物挡土墙将多种具有强大根系的植物种植在挡土墙上,如灌木、草本植物等。
植物挡土墙除了起到护土的作用,还能提供美丽的园林景观,形成自然、绿色的墙体。
四、竹子挡土墙竹子挡土墙是一种利用竹子来搭建挡土结构的设计形式。
竹子有着轻巧而坚韧的特点,非常适合用于挡土墙的搭建。
竹子挡土墙的搭建方式一般是将竹子直接插入或绑扎在地面上,形成一种纵向的结构。
这种形式的挡土墙既具有美观性,又具有一定的护土功能,适用于园林景观中的小型挡土墙的建设。
五、砂石挡土墙砂石挡土墙是一种利用砂石来护土的设计形式。
这种形式的挡土墙主要是由大型的砂石组成,通过将砂石码放在一起,形成一个坚固而稳定的挡土结构。
砂石挡土墙具有坚固耐用且透气性好的特点,能够有效防止土壤的滑坡和坍塌。
同时,砂石挡土墙的独特颜色和纹理也能为园林景观增添独特的美感。
以上是园林挡土墙的五大设计形式,每种形式都有其独特的特点和适用范围。
在园林设计中,可以根据需要选择合适的挡土墙形式,既能起到护土的作用,又能为园林景观增添美感。
挡土墙设计
一、挡土墙尺寸设计1、道路纵断面计算(1)已知:R=13500m ,%75.0%,0.121-==i i ,可得:m T E mL T mR L i i 517.04/125.1182/25.236%75.113500%75.112=====⨯==-=-=ωωω竖曲线起点桩号:875.7812125.1189002+=-+K K竖曲线起点高程:m 67.116125.118%0.185.117=⨯-挡土墙终点桩号:K2+782可得挡土墙终点高程近似等于竖曲线起点高程,为116.67m取该处的挡土墙进行设计则路肩边缘的设计高程为:116.67—1.5%(16.5+6.5)+0.2=116.52路肩边缘与地面的高差为:116.52—106.50=10.02 计算取为10m(2)墙身尺寸:墙身高: 5.500(m)墙顶宽: 1.000(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.500(m)墙趾台阶h1: 1.000(m)墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000墙踵台阶b3: 0.500(m)墙踵台阶h3: 1.000(m)墙底倾斜坡率: 0.200:1埋置深度:1.5m物理参数:圬工砌体容重: 22.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500(换填土)砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 7.5石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 20.000(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 187.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 35.000(度)(3)挡土墙与房子、路中线的平面位置关系如下图a =10—4=6mb =15-4-0.25 ×4-1=9m二、挡土墙设计计算1、破裂棱体位置确定:(1)破裂角)(θ的计算假设破裂面交于路肩内,则有:a=6 b=9 a=14.0 4 ︒=35φ ︒=20δ︒=︒+︒+︒=++=04.69352004.14φδαψ()()125.665.562121220=+=+=A H a ()()97.1425.0625.55.55.0965.0tan 221210=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=B αa H H ab︒==︒+︒+︒+︒-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=78.37775.0)04.69tan 125.6697.14)(04.69tan 35(cot 04.69tan tan )tan (cot tan tan 00θψψφψθA B 54.1)25.05.45.09(78.37tan )5.56(0=⨯---︒⨯+=L m由于路肩宽度范围长度为3.5m1.54<3.5m所以假设成立。
第六章 挡土墙设计
4)地基为软弱土层时,可采用砂砾、碎 石、矿渣或灰土等材料予以换填。
5)当挡土墙修筑在陡坡上,而地基又为 完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬 岸石时,可设置台阶基础,以减少基坑开 挖和节省圬工。
6)如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基 困难(如需水下施工),可采用拱形基础。
a)墙趾或墙踵部分加宽;b)钢筋混凝土底板; c)换填地基;d)台阶基础;e)拱形基础
2.基础埋置深度
对于土质地基,基础埋置深度应符合下列要求: (1)无冲刷时,应在天然地面以下至少1m; (2)有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m; (3)受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时,采 用1.25m,但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于 冻结线以下不少于0.25m。
(四)沉降缝与伸缩缝
设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10~15m设置 一道,兼起两者的作用,缝宽2~3cm,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗 水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木 板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m,当 墙后为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。
附加力是季节性作用于挡土墙的各种力, 特殊力是偶然出现的力。
二、一般条件下库仑主动土压力计算 主动土压力:挡土墙向外移动时(位移或倾覆),
土压力随之减少,直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极 限平衡状态,作用于墙背的土压力。
被动土压力:墙向土体挤压移动,土压力随之增大,
土体被推移向上滑动处于极限平衡状态,此时土体对墙 的抗力。
1. 破裂面交于内边坡时(库仑主动土压力公式的推导) (1).力的大小
挡土墙设计(最全)
挡土墙设计(最全)一、挡土墙概述二、挡土墙类型及特点1. 重力式挡土墙(2)混凝土挡土墙:采用现浇或预制混凝土构件,强度高,适用于各种地质条件。
2. 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙由立壁、底板和悬臂三部分组成,通过悬臂承受土压力。
适用于高度较大、地质条件较差的场合。
3. 扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙在悬臂式挡土墙的基础上,增加了扶壁结构,提高了挡土墙的稳定性。
适用于高度较大、地质条件较差的场合。
4. 钢板桩挡土墙三、挡土墙设计要点1. 土压力计算在设计挡土墙时,要准确计算土压力。
土压力分为主动土压力、被动土压力和静止土压力,应根据实际情况选择合适的计算方法。
2. 确定挡土墙尺寸根据土压力计算结果,确定挡土墙的尺寸,包括墙身高度、底板宽度、立壁厚度等。
3. 材料选择根据工程需求和地质条件,选择合适的挡土墙材料。
常见的材料有混凝土、砖、石、钢材等。
4. 稳定性分析对挡土墙进行稳定性分析,包括抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力验算。
5. 细部构造设计考虑排水设施、伸缩缝、沉降缝等细部构造,确保挡土墙的使用寿命和安全性。
四、挡土墙施工注意事项1. 施工前应进行详细的地质勘察,了解地形地貌、土壤性质等条件。
2. 施工过程中,严格遵循设计图纸和施工规范,确保工程质量。
3. 加强施工现场安全管理,预防安全事故发生。
4. 施工完成后,对挡土墙进行验收,确保其满足设计要求。
五、挡土墙维护与监测1. 定期检查挡土墙在使用过程中,应定期进行外观检查,观察是否有裂缝、沉降、位移等现象。
一旦发现问题,要及时进行处理。
2. 维护措施针对检查出的问题,采取相应的维护措施,如修补裂缝、加固结构、清理排水系统等,确保挡土墙的稳定性和安全性。
3. 监测手段安装监测设备,对挡土墙的变形、土压力、地下水位等进行实时监测,以便及时发现潜在风险。
六、挡土墙设计与环境和谐1. 美观性在设计挡土墙时,考虑其与周围环境的协调性,采用合适的材料和造型,使挡土墙成为一道亮丽的风景线。
混凝土挡土墙的设计规范及要点
混凝土挡土墙的设计规范及要点混凝土挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于防止土体滑动或崩塌,并提供稳定的支护。
在设计混凝土挡土墙时,需要遵循一些规范和要点,以确保其结构稳定、安全可靠。
本文将从多个方面深入探讨混凝土挡土墙的设计规范及要点。
一、设计规范1. 国家标准在中国,混凝土挡土墙的设计规范主要参考国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010),该标准对挡土墙的设计要求进行了详细的规定。
设计人员应当根据该标准的要求进行设计,确保结构的稳定性和安全性。
2. 地质条件在挡土墙的设计过程中,设计人员必须充分了解和考虑当地的地质条件。
包括土壤类型、坡度、土体的物理力学参数等。
这些地质条件将直接影响挡土墙的稳定性和抗震性能。
3. 荷载计算挡土墙所承受的荷载包括土压力、地震荷载和水荷载等。
设计人员需要根据当地的地质条件和工程要求,合理计算这些荷载,并在设计中予以考虑。
4. 结构布置挡土墙的结构布置应根据具体的工程要求和地质条件来确定。
设计人员需要合理选择挡土墙的高度、坡度、后坡及面板的厚度等参数,以满足工程的稳定性和经济性要求。
5. 材料选择挡土墙主要由混凝土和钢筋构成,设计人员应选择合适的材料,并考虑到它们的强度、抗裂性能、耐久性等因素。
二、设计要点1. 欧拉稳定性在挡土墙的设计中,欧拉稳定性是一个重要的考虑因素。
设计人员需要对挡土墙的整体稳定性进行分析和计算,确保在地震等外力作用下挡土墙不会产生整体破坏或失稳。
2. 钢筋配筋挡土墙内部的钢筋配筋是保证挡土墙整体强度和刚度的关键。
设计人员应根据荷载计算结果,合理设计和布置钢筋,确保挡土墙能够承受来自土体和外部荷载的作用。
3. 排水设计挡土墙需要考虑排水系统,以防止水分在土体中积聚和对挡土墙产生影响。
设计人员应合理设计排水系统,确保土体保持较好的排水性能。
4. 可持续性考虑在设计过程中,可持续性考虑也是一个重要的方面。
设计人员应充分考虑挡土墙的环保性能、可维护性和寿命等问题,以提高工程的可持续性。
挡土墙设计规范(一)2024
挡土墙设计规范(一)引言概述:挡土墙设计规范(一)是为了确保挡土墙的安全性和稳定性,以及满足工程要求而制定的设计规范。
本文将从材料选择、结构设计、施工工艺、排水与防渗以及监测与维护等五个大点阐述挡土墙的设计规范。
一、材料选择:1. 确定挡土墙所需耐候性材料的选择2. 考虑物理和化学性质,选择耐久性好的材料3. 根据挡土墙高度和土质特性选择适当的材料厚度4. 对于深埋挡土墙,选用能承受侧压力的增强材料5. 对于通行挡土墙,需选用耐冲击和耐磨损的材料二、结构设计:1. 根据挡土墙高度和土质特性选择适当的挡土墙类型2. 定义挡土墙的自然坡度和抗滑稳定系数3. 考虑土压力、水压力和地震力等因素,确定挡土墙的结构参数4. 根据设计载荷确定挡土墙的配筋要求5. 为挡土墙设置附属设施,如隔水层和草坪覆盖等三、施工工艺:1. 制定挡土墙的施工方案,包括基坑开挖、土方运输和挡土墙的护面施工2. 控制挡土墙施工中的土方水分含量和均匀度3. 确保挡土墙基础的平整度和垂直度4. 针对不同的挡土墙类型,采取合适的施工方法,如预制挡土墙和灌注桩墙等5. 在施工过程中,定期检查和记录挡土墙的施工质量和工程进度四、排水与防渗:1. 设计挡土墙的排水系统,确保土体排水良好2. 考虑挡土墙底部和挡土墙背后的排水问题3. 选择适当的过滤层材料,防止土层冲刷和渗透4. 对于防止土体渗透的挡土墙,采用适当的地下排水系统5. 持续监控挡土墙背后和周围的水位和渗流情况,并采取必要的防渗措施五、监测与维护:1. 安装监测设备,对挡土墙的变形、沉降和裂缝进行实时监测2. 定期进行挡土墙的巡视和检查,及时发现和修复问题3. 对于存在损坏和老化问题的挡土墙,及时进行维护和加固4. 定期清理挡土墙附近的杂草和积水,保持挡土墙的良好状态5. 建立健全的档案系统,记录挡土墙的设计参数、施工信息和维护记录总结:挡土墙设计规范(一)涵盖了材料选择、结构设计、施工工艺、排水与防渗以及监测与维护五个大点。
五种常见挡土墙的设计计算实例
挡土墙设计实例挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
根据挡土墙的设置位置不同,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。
设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。
1、原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.500(m)墙顶宽: 0.660(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶bl:0.300(m) 墙趾台阶hi: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类:片石砌体砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度) 墙后填土粘聚力:0.000(kPa) 墙后填土容重:19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度) 地基土容重:18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力:500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200 墙踵值提高系数:1.300 平均值提高系数:1.000 墙底摩擦系数:0.500 地基土类型:土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m) 组合1(仅取一种组合计算)组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000 V4.填土侧压力分项系数=1.000 V5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V[土压力计算]计算高度为7.309(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=28.320(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角:28.320(度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN)作用点高度 Zy=2.627(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积=15.518(m2) 重量=356.925 kN (一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 =0.500 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=11.310 (度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN) 滑移力=116.827(kN) 抗滑力=253.713(kN) 滑移验算满足:Kc = 2.172 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足:方程值=164.582(kN) > 0.0地基土摩擦系数=0.500地基土层水平向:滑移力=214.072(kN) 抗滑力=252.070(kN)地基土层水平向:滑移验算不满足:Kc2 = 1.177 <= 1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 2.186 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 3.521 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=389.149(kN-m) 抗倾覆力矩=1194.778(kN-m) 倾覆验算满足:K0 = 3.070 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足:方程值=649.592(kN-m) > 0.0 (三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=507.426(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m)基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)基底压应力:趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)最大应力与最小应力之比 = 208.008 / 37.896 = 5.489作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=122.952 <= 500.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 3.521 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.818 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=438.499(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.619(m)截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力:面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算满足:计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)轴心力偏心影响系数管=0.923挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.997计算强度时:强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为6.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.150(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 29.150(度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 2.930 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 2.150 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=360.720(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.111(m)截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力:面坡=216.516背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足: 计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足:计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)轴心力偏心影响系数管=0.744挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.994计算强度时:强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 9.600(m)上墙高: 3.400(m)墙顶宽: 0.660(m)台宽: 1.500(m)面坡倾斜坡度: 1:0.150上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶bl: 0.300(m)墙趾台阶hi: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1 下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类:片石砌体砂浆标号:5石料强度(MPa): 30挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.500地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度:20.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m) 组合1(仅取一种组合计算)组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2.填土重力分项系数=1.000 V3.填土侧压力分项系数=1.000 V4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V[土压力计算]计算高度为10.242(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=31.060(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角:32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN)作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在: 第2破裂角=17.542(度)第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN)作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.222(度)按力多边形法计算得到:破裂角:34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对于墙面坡上角点) (一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN)滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)滑移验算满足: Kc = 3.869 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.515 > 1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx = 4.117 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy = 7.665 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3 = 3.807 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3 = 2.337 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.191 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 793.025(kN-m) > 0.0(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=8n.494(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)基底压应力:趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五)上墙截面强度验算上墙重力Ws = 98.141 (kN)上墙墙背处的Ex = 62.124 (kN)上墙墙背处的Ey = 12.425 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy = 1.465 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx = 1.557 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾,合力作用力臂 Zn = 0.141(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力:面坡=211.665背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足:计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足:计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数管=0.233挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.981计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)(六)墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力=750.498(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=H06.215(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.474(m)截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力:面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏心影响系数管=0.960挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数目= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.968计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为9.100(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力=707.137(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力:面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏心影响系数管=0.859挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.959计算强度时:强度验算满足:计算值=707.137 <= 1823.443(kN)计算稳定时:稳定验算满足:计算值=707.137 <= 1749.052(kN)3、加筋土挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 8.200(m) 筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm) 筋带水平方向间距: 0.420(m) 筋带竖直方向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)1 6.000 6.0002 2.200 4.000筋带序号筋带宽(m)1 0.2002 0.2003 0.2004 0.2005 0.2006 0.2007 0.2008 0.2009 0.20010 0.20011 0.20012 0.2013 0.20014 0.20015 0.20016 0.20017 0.20018 0.20019 0.20020 0.200物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3) 加筋土内摩擦角: 35.000(度) 筋带容许拉应力: 50.000(MPa) 土与筋带之间的摩擦系数: 0.400 加筋土浮容重: 10.000(kN/m3) 地基土浮重度:10.000(kN/m3) 筋带抗拔力计算调节系数: 1.400 筋带材料抗拉计算调节系数: 1.000 筋带材料强度标准值: 240.000(MPa) 筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数:1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数圆心乂坐标:-2.000(m)圆心丫坐标:10.000(m)半径: 15.000(m)筋带对稳定的作用:筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采用方法:应力分析法条分法的土条宽度: 0.500(m) 墙后填土粘聚力: 10.000(kPa) 墙体填土粘聚力: 10.000(kPa) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 土条切向分力与滑动方向反向时:当作下滑力对待第 1 种情况:组合1组合系数: 1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2.填土侧压力分项系数=1.000 V3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 V内部稳定性验算采用应力分析法 (一) 应力分析法筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最大拉力抗拉力抗拔力设计值(kN) (kN) (kN)(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa)01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.61002 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.84703 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.08304 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.32005 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 38.400 31.55706 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.79307 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.03008 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.26609 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.32510 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.42911 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.91512 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.78113 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.02714 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.65515 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.54916 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.10917 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.05018 0.200 4.000 3.479 182.000 49.320 8.286 38.400 72.37219 0.200 4.000 3.688 190.000 51.488 8.650 38.400 80.07520 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.400 88.158单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足: 最小安全系数=11.415 >= 2.000外部稳定性验算[土压力计算]计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角: 32.600(度)Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m) 墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点) 墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点) (一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)滑移验算满足: Kc = 2.989 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 455.454(kN) > 0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.804 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ey的力臂Zx = 6.000 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ex的力臂Zy = 3.400 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 687.414(kN-m) 抗倾覆力矩= 3988.410(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 5.802 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 2673.196(kN-m) > 0.0(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=1208.568(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=3300.996(kN-m) 墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.731(m)基底压应力:墙趾二255.546 墙踵=147.310(kPa)最大应力与最小应力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=255.546 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=147.310 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=201.428 <= 500.000(kPa) (四) 整体稳定验算圆心: (-2.000,10.000)半径 = 15.000(m)安全系数 = 1.802 总的下滑力总的抗滑力土体部分下滑力土体部分抗滑力筋带的抗滑力= 1214.149(kN) = 2188.340(kN) = 1214.149(kN) = 2188.340(kN)= 0.000(kN)整体稳定验算满足:最小安全系数=1.802 >= 1.2504、桩板式挡土墙原始条件:墙身尺寸:桩总长: 16.000(m)嵌入深度: 6.000(m) 截面形状: 方桩 桩宽: 1.000(m) 桩高: 1.500(m) 桩间距: 3.500(m) 挡土板的类型数: 2板类型号 1 2板厚(m) 0.200 0.200板宽(m) 0.500 0.500嵌入段土层数: 1 柱底支承条件: 铰接 计算方法:M 法 土层序号土层厚(m)1 50.000 初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)板块数 8 8重度(kN/m3)18.000M(MN/m4) 10.000物理参数:桩混凝土强度等级: C40桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)桩纵筋级别: HRB335桩箍筋级别: HPB235 桩箍筋间距: 150(mm) 板混凝土强度等级: C30 板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 板纵筋级别: HRB335挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力:0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度) 土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002) 第 1 种情况: 组合1注意:内力计算时,土压力分项(安全)系数 = 1.000[土压力计算]计算高度为10.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 31.530(度)第1破裂角: 31.530(度)Ea=313.264 Ex=298.765 Ey=94.200(kN) 作用点高度 Zy=3.584(m)(一) 桩身内力计算计算方法: m 法背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。
挡土墙设计
路基工程必须精心组织,在确保工程质量的 原则下进行 因地制宜,合理利用当地材料和工业废料 以挖作填,合理调运,节约用地,注意保护 耕地和农田水利设施 保护生态环境,尽量少破坏原有植被地貌。 必须妥善处理清除的杂物,不得倾弃于河 流水域中 防止地面水和地下水对路基的浸泡和软化, 是路基施工的关键
二、路基施工前的准备工作
熟悉图纸 施工测量 场地清理 试验
三、土方路堤施工技术
填料的选择 基底的处理 填筑方案
四、土质路堑施工技术
横挖法、纵挖法、混合法
五、压实技术
1.土基压实机理 土是由固体土颗粒、颗粒之间空隙和水组成 的三相体。 压实使土颗粒重新组合,彼此挤紧,空隙减 少,土的单位质量提高,水渗入土体的渠 道也减少形成密实的整体,内摩阻力和粘 聚力大大增加,从而使土基强度增加、稳 定性增强。
控制性抗滑稳定性的方法
采用倾斜基底 采用凸榫基础 采用人工基础
增加抗倾覆稳定性的方法
展宽墙趾 改变墙面及墙背坡度 改变墙身断面形式
提高地基承载力或减小基底应力的方法
采用人工基础 采用扩大基础
第九节
路基施工技术
一、路基施工的基本要求
公路路基施工必须按主管部门批准了的设计 文件进行。如需变更设计或改变原施工方 案,或采用特殊施工方法时,应按施工管 理程序,预先报请审批 必须贯彻安全生产的方针,制定技术安全措 施,加强安全教育,严格执行安全操作程 序
*车辆荷载:公路-Ⅰ级,公路-Ⅱ级
四、挡土墙稳定性演算
1.挡土墙的破坏形式及稳定性要求 重力式挡土墙的破坏形式及原因
基础滑动而造成的破坏 绕墙趾转动所引起的倾覆 基础产生过大或不均匀沉陷而引起的墙身倾斜 墙身材料不足引起的墙身剪切破坏 沿通过墙踵的某一个滑动面发生的剪切破坏
挡土墙设计规范
挡土墙设计规范挡土墙是一种用于支撑土体或岩石,防止其坍塌或滑坡的结构。
在工程建设中,挡土墙的设计至关重要,它不仅关系到工程的安全和稳定,还影响着工程的造价和使用寿命。
为了确保挡土墙的设计符合要求,需要遵循一系列的设计规范。
一、挡土墙的类型在进行挡土墙设计之前,首先需要了解不同类型的挡土墙。
常见的挡土墙类型包括重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。
重力式挡土墙依靠自身的重力来维持稳定,通常由块石、混凝土或毛石砌筑而成。
这种挡土墙结构简单,施工方便,但自重大,对地基承载力要求较高。
悬臂式挡土墙由立壁和底板组成,依靠立壁和底板的抗弯能力来抵抗土压力。
它的优点是结构轻巧,但施工较为复杂。
扶壁式挡土墙是在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁,以增强其稳定性。
适用于较高的挡土墙。
锚杆挡土墙则是通过锚杆将挡土墙与稳定的地层连接起来,利用地层的锚固力来维持挡土墙的稳定。
这种挡土墙适用于地质条件较差的地区。
二、设计参数的确定1、土压力计算土压力的计算是挡土墙设计的关键。
常用的土压力计算方法有朗肯土压力理论和库仑土压力理论。
在实际设计中,应根据具体情况选择合适的计算方法,并考虑填土的性质、墙背的粗糙度、墙身的位移等因素对土压力的影响。
2、地基承载力挡土墙的地基承载力必须满足设计要求。
在设计前,需要对地基进行勘察,确定地基的承载能力和变形特性。
如果地基承载力不足,需要采取相应的加固措施,如换填、桩基等。
3、抗滑移和抗倾覆稳定性为了保证挡土墙在土压力作用下不会发生滑移和倾覆,需要进行抗滑移和抗倾覆稳定性验算。
抗滑移稳定性系数和抗倾覆稳定性系数应满足规范规定的最小值。
4、排水设计良好的排水系统对于挡土墙的稳定至关重要。
应在挡土墙墙身设置泄水孔,排除墙后的积水,降低地下水位。
同时,在墙后设置反滤层,防止土颗粒被水流带走。
三、材料的选择1、墙体材料挡土墙的墙体材料应根据工程的具体情况选择。
常用的材料有混凝土、砌石、钢筋混凝土等。
挡土墙设计规范(挡土墙设计规范最新)
挡土墙设计规范(挡土墙设计规范最新)【模板一】挡土墙设计规范第一章绪论1.1 引言1.2 目的和范围1.3 规范适用性第二章设计基础2.1 地质调查2.2 坡度和土质分类2.3 水文地质条件2.4 荷载分析2.5 土壤参数确定第三章结构类型选择3.1 等高台阶式挡墙3.2 嵌墙式挡土墙3.3 框架式挡土墙3.4 箱形挡土墙3.5 其他结构类型第四章设计原则4.1 安全性4.2 经济性4.3 美观性第五章结构计算5.1 假定和约束条件5.2 平衡状态分析5.3 不平衡状态分析5.4 下滑稳定性分析5.5 翻转稳定性分析5.6 应力和变形分析第六章排水设施6.1 地表排水系统6.2 基底排水系统6.3 过渡排水系统第七章施工要求7.1 基础处理7.2 材料选择7.3 施工工艺7.4 监测和验收第八章养护管理8.1 巡检和维护8.2 应急处理8.3 日常养护8.4 技术交底【附件】1. 挡土墙设计示意图2. 细节施工图纸3. 监测记录表格4. 养护管理手册【法律名词及注释】1. 国家土木工程施工质量标准:指按照国家相关标准进行土木工程施工质量控制的标准要求。
2. 施工工艺:指在施工中采用的具体方法,包括施工方案、施工流程等内容。
3. 土壤参数:指土壤力学性质参数,包括黏聚力、内摩擦角、孔隙比等。
4. 附件:本文所涉及的相关文档、图纸等的附属文件。
【模板二】挡土墙设计规范最新第一章引言1.1 背景1.2 目的和范围1.3 规范适用性第二章设计依据2.1 地质条件调查2.2 地下水位与土壤水分状况2.3 土质分类与工程性质2.4 荷载计算与分析2.5 土壤参数确定与确定方法第三章结构类型及选择3.1 嵌墙式挡土墙3.2 框架式挡土墙3.3 箱形挡土墙3.4 等高台阶式挡土墙3.5 其他结构类型第四章设计原则与要求4.1 安全性4.2 经济性4.3 美观性第五章挡土墙结构计算5.1 平衡状态分析5.2 排水原则与设计5.3 不平衡状态分析5.4 滑动稳定性分析5.5 翻转稳定性分析5.6 应力和变形分析第六章施工工艺与要求6.1 施工准备6.2 施工工艺流程6.3 施工材料选择6.4 施工质量控制6.5 监测与验收第七章挡土墙养护管理7.1 养护管理原则7.2 巡视与监测7.3 挡土墙损坏与修复7.4 问题处理与应急措施7.5 挡土墙养护技术培训【附件】1. 挡土墙设计示意图2. 细节施工图纸3. 监测记录表格4. 养护管理手册【法律名词及注释】1. 国家建筑法:指中华人民共和国宪法第十一部分,规定了建筑工程的立法、监管等方面的相关规定。
挡土墙设计规范(SL379)
挡土墙设计规范(SL379)【范本1】挡土墙设计规范(SL379)1. 引言本文档为挡土墙设计规范,旨在规范挡土墙的设计、施工及维护,确保挡土墙的安全性和可靠性。
2. 术语及定义2.1 挡土墙:将土地分隔并起到固定土壤的作用的结构。
2.2 自然坡:自然发展而成的土坡。
2.3 梯田:沿坡地起层次分割的耕地。
2.4 护坡材料:用于修复与保护土坡的材料。
3. 设计原则3.1 挡土墙的设计应考虑地形特点、土壤力学性质、地下水位等因素。
3.2 挡土墙的翻掘深度应根据土壤稳定性进行合理选择。
3.3 挡土墙应设置适当的排水系统,以防止地下水积聚。
4. 挡土墙类型4.1 重力式挡土墙:依靠自身重量抵抗土壤的压力。
4.2 锁嵌式挡土墙:通过锁嵌连接构件来达到挡土稳定的目的。
4.3 土工格栅挡土墙:通过土工格栅结构来增强土体的稳定性。
4.4 箱形挡土墙:由箱形结构构成的挡土墙。
5. 施工要求5.1 挡土墙的施工应符合相关的建筑规范和安全标准。
5.2 施工过程中应遵循正确的操作步骤,确保挡土墙的质量。
5.3 挡土墙的施工现场应保持整洁,避免杂物堆放。
6. 维护与检测6.1 挡土墙竣工后应进行定期检测,以确保其稳定性和完整性。
6.2 挡土墙的维护包括定期清理杂草、检查排水系统等。
7. 附件本文档涉及附件,请查阅。
8. 法律名词及注释本文涉及的法律名词及其注释如下:1) 水土保持法:指保护土壤和水资源的法律法规。
【范本2】挡土墙设计规范(SL379)1. 前言本文档旨在规范挡土墙的设计、施工及维护工作,以确保挡土墙的稳定性和安全性。
2. 定义及术语2.1 挡土墙:指用于分隔土地、固定土壤的结构。
2.2 自然坡:指自然形成的土坡。
2.3 梯田:指沿坡度分割成层次的耕地。
2.4 护坡材料:指用于修复和保护土坡的材料。
3. 设计原则及要求3.1 挡土墙的设计应综合考虑地形特点、土壤力学性质、地下水位等因素。
3.2 挡土墙的挖掘深度应根据土壤稳定性进行合理选择。
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第一章绪论1.1重力式挡土墙定义重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。
半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。
重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。
1.2重力式挡土墙构造重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。
重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1:0.2~1:0.3,仰斜墙背坡度愈缓,土压力愈小。
但为避免施工困难及本身的稳定,墙背坡不小于1:0.25,墙面尽量与墙背平行。
对于垂直墙,如地面坡度较陡时,墙面坡度可有1:0.05~1:0.2,对于中、高挡土墙,地形平坦时,墙面坡度可较缓,但不宜缓于1:0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙,墙顶宽不宜小于0.4m;整体灌注的混凝土挡土墙,墙顶宽不应小于0.2m;钢筋混凝土挡土墙,墙顶不应小于0.2m。
通常顶宽约为H/12,而墙底宽约为(0.5~0.7)H,应根据计算最后决定墙底宽。
当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。
为了使地基压应力不超过地基承载力,可在墙底加设墙趾台阶。
加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。
墙趾的高度与宽度比,应按圬工(砌体)的刚性角确定,要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ,对于石砌圬工不大于35°,对于混凝土圬工不大于45°。
一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一,也不应小于0.1m。
墙趾高应按刚性角定,但不宜小于0.4m。
墙体材料:挡土墙墙身及基础,采用混凝土不低于C15,采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30,寒冷及地震区,石料的重度不小于20kN/m3,经25次冻融循环,应无明显破损。
挡土墙高小于6m砂浆采用M5;超过6m高时宜采用M7.5,在寒冷及地震地区应选用M10。
1.3重力式挡土墙特点重力式挡土墙优点是就地取材,施工方便,经济效果好。
所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。
当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m 以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。
第二章 挡土墙地质条件概述2.1 地形平原山地过渡地带,为一系列呈带状延伸的平行岭谷分布区,以丘陵、台地为主。
2.2 工程地质条件工程地质条件如表2-1表2-1 各层土特性2.3 墙身及墙后填土材料参数k γ=22kN/m 3,2/ϕδ=截面容许应力:[a σ]=600kPa ,i τ=50kPa 填料容重:3/18m kN =γ,︒=35ϕ 基底摩擦系数:4.0=f 填土边坡:1:1.52.4 荷载参数车辆荷载换算等代土层厚度为0.84m ,布置在7.5m 全宽路基上。
2.5 水文地质条件本次勘探未见地下水,可不考虑地下水的影响。
2.6 设计参数和墙身高度参数表2-2重力式路堤墙参数组号 挡土墙高度墙后填土高度45.22.5第三章 重力式挡土墙设计3.1 初步设计确定墙身尺寸如图3-1:图层编号土的名称 层厚 地基容许承载力1 人工填土 0.7 ——2 含沙粉质黏土 2.1 250 3中风化泥岩未揭露250挡土墙高5.2m ,墙背仰斜1:0.3,墙面为平行墙背的直线,墙顶宽1.0m ,墙身分段长10m ,为增大墙身抗滑稳定性,设置基底按坡度0.2:1内倾 墙背仰斜角: '4216︒-=α图3-1 挡土墙示意图3.2 主动土压力计算3.2.1 破裂角假设破裂面交于荷载内,则)2)((tan )22()(2000h a H a H h a H H d b h ab A +++++-++=α=)84.025.22.5()5.22.5(3.0)84.025.222.5(2.575.384.0275.35.2⨯++⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯ (3—1)=0.4︒≤︒=︒+︒-︒=++=9048353017421635'''δαϕψ (3—2) ()[]881.0tan )tan (cot tan tan =+++-=A ψψϕψθ (3—3) 则,'2241︒=θ3.2.2 验核破裂面位置堤顶破裂面距墙踵距离为:m a H 7837.6881.0)5.22.5(tan )(=⨯+=+θ (3—4)荷载内边缘距墙踵距离为:31.53.02.575.3tan =⨯+=-αH b m (3—5) 荷载外边缘距墙踵距离为:81.125.731.5tan 0=+=+-b H b αm (3—6) 5.31<6.7837<12.81,故破裂面交于荷载内,鱼设计相符,可采用所选用的公式3.2.3 求主动土压力系数K 和K1主动土压力系数K 和K1计算如下:1405.0)tan (tan )sin()cos(=+++=αθψθϕθK (3—7)由于664.23.0881.0881.05.275.3tan tan tan 3=-⨯-=+-=αθθa b h m (3—8)536.2664.22.534=-=-=h H h m (3—9) 则2.52.5536.284.02)2.52664.21(2.55.2212)21(2124031⨯⨯⨯+⨯-⨯+=+-+=Hh h H h H a K (3—10) =1.87283.2.4 求主动土压力E 及其作用点位置Z Y主动土压力E 为: 035.648728.11405.02.5182121212=⨯⨯⨯⨯==KK H E γkN (3—11)主动土压力的作用点位置Zy 为:12440233)23()(3K H H h h h h H a H Z y -+-+= =8728.12.52.53)2.52536.23(536.284.0)664.22.5(5.232.52⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+-+ (3—12) =1.8m3.3 设计挡土墙截面由于墙面平行墙背,基底倾斜0.2:1(’19110︒=α)。
暂且选墙顶墙宽b1=1.0m 。
3.3.1 计算墙身重G 及其力臂Z G墙身重G 及其力臂ZG 计算结果如下:表3-1 墙身重G 及其力臂Z G 计算结果3.3.2 滑动稳定性验算抗滑稳定性系数为:()()0000cos sin cos sin C G E f K E G ααδααδαα+++⎡⎤⎣⎦=++-()[]''''''1911sin 298.112712cos 035.644.0191130174216sin 035.641911cos 298.112︒⨯-︒⨯⨯︒+︒+︒-⨯+︒⨯=(3—13)3.1218.1<=不满足要求。
故墙顶墙宽b1=1.0m 不合适,选择墙顶墙宽b1=1.5m3.3.3 计算墙身重G 及其力臂Z G墙身重G 及其力臂ZG 计算结果如下:表3-2 墙身重G 及其力臂ZG 计算结果体积V自重G (kN )力臂Z (m )2111191.0b H b V -==1⨯5.2-0.191⨯1⨯1=5.009 =1G110.198=+=11476.0125.0b H Z G 0.125⨯5.2+0.476⨯1=1.126212095.0b V ==0.095=2G 2.1==12651.0b Z G0.651⨯1=0.65121V V V +==5.104=+=21G G G112.298体积V自重G (kN )力臂Z (m )=-=2111191.0b H b V1.5⨯5.2-0.191⨯1.5⨯1.5=7.37=1G162.14=+=11476.0125.0b H Z G 0.125⨯5.2+0.476⨯1.5=1.364212095.0b V ==0.214=2G4.708==12651.0b Z G0.651⨯1.5=0.976521V V V +==7.584=+=21G G G166.848图3-2 墙身尺寸示意图3.3.4 滑动稳定性验算抗滑稳定性系数为:()[]()0000sin cos sin cos ααδααδααG E f E G K C -+++++=()[]''''''1911sin 848.166712cos 035.644.0191130174216sin 035.641911cos 848.166︒⨯-︒⨯⨯︒+︒+︒-⨯+︒⨯=(3—14)3.137.2>=满足滑动稳定性要求3.3.5 倾覆稳定验算()029.6430174216cos 035.64)cos(''=︒+︒-⨯=+=δαE E x (3—15)()894.030174216sin 035.64)sin(''=︒+︒-⨯=+=δαE E y (3—16)因基底倾斜,土压力对墙趾O 的力臂改为5135.15.1191.08.1191.011=⨯-=-=b Z Z y y (3—17)968.13.08.15.1952.0tan 11=⨯+⨯=-=αy x Z B Z (3—18) 则1122110y x x y G G Z E Z E Z G Z G K ++=5135.1035.64968.1894.09765.0708.436.114.1620⨯⨯+⨯+⨯=K (3—19)3.1348.25135.1035.64516.227>=⨯= 稳定性验算的结果表明,断面尺寸由滑动控制,上述设计符合实际3.3.6 基底应力验算N Z Be -=2yy x G G E G G Z E Z G Z G b ++-+-=211221112952.0 894.0848.1665135.1029.64968.1894.09765.0708.4364.114.16225.1952.0+⨯-⨯+⨯+⨯-⨯=)238.0(6064.01=<=B(3—20))(kPa kPa B e B E G 250R 51.8509.149{)43.10646.061(43.1894.0848.166)61(y min max =≤=⨯±+=±+=δδ(3—21)3.3.7 截面应力验算墙面与墙背为平行的直线,截面的最大应力出现于接近基底处。
有基底应力验算可知,偏心距及基地应力均满足低地基的要求,则截面应力肯定地也满足墙身材料的要求,故可不做验算。