加筋土挡墙设计及算例1
加筋土支挡结构设计与计算
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加筋土支挡结构设计与计算1 概述1.1发展和类型加筋土挡土墙是由基础、墙面板、帽石、拉筋和填料等几部分组成,如图1.1所示。
其挡土原理是依靠填料与拉筋之间的摩擦力来平衡墙面所承受的水平土压力(即加筋土挡墙的内部稳定),并以基础、墙面板、帽石、拉筋和填料图1.1加筋土挡土墙结构图等组成复合结构而形成土墙以抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力(即加筋挡土墙外部稳定),从而保证挡土墙的稳定。
1960年,法国工程师亨利·维达儿(Henri·Vidal)通过三轴试验发现,加筋土在竖直荷载或自重作用下,依靠拉筋与土体之间的摩擦作用把引起侧向变形的拉力传递给拉筋,限制了土体的侧向变形,等同于向土体施加了侧向荷载。
1963年,Henri·Vidal发表了加筋土研究成果与设计理论,标志着加筋土技术理论的雏形的形成。
加筋土挡墙的首次工程应用是在1965年冬季的法国比利牛斯山的普拉聂尔(Pragere),从而引起欧洲对于加筋土挡墙的广泛研究。
日本在1967年引起加筋土挡墙技术后,进行原型试验,随后又进行地震作用下加筋土挡墙抗震性能的研究。
美国则起步较晚,但发展迅速。
1970年建成第一座加筋土挡墙,1974年批准加筋土技术可以代替传统挡土结构。
截止到1980,美国境内完成将近300项加筋土挡墙工程。
1971年西班牙建成第一座加筋土挡墙工程。
加拿大和澳大利亚等国家随后也纷纷引起该技术,并展开广泛的研究。
根据上世纪80年代的统计,加筋土挡墙在公路工程中占绝大部分比例,工民建中也较多,而用于铁路工程则很少,尤其是铁路干线中。
加筋土挡墙的理论研究在不断向前发展和完善,但由于土工材料的复杂性,施工应用依然远滞后于理论研究;其次,相对于公路,铁路工程对使用年限要求更长,对路基沉降变形要求更严格,加之动荷载对加筋土挡墙的影响较大。
因而,加筋土挡墙的最广泛应用还是在公路工程中,其也方便意外破坏后的抢修。
我国对于加筋土挡墙的发展和应用较晚,20世纪70年代末才开始。
加筋土挡土墙设计
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G W1 W2 W3 2249.54(kN/ m)
(1)滑动稳定方程
1.1 (M1 +M 2 +M3)-1.4M E =1.1 2249.54 0.4 1.4 449.810=360.06kN / m 0
(2)抗滑动稳定系数
Kc
0.4 2249.54 2.00 1.3 449.81
i K 0 - K a) K i=K 0 (
z 6
计算结果见表 2。
-2-
道路与交通工程 1004 班 2.内部稳定计算 1)筋带设计断面计算
加筋土挡土墙设计
已知筋带断裂强度标准值 f k 为 220MPa ,筋带厚度 1.0mm,查细则表 12.3.17,取筋带抗拉计算调节系数 R 2 =2.8 ,筋带抗拉性能分项系数
0.8 (M1 +M 2 +M 3)-1.4M E =0.8 11324.84-1.4 1781.25=6566.12kNm/m 0
(3)倾覆稳定系数
K0 =
M M
y 0
=
M1 +M 2 +M 3 11324.84 = =6.36 1.5 ME 1781.25
由上(1) 、 (2)验算结果显示:加筋体的抗倾覆稳定性符合细则第 5.3.4 条的规定。
f =1.25 ,按公式 0
2)筋带长度计算
Af k 计算,计算结果见表 2。 1000 f R 2
按细则计算各层筋带在活动区、锚固区的长度及总长。设各层筋带长度均为 10.0m。 (1)计算加筋体简化破裂面的尺寸(图 2) 简化破裂面的垂直部分距面板背部的水平距离为:
b H =0.3H=0.3 11=3.3m
加筋挡土墙设计
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加筋挡土墙设计拟在某黄土地区的二级公路上修建一座路堤式加筋挡土墙。
据调查,挡土墙不受浸水影响,以确定挡土墙全长为60m ,沉降缝间距采用20m ,挡土墙高度12m ,顶部填土0.6m ,其计算断面见图1。
图1 加筋土挡墙计算断面 已知各项计算资料汇列如下: (1)路基宽度为12m ,路面宽9m 。
(2)活载标准为公路—Ⅱ级。
(3)面板为1m ×0.8m 十字型混凝土板,板厚20cm ,混凝土强度等级C20。
(4)筋带采用聚丙烯土工带,带宽为18mm ,厚1mm ,容许拉应力[]=L σ50Mpa ,似摩擦系数4.0=*f 。
(5)筋带节点的水平间距m S x 42.0=,垂直间距m S y 4.0=。
(6)填料为黄土,容重31/20m KN =γ,内摩擦角 25=ϕ,粘聚力kPa c 50=,计算内摩擦角 30=ϕ。
(7)地基为老黄土,容重3/22m KN =γ,内摩擦角 30=ϕ,粘聚力kPa c 55=,地基容许承载力k P a 500][0=σ,基底摩擦系数4.0=μ。
(8)墙顶和墙后填料与加筋体填料相同。
试按荷载组合I 进行结构计算。
计算如下:1.计算加筋体上填土重力的等代土层厚度h 2由图1可知,H=12m ,b b =0.5m ,m=1.5,H ’=0.6m , 因为:m H m b H m b 6.067.3)5.06(5.11)2(1'=>=-⨯=- 所以取h 2= H ’=0.6m 2.计算车辆等代土层厚度h 0 (1)计算车辆荷载布置长度L已知车辆荷载公路—Ⅱ级的前后轴距加一个车轮接地长度总和为L 0=13m ,得:m L 62.2030tan )126.02(13=+⨯+=因L 大于15m ,取扩散长度L=15m 。
(2)计算荷载布置宽度B 0根据规范要求,挡土墙在进行内部稳定计算时,应首先判断活动区是否进入路基宽度,据此决定B 0的取值。
加筋土挡墙设计
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2、 路基横断面设计
2.1 横断面各部尺寸的拟定
I 级、重型铁路标准路基与道床结构的设计 路基面 宽度/米 双线线 间距/米 道床顶 面宽度/ 米 12 4 3.4 0.5 土质 1.75 4.5 道床厚 度/米 基床表 层类型 道床边 坡坡率 路基面 高度/米
上铺轨道情况介绍 钢轨类型 混凝土轨枕 铺轨根数 类型 60 轨 Ⅲ型 根/km 1667 混凝土轨枕 长度/米 2.6
2
某Ⅰ级重型铁路, 旅客列车设计行车速度 140km/h, 该段路堤处于直线地段, 地面平坦,路堤设计高度为 4.5 米,双线铁路。由于右侧用地受到限制,因此需 在右侧设置加筋土挡土墙; 路基填料为砂类土,容重 20 KN / m 3 ,内摩擦角 35o ,填土与墙背间 的摩擦角 0.5 17.5o 。 墙面板形状为矩形,高为 1.0m,宽为 1.8m,厚为 0.12m,混凝土强度等级 为 C20。 拉筋采用钢塑复合拉筋带 CAT50022,规 格 50×2.2mm,破断拉力≥22.0 KN 极限抗拉强度≥200MPa,破断伸长率 5.5%,单位长度重量 182m/kg。 挡土墙的条形基础的受力层为硬质岩,其容许承载力为 [ ]地基 =1200kPa。基 础。
3.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ筋土挡墙的组成及选择 加筋土挡土墙一般由基础,填料,面板,拉筋,帽石等主要的部分组成。 面板的作用是阻挡拉筋间填料从侧向挤出,并保证拉筋,填料,墙面板构成 一定形状的整体,常用的面板形式有矩形板,双十字板,槽形板,十字板等,本 次设计用的墙面板形状为矩形,高为 1m,宽为 1.8m,厚为 0.12m,混凝土强度 等级为 C20。 拉筋的选择, 拉筋在加筋土挡土墙中起到非常重要的作用, 因此选择的拉筋 应具有较高的抗拉强度,较好的柔性,韧性,以适应变形能力,同时拉筋是平衡 侧压力而使挡墙稳定的材料, 要求拉筋和填料之间具有较大的摩擦系数, 并要求 拉筋有较好的抗疲劳性能,具有抗老化,耐腐蚀及化学稳定性好的特征,以保证 永久结构物的使用寿命,满足使用年限方面的要求;
加筋土挡土墙设计与计算
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强度 验算 , 以及拉 筋长 度 ( 包括锚 固长 度和 活动 区
长度 ) 的确 定 , 以确保 拉 筋在最 大 拉力作用 下不被 拉断或不被 拔 出。
外部 稳 定 性 分析 包 括 整 体 稳 定性 分析 、 移 滑
稳 定性 分析 、 覆稳 定性 分析 、 底 应力验 算与沉 倾 基 降 计算等 。
载q 1. k m = 3 5 N/ 。 7
3 加筋土挡土墙设计及计算的内容
加 筋土 挡 墙设 计 计 算 的内容包 括 内部稳 定性
h : 三 =0 7 4 .6 m
口
②土压力系数计算 墙后填 土主动 土压力系数
Ka tn f5 o/ ) .3 =a ‘ 4 2) 3 3 0
1 . 0 375 1 0 375 1 . 0 375
h 。
72 0 .0 1 40 4. 0 2 .0 16 0
2 .0 88 0 3 .0 60 0 4 2 0 3. 0
T
172 1 2. 6 2 0 2. 7 7 1
3. 6 25 37 5 -1 41 6 .4
土 压力 系数 K与 各层 筋 带 到加 筋体 顶 面 高度
相 关。
h >6 i m时 K =K
,
内部 稳定 性 分 析包 括 拉 筋 的拉 力计 算 、 筋 拉
土压力系数 : 。 枷 I ( + h ( i 卜) K ③筋带拉 力计 算
T= (/ i h ) K - + 0 S S h
混凝土抗弯拉容许应力 [ = .L 0 6 MP 1 ] 0 1= . 1 a Z 7 8
7 o 2o 7 .0 20 1 80 0 .0 1 80 0 .0 1 8O 0 .0 1 80 0 0 1 40 4 .0 1 40 4 .0 1 4O 4 .0 1 40 4 .0 1 40 4 O 1 00 8 .O 1 00 8 0 1 0O 8 0 1 0O 8 .0 1 0O 8 .O 2 6O 1 O 2 60 1 O
加筋土挡墙工程案例
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加筋土挡墙工程案例加筋土挡墙工程案例项目概述:该项目位于某市区,是一处住宅小区的围墙工程。
由于地势较高,需要建造一道挡土墙来防止土方滑坡和水土流失。
为了增强挡土墙的稳定性和承载能力,采用了加筋土挡墙的施工方式。
施工过程:1. 土方开挖:首先对挡土墙的基础进行开挖,挖掉一定深度的土方,以便于后续的施工。
2. 基础处理:在挖掘好的基础上,进行基础处理,包括清理基础表面、加固基础、设置排水系统等。
3. 钢筋加固:在基础处理完成后,进行钢筋加固。
首先在基础上设置钢筋网格,然后将钢筋网格与基础钢筋焊接固定。
4. 砌筑挡土墙:在钢筋网格上进行砌筑挡土墙。
挡土墙采用加筋土的方式进行施工,即在土中加入一定比例的水泥和石灰,使土体具有一定的强度和稳定性。
5. 等高处理:在挡土墙的顶部进行等高处理,以便于后续的护面施工。
6. 护面施工:在挡土墙的顶部进行护面施工,采用石材或砖石等材料进行护面,以美化挡土墙的外观。
7. 排水系统设置:在挡土墙的后方设置排水系统,以便于排除墙后方的积水。
8. 环境美化:在挡土墙的前方进行环境美化,包括种植草坪、栽植花木等,以美化小区环境。
施工难点:1. 土方开挖:由于该项目地势较高,土方开挖难度较大,需要采用大型挖掘机进行开挖。
2. 基础处理:由于该项目地处山区,地质条件较为复杂,基础处理需要进行细致的勘察和设计,以确保基础的稳定性和承载能力。
3. 加筋土施工:加筋土施工需要掌握一定的技术和经验,以确保土体的强度和稳定性。
4. 护面施工:护面施工需要选用合适的材料和工艺,以确保护面的美观和耐久性。
施工效果:经过近一个月的施工,该项目顺利完成,挡土墙稳定可靠,承载能力强,美观大方,受到了业主的一致好评。
同时,挡土墙的环境美化也为小区增添了一道亮丽的风景线。
加筋挡土墙计算算例
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加筋挡土墙计算算例挡土墙是一种将土壤和水体分隔开的结构,主要用于防止土壤侵蚀和土地滑坡,同时还可以用于土地的平整和开垦。
加筋挡土墙是指在常规挡土墙的基础上加入了加筋材料,增加了挡土墙的稳定性和承载能力。
本文将以计算算例的形式详细介绍加筋挡土墙的设计与计算。
1.基本参数假设要设计一道加筋挡土墙,挡土墙的高度为6米,挡土墙前的土壤倾斜角为30度,挡土墙后的土壤倾斜角为15度,土壤的重度为20kN/m³。
2.土压力计算首先需要计算挡土墙前后的土压力。
挡土墙前的土壤倾斜角为30度,挡土墙后的土壤倾斜角为15度。
根据库埃特压力原理,挡土墙前的土压力为:F1 = 0.5 × H1 × γ × sin²θ1其中,F1为挡土墙前的土压力,H1为挡土墙高度,γ为土壤重度,θ1为挡土墙前的土壤倾斜角。
F1 = 0.5 × 6 × 20 × sin²30° = 90kN/m同样地,挡土墙后的土压力为:F2 = 0.5 × H2 × γ × sin²θ2其中,F2为挡土墙后的土压力,H2为挡土墙高度,θ2为挡土墙后的土壤倾斜角。
F2 = 0.5 × 6 × 20 × sin²15° = 43.33kN/m3.土压力剪应力分布计算挡土墙前后的土压力对挡土墙产生了剪应力,需要计算剪应力的分布。
根据库埃特压力原理,挡土墙前后的剪应力分布可以近似为梯形分布。
前侧梯形剪应力Ft1=(F1+F2)×H1/2后侧梯形剪应力Ft2=(F1+F2)×H2/2平均剪应力Ft=(Ft1+Ft2)/24.挡土墙的稳定性计算挡土墙的稳定性计算包括滑动稳定性和翻倒稳定性两个方面。
这里以滑动稳定性为例进行计算。
a.滑动稳定性计算挡土墙的滑动稳定性计算需要考虑挡土墙前后的摩擦力和剪应力的平衡。
浅析加筋土挡土墙的设计及计算
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浅析加筋土挡土墙的设计及计算摘要:对加筋土挡土墙的形式、材料要求和构造设计进行了简要阐述,并通过工程实例介绍了加筋土挡土墙的设计和计算方法。
关键字:加筋土挡土墙材料要求设计计算Abstract: on the reinforced soil retaining wall form, material requirements and structural design are briefly described, and an engineering case is introduced to illustrate the reinforced soil retaining wall design and calculation method.Keywords: reinforced earth, retaining wall, material requirements, design calculation中图分类号:U213.1+52.3文献标识码: A 文章编号:引言加筋挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物。
加筋挡土墙由墙面板、拉筋和填土三部分组成,借助于拉筋与填土间的摩擦作用,把土的侧压力传递给拉筋,从而达到稳定土体的目的。
加筋挡土墙地基承载力要求低,对各种地质条件适应性强;既是柔性结构,抗震性能优越,可承受地基较大的变形;又是重力式结构,可承受荷载的冲击、振动作用;且施工简便、外形美观、占地面积少,因此在高速公路建设中得到了越来越广泛的应用。
1、加筋挡土墙的断面形式加筋挡土墙横断面形式有矩形、倒梯形、正梯形和台阶式等几种,应根据具体条件与要求合理选择加筋体的断面形式。
在地形比较平坦的一般填方地段,且墙高不超过12m时,加筋体宜采用矩形断面(如图1-a),即拉筋长度在加筋体内均相同。
加筋挡土墙拉筋最小长度不宜小于3m,否则拉筋有被拔出的可能。
这是因为墙面板附近因不能使用重型机械碾压,填土处于未被充分压实的状态,拉筋体中埋设的拉筋不能沿其全长发挥出全部摩擦阻力。
加筋土挡土墙_毕业设计
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目录第1章绪论 (1)1.1 挡土墙介绍 (1)1.2 挡土墙分类与加筋土挡土墙概述 (2)1.2.1 重力式挡土墙 (2)1.2.2 悬臂式挡土墙 (2)1.2.3 扶壁式挡土墙 (3)1.2.4 锚定板及锚杆式挡土墙 (3)1.2.5 土钉墙 (3)1.2.6 加筋土挡土墙 (3)1.3 加筋土挡土墙设计内容 (5)第2章设计基本资料 (7)2.1 设计计算内容 (7)2.2 基本参考资料 (8)2.3 工程设计资料 (9)第3章设计计算内容 (10)3.1 填料 (10)3.2 拉筋 (10)3.3 墙面板 (11)3.4 沉降缝 (11)3.5 结构尺寸设计 (12)3.6 基础设计及整体稳定性分析 (12)3.6.1 挡土墙基础设计 (12)3.6.2 挡土墙基础计算 (13)3.6.3 水平土压力计算 (16)3.6.4 垂直土压力计算 (17)3.6.5 内部稳定性验算 (18)3.6.6 外部稳定性验算 (25)3.6.7 轴向力偏心距 (28)3.7 设计计算内容 (28)3.7.1 筋带受力计算 (28)13.7.2 内部稳定计算 (30)3.7.2 外部稳定计算 (34)第4章加筋土挡土墙施工 (40)4.1 加筋土挡土墙施工特征 (40)4.2 施工准备及原材料选择 (41)4.3 加筋土挡土墙基础施工 (42)4.4 砂砾石垫层施工 (42)4.5 加筋土工格栅的铺设 (43)4.6 锚杆施工 (43)4.7 泄水孔施工 (43)4.8 填料填筑 (44)4.9 加筋土挡土墙面板施工 (45)4.10 帽石、栏杆施工 (46)4.11 施工关键环节 (46)第5章设计总结 (48)参考文献 (51)结束语 (52)致谢 (53)附录A 外文翻译 (54)A.1 相关外文资料 (54)A.2 对应中文翻译 (58)附录B 有关图纸 (61)B.1 墙面板图 (61)B.2 挡土墙横断面图 (61)23第1章绪论1.1 挡土墙介绍挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物,是一种支承路堤土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳,承受侧向土压力的建筑物。
加筋挡土墙计算算例
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加筋挡土墙计算算例 一、设计计算资料(1) 初步拟定挡土墙的全长为80米,沉降缝的间距为20米,挡土墙的个高度为6.0米。
(2) 路基宽度为12.0米,路面的宽度为9.0米。
(3) 挡土墙的面板选用2.0m ×1.0m 矩形混凝土板,板的厚度为12cm,混凝土强度为C20 (4)筋带采用聚丙烯土工带,筋带宽度为18mm 、厚度为 1.0mm ,其容许拉应力[]50L MPa σ=,似摩擦系数0.40f=,筋带要求抗拔稳定系数 2.0f F ⎡⎤=⎣⎦。
(5) 筋带节点的设计水平间距0.50x S =m ,垂直间距0.50y S =m 。
(6) 挡土墙填料采用工程附近的砂土,砂土湿密度20ρ=kN/m 3,计算内摩擦角25ϕ=︒。
(7) 挡土墙的地基为中低液限粉性土,其内摩擦角'25ϕ=︒,黏聚力'55c =kPa,湿密度'18ρ=kN/m ,容许承载力[]0500σ=kPa 。
(8) 按照荷载组合I (即挡土墙结构自重、土重和土压力相结合)进行结构计算。
二、设计计算步骤(一)计算汽车-20级重车作用下的等代土层厚度h 1.计算荷载布置长度B 汽车-20级重车作用时,取重车的扩散长度,已知汽车-20级重车的前后L=1.4+4.0=5.4(m), 车轮接地长度a=0.2m,则荷载布置长度为tan30 5.40.2tan309.06B L a H =++︒=++︒=(m ) 2.计算荷载布置宽度L 0该挡土墙为路肩式挡土墙,活动区已进入路基宽度,按照规定分别用路基宽度和活动区 宽度计算等代土层厚度h ,取h 较大者对应的荷载布置宽度L 0。
车辆横向布置为后轮中线距路面边缘0.50m,破裂面距加筋体顶部面板的水平距离为 0.30.36 1.80H =⨯=,进入路面内0.42m 。
(1)按路基全宽布置汽车荷载求h ’ 由于路面的宽度为9.0m,横向可以布置三辆重车,3003900,12G kN kN L=⨯==∑m ,则'/900/9.0612200.33h G BL ρ==⨯⨯=∑(m )(2)按活动区宽度布置汽车荷载求h ’ 因破裂面进入路面内0.42m ,仅能布置一侧重车 车轮的一半,故取0300/475, 1.8G kN kN L===∑m ,9.06B =m ,则'/75/9.06 1.8200.23h G BL ρ==⨯⨯=∑(m )由以上计算结果可得:'0.33h =m 。
加筋土挡墙工程案例
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加筋土挡墙工程案例一、引言近年来,随着城市建设和人口增长的快速发展,加筋土挡墙作为一种常见的护坡和护堤结构,被广泛应用于各类工程项目中。
本文将以某城市一个加筋土挡墙工程为例,详细介绍其设计、施工和监测等方面的内容,以便读者对加筋土挡墙工程有更全面的了解。
二、工程背景该加筋土挡墙工程位于某城市一处地势较陡峭的山坡上,其主要目的是防止山体滑坡和土石流,确保周边居民和道路的安全。
由于该地区地质条件较为复杂,需要进行加筋土挡墙的设计和施工。
三、加筋土挡墙设计1.地质勘察:在设计之前,首先进行了详细的地质勘察,包括地层分析、水文地质调查等。
根据勘察结果,确定了挡墙的设计参数,如土壤的抗剪强度、水平地震力等。
2.结构设计:根据地质条件和工程要求,选择了钢筋混凝土加筋土挡墙作为主要结构形式。
设计过程中考虑了挡墙的抗倾覆稳定性和抗滑稳定性,通过合理的剖面形状和土工合成材料的使用,确保挡墙在各种荷载作用下的稳定性。
四、加筋土挡墙施工1.地基处理:施工前,对山坡的地基进行了处理,包括清理表土、加固松散土层和凿挖基坑等。
确保地基的稳定性和承载力。
2.加筋土挡墙施工工序:从地基开始,先进行基础的浇筑和钢筋的布置,然后进行挡墙土的填筑和压实。
同时,根据设计要求,逐层进行土工合成材料的铺设和固定,以增强挡墙的整体稳定性。
3.挡墙面层处理:挡墙的表面进行了防渗、防腐和美化处理,采用了特殊的涂料和保护层,以提高挡墙的耐久性和美观性。
五、加筋土挡墙监测为了对挡墙的安全运行进行监测和评估,采用了多种监测手段,包括倾斜监测、应力监测和位移监测等。
通过定期监测和数据分析,及时发现并处理挡墙的异常情况,确保工程的安全性和稳定性。
六、工程效果评价经过一段时间的运行和监测,该加筋土挡墙工程达到了预期的效果。
通过有效的防护措施,成功防止了山体滑坡和土石流的发生,保障了周边区域的安全。
同时,挡墙的结构稳定性和美观性也得到了充分的发挥。
七、结论通过对某城市加筋土挡墙工程的介绍,我们可以看到,在设计、施工和监测等各个方面都需要严谨和科学的处理。
挡土墙计算实例
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挡土墙计算实例在土木工程中,挡土墙是一种常见的结构,用于支撑土体或防止土体坍塌。
为了确保挡土墙的稳定性和安全性,需要进行精确的计算。
下面将通过一个具体的实例来详细介绍挡土墙的计算过程。
假设我们要设计一个重力式挡土墙,用于支撑高度为 5 米的填土。
填土的物理性质如下:重度为 18kN/m³,内摩擦角为 20°,粘聚力为10kPa。
首先,我们需要确定挡土墙的尺寸。
假设挡土墙的顶宽为 1 米,底宽为 3 米,墙高为 5 米。
接下来,计算土压力。
土压力的计算可以采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论。
这里我们采用库仑土压力理论。
根据库仑土压力理论,主动土压力系数可以通过以下公式计算:Ka =tan²(45° φ/2)其中,φ 为填土的内摩擦角。
将φ = 20°代入公式,可得 Ka = 049。
主动土压力的大小可以通过以下公式计算:Ea =05 × γ × h² × Ka其中,γ 为填土的重度,h 为填土的高度。
将γ = 18kN/m³,h =5m,Ka = 049 代入公式,可得 Ea = 11025kN/m。
土压力的作用点位于距离墙底高度为 h/3 处,即 5/3 = 167m 处。
然后,我们需要计算挡土墙的自重。
挡土墙的体积可以通过梯形面积乘以长度来计算。
体积= 05 ×(1 + 3) × 5 ×长度假设长度为 1m,则体积为 10m³。
挡土墙的材料假设为混凝土,其重度为25kN/m³,则自重为250kN。
接下来,计算挡土墙的抗滑稳定性。
抗滑力=墙底摩擦力+墙底粘聚力墙底摩擦力=μ × 自重其中,μ 为墙底与地基之间的摩擦系数,假设为 04。
则墙底摩擦力= 04 × 250 = 100kN墙底粘聚力= c ×底宽其中,c 为墙底与地基之间的粘聚力,假设为 20kPa。
加筋挡土墙设计计算
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填料类型 似摩擦系数
黏性土 0.25~0.40
砂类土 0.35~0.45
砾碎石类土 0.40~0.50
11.3.5 加筋土挡土墙的外观稳定性验算
加筋土挡土墙的外观稳定性验算中视加筋体为刚体, 验算项目一般包括基底抗滑稳定性、抗倾覆稳定性以及 基础底面地基承载力,计算方法同重力式挡土墙。 山坡上的加筋体容易出现整体滑动,必要时还应对整 体稳定性采用圆弧法进行验算。
6)沉降缝和伸缩缝 间隔10~30m,缝宽2~3cm缝内用沥青麻布或沥青木板填充缝两端常设置对称的半 块墙面板。
11.3.3 加筋土挡土墙的破坏形式
简 化 破 裂 面
在加筋体中,各层拉筋最大 拉力点的连线就是可能的破 裂面。破裂面把加筋体分为 两部分,破裂面与墙面板之 间的部分称为主动区或活动 区,活动区之外的部分称为 隐定区或锚定区。为了简化 计算,近似的认为破裂面是 一条通过墙面板脚,在挡土 墙的上部距墙面板背向距离 为0.3H(H为墙高)的折线, 简化破裂面倾斜部分与水平 夹角β为(45⁰+ϕ/2),ϕ为土的 内摩擦角。
11.3 加筋土挡土墙设计计算
11.3.1
加筋土的特点与基本原理
1、可装配式施工,施 工简便、快速、节省劳 力和缩短工期
优点 特点
2、柔性结构物,能够适应地基 轻微变形 3、具有一定柔性,抗震性强 4、节约占地,造型美观 5、 造价较低
缺点
需要足够空间以求稳定; 钢材加筋锈蚀、面层合成 材料在紫外线下变质,聚 酯类加筋材料老化等
加筋土的基本原理
拉筋受力分析图
11.3.2
•
加筋土挡土墙的材料与结构
加筋土挡土墙一般由加筋体、基础、排水设施、沉降缝和伸缩缝等几部分组成。
迈达斯加筋土挡墙计算
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迈达斯加筋土挡墙计算摘要:一、迈达斯加筋土挡墙简介1.迈达斯加筋土挡墙的定义2.迈达斯加筋土挡墙的作用3.迈达斯加筋土挡墙的应用范围二、迈达斯加筋土挡墙计算方法1.计算原理2.计算公式3.参数选取与计算三、迈达斯加筋土挡墙计算案例分析1.工程概况2.计算过程3.结果分析四、迈达斯加筋土挡墙计算注意事项1.参数选取2.计算过程的准确性3.结果的合理性正文:迈达斯加筋土挡墙计算迈达斯加筋土挡墙,作为一种常见的土工结构,广泛应用于各类土方工程中。
它通过在土体中加入抗拉材料,提高土体的抗拉强度,从而达到稳定土体的目的。
在实际工程中,如何进行迈达斯加筋土挡墙的计算,是工程技术人员关心的问题。
本文将对这一问题进行详细阐述。
一、迈达斯加筋土挡墙简介迈达斯加筋土挡墙,又称MIDAS 加筋土挡墙,是一种采用抗拉材料加固的土挡墙结构。
它具有结构简单、施工方便、成本低廉等优点,适用于各种土质条件下的挡墙工程。
二、迈达斯加筋土挡墙计算方法迈达斯加筋土挡墙的计算方法主要依据的是我国《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) 和《岩土工程设计规范》(GB 50021-2005) 等相关规范。
计算方法主要包括以下几个方面:1.计算原理迈达斯加筋土挡墙的计算原理是根据土体的极限平衡条件,求解土体中的应力分布,从而确定抗拉材料的位置和长度。
2.计算公式迈达斯加筋土挡墙的计算公式主要包括以下几个部分:(1) 土压力计算公式(2) 抗拉材料应力计算公式(3) 抗拉材料长度计算公式3.参数选取与计算在进行迈达斯加筋土挡墙计算时,需要选取一些关键参数,如土的性质、挡墙的高度、坡度等。
根据这些参数,可以进行如上的计算公式,最终求解出抗拉材料的位置和长度。
三、迈达斯加筋土挡墙计算案例分析以下是一个简单的迈达斯加筋土挡墙计算案例:1.工程概况某挡墙工程,土质为粉质粘土,挡墙高度为6 米,坡度为1:0.5,设计要求进行迈达斯加筋土挡墙设计。
加筋土挡墙计算书
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加筋土挡土墙验算[执行标准:通用]计算项目:加筋土式挡土墙 5计算时间: 2015-05-07 17:20:48 星期四------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 10.000(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 3(mm)筋带水平方向间距: 1.000(m)筋带竖直方向间距: 1.000(m)筋带长度竖向分段数: 1分段序号高度(m) 筋带长(m)1 10.000 8.000筋带序号筋带宽(m)1 1.0002 1.0003 1.0004 1.0005 1.0006 1.0007 1.0008 1.0009 1.00010 1.000物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3)加筋土摩擦角: 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)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: 400.000(MPa)筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250挡土墙类型: 抗震区挡土墙墙后填土摩擦角: 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: 230.000(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地震作用墙趾值提高系数: 1.500地震作用墙踵值提高系数: 1.625地震作用平均值提高系数: 1.250墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土摩擦角: 30.000(度)地震烈度: 设计烈度7度水上地震角: 1.50水下地震角: 2.50水平地震系数: 0.10重要性修正系数: 1.00综合影响系数: 0.25抗震基底容许偏心距:B/5地震力调整系数: 1.000坡线土柱:坡面线段数: 1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 1第1个: 距离1.000(m),宽度10.000(m),高度1.000(m)地面横坡角度: 0.000(度)墙顶标高: 0.000(m)计算参数:稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面搜索时的圆心步长: 0.500(m)搜索时的半径步长: 0.200(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线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)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: 一般情况----------------------------------------------------------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抗拉力抗拔力抗拔安抗拉安(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 力(kN) (kN) (kN) 全系数全系数01 1.000 8.000 5.000 20.000 0.000 15.620 135.000 80.000 5.122 8.64302 1.000 8.000 5.000 40.000 0.000 22.102 135.000 160.000 7.239 6.10803 1.000 8.000 5.000 60.000 0.000 27.548 135.000 240.000 8.712 4.90104 1.000 8.000 5.000 80.000 0.000 31.957 135.000 320.000 10.013 4.22405 1.000 8.000 5.397 100.000 0.000 35.331 135.000 431.773 12.221 3.82106 1.000 8.000 5.918 120.000 0.000 37.668 135.000 568.102 15.082 3.58407 1.000 8.000 6.438 140.000 0.000 43.087 135.000 721.089 16.735 3.13308 1.000 8.000 6.959 160.000 0.000 48.507 135.000 890.735 18.363 2.78309 1.000 8.000 7.479 180.000 0.000 53.927 135.000 1077.038 19.972 2.50310 1.000 8.000 8.000 200.000 0.000 59.347 135.000 1280.000 21.568 2.275筋带抗拔验算满足: 最小安全系数=5.122 >= 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: 31.060(度)Ea=260.137 Ex=213.092 Ey=149.208(kN) 作用点高度 Zy=3.712(m) 墙身截面积 = 80.000(m2) 重量 = 1600.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 133.000(kN) 重心坐标(4.500,1.000)(相对于墙面坡上角点) 墙顶上的土重(不包括超载) = 0.000(kN) 重心坐标(0.000,0.000)(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= 213.092(kN) 抗滑力= 941.104(kN)滑移验算满足: Kc = 4.416 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 4.000 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ey的力臂 Zx = 8.000 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ex的力臂 Zy = 3.712 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 790.928(kN-m) 抗倾覆力矩= 8192.168(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 10.358 > 1.500(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 = 1882.208(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7401.240(kN-m)墙计算宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.068(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 3.932(m)基底压应力: 墙趾=247.238 墙踵=223.314(kPa)最大应力与最小应力之比 = 247.238 / 223.314 = 1.107作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.068 <= 0.250*8.000 = 2.000(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=247.238 <= 276.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=223.314 <= 299.000(kPa)地基平均承载力验算不满足: 压应力=235.276 > 230.000(kPa)(四) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (-1.500,9.000)半径 = 13.003(m)安全系数 = 1.643总的下滑力 = 1163.723(kN)总的抗滑力 = 1912.252(kN)土体部分下滑力 = 1163.723(kN)土体部分抗滑力 = 1893.834(kN)筋带的抗滑力 = 18.419(kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.643 >= 1.250=====================================================================第 2 种情况: 地震情况----------------------------------------------------------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抗拉力抗拔力抗拔安抗拉安(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 力(kN) (kN) (kN) 全系数全系数01 1.000 8.000 5.000 20.000 0.000 15.905 270.000 80.000 5.030 16.97602 1.000 8.000 5.000 40.000 0.000 22.671 270.000 160.000 7.057 11.90903 1.000 8.000 5.000 60.000 0.000 28.402 270.000 240.000 8.450 9.50604 1.000 8.000 5.000 80.000 0.000 33.096 270.000 320.000 9.669 8.15805 1.000 8.000 5.228 100.000 0.000 36.754 270.000 418.276 11.381 7.34606 1.000 8.000 5.783 120.000 0.000 39.375 270.000 555.145 14.099 6.85707 1.000 8.000 6.337 140.000 0.000 45.080 270.000 709.752 15.744 5.98908 1.000 8.000 6.891 160.000 0.000 50.784 270.000 882.097 17.370 5.31709 1.000 8.000 7.446 180.000 0.000 56.489 270.000 1072.180 18.980 4.78010 1.000 8.000 8.000 200.000 0.000 62.193 270.000 1280.000 20.581 4.341筋带抗拔验算满足: 最小安全系数=5.030 >= 1.200----------------------------------------------------------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: 32.430(度)Ea=275.983 Ex=226.072 Ey=158.297(kN) 作用点高度 Zy=3.705(m) 墙身截面积 = 80.000(m2) 重量 = 1600.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 133.000(kN) 重心坐标(4.500,1.000)(相对于墙面坡上角点) 全墙地震力=43.325(kN) 作用点距墙顶高度=4.540(m)墙顶上的土重(不包括超载) = 0.000(kN) 重心坐标(0.000,0.000)(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= 269.397(kN) 抗滑力= 945.649(kN)滑移验算满足: Kc = 3.510 > 1.100(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 4.000 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ey的力臂 Zx = 8.000 (m)相对于墙趾点,墙土压力Ex的力臂 Zy = 3.705 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 1074.143(kN-m) 抗倾覆力矩= 8264.880(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 7.694 > 1.200(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 = 1891.297(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7190.737(kN-m) 墙计算宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.198(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 3.802(m)基底压应力: 墙趾=271.517 墙踵=201.307(kPa)最大应力与最小应力之比 = 271.517 / 201.307 = 1.349作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.198 <= 0.200*8.000 = 1.600(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=271.517 <= 345.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=201.307 <= 373.750(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=236.412 <= 287.500(kPa)(四) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (-1.500,9.000)半径 = 13.003(m)安全系数 = 1.598总的下滑力 = 1196.786(kN)总的抗滑力 = 1912.252(kN)土体部分下滑力 = 1163.723(kN)土体部分抗滑力 = 1893.834(kN)筋带的抗滑力 = 18.419(kN)地震作用的下滑力 = 33.063(kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.598 >= 1.100=================================================各组合最不利结果=================================================----------------------------------------------------------部稳定性验算采用应力分析法筋带抗拔验算最不利为:组合2(地震情况)筋带抗拔验算满足: 最小安全系数=5.030 >= 1.200----------------------------------------------------------外部稳定性验算(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合2(地震情况)抗滑力 = 945.649(kN),滑移力 = 269.397(kN)。
加筋土挡墙设计及算例1
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加筋土挡墙设计及算例1加筋土挡墙设计及算例1设计说明:加筋土挡墙是一种经济实用的土工结构,适用于高边坡、挡土墙、退水坝、土坡等工程。
其主要构造包括挡墙体、加筋体和护面体。
挡墙体主要由土和石料组成,加筋体是为了增加挡墙的整体强度和稳定性,护面体则起到美化和保护挡墙的作用。
挡墙的设计首先需要进行土体力学参数的测定,包括土的黏性指数、内摩擦角、单位重量等参数。
通过试验和实地勘测,可以确定土壤的性质和力学特性。
在设计挡墙时,需要根据土壤的稳定性原理,确定挡墙的高度、倾斜角度和尺寸。
加筋体的设计主要包括钢筋的布置和土体的加筋。
根据土壤的内摩擦角和抗剪强度,可以计算出挡墙的抗滑稳定系数。
通过计算,可以确定钢筋的数量和布置方式,以及加筋土体的厚度和尺寸。
为了保证挡墙的整体稳定,应合理选择钢筋的截面尺寸和钢筋与土体的黏结强度。
护面体的设计主要考虑防止土体渗漏和保护土体的稳定。
一般采用混凝土墙或石条护面,可以根据挡墙的高度和倾斜角度,选择合适的厚度和材料。
为了增加护面体的稳定性,可以在后面设置泄水孔或排水管道,以减小渗漏水压力。
算例:假设挡墙高度为5m,倾斜角度为30度,土体的内摩擦角为30度。
根据抗滑稳定系数的计算公式,可以得到:抗滑稳定系数 = tan(30度) / tan(30度 - 30度) = 1.732再假设土壤的单位重量为18kN/m³,土体的抗剪强度为10kPa。
根据抗滑稳定系数和土壤参数,可以计算出挡墙的自重滑移力和剪切滑移力:自重滑移力=1/2*5*18*5*1.732=217.8kN剪切滑移力=1/2*10*5*5=125kN总滑移力=自重滑移力+剪切滑移力=342.8kN为了抵抗滑移力,需要在加筋体内设置钢筋。
假设钢筋的黏结强度为0.4kN/m²,可以通过以下公式计算出需要设置的钢筋数量和布置方式:钢筋数量=总滑移力/(加筋体宽度*黏结强度)=342.8kN/(1m*0.4kN/m²)=857根假设挡墙的厚度为1m,可以将857根钢筋平均分布在加筋体内。
加筋土挡土墙设计计算书
![加筋土挡土墙设计计算书](https://img.taocdn.com/s3/m/59473fb8d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766cea.png)
加筋⼟挡⼟墙设计计算书加筋⼟挡⼟墙设计计算书⼀、设计资料1. 加筋⼟路肩墙墙⾼H=11m ,分段长度为10m2. 路基宽度B=41m ,路⾯宽度B `=39.5m 3. 荷载标准为汽车—超20级4. 加筋体填料:墙后填⼟均为砂⼟,砂⼟容重γ1=19KN/m 3,计算内摩擦⾓φ=35°。
墙体采⽤矩形断⾯,加筋体宽为14m5. 筋带采⽤CAT 钢塑复合筋带,宽度为30mm ,厚度为2mm ,容许拉应⼒[σ2]=80Mpa6. ⼟与筋带之间的视摩擦系数f *=0.4,加筋体与地基之间的摩擦系数f=0.4 7. 地基为粘⼟,容许承载⼒根据地质报告8.⾯板采⽤50X100cm 板厚25cm ,混凝⼟标号为25号,S x =0.5m ,S y =0.5m9. 以荷载组合Ⅰ进⾏计算⼆、内部稳定计算1.筋带受⼒计算1)计算加筋体填⼟重⼒的等代⼟层厚度h F =02)计算汽车—超20级重车荷载作⽤下的等代⼟层厚度h c (1)B 0的确定汽车超—20级中的重车为550KN ,前后轴距L *=3+1.4+7+1.4=12.8m ,车轮接地长度a *=0.2m ,因此,重车的扩散长度B 0*为 B 0*= L *+ a *+(2a+H )tg30。
=12.8+0.2+(2×0+11)tg30。
=19.35m由于扩散长度B 0*=19.35m<20m 故取B 0= B 0*=19.35m (2)L 0的确定决定L 0的限值,由于0.3H=0.3×11=3.3m ,故活动区进⼊路基宽度,因此取路基全宽和活动区宽度分别进⾏计算h h 1= 43.01935.194155012γB 00∑=×××=L Gh 2=()59.01935.1975.03.3550γB 00∑=××=L G因为h 2> h 1, ,故L 0=0.33m h c = h 2=0.59将等代均布⼟层h c 布置在路基全宽上,以2:1向下扩散,根据公式T i =K i (r 1h i +r 1h c )s x s y计算得各层筋带所受拉⼒列于表-1中根据公式[]ti i T A ση103×= 计算并列⼊表-2中。
加筋土挡土墙设计与计算
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加筋土挡土墙设计与计算作者:刘绪英来源:《城市建设理论研究》2011年第02期刘绪英(1983-)男助理工程师工学学士道路工程设计摘要:本文从加筋土挡墙的作用机理和特点优势出發,介绍了加筋土挡土墙内部和外部稳定性的验算方法,并通过实例运用摩擦加筋理论对某公路加筋土挡土墙工程进行了设计计算。
关键词:加筋土挡墙计算1 加筋土挡土墙的定义加筋土是在土中加入加筋材料(或称筋带)的一种复合土,在土中加入加筋材料可以显著提高土体的抗剪强度,增加土体工程的稳定性。
加筋土挡墙就是一种应用加筋土的原理,通过水平、相间、成层地布置在填料中的拉筋与填料之间的摩擦力来稳定边坡土体的支挡结构。
2 加筋土挡土墙的特点及优点加筋土挡土墙的优越性主要有:(1)施工方便。
加筋土挡墙的组成部分均可以预制,除需压实机械外,施工时不需配置其他机械,易于掌握。
同时可缩短工期节省劳力。
(2)加筋土结构是柔性结构,能适应地基较大的变形。
(3)投资省。
加筋土挡墙面板薄,基础尺寸小,与重力式挡墙相比造价减少20%~60%以上。
挡土墙高度越大,节省资金越多。
(4)抗震性好。
加筋土挡墙所独有的柔性结构能吸收地震的能量,故具有比刚性结构物优越的抗震性能。
(5)造型美观。
墙面板形式可以根据需要、受力特点选用各种设计造型,并使之拼装成造型美观的建筑物,改善道路景观。
3 加筋土挡土墙设计及计算的内容加筋土挡墙设计计算的内容有内部稳定性分析、外部稳定性分析以及加筋土挡墙材料选择与构件设计。
由于加筋土的特点外部失稳而致结构破坏的情况很少发生,因此加筋土挡墙设计的重点是内部稳定性分析,特别是拉筋拉力的计算。
内部稳定性分析包括拉筋的拉力计算、拉筋强度验算,以及拉筋长度(包括锚固长度和活动区长度)的确定,以确保拉筋在最大拉力作用下不被拉断或不被拔出。
外部稳定性分析包括整体稳定性分析、滑移稳定性分析、倾覆稳定性分析、基底应力验算与沉降计算等。
4 加筋土挡土墙的设计计算4.1基本设计资料(1)墙高H=7.0m,基础埋深h=1.0m,挡墙分段长度l=10m。
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第二节 加筋挡墙结构计算
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加筋土挡墙设计及算例
2.L0的取值规定 在内部稳定性分析中 ①当活动区进入路基宽度 时,分别用路基宽度和活 动区宽度计算等代土层厚 度h,取h较大者所对应的 L0; ②当活动区未进入路基宽 度时,取路基宽度。 外部稳定性验算取路基宽 度。
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路面之间距离为0.75m。
CAT钢塑复合筋带的 拉力系有多根高强钢
3. 荷载标准为汽车—超20级。丝承担,外包裹层塑
4. 加筋体填料:墙后填土均为料砂主土要,起保砂护土作用容重
γ1=19KN/m3,计算内摩擦角φ=35°。墙体采用矩 形断面,加筋体宽为14m。
5. 筋带采用CAT钢塑复合筋带,宽度为30mm,厚度
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第二节 加筋挡墙结构计算
在最大拉应力点上不存在切应力,主要是垂直应 力σv和水平应力σH。加筋层某一深度的水平应力σH用 筋带来局部平衡。
一般情况下,距墙顶面深度为Zi的第i层拉筋所受 的最大拉应力Ti为:
路肩式挡土墙: Ti (1zi 1h)KiSxSy
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第二节 加筋挡墙结构计算
在加筋体中,各层拉筋最大拉力点的连线就是 可能的破坏面。为了简化计算,近似地认为破裂面 是一条通过墙面板脚,在挡土墙的上部距面板背向 距离为0.3H的折线,如图简化破裂面图所示。
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第二节 加筋挡墙结构计算
3.3
550
0.75 19.3519
0.59m
因为h2>h1,故L0=3.3m;hc=h2=0.59m 根据规范中公式:
Ti=Ki(r1hi+r1hc)sxsy
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Ki的计算按下列公式计算:
第三节 加筋挡土墙算例
计算得各层筋带所受拉力列于表-1中
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加筋土挡土墙设计及算例
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第一节 概述
主要内容
第二节 加筋土挡土墙结构计算步骤
第三节 加筋土挡土墙算例
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第一节 概 述 加筋土是在土中加入加筋材料(或称筋带)的一种
复合土。在土中加入加筋材料可以提高土体的抗剪强度, 增加土体工程的稳定性。
摩擦加筋原理:加筋土视为组合材料,认为加筋土是 复合体结构(或称锚定式结构)
莫尔-库仑理论:加筋土视为均质各向异性材料,认 为加筋土是复合材料结构
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第二节 加筋挡墙结构计算 (一)车辆荷载换算
车辆荷载换算的等代均布土层厚度h按下式计算:
h G
Bl0
∑G ——布置在B × l0面积内的轮载或履带荷载,KN。 B——荷载布置长度 (m)。 l0——荷载布置宽度(m)。 r ——加筋体填土容重,kN/m3。
第二节 加筋挡墙结构计算
倾覆力矩 总和
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3、地基承载力分析 基底应力
第二节 加筋挡墙结构计算
(e≤L/6)
此时最小应 力为0
(e>L/6)
不同地基偏 心矩不同
地基承载力验算
max
min
L / 6 (土质地基)
e
L/4
(岩石地基)
由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)的相 关规定:
由图可计算出路基全宽布置12辆车荷载,活动区布置1 辆车荷载。
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第三节 加筋挡土墙算例
h1
G B0L0γ
12 550 41 19.35 19
0.43m
h2
G B0L0γ
第二节 加筋挡墙结构计算
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第二节 加筋挡墙结构计算
(二)加筋土挡土墙的破坏形式
① 拉筋断裂造成挡土墙破坏 内部稳定性计算
拉筋强度不足 拉筋与面板连接能力不足 超载 拉筋腐蚀
② 拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏
③ 因外部不稳定造成挡土墙破坏
外部稳定性分析
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地基承载力低 沿பைடு நூலகம்底抗滑稳定性不足 抗倾覆能力不够
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第三节 加筋挡土墙算例
筋带所受拉力计算表(垂直应力均匀分布法) 表—1
加筋层号 hi(m)
1
0.5
ki r1hi(kpa) r1hc(kpa)
0.413
9.5
11.21
2
1.0
0.4
19.0
11.21
3
1.5 0.387 28.5
11.21
4
2.0 0.374 38.0
1965年法国普拉聂尔斯(Prageres)首次成功地修 建了一座公路加筋挡墙。我国于1979年首次在云南建成 加筋土挡墙试验工程。
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第一节 概述
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第一节 概述
一、结构与挡土原理
挡土原理
内部稳定:墙面所承受的水 平土压力依靠填料与拉筋的摩 擦力平衡
当 0 zi H1 时 当H1 zi H 时
L2i 0.3H
L2i
H zi
tg
β—简化破裂面的倾向部分与水平面的夹角
450
2
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第二节 加筋挡墙结构计算
拉筋长度的实际设计采用值,可按下列原则并满足挡 土墙内部稳定的要求统一、协调考虑采用。
为2mm,容许拉应力[σL]=80Mpa。
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第三节 加筋挡土墙算例
6. 土与筋带之间的摩擦系数f*=0.4,加筋体与地基之 间的摩擦系数f=0.4。 7. 地基为粘土,容许承载力根据地质报告 8. 面板采用50×100cm板厚25cm,混凝土标号为25 号,筋带节点水平间距和垂直间距分别为:Sx=0.5m,
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第二节 加筋挡墙结构计算
筋带的总长度由活动区长度和锚固区长度两部分组 成。筋带锚固长度计算不计车辆荷载引起的抗拔力,锚 固长度按式(a)计算。
路肩式挡土墙
L1i
K f Ti
2 f 'bi1zi
路堤式挡土墙
L1i
2
f
K f Ti
'bi 1zi 2h1
双面式加筋土挡土墙 无台阶式加筋土挡土墙 无面板加筋土挡土墙
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三、加筋土加固机理
第一节 概述
基本原理:在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料,土与 拉筋材料产生摩擦,使加筋土犹如具有某种程度的粘聚性,从而 改良了土的力学特性。
解释和分析加筋土强度的两种观点
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第二节 加筋挡墙结构计算
1.B的取值规定
①汽车—10级或汽车—15级作用时,取挡土墙分段长度,但不 大于15m。
②汽车—20级作用时,取重车的扩散长度,当挡土墙分段长 度在10m及以下时,扩散长度不越过10m;挡土墙分段长度在 10m以上时,扩散长度不超过15m。
外部稳定:复合结构形成的 土墙抵抗拉筋尾部填料所产生 的土压力
适 缺乏石料地区及大型填方工程;
用 条
用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙,但不应修建在滑
件 坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。
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二、加筋土挡土墙类型
第一节 概述
类型 1、单面式加筋土挡土墙 2、有台阶式加筋土挡土墙 3、有面板加筋土挡土墙
路堤式挡土墙: Ti ( 1zi 2h1 ai )KiSxS y
γ1--挡土墙内填土重度(kN/m3); γ2--挡土墙上填土重度(kN/m3); h—车辆荷载换算的等代土层厚度(m) h1—挡土墙上填土载换算的等代土层厚度(m)
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第二节 加筋挡墙结构计算
11.21
5
2.5 0.361 47.5
11.21
6
3.0 0.348 57.0
11.21
7
3.5 0.335 66.5
③汽车—超20级作用时,取重车的扩散长度,但不超过20m。
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车辆的扩散长度B按下式计算: B=L'十a十(2H'十H)tan30°
式中: L'—汽车或平板车的前后轴距 (履带车为零),m; a—车轮或履带的着地长度m; H'—加筋体上路堤高度m,如 右图所示; H—加筋体高度,m。
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4、整体抗滑承载力分析
分析方法 ①条块法 ②整体法
第二节 加筋挡墙结构计算
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第三节 加筋挡土墙算例 (一)设计资料
1. 加筋土路肩墙墙高H=11m,分段长度为10m,形
式为路肩式挡土墙。