路基课程设计 挡土墙

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路基路面挡土墙课程设计

路基路面挡土墙课程设计

路基路面挡土墙课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握路基、路面和挡土墙的基本概念及其在工程中的作用;2. 使学生了解路基、路面和挡土墙的结构特点、材料及施工技术;3. 帮助学生理解路基、路面和挡土墙在道路工程建设中的重要性。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析道路工程中路基、路面和挡土墙问题的能力;2. 提高学生设计简单路基、路面和挡土墙方案的能力;3. 培养学生运用专业软件或工具对路基、路面和挡土墙进行模拟和计算的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对道路工程建设的兴趣,激发学生探究工程问题的热情;2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神,使其在解决工程问题时具备责任感和使命感;3. 增强学生对我国道路工程建设的自豪感,培养学生为国家和人民服务的价值观。

课程性质:本课程为工程专业基础课程,旨在帮助学生掌握道路工程中路基、路面和挡土墙的基本知识和技能。

学生特点:学生具备一定的物理、数学和力学基础,但对道路工程的实际应用了解较少。

教学要求:结合实际工程案例,采用讲授、讨论、实践相结合的教学方法,使学生在掌握基本知识的同时,提高解决实际问题的能力。

通过课程目标的分解和教学设计,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 路基部分:介绍路基的定义、作用和分类;讲解路基的力学性质、材料选择及压实技术;分析不同类型路基的施工要点及质量控制。

教材章节:第一章 路基概述,1.1-1.3节2. 路面部分:阐述路面的功能、结构及分类;讲解常见路面材料的性质及适用范围;分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工工艺。

教材章节:第二章 路面工程,2.1-2.4节3. 挡土墙部分:介绍挡土墙的类型、结构及功能;讲解重力式、悬臂式、锚固式等挡土墙的设计原理及施工技术;分析挡土墙工程的稳定性及防护措施。

教材章节:第三章 挡土墙工程,3.1-3.4节4. 实践环节:组织学生参观道路工程现场,了解路基、路面和挡土墙的实际施工过程;开展小组讨论,分析工程案例,提高学生解决实际问题的能力。

路基工程挡土墙课程设计

路基工程挡土墙课程设计

路基工程挡土墙课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握路基工程中挡土墙的基本概念、分类及作用;2. 使学生了解挡土墙的设计原理和施工方法;3. 引导学生掌握挡土墙稳定性分析的基本原理和方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行挡土墙设计的能力;2. 提高学生分析和解决实际工程中挡土墙问题的能力;3. 培养学生查阅相关资料、规范,了解挡土墙施工工艺的技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对路基工程挡土墙的工程价值和社会责任感的认识;2. 激发学生探究科学原理的兴趣,培养严谨、务实的科学态度;3. 增强学生的团队合作意识,提高沟通协调能力。

课程性质分析:本课程为土木工程专业路基工程课程的一部分,重点探讨挡土墙的设计与施工。

课程具有较强的理论性和实践性,旨在培养学生的实际工程能力。

学生特点分析:学生已具备一定的土木工程基础知识,具有一定的力学基础和分析问题的能力。

在此基础上,本课程将进一步提高学生的专业素养和工程实践能力。

教学要求:1. 结合课本知识,注重理论联系实际,提高学生的实际操作能力;2. 采用案例教学、小组讨论等多种教学方法,激发学生的主动性和创造性;3. 强化过程评价,注重学生综合素质的培养。

二、教学内容1. 挡土墙基本概念- 挡土墙的定义、分类及作用- 挡土墙的构造及材料2. 挡土墙设计原理- 挡土墙稳定性分析基本原理- 挡土墙设计方法及步骤- 相关设计规范及要求3. 挡土墙施工技术- 挡土墙施工工艺及流程- 施工中常见问题及处理方法- 施工质量控制要点4. 挡土墙工程实例分析- 路基工程中挡土墙的应用案例- 案例分析及讨论教学大纲安排:第一周:挡土墙基本概念及分类第二周:挡土墙稳定性分析原理第三周:挡土墙设计方法及步骤第四周:挡土墙施工技术及质量控制第五周:挡土墙工程实例分析及讨论教学内容关联教材:《路基工程》第三章第五节:挡土墙设计与施工教学进度:1. 前两周重点讲解挡土墙的基本概念和稳定性分析原理;2. 第三周进行挡土墙设计方法及步骤的教学;3. 第四周关注挡土墙施工技术及质量控制;4. 第五周通过工程实例分析,巩固所学知识,并进行讨论。

《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计

《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计

《路基工程》课程设计任务书一、设计任务单线铁路衡重式路肩挡土墙设计二、要求1、根据线路横断面测量资料,点绘路基设计地段的地面横断面,并按给定的线路中心地面设计标高、设计段起点路肩设计标高和线路坡度,对该段路基进行施工图设计;2、本段路基需设置路肩衡重挡土墙;3、对墙身最高的挡土墙设计断面进行检算,包括计算土压力、绘制土压应力图、检算全墙稳定性和墙身截面强度;4、绘制路基横断面设计图及挡土墙正面设计图,计算挡土墙的工程数量,编写设计说明。

三、设计资料线路标准:单线Ⅰ级铁路轨道类型:重型旅客列车设计行车速度:160 km/h基床表层类型为:土质线路纵断面:1.3‰线路平面:直线路基设计起迄里程:DK536+710~ DK536+825起点路肩设计标高:线路横断面及中线地面标高测量记录:(附录一)挡土墙圬工材料:C20片石混凝土,γ圬=23KN/m3路基填料:A、B类填料物理力学指标:γ=17.9KN/m3φ=30.3挡土墙地基容许承载力[σ]= Kpa,地基摩擦系数f=0.400地质资料;(1)砂粘土[σ]= 200 Kpa(2)石灰岩[σ]= 400~600 Kpa四、设计依据《铁路路基设计规范》TB 10001-2005《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2006《铁路工程设计技术手册——路基》95修订版五、完成文件1、路基横断面设计图(1:200)2、衡重式路肩挡土墙正面设计图(纵1:500、竖1:200)3、挡土墙设计计算书(包括挡土墙计算断面、破裂面位置及土压应力的附图1:100)4、挡土墙工程数量及设计说明(写在正面设计图中)六、附录(另行发给)附录一横断面测量记录《铁路路基》课程设计指导书单线铁路衡重式路肩挡土墙设计一、准备工作:1.认真阅读任务书、指导书及路基设计规范和路基支挡结构设计设计相关规范和相关参考资料。

2.熟悉路基工程制图标准。

二、设计步骤和方法:1.点绘地面横断面①根据任务书给出的线路起点路肩设计标高和线路纵坡、计算各断面(里程见横断面测量记录)的路肩设计标高;再根据测量的中线地面标高,计算路基中心填挖高度。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

一、路基(挡土墙)设计1.1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下.(1)墙身构造:墙高8m,墙背仰斜角度,墙身分段长度20m,其余初始拟采用尺寸如图1—1所示.图1—1 初始拟采用挡土墙尺寸图(2)土质情况:墙背填土为砂性土,其重度,内摩擦角;填土与墙背间的摩擦角.地基为整体性较好的石灰岩,其容许承载力,基底摩擦系数。

(3)墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石,砌体重度,砌体容许压应力,容许剪应力,容许压应力。

1.2 劈裂棱体位置确定1.2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m,按墙高缺点附加荷载强度进行计算。

按照线形内插法,计算附加荷载强度:,则:1.2.2 破裂角的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有:因为,则有根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:1。

2。

3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度:车辆荷载分布宽度:所以,,即破裂面交于荷载范围内,符合假设.1。

2。

4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析,则有其中,,,.对于砂性土可取,即,则:所以,路基边坡稳定性满足要求。

1。

3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式:1.3.1 土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。

1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜,土压力对墙趾的力臂:1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算,为方便计算,从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分,右侧为平行四边形,左侧为两个三角形(如图1-2):图1—2挡土墙横断面几何计算图式1。

4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底,验算公式:所以,抗滑稳定性满足要求。

1。

4。

3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式:所以,抗倾覆稳定性满足要求。

1.5 基地应力和合力偏心矩验算1。

5.1 合力偏心矩计算上式中,弯矩为作用于基底形心的弯矩,所以计算式,需要先计算对形心的力臂:根据之前计算过的对墙趾的力臂,可计算对形心的力臂。

《路基路面工程》课程设计说明书-挡土墙设计

《路基路面工程》课程设计说明书-挡土墙设计

《路基路面工程》课程设计挡土墙设计学院:专业:班级:姓名:学号:指导老师:土木建筑学院二零一四年六月目录一、路线范围 (2)二、水文地质资料 (2)三、平曲线要素计算 (2)1.交点K1+245.75 (2)2.交点K1+403.53 (3)3.交点K1+495.53 (3)四、竖曲线要素计算 (4)五、设计标高和填挖高度 (4)六、路面的加宽和超高 (5)七、挡土墙基础确定与断面尺寸设计 (6)1.挡土墙的类型选择 (6)2.墙身尺寸: (6)八、挡土墙验算 (7)1.物理参数: (7)2.强度及稳定性验算 (8)挡土墙设计一、路线范围本设计为 K1+390~K1+1580.5 路段上的挡土墙设计。

二、水文地质资料本路段为山岭重丘区二级公路改建工程,路基宽8.5米,中桩在原有旧路附近,地表为1-2米亚粘土覆盖层,其下为砂页互岩。

设计荷载:汽-20 ,挂-100.三、平曲线要素计算1.交点K1+245.751)已知条件:左转角: 325308θ'︒=''缓和曲线长度:40h L m =圆曲线半径:148.48R m =2)曲线要素计算:322240h h L L q R =-=⨯32404019.992240148.48m -=⨯ 243242688h h L L R R R ∆=-=243404024148.482688148.40.845m -=⨯⨯ =+∆+=q Tan R R T 2)(θ325308(148.480.4563)19.94992.T n m a '''︒+⨯+= 180h L R L πθ=+=148.4832530840125.22180m π''⨯⨯︒+=()sec 2E R R R θ=+∆-=325308(148.480.45)sec 148.4826.80m '''︒+⨯-= =-=L T J 2263.94125.22 2.66m ⨯-==-=h y L L L 2125.2224045.22m -⨯=3)主点桩号计算:245.7563.9141181.81ZH JD T K K =-=+=+-1181.81401221.81h HY ZH L K K ++=+=+=1221.8145.21267.032y YH HY L K K =++=+=+1267.03401307.03h HZ YH L K K ++=+=+=1307.125.22/21244.40322L QZ H K Z K +-=-==+ 1244.42 2.66/21245.752J JD QZ K K =+=++=+ 2.交点K1+403.531)已知条件:右转角: 093641θ'︒=''缓和曲线长度:0h L m =圆曲线半径:602.85R m =2)曲线要素计算:tan 2T R θ=+=09364150.68602.852T m an '=''︒⨯ 180L R πθ==093602.85101.16431801m π'=''︒⨯⨯sec 2E R R θ=-=0936602.85sec 602.85 2.12413m ''-='︒⨯ =-=L T J 2250.68101.140.24m ⨯-=3)主点桩号计算:403.5350.6181352.85ZY JD T K K =-=+=+-1352.85101.131453.98YZ Z L K K Y ++=+=+=1453.98101.13//21403.412QZ Y L K K Z +-=+=-=1403.410.24/21403.53/2K K JD QZ J ++=+=+=3.交点K1+495.531)已知条件:右转角: 431527θ'︒=''缓和曲线长度:40h L m =圆曲线半径:52.98R m =2)曲线要素计算:322240h h L L q R =-=⨯32404019.91224052.98m -=⨯ 243242688h h L L R R R ∆=-=24340402452.98268852.98 1.25m -=⨯⨯ =+∆+=q Tan R R T 2)(θ4(52.98 1.25)19.913152741.124Tan m '+=''︒+⨯ 180h L R L πθ=+=4352.984080.001852017m π'+=''︒⨯⨯()sec 2E R R R θ=+∆-=4315(52.98 1.25)sec 52.9827.2536m ''-='︒+⨯ =-=L T J 2241.4180.00 2.82m ⨯-==-=h y L L L 280.002400.00m -⨯=3)主点桩号计算:1453.97K ZH JD T =-=+=1+493.97h K HY ZH L =+=y 1493.97K YH HY L =++=1533.97h K HZ YH L =++=1493.972K L QZ HZ =-+= 1495.382J JD QZ K =+=+ 四、竖曲线要素计算1450.96432.067%14001300i -==-,2460.26450.963%17101400i -==- 213%7%4%i i ω=-=-=-(凸曲线), 20004%=80L R m ω==⨯, /280/240T L m ===起点桩号:4004010136K K +-=+,终点桩号:400+4014140K K +=+五、设计标高和填挖高度竖曲线上任意点设计高程的计算:纵距:22x y R= 切线高程:101()H H T x i =--设计高程:1H H y =±六、路面的加宽和超高二级双车道公路,设计车速60km/h ,路基宽度8.5m ,其中路面宽度7m ,路肩宽度0.75m ,路拱横坡2%,路肩横坡3%,根据规范查表,在交点K1+403.53控制的曲线范围内,平曲线半径为602.85米,超高坡度取3%;在交点K1+495.38控制的曲线范围内,平曲线半径为52.98米,超高坡度取8%。

《路基路面》课程设计(挡土墙设计与验算)

《路基路面》课程设计(挡土墙设计与验算)

3 挡土墙设计与验算3.1 设计资料3.1.1 墙身构造本设计任务段中K67+650~K67+670的横断面左侧坡度较陡,为了减少填方量,收缩边坡,增强路基的稳定性,拟在本段设置一段重力式路堤挡土墙,其尺寸见挡土墙设计图。

拟采用浆砌片石仰斜式路堤挡土墙,墙高H=8m ,墙顶填土高度为m a 2=,顶宽m 2,底宽m 25.2,墙背仰斜,坡度为-0.25:1,(α=-14.04°),基底倾斜,坡度为5:1,(0α=11.18°),墙身分段长度为10m 。

3.1.2 车辆荷载根据《路基设计规范(JTG 2004)》,车辆荷载为计算的方便,可简化换算为路基填土的均布土层,并采用全断面布载。

换算土层厚694.0185.120===γqh 其中: 根据规范和查表m KN q /5.12102101020)810(=+--⨯-= γ为墙后填土容重318m KN =γ3.1.3 土壤地质情况填土为粘土,土的粘聚力Kpa C 23=,内摩擦角︒34=φ,墙背与填土间的摩擦角︒==172/φδ,容重为318m KN=γ粘性土地基,容许承载力为[]Kpa 3500=σ,基底摩擦系数μ取0.38。

3.1.4 墙身材料采用7.5号砂浆,25号片石,砌体容重为323mKN=γ3;按规范:砌体容许压应力为[]Kpa a 900=σ,容许剪应力为[]Kpa 180=τ,容许拉应力为[]Kpa l 90=ωσ。

3.2 墙背土压力计算对于墙趾前土体的被动土压力,在挡土墙基础一般埋深的情况下,考虑到各种自然力和人畜活动的作用,以偏于安全,一般均不计被动土压力,只计算主动土压力。

本设计任务段的路堤挡土墙,采用二级台阶,分析方法采用“力多边形法”,按粘性土的公式来计算土压力;边坡坡度为5.1:1其计算如下:图4.1 挡土墙设计图3.2.1 破裂面计算假设破裂面交于荷载中部,则:= (2+8+2×0.694) ×(2+8)/2 =56.94αtg h a H H h d b ab B )22(5.0)(2/000++-++==2×3/2+(3+0.75)×0.694+0.5×8×(8+2×2.0+2×0.694) ×0.249 =18.937986.007655.1)7526.0104826(7526.0/00=⨯++-=)+(⨯)+(+-=A B tg tg ctg tg tg ψψφψθ其中:'3038341702.14︒=︒+︒+︒-=++=φδψa 破裂角:'3638︒=θ3.2.2 验算破裂面是否交于荷载内:破裂面至墙踵(H+a)tg θ=(8+2)×tg38°36′=7.99m荷载内缘至墙踵-H tg α+b+d=8×0.249+3+0=4.99m荷载外缘至墙踵-H tg α+b+d +lo=8×0.249+3+0+7.5=12.492m∴4.99<7.99<12.49 假设满足要求。

路基工程挡土墙课程设计

路基工程挡土墙课程设计

《路基工程》课程设计单位:土木工程学院专业(方向):铁道工程班级:铁道08-2(土0801-2)姓名:王康学号:20080045指导教师:舒玉二0一二年二月《路基工程》课程设计一、课程设计的思想、效果及课程目标路基的课程设计是对路基工程课堂教学的必要补充和深化,通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基工程的基本理论,设计理论体系,加深对路基设计方法和设计内容的理解,进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。

二、课程设计内容此次路基工程课程设计是以混凝土重力式挡土墙(仅线路左侧一侧进行设计)为主的设计内容。

1.1 设计资料1.1.1 主要技术文件1) 《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006(2009局部修订版)2) 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-20053) 《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006(2009版)4) 《铁路路基设计规范》TB10001-20055) 《混凝土结构设计规范》GB50010-20106) 《建筑抗震设计规范》GB50011-20107) 其他现行铁路建设相关技术标准、规范、规程、规定等技术文件;1.1.2 线路资料1) 铁路等级:I级2) 轨道类型:重型3) 直线地段:双线路堤1.1.3 地基条件1) 工点位置:邯郸丛台区2) 地基为级配良好中密中粗砂,基本承载力=210Kpa。

1.1.4 路堤填料自行设计1.1.5 墙身材料:混凝土。

1.1.6 挡墙横断面布置及挡墙型式1) 路肩设计高程:76.8m。

2) 路堤边坡坡率:1:1.53) 天然地面高程:67.5m。

4) 重力式挡土墙平面布置无限制,横断面型式自行确定。

三、具体要求本次课程设计主要进行挡土墙横断面设计计算(不进行挡土墙的平面、立面等设计),大致步骤如下:1) 挡土墙横断面布置,并拟定断面尺寸;2) 凡本指导书中没有提供的设计参数,均自行查询上述技术文件,按其中规定的设计参数或经验数据自行选定。

路基路面挡土墙设计

路基路面挡土墙设计
2P
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式中:
P cos sin cos( ) sin cos cos( ) Q cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) R cos sin cos( ) sin cos( ) cos
将(4)式代入(3)式
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Ea
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第一节 概述
一、挡土墙的用途 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边
坡以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中, 它广泛应用于支撑路堤或路坡、隧道洞口、桥 梁两端及河流岸壁等。
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二、挡土墙的类型 1.重力式挡土墙: 依靠墙身自重支撑土压力来维持稳定。 2.锚定式挡个土墙: 包括锚杆式和锚定板式两种。 3.薄壁式挡土墙: 是钢筋混凝土结构,包括悬臂式和扶壁式。 4.加筋土挡土墙: 由填土、填土中布置的拉筋及墙面板三部 分组成。
(a H 2h0 )(a ab (b d )h0
1 2
H) H (H
2a
2h0 )tg
则 : S A0tg B0 (5)
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G r( A0tg B0 )
代入Ea
cos( ) sin( )
G
( A0tg
B0
)
cos( sin(
) )
(6)
令:
dEa 0
d
(
rA
cos(
sin(
) )
cos( ) cos( ) sin( )sin( cos2 ( )
)
sin( ) cos( )
sin(
)sin( ) cos( sin2 ( )

路基路面课程设计挡土墙设计与验算样本

路基路面课程设计挡土墙设计与验算样本

3 挡土墙设计与验算3.1 设计资料3.1.1 墙身构造本设计任务段中K67+650~K67+670的横断面左侧坡度较陡, 为了减少填方量, 收缩边坡, 增强路基的稳定性, 拟在本段设置一段重力式路堤挡土墙, 其尺寸见挡土墙设计图。

拟采用浆砌片石仰斜式路堤挡土墙, 墙高H=8m, 墙顶填土高度为m a 2=, 顶宽m 2, 底宽m 25.2, 墙背仰斜,坡度为-0.25:1, (α=-14.04°), 基底倾斜, 坡度为5:1, (0α=11.18°), 墙身分段长度为10m 。

3.1.2 车辆荷载根据《路基设计规范(JTG )》, 车辆荷载为计算的方便, 可简化换算为路基填土的均布土层, 并采用全断面布载。

换算土层厚 694.0185.120===γqh 其中: 根据规范和查表m KN q /5.12102101020)810(=+--⨯-= γ为墙后填土容重318m KN=γ 3.1.3 土壤地质情况 填土为粘土, 土的粘聚力Kpa C 23=, 内摩擦角︒34=φ, 墙背与填土间的摩擦角︒==172/φδ,容重为318m KN =γ粘性土地基, 容许承载力为[]Kpa 3500=σ, 基底摩擦系数μ取0.38。

3.1.4 墙身材料采用7.5号砂浆, 25号片石,砌体容重为323m KN =γ3; 按规范:砌体容许压应力为[]Kpa a 900=σ, 容许剪应力为[]Kpa 180=τ, 容许拉应力为[]Kpa l 90=ωσ。

3.2 墙背土压力计算对于墙趾前土体的被动土压力, 在挡土墙基础一般埋深的情况下, 考虑到各种自然力和人畜活动的作用, 以偏于安全, 一般均不计被动土压力,只计算主动土压力。

本设计任务段的路堤挡土墙, 采用二级台阶,分析方法采用”力多边形法”, 按粘性土的公式来计算土压力; 边坡坡度为5.1:1其计算如下:图4.1 挡土墙设计图3.2.1 破裂面计算假设破裂面交于荷载中部, 则:= (2+8+2×0.694) ×(2+8)/2=56.94αtg h a H H h d b ab B )22(5.0)(2/000++-++==2×3/2+(3+0.75)×0.694+0.5×8×(8+2×2.0+2×0.694) ×0.249=18.937986.007655.1)7526.0104826(7526.0/00=⨯++-=)+(⨯)+(+-=A B tg tg ctg tg tg ψψφψθ其中: '3038341702.14︒=︒+︒+︒-=++=φδψa破裂角: '3638︒=θ3.2.2 验算破裂面是否交于荷载内:破裂面至墙踵(H+a)tg θ=(8+2)×tg38°36′=7.99m荷载内缘至墙踵-H tg α+b+d=8×0.249+3+0=4.99m荷载外缘至墙踵-H tg α+b+d +lo=8×0.249+3+0+7.5=12.492m∴4.99<7.99<12.49 假设满足要求。

2024版《道路工程》路基挡土墙的设计

2024版《道路工程》路基挡土墙的设计

CHAPTER挡土墙作用支撑路基边坡,防止土体坍塌或滑坡。

减少土方工程量,降低工程造价。

保持路基稳定,确保道路安全。

挡土墙定义:挡土墙是路基工程中用于支撑土体、防止土体坍塌或滑坡的一种结构物。

挡土墙定义及作用桩板式挡土墙由桩和板组成,利用桩的侧摩阻力和板的土重来平衡墙后土压力。

具有结构灵活、适应性强等特点。

适用于地基条件复杂、高度较大的场合。

重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力,具有结构简单、施工方便、造价低廉等特点。

适用于高度不大、地基较好的场合。

悬臂式挡土墙由立壁、趾板和踵板组成,利用悬臂部分的土重来平衡墙后土压力。

具有结构轻巧、美观等特点。

适用于高度较大、地基较差的场合。

扶壁式挡土墙在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁,以提高抗倾覆稳定性。

具有结构刚度大、稳定性好等特点。

适用于高度大、地基条件差的场合。

常见类型及其特点适用范围与选型依据墙体高度和荷载根据墙体高度和荷载大小选择合适的挡土墙类型,确保墙体稳定性和安全性。

工程地质条件根据地基的承载力、稳定性和水文地质条件选择合适的挡土墙类型。

适用范围挡土墙适用于各种等级公路的路基工程中,特别是在地形复杂、地质条件差的路段中广泛应用。

施工条件和工期要求根据施工条件和工期要求选择合适的挡土墙类型,确保施工顺利进行并满足工期要求。

经济性要求在满足工程质量和安全性的前提下,尽量选择造价低廉、经济效益好的挡土墙类型。

CHAPTER通过测绘区域地质图、地貌图、水文地质图等,了解区域地质条件,为挡土墙设计提供基础资料。

工程地质测绘工程地质勘探室内试验采用钻探、坑探、槽探等手段,查明挡土墙所在位置的地质构造、岩土层分布、地下水情况等。

对采取的岩土样进行物理力学性质试验,确定岩土的物理力学参数,为挡土墙设计提供依据。

030201地质勘察内容及方法根据地质勘察结果,验算地基承载力是否满足挡土墙设计要求。

若不满足,需采取地基加固措施。

地基承载力验算可采用换填法、强夯法、深层搅拌法等加固地基,提高地基承载力。

路基课程设计_挡土墙

路基课程设计_挡土墙

重力式挡土墙设计基本资料204国道苏州段A1标段采用浆砌片石重力式挡土墙:1.路线技术标准:山岭重丘区一级公路,路基宽26m ,路面宽16.5m 。

2.车辆荷载:一级荷载2. 填料为粘性土,其密度=18KN/m ³,计算内摩擦角=35°,填料与墙背间的摩擦角 ;3. 地基为密实粘性土,密度 ,其容许承载力σ=140Kpa ,基底摩擦系数µ=0.40, 地基土摩擦系数n μ=0.50.5.墙身材料:M7.5号砂浆砌MU50片石,砌体容重3/23m KN a =γ,圬工砌体间的摩擦系数70.0=μ。

片石砂浆砌体强度设计值如下:抗压强度 ,轴心抗拉强度 ,弯曲抗拉强度 ,直接抗剪强度 。

(1)挡土墙平面、立面布置204国道苏州段A1标段采用浆砌片石重力式挡土墙。

(2)挡土墙横断面布置,拟定断面尺寸1、挡土墙的正面图锥坡伸缩或沉降缝路堤护栏护堑泄水孔2、挡土墙的平面图(3)主动土压力计算1. 车辆荷载换算当m 2≤H 时,a KP q 0.20=;当m H 10≥时,a KP q 10=由直线内插法得:H=3m 时,()a KP q 75.1820201021023=+-⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=换算均布土层厚度:m r q h 04.11875.180===2.主动土压力计算:1:假设破裂面交于荷载中部:(1)破裂角θ由︒==︒=︒-=5.172,35,04.14ϕδϕα得: ︒=︒+︒-︒=++=46.385.1704.1435δαϕψ10.9)335.0(*)04.12335.0(21))(2(2100=+⨯++=+++=H a h H a A77.12)04.14tan()04.1235.023(32104.1)75.053.0(53.035.021tan )22(21)(21000=︒-⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++=αh a H H h d b ab B42.1)403.146.38)(46.3835(46.38))((0=+︒︒+︒+︒-=+++-=tg tg ctg tg A B tg tg ctg tg tg ψψϕψθ ︒=76.54θ 验核破裂面位置:堤顶破裂面至墙锺: θ荷载内缘至墙锺:)(α- 3 荷载外缘至墙锺: )(α- 3 2 由于破裂面至墙锺的距离小于荷载内缘至墙锺的距离,所以破裂面交于路基荷载中部的假设不成立。

路基路面课程设计

路基路面课程设计

《路基路面工程》课程设计计算书1.重力式挡土墙设计2.边坡稳定性设计3.沥青混凝土路面设计4、水泥混凝土路面设计学生姓名:学号:指导教师:日期:目录一、重力式挡土墙设计 (4)设计参数 (4)车辆荷载换算 (4)土压力计算 (4)挡土墙计算 (6)二、边坡稳定性设计 (8)初始条件 (8)表格数据 (9)三、沥青混凝土路面设计 (12)轴载分析 (12)构组合与材料选取 (14)结各层材料的抗压模量和和劈裂强度 (15)土基回弹模量的确定 (15)设计指标的确定 (15)设计资料总结 (16)四、水泥混凝土路面设计 (19)交通分析 (19)初拟路面结构 (19)路面材料参数确定 (20)混凝土板应力分析及厚度计算 (20)计算荷载疲劳应力 (21)接缝设置 (22)路肩及路面排水设施 (22)一、重力式挡土设计1 设计参数1.1几何参数:挡土墙墙高H=4m, 取基础埋置深度D=1.5m, 挡土墙纵向分段长度取L=10m ; 墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.25, =-14.04, 墙底(基底)倾斜度, 倾斜角;墙顶填土高度=2m, 填土边坡坡度1:1.5, , 汽车荷载边缘距路肩边缘; 1.2力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角, 填土与墙背外摩擦角, 填土容重;墙身采用2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重,砌体容许压应力,砌体容许剪应力,砌体容许拉应力;地基容许承载力[0σ]=250kPa 。

2 车辆荷载换算按教材公式, 把车辆荷载换算为等代均布土层厚度。

3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角较小, 不会出现第二破裂0000=+-=35+17.5-14.04=38.34ψϕδα22011(a )(24)1822A H =+=+=,001111ab (2)tan =224+62222B H a H α=++⨯⨯+⨯⨯⨯=(224)tan14.040tan tan tan 38.340.79-2.37θψ=-=-=或(舍)038.31θ=3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E 计算a E 及其水平分量x E 、竖直分量y Ea 000cos()(tan )sin()cos(38.3135)18(18tan 38.316)sin(38.3138.34)43.68k E A B Nθϕγθθψ+=-++=⨯-⨯+= 00cos()43.68cos(17.514.04)43.60x a E E kN δα=-=⨯-=00sin()43.68sin(17.514.04) 2.64y a E E kN δα=-=⨯-=3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置100tan 32tan 38.31 2.63tan tan tan 38.31tan14.04b a h m θθα--===--214 2.63 1.37h H h m =-=-=经试算取1 1.20b m =00110tan tan 1.20 1.20tan14.04tan10.76 1.26B b b m αα=+=+=32211213222(33)3(2)42(343 2.634 2.63)342(24 2.63)1.38x H a H h H h Z H a H h m+-+=⎡⎤+-⎣⎦+⨯⨯-⨯⨯+=⎡⎤⨯+⨯⨯-⎣⎦= 0tan 1.26 1.38tan14.04 1.61m y x Z B Z α=+=+=因墙底(基底)倾斜, 需把求得的、修正为、, 取进行修正:0110tan 1.38 1.20tan10.76 1.15x x Z Z b m α=-=-= 11tan 1.20 1.15tan14.040.91y x Z b Z mα=-=-=3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。

挡土墙设计(路基路面课程设计)

挡土墙设计(路基路面课程设计)

挡土墙设计一.设计资料某平原微丘建一级汽车专用公路,路基宽度为24.5m,桩号K20+456.00~K20+518.40位于半径R=1000m的圆曲线段,曲线为左偏,超高值采用4.0%,设计纵坡为3.0%,各桩号地面高程与设计高程资料见表1,横断面资料见表2。

现因路基右侧与其它结构物干扰,需压缩占地宽度,拟建路肩挡土墙。

车辆荷载:按墙高确定的附加荷载强度换算。

填料容重γ=18.0kN/m3,φ=35°,δ=φ/2,基底摩擦系数μ=0.3,地基承载力抗力值(修正后)f=510kPa,墙身材料容重γa=22.0kN/m3。

挡土墙采用M7.5砂浆砌筑,材料极限抗压强度RK=650kPa,截面抗剪极限强度Rj=90kPa 。

表1地面高程、设计高程资料表2原地面横断面资料二.设计要求1.1设计说明书1.挡土墙截面型式的选定2.基础埋置深度及宽度的选定3. 挡土墙土压力计算 4. 挡土墙稳定性验算5. 挡土墙基底应力及合力偏心距验算 6. 墙身截面强度验算 1.2设计图纸1.2.1挡土墙正面图(1) 确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的连接方式。

(2) 按地基及地形情况进行分段,确定沉降缝及伸缩缝位置。

(3) 布置各段挡土墙的基础。

(4) 确定泄水孔的位置,包括数量、间距和尺寸等。

(5) 在布置图上应注明各特征点桩号,墙顶基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪水位的标高等。

1.2.2横断面图绘制起讫点、墙高最大处、墙身断面和基础形式变异处以及其它必须桩号的挡土墙横断面图。

图上,按计算结果布置墙身断面,确定基础形式和埋置深度,布设排水设施,指定墙身填料的类别等。

1.2.3设计说明(1)所需的工程材料数量;(2)其它有关材料及施工的要求和注意事项等。

三.挡土墙截面型式的选定K20+520处,为挡土墙设计最不利处。

墙体高为H=8m ,埋深1.22m ,墙面,墙背仰斜坡度1:0.25(=2014' ) ,墙身纵向分段长度为L=10m 与19.97m ;墙面与墙背平行,基顶宽2m 。

路基路面工程挡土墙设计

路基路面工程挡土墙设计

当挡土墙处于地质不良地段,地基土内可能产生滑动面时, 应进行抗滑稳定性分析,将基础底面埋置在滑动面下列, 或采用其他措施,预防挡土墙滑动。
排水设施:
目旳:梳干填料中旳水分、预防地表水下渗造成积水、消 除粘性土因为含水量变化造成旳膨胀压力,减小冻胀压力。
排水措施:设置地面排水沟,引排地面水;扎实回填土顶 面和地面松土,预防雨水及地面水下渗,必要时可加设铺 砌;对路堑挡墙墙趾前旳边沟应予以铺砌加固,以防边沟 水渗人基础;设置墙身泄水孔,排除墙后水。
衡重式墙背上墙墙背坡度一般为1:0.25到1:0.45,下 墙一般为1:0.25,上下墙旳墙高比一般采用2:3。
墙面:一般基础以上均为平面,本地面横坡比较陡时,墙 面可直立或外斜1:0.05到1:0.2,以减小墙高,本地面 横坡平缓时,墙面可放缓,一般能够采用1:0.2到1: 0.35较为经济,但不宜缓于1:0.4,以免过多增长墙高。
个别复杂旳挡土墙,如高、长旳沿河曲线挡土墙,应作平 面布置,绘制平面图,标明挡土墙与路线旳平面位置及附 近地貌与地物等情况,尤其是与挡土墙有干扰旳建筑物旳 情况。沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向,防护与加固 工程等。
问题:
• 挡土墙设计主要考虑哪些力? • 什么是主动土压力?什么是被动土压力? • 路基挡土墙受到最大土压力旳破裂面怎样拟定? • 挡土墙旳设计旳荷载组合怎样拟定? • 挡土墙旳稳定性验算涉及哪些内容? • 增强挡土墙稳定性旳措施有哪些?
行,布置后绘成挡土墙正面图 1)拟定挡土墙旳起迄点和墙长,选择挡土墙与路基或其 他构造物旳衔接方式; 2)按地基及地形情况进行分段,拟定伸缩缝与沉降缝旳 位置; 3)布置各段挡土墙旳基础; 4)布置泄水孔旳位置,涉及数量、间隔和尺寸等;
路线纵坡 泄水孔

挡土墙课程设计计算书

挡土墙课程设计计算书

1.设计资料1.1基础资料①省道S313, 路基宽10米, 路面宽7米, 两侧路肩宽各1.5米, 在桩号段为填方路堤, 填方边坡坡度为1:1.5。

为保证路堤边坡稳定, 少占地拆迁, 拟采用重力式挡土墙。

②墙高6.2米, 墙背仰斜坡度1:0.24(=13.5°), 墙身分段长度20米。

③墙背填土重度, 内摩擦角;填土与墙背间摩擦角, 地基为岩石, 地基允许承载力, 基底摩擦系数f=0.45④砌体重度, 砌体允许压应力, 允许剪应力1.2设计依据①挡土墙课程设计任务书②《公路路基设计规范》JTG D30-245③《路基路面工程》第四版——人民交通出版社20232.初拟挡土墙结构形式、尺寸2.1墙身结构形式、尺寸挡土墙高6.2m, 挡墙以上边坡高a=1m, 初拟挡墙顶宽1.0m2.2基础结构形式、尺寸采用扩大浅基础, 初选基础埋深为1.0m, 厚度为0.5m, 净边宽为0.25m,高宽比为2: 1 。

挡墙形式如图2-11.00.6.7图2-1挡墙形式3.拟定车辆荷载及当量土柱高度挡土墙设计中, 换算均布土层厚度可直接由挡土墙高度拟定的付家何在强度计算。

即(3-1)式中: ——q——附加荷载强度(KPa), 按表3-1取值表3-1附加荷载强度q墙高H(m)q(KPa)20.010.0注: H=2.0~10.0m时, q由线性内插法拟定。

H=6.2m, 由线性内插法拟定=14.75(KPa)换算均布土层厚度=4.破裂面棱体位置拟定4.1破裂角假设破裂面交于荷载中部, 如图4-1, 则有:式中:——墙背倾斜角(°), 俯斜墙背为正, 仰斜墙背为负——墙背与填土间的摩擦角(°)——填土的内摩擦角(°)由于1.06.20.51.5破裂面0.8αθ图4-1假设破裂面位置图令破裂棱体的断面面积S===31.68==9.24==-0.95+=0.71294.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度=2.14m车辆荷载分布宽度L=10m所以破裂面如图4-21.01:0.241:0.246.20.535.5°破裂面0.8图4-2破裂面示意图5.土压力计算5.1积极土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式:=18.5=72.47KN5.2土压力作用点位置计算m表达土压力作用点到墙踵的垂直距离土压力对墙趾力臂计算6.稳定性验算6.1受力分析,如图6-1支持力Fn主动土压力Ea重力G摩擦力f图6-1受力分析图墙体重量及其作用点位置计算: 挡土墙按单位长度计算, 为方便计算, 把挡土墙和基础提成两个部分, 上部分为四边形, 下部分为矩形:0.5+ 1.49m6.2抗滑稳定性验算6.2.1滑动稳定方程水平基底(6-1)式中: G——挡土墙自重——墙背积极土压力的水平与垂直分力(KN);——墙前被动土压力的水平分量(KN), 当为浸水挡土墙时, =0——基底倾斜角(°)——基底摩擦系数, 取0.45;——积极土压力和墙前被动土压力分项系数。

路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计

路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计

路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计一、背景及课程目的路基路面工程是土木工程领域中一个非常重要的分支,其工程项目涉及到公路、铁路、机场、港口等等建筑工程项目。

本课程旨在让学生掌握重力式挡土墙和沥青路面工程的设计方法和相关知识,让学生了解路基路面工程的基本原理,使其能够在未来的实践中做好相关的设计和工作。

二、课程内容概述1.重力式挡土墙重力式挡土墙是一种结构简单、施工方便、经济实用的挡土结构。

本课程将介绍重力式挡土墙的优点和缺点,防渗条件的确定方法,以及基础的设计方法。

学习重力式挡土墙的设计,可培养学生系统化思考和分析能力。

2.沥青路面沥青路面是公路、机场等基础设施的重要组成部分,具有耐久性好、施工方便、提高行车舒适性等优点。

本课程将介绍沥青路面的组成、性能、结构和施工技术,并让学生掌握相关的计算方法和技术标准,以便在实践中协助设计师和工程师处理相关工作。

三、课程大纲1.重力式挡土墙1.1 重力式挡土墙的定义和分类•重力式挡土墙定义•重力式挡土墙分类1.2 重力式挡土墙的优点和缺点•重力式挡土墙的优点•重力式挡土墙的缺点1.3 防渗条件的确定方法•地下水位的测定方法•坡度和埋深的计算方法1.4 基础的设计方法•基础的选择方法•基础的稳定性计算方法•基础的加固方法2.沥青路面2.1 沥青路面的组成和性能•沥青路面的组成•沥青路面的性能2.2 沥青路面的结构和施工技术•沥青路面结构的设计方法•沥青路面施工技术2.3 相关的计算方法和技术标准•沥青路面的设计计算方法•沥青路面的技术标准四、课程要求和考核方式本课程为选修课,主要面向土木工程专业的本科生和研究生。

学生需要预先学习有关的课程,掌握相关的理论知识和实践经验,方可顺利完成本课程的学习和考核。

本课程的考核方式将采取以下几种形式:•平时成绩、课堂参与度、课堂测验、小组讨论等•期末考试或大作业五、本课程旨在为学生提供关于重力式挡土墙和沥青路面工程的相关知识和技能,使其能够在未来的工作中更好地应用理论知识,达到服务社会、促进发展的目的。

公路路基挡土墙课程设计

公路路基挡土墙课程设计

公路路基挡土墙课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解公路路基挡土墙的基本概念、结构形式、设计原理和施工技术,掌握挡土墙的设计计算方法和施工工艺,培养学生的工程实践能力和创新意识。

具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握公路路基挡土墙的定义、分类和功能;(2)理解挡土墙的设计原理和计算方法;(3)熟悉挡土墙的施工工艺和技术要求;(4)了解挡土墙在公路工程中的应用和发展趋势。

2.技能目标:(1)能够独立完成挡土墙设计计算;(2)能够分析解决挡土墙施工中的技术问题;(3)具备挡土墙工程项目的管理和能力。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对公路工程事业的热爱和敬业精神;(2)增强学生的社会责任感,注重工程安全与环境保护;(3)培养学生团队协作和沟通交流的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.公路路基挡土墙的基本概念:介绍挡土墙的定义、分类和功能,分析不同类型挡土墙的优缺点及适用场合。

2.挡土墙的设计原理:讲解挡土墙设计的基本原则,阐述荷载计算、结构设计和稳定性分析的方法。

3.挡土墙的计算方法:详细介绍挡土墙设计计算的步骤,包括荷载分析、内力计算和强度校核。

4.挡土墙的施工技术:讲解挡土墙施工的工艺流程,包括基础施工、墙身施工和防水排水设施施工。

5.挡土墙的应用和发展趋势:介绍挡土墙在公路工程中的应用案例,分析挡土墙技术的发展趋势。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程采用多种教学方法相结合,包括:1.讲授法:讲解基本概念、设计原理和计算方法,使学生掌握挡土墙的设计和施工技术。

2.案例分析法:分析实际工程案例,使学生了解挡土墙在公路工程中的应用和解决实际问题的能力。

3.实验法:学生进行挡土墙模型实验,培养学生的动手能力和实践操作技能。

4.讨论法:学生分组讨论,提高学生的思考问题、分析问题和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的理论知识。

路基路面挡土墙设计方案

路基路面挡土墙设计方案

路基路面挡土墙设计目录道路工程课程设计任务书第一部分挡土墙设计一.设计资料二.设计参数三.车辆荷载换算四.考虑车辆荷载作用时的土压力计算五.设计挡土墙截面第二部分高级路面设计设计资料第一章新建沥青路面结构设计第二章改建沥青路面结构设计第三章新建水泥混凝土路面结构设计一.交通分析二.初拟路面结构三.路面材料参数确定四.荷载疲劳应力计算五.温度疲劳应力计算六.设计结果道路工程课程设计任务书一、挡土墙设计:设计资料:1.浆砌片石重力式路堤墙,墙身高5米,墙身分段长度10米,原地面横坡度1∶8。

2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。

3.墙背填土容重γ=17kN/m3,计算内摩擦角Φ=35°,填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2。

4.地基为石灰岩,容许承载力f=450kPa,基底摩擦系数μ=0.55。

5.墙身材料5号砂浆砌30号片石,砌体容重24kN/m3,砌体容许压应力[σa]=450kPa,容许剪应力[τ]=100kPa,容许弯拉应力[σwl]=60 KPa。

根据设计资料进行挡土墙设计。

二、路面设计:交通组成情况如下表:交通状况,经调查交通量为5000辆/日(双向),交通组成如表1所示,汽车参数如表2所示,交通量年平均增长率γ=5%。

路基土质为红粘性土,干湿状态为潮湿。

公路技术等级为一般二级公路,设计时速为60Km/h,路基宽度为10m,路面宽为7.0m。

路基土回弹模量为E0=34 Mpa。

三、设计成果:设计结束后,提交设计说明书一份,挡土墙设计图、路面设计图各一张(3号图)第一部分挡土墙设计一.设计资料:1.浆砌片石重力式路堤墙,墙身高5米,墙身分段长度10米。

2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。

3.墙背填土容重γ=17kN/m3,计算内摩擦角Φ=35°,填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2。

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计

路基路面工程课程设计挡土墙设计1.墙身构造:墙高8m ,墙背仰斜坡度为1:0.25(='0214),墙身分段为2.车辆荷载换算(1)破裂面确定:假设破裂面交于路基面的荷载内侧, '283835'3017'0214 =++-=++=ϕδαψ挡土墙为仰斜式()()2220m 50822121=+⨯=+=H a A ()()()20m 997.14'0214tan 2288213221tan 22121=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-= αa H H ab B ()()765.0'2838tan 50997.14'2838tan 35cot '2838tan tan tan cot tan tan 00=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++-= ψψϕψθA B "19'2537 =θ验算破裂面是否交于路基面荷载内侧:破裂楔体长度:()()m 05.425.0765.08tan tan 0=-⨯=+=αθH L车辆荷载分布宽度:()m 5.36.03.118.121=+⨯+⨯=+-+=d m N Nb L m 5.225.38'=-=d m 3m 05.4m 5.55.23'0=>=>=+=+b L d b所以破裂面交于路基面荷载内侧,符合假设。

(2)荷载换算成当量土柱高度挡墙的分布荷载:()2kN/m 5.12108102101020=+-⨯--=q 荷载换算成当量土柱高度:m 694.0185.120===γq h 3.土压力计算 ()()()()()()kN 34.130'2838"19'2537sin 35"19'2537cos 997.14765.05018sin cos tan 00=++⨯-⨯⨯=++-=ψθϕθθγB A E a()()kN 10.130'3017'0214cos 34.130cos =+-⨯=+= δαa x E E ()()kN 24.0'3017'0214sin 34.130sin =+-⨯=+= δαa y E E4.稳定性计算(1)墙体重量及其作用点 每延米挡土墙体积为: 262.15221821221160m S =⨯⨯+⨯= 每延米挡土墙重量为:kN 62.34362.1522=⨯==V G a γ(2)抗滑稳定性验算()()kN 13.105045.024.04.120.2599.0tan 9.09.001=+⨯⨯+⨯=++αμγG E G y Q。

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重力式挡土墙设计基本资料某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙:1.路线技术标准:山岭重丘区一般二级公路,路基宽8.5m ,路面宽7.0m 。

2.车辆荷载:一级荷载2. 填料为砂性土,其密度=18KN/m ³,计算内摩擦角=35°,填料与墙背间的摩擦角σ=φ/2;3. 地基为密实砂类土,密度3/21m KN =γ其容许承载力σ=400Kpa ,基底摩擦系数µ=0.40, 地基土摩擦系数n μ=0.80.5.墙身材料:M5号砂浆砌MU50片石,砌体容重3/23m KN a =γ,圬工砌体间的摩擦系数70.0=μ。

片石砂浆砌体强度设计值如下:抗压强度0.71edM Pa f=,轴心抗拉强度0.048tdMPa f=,弯曲抗拉强度0.072tmdM Pa f=,直接抗剪强度0.120vdMPa f=。

(1)挡土墙平面、立面布置某新建公路 K2+345--K2+379 路段采用浆砌片石重力式挡土墙。

(2)挡土墙横断面布置,拟定断面尺寸1、挡土墙的正面图锥坡伸缩或沉降缝路堤护栏护堑泄水孔2、挡土墙的平面图1:51:0.251:1.5B =8.5mb =3mb 1H =8mh dl da =2m1:0.25(3)主动土压力计算1. 车辆荷载换算当m 2≤H 时,a KP q 0.20=;当m H 10≥时,a KP q 10= 由直线内插法得:H=8m 时,()a KP q 5.1220201021028=+-⨯⎪⎭⎫⎝⎛--= 换算均布土层厚度:mr q h 7.0185.120===2.主动土压力计算(假设破裂面交于荷载中部)(1)破裂角θ由︒==︒=︒-=5.1723504.14ϕδϕα,,得: ︒=︒+︒-︒=++=46.385.1704.1435δαϕψ 94.56)82)(694.0282(21))(2(2100=+⨯++=+++=H a h H a A81.18)04.14tan()7.02228(8217.0)5.03(3221tan )22(21)(21000=︒-⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++=αh a H H h d b ab B786.033.046.3846.383546.3800=+︒︒+︒+︒-=+++-=))(())((tg tg ctg tg A B tg tg ctg tg tg ψψϕψθ ︒=17.38θ 验核破裂面位置:堤顶破裂面至墙锺:(H+a)tg θ=7.86m荷载内缘至墙锺:b+Htg )(α-+d+b 3=3+8*0.25+0.5+0.75=6.25m 荷载外缘至墙锺:b+Htg )(α-+d+b 3+b 2=6.25+7=13.25m由于破裂面至墙锺的距离大于荷载内缘至墙锺的距离并且小于荷载外缘至墙锺的距离,所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。

并且直线形仰斜墙背,且墙背倾角α较小,不会出现第二破裂面。

(2)主动土压力系数K 和1K 16.0)tan (tan )sin()cos(=+++=αθψθφθK66.21=+-=αθθtg tg atg b h93.02=+=αθtg tg d h41.4213=--=h h H h51.12)21(2112301=+-+=Hh h Hh Ha K(3)求主动土压力a E 及土压力的作用点mkN 16.13951.116.06418212112=⨯⨯⨯⨯==K K H E a a γmkN 40.8)04.145.17sin(16.139)sin(m kN 91.138)04.145.17cos(16.139)cos(=︒-︒⨯=+==︒-︒⨯=+=δαδαa y a x E E E E2.83m 3)23()(31211023=-+-+=K H H h h h h H a H Z x3.5m5.031=+=+=l b B4.21m25.083.25.3tan =⨯+=-=αx y Z B Z(4)挡土墙抗滑稳定性验算为保证挡土墙抗滑稳定性,应验算在土压力及其他外力作用下,基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。

即:11(0.9)0.9tan Q yQ xG E u G Eγαγ++≥ 式中:G-挡土墙自重2G =kN 55223831=⨯⨯=k V γ,1G =kN 2.9238.05.02=⨯⨯=kV γ,kN 2.5612.955221=+=+=G G GEx,Ey-墙背主动土压力的水平与垂直分力 0α—基底倾斜角 u —基底摩擦系数,取0.4 1Q γ—主动土压力分项系数,取1.4 不等式左边为:736.20602.5619.04.0)40.84.12.5619.0(9.0)9.0(01=︒⨯⨯+⨯⨯+⨯=+E +tg Gtg G y Q αμγ不等式右边为:47.18491.1384.11=⨯=E X Q γ由上述计算结果得:101(0.9)0.9tan Q y Q xG E u G E γαγ++≥成立,因此该挡墙抗滑稳定性满足要求。

(5)抗倾覆稳定性验算要使挡墙抗倾覆满足要求即满足:10.9()0G Q y x x yG Z E Z E Z γ+->25.05.05.05.01=⨯==d G l Z5.05.025.02+⨯=H Z G 1b =5.235.085.025.0=⨯+⨯⨯()mGZ G Z G Z G G G 46.22.5615.255225.02.9)(2211=⨯+⨯=+=04.457)21.491.13883.240.8(4.146.22.5619.0)(9.0111>=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+x x y y Q G Z E Z E GZ γ满足要求。

(6)基底应力及偏心距验算⑴基础底面的压应力 作用于基底的合力偏心距e 为:2B e C=-其中:44.140.82.56121.491.13883.240.846.22.561=+⨯-⨯+⨯=+⨯-⨯+=yyx x y G E G Z E Z E GZ C∴ e=3.5/2-1.44=0.31≤B/6=0.58a yymas KP f B e B E G p 40035.397)5.231.061(5.240.82.561)61(=<=⨯++=++=∴ 基础底面的压应力满足要求。

⑵基底合力偏心距荷载组合为Ⅱ:挡土墙结构自重、土重、土侧压力、汽车荷载引起的土侧压力相组合。

查表可知,坚密的岩石地基的合力偏心距须有4B e ≤,由以上计算可知是满足的。

⑶地基承载力抗力值 须满足 p ≤1.2f式中 p -基底平均压应力(KPa );1010()cos sin (393.6 1.2 1.47.870)cos 0 1.4131.9sin 0193.342.5G Q y Q x G E W E N p ABKPa γγαγα+-+==⨯+⨯+⨯⨯==77.1955.3sin 91.1384.1cos )040.84.12.12.561(00=⨯⨯+-=ααA -基础底面每延米的面积,即基础宽度,B ×1.0(㎡);N -每延米作用于基底的总竖向设计值(KN ); f -地基承载力抗力值(KPa );ak KP h k b k f f 9.439)5.08.0(213)35.3(212400)5.0()3(2211=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γγ式中 f -地基承载应力标准值;k k ,-承载力修正系数;r -基底下持力层上土的天然容重K (;-基础地面以下各土层的加权平均容重K (;b -基础底面宽度小于3m 时取3m ,大于6m 时取6m ; h -基础底面的埋置深度(m)。

显然,p=195.77≤1.2f=1.2×439.9=527.88 ∴ 满足地基承载力的要求。

(7)墙身截面强度验算选取二分之一墙高处进行截面进行验算 (1)强度计算 须满足式中N-设计轴向力(KN ); 96.342)40.84.12762.1(0.1)(110=⨯+⨯⨯=+=Q Q G j N N N Gγγγ其中 r -重要性系数,取1.0;-恒重引起的轴向力(KN ),=3×4×23=276KN ;-主动土压力产生的轴向力(KN ),=8.40KN A -挡土墙构件的计算截面积(㎡),A=3;-材料的极限抗压强度(KPa ),=710;-抗力安全系数,取2.31;k α-轴向力偏心影响系数,75.0)5.358.0(121)5.358.0(2561)(121)(2561282080=+-=+-=Be B e k α56.69131.2710375.096.342=÷⨯⨯=÷≤=k k k j AR KN N γα满足要求。

(2)稳定计算 须满足式中Nj 、;ψ-弯曲平面内的纵向翘曲系数;∵H/B=8/3.5=2.29<10 ∴认为此挡墙是矮墙,取ψ=1。

56.69131.2710375.00.196.342=÷⨯⨯⨯=÷≤=k k k k j AR KN N γαψ 成立。

同理选取另一个截面进行验算:即变阶处,经验算强度与稳定验算均满足。

所以挡墙截面强度满足要求。

(8)挡土墙的伸缩缝与沉降缝设计把伸缩缝和沉降缝结合在一起,统成为变形缝,沿墙长每10米设置变形缝,变形缝全高设置,其宽度取0.02米,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青木板,塞入深度为0.2米。

(9)挡土墙的排水设施设计在墙身上沿墙高和墙长设置泄水孔,其为10cm ⨯20cm 的方孔,具有向墙外倾斜的坡度,间距取为2.5m ,泄水孔的进水侧设反滤层,厚度为0.4m ,在最下排泄水孔的底部设置隔水层,由于处于自然区域4IV 处,泄水量较大,在排水层底部加设纵向渗沟,配合排水层把水排出墙外。

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