重力式擋土墻設計實例P

1、1、某二級公路重力式路肩墻設計資料如下：(1 )墻身構造：墻高5m，墻背仰斜坡度：1 : 0.25 (二14 ° 02 ',)墻身分段長度20m , 其余初始擬采用尺寸如圖4 41示；(2) 土質情況：墻背填土容重 丫 =18N/m 3，摩擦角©=35 °填土與墻背間的摩擦角S=17.5 °地基為巖石地基容許承載力50CdPa,三基地摩擦系數f=0.5 ;(3) 墻身材料：砌體容重 丫 =20N/m 3,砌體容許壓應力500kPa，容許剪應力 t=80kPa o* x葉b1=0.98 hx.二p,Ihi* 虬 » i it 帕O 5 一

2、一H.2. ： 1圖4 41初始擬采用擋土墻尺寸圖2、破裂棱體位置確定：(1) 破裂角()的計算假設破裂面交于荷載圍，則有：=14o0217o3035°=38°28因為90o1 1 1B0ab (b d)h0H (H 2a 2g)tan0 (0 0)h0H(H 2h0) tan1-H (H 2h0)tan211A (a H 2h0)(a H) -H(H 2h。)22根據路堤擋土墻破裂面交于荷載部時破裂角的計算公式：tg ctg tg tg tgtg38°28. ctg35° tg38°28 tg38°28 tg14°020.

3、79451.428 0.7945 0.7945 0.250.729136o5 44(2 )驗算破裂面是否交于荷載圍:破裂契體長度：L0 H tg tg5 0.7291 0.252.4m車輛荷載分布寬度：L Nb N 1 m d 2 1.8 1.3 0.6 3.5m所以L0 L ,即破裂面交于荷載圍，符合假設。3、荷載當量土柱高度計算:墻高5米，按墻高確定附加荷載強度進行計算。按照線性插法，計算附加荷載強度： q=16.25kN/mu q 16.25 h°=0.9m184、土壓力計算1A)=_ a2H 2h。a H1025.0 2 0.905.0171 B0= abb d h°

4、;1hH 2a2h0 tan = 0+0-15.0 5 0 2 0.9 tan14°2222根據路堤擋土墻破裂面交于荷載部土壓力計算公式：4.25EaA0 tancosB0sinoocos 36 5 44351817 0.7291 4.25-49.25KNsin 36 5 4438 28Ex EaCOS49.25cos14o217o3049.14KNEyEa sin49.25sin14o217o302.97KN5、土壓力作用點位置計算：瓦=1+2h°. H 1+2 0.9.5 1.36Zxi 土壓力作用點到墻踵的垂直距離;&土壓力對墻趾力臂計算基地傾斜，土壓力對墻趾

5、力臂：ZX ZX1 h11.89 0.19 1.7mZy b1 Zxtg 0.98 1.7 0.251.41m7、穩(wěn)定性驗算(1) 墻體重量及其作用點位置計算：擋墻按單位長度計算，為方便計算從墻趾處沿水平方向把擋土墻分為兩部分，上部分為 四邊形，下部分為三角形:V1 0 H1 0.98 4.48 4.71mG1 V 1 4.71 20= 94.28 KNZG1 1/2 H1tg b|1.09mV2 1/2 0 h, 0.5 0.98 0.19 0.093mG2 V21 1.86 KNZG2 0.651 b 0.651 0.98 0.64m(2) 抗滑穩(wěn)定性驗算：傾斜基地0.2( 0=1118

6、36 )，驗算公式：11G Q1 Ey Extan 0 Q2 Ep tan 。1.1G Q1Ey tan °Q1 ExQ2EP01.1 96.14 1.42.97 49.14 0.198 00.51.1 96.14 1.4 2.970.198 1.449.14 0105.75 1.4 2.97 9.730.5105.75 4.160.198 68.8014.73 0所以抗滑穩(wěn)定性滿足。(3) 抗傾覆穩(wěn)定性驗算:0.8GZG Q1 EyZx ExZyQ1EpZp 00.8 94.28 1.09 1.86 0.641.42.97 1.7 49.14 1.4106.8 0所以傾覆穩(wěn)定性不足

7、，應采取改進措施以增強抗傾覆穩(wěn)定性。重新擬定bi = 1.10m傾斜基地，土壓力對墻址力臂：ZX =1.7mZy b1-Zxtg1.10 1.7 0.25 1.53mV1 b H11.10 4.815.29mG15.29 20105.82KNZG1 0.5 H1tgd 0.5 4.81tg14°02 1.10 1.15mG20.1045 202.09 KNZg20.651b 0.72m0.8GZgQ1EyZxExZyQ1 EpZp0.8105.821.15 2.090.721.40.5b1H10.5 1.10 0.190.10m02.97 1.7 49.14 1.5300.36 0所

8、以傾覆穩(wěn)定性滿足。8、基地應力和合力偏心矩驗算1 ）合力偏心矩計算M1.2 Me 1.4 MgeN1G G Q1 Ey W COS 0Q1 巳 Sin 0根據前面計上式中彎矩為作用與基底形心的彎矩，所以計算時先要計算對形心的力臂: 算過的對墻趾的力臂，可以計算對形心的力臂。BZG1ZG11.15 0.55 0.6m2BZG2ZG2 0.72 0.55 0.17m2ZXZX 旦tan 0 1.7 0.55 0.198 1.81m2Zy Zy 2 1.53 0.55 0.98mM1.2 Me 1.4 Mge一一N1G GQ1 Ey W COS 0Q1 Ex Sin 0G GQ1Ey W COS 0

9、Q1Ex Sin 01.22.97 0.98 49.14 1.811.4105.82 0.6 2.09 0.17107.91 1.2 1.4 2.97 00.98 1.4 49.14 0.190.096mB仁 4 0.275m所以基底合力偏心矩滿足規(guī)的規(guī)定2）基地應力驗算N1彳P A 16eB144.051.10,6 0.0961 -1.10Pmax 199.53kPaPmin62.38kPapmax 199.53kPa 500kPa所以基底應力滿足要求。9. 截面力計算墻面墻背平行，截面最大應力出現在接近基地處，由基地應力驗算可知偏心矩及基地應 力滿足地基承載力，墻身應力也滿足，驗算力通過，墻頂頂寬1.10m，墻高5m。10. 設計圖紙及工程量（1） 典型斷面如圖4 42所示，立面布置圖4 43所示， 平面布置圖4 44所示（2）擋土墻工程數量見表4 27。工程數量表 表4 27墻咼（單位：m ）斷面尺寸（單位：m )7.5號漿砌片石（單位：m3/ m ）h1HH 1B1b 15.00.195.04.811.101.104.84路肩墻墻