重力式擋土墻

1、 擋土墻設計擋土墻設計 設計： 鄭 琦 翟睿智 張沛然 2016.4.6 毛石重力式擋土墻設計一、擋土墻設計任務書 墻背填土與墻前地面高差H=5m，填土表面水平，上有均布荷載20kN/m2，地基承載力特征值200 kN/m2，填土物理參數(shù)分別為： , , ,底板與地基摩擦系數(shù) 。試對該擋墻進行設計。要求：（1）給出計算簡圖，整理出計算書（電子版）；（2）給出詳圖（CAD），含設計施工總說明；（3）做出PPT，對所涉及的擋墻進行講解，內(nèi)容含：計算、設計（圖紙）。分組：第一組：毛石重力式擋土墻設計（2）鄭 琦、翟睿智、張沛然 316.8kN m15kPac 250.5擋土墻形式選擇1、根據(jù)地規(guī)6.

2、7.4重力式擋土墻的有關構造規(guī)定： a、毛石擋土墻的墻頂寬度不宜小于400mm： b、重力式擋土墻的基礎埋置深度，在土質地基中，基礎埋置深度不宜小于0.5m； c、地面平緩時，重力式擋土墻墻面坡度一般采用1:0.201:0.35 d、墻底一般為水平，有時為了滿足抗滑穩(wěn)定性也做成傾斜基底。 擋土墻基礎和埋深 1、一般設為淺基礎，大多擋土墻基礎設置在天然地基上。 2、擋土墻埋深深度應根據(jù)持力層地基土的承載力、凍結因素決定。 3、土質地基一般不小于0.5m，道路工程不小于1m。擋土墻有關構造要求 1、防止地基沉降而引起擋土墻開裂，需設置沉降縫。 2、減小墻身砌體硬化或溫度變化產(chǎn)生的溫度應力或因土壓力

3、產(chǎn)生裂縫，需設計伸縮縫。 3、縫距：10-15m ，縫寬：2-3cm 4、排水措施： 墻后積水十分有害，需設置排水孔。排水孔的直徑不應小于100mm。墻前設置散水或排水溝。 擋土墻填土質量要求 1、應選用抗剪強度高、性質穩(wěn)定、透水性好的粗顆粒材料作為填土材料，例如卵石、礫石、粗砂、中砂等，并且含泥量要小。 2、不宜用粘性土作為填料 3、用粘性土做填料時，應摻入碎石、塊石。六、擋土墻計算 計算內(nèi)容： 1、擋土墻穩(wěn)定性驗算：抗傾覆、抗滑。 2、地基承載力驗算。 七、擋土墻基本幾何尺寸擋土墻材料：毛石混凝土擋土墻容重： =24.8KN/m3，根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范GB-50009-2012擋土墻兩側土

4、體高差: =5000mm擋土墻墻頂寬度： =1000mm擋土墻墻趾深度： =1000mm，即擋土墻基礎埋1000mm擋土墻墻背高度： =6000mm擋土墻墻背傾角： =0擋土墻基底寬度： =2500mm擋土墻墻面傾角：=0.25擋土墻基底傾角： =0毛石0hb1hHnBm0a擋土墻基本幾何尺寸示意圖八、巖土參數(shù)填土容重： =16.8KN/m3主動土壓力系數(shù)： ，待求值土壓力增大系數(shù)： =1.1，根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011基底土摩擦系數(shù)： =0.5地基土承載力: =200KN/m3寬度修正系數(shù): =0，根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011寬度修正系數(shù): =1.5

5、，根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011墻背填土上方均勻荷載： =20KN/m3土壤粘聚力： =15KPa土壤摩擦角： =25akaakfbdqc九、擋土墻自重及重心計算 取單位擋土墻墻長1m，將擋土墻截面分為兩部分，如圖 =24.8(2.5-1)6 =111.6KN =24.816 =148.8KNG=G1+G2=260.4KN G即擋土墻每延米自重 2.截面各部分重心至墻趾的距離 e1=2/3B1 =2/31.5 =1m e2=B1+1/2B2=1.5+1/21=1m全截面重心至墻趾的距離e=（G1e1+G2e2）/G211HBG毛石212HBG毛石 e=（G1e1+G2e2）/

6、G =(111.61+148.82)/260.4 =1.57m 3.擋土墻截面面積 A=(b+B)H/2 =10.5m2十、主動土壓力計算 根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011（以下簡稱地規(guī)）第6.7.3條第1款公式 6.7.3-1 知，欲求主動土壓力需知道等參數(shù) 查地規(guī)知：=1.1 根據(jù)地規(guī)附錄L中ka公式，算得ka=0.158（注：ka的規(guī)范求法公式中包含上部均布荷載因素） 則 Ea=ah2ka =1.116.8620.158 =52.56KNaaakhE221十一、抗滑移穩(wěn)定性驗算 擋土墻自重沿基底法線方向分量 6.7.5-2 Gn=Gcos0 =260.4cos0 =260

7、.4KN 2.擋土墻自重沿基底切向方向分量 6.7.5-3 Gt=Gsin0 =260.4sin0 =0KN0cos GGn0sinGGt 3.主動土壓力沿基底法線方向分量 6.7.5-5 Ean=Eacos（-0-） =52.56cos（90-0-25/2) =11.38KN 4.主動土壓力沿基底切向方向分量 6.7.5-4 Eat=Easin（-0-） =52.56sin（90-0-25/2) =51.31KN )cos(0aanEE)sin(0aatEE 則抗滑移穩(wěn)定系數(shù) 6.7.5-1 Ks=（Gn+Ean）/（Eat-Gt) =(260.4+11.38)0.5/(51.31-0) =

8、2.641.3滿足地規(guī)第6.7.5條第1款要求3 . 1)(tatannGEEG 十二、抗傾覆穩(wěn)定性驗算 1.主動土壓力作用點距墻背底端高度 z=H/3=6/3=2m 2.主動土壓力作用點距墻趾底端高度 zf=z-Btan0=2-2.5tan0=2m 3.擋土墻重心至墻趾的水平距離x0 易知水平距離x0為擋土墻全截面重心至墻趾的距離e 即x0=e=1.57m 4.主動土壓力沿水平方向分量 6.7.5-7 Eax=Easin（-） =52.56sin（90-25/2) =51.31KN )sin(aaxEE 5.主動土壓力沿重力方向分量 6.7.5-8 Eaz=Eacos（-） =52.56co

9、s（90-25/2) =11.38KN 6.主動土壓力作用點至墻趾的水平距離 xf=B=2.5m則抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) 6.7.5-6 Kt=（Gx0+Eazxf）/（Eaxzf) =(260.41.57+11.382.5)/(51.312) =4.261.6滿足地規(guī)第6.7.5條第2款要求)cos(aazEE6 .10faxfazzExEGx十三、地基承載力驗算 1.修正后的地基承載力特征值 因為，基礎地面寬度B=2.5m3m，按照地規(guī)規(guī)定 取b=3 5.2.4則 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =200+1.516.8(1-0.5) =212.6KPa)5 . 0()3(dbff

10、mdbaka 2.作用在基礎底面法線方向的每延米總作用力為： F=Gn+Ean =260.4+11.38=271.78KN 3.軸心荷載總作用時，基礎地面的平均壓力值 Pk=F/B =271.78/2.5 =108.71KN/m2fa=212.6KN/m2 滿足地規(guī)5.2.1條第一款 要求 4.擋土墻自重及土壓力的合力在基礎底面的偏心距 e=x0-(Gxo+Eazxf-Eaxzf)/F =1.57-(260.41.57+11.382.5- 51.312)/271.78 =0.34B/4=0.252.5=0.625m 滿足地規(guī)6.7.5條第4款要求akfp 5.擋土墻自重及土壓力合力在基礎底面產(chǎn)生的偏心力距 M=Fe=271.780.34=92.4KNm 6.偏心荷載作用時，基礎底面的最大壓應力值 因為B/6=2.5/6