擋土墻計算實例

1、擋土墻計算實例擋土墻計算實例一、設(shè)計資料與技術(shù)要求：1、概況：大泉線K3+274到地面K3+480路基左側(cè)侵占河道，為防止水流沖刷路基設(shè)置路肩擋土墻.2、確定基礎(chǔ)埋深：參照原路段設(shè)置漿砌片石護坡，基礎(chǔ)埋深設(shè)置1。5m；基底土質(zhì)取砂類土，基底與基底土的摩擦系數(shù)|1=0.3，地基承載力基本容許值f=370kPa。3、墻背填料：選擇天然砂礫做墻背填料，重度Y=18kN/m3，內(nèi)摩擦角cp=35，墻后土體對墻背的摩擦角 8 二(2/3) 6=23 .4、墻體材料：采用漿砌片石砌筑，采用M7.5號砂漿、MU40號片石，砌石丫二23 KN/M3,軸心抗壓強度設(shè)計值】g =1200KPa，允許剪應力 =90

2、KPa,容許彎拉應力】gi = 140KPa。路基設(shè)計手冊P6045、設(shè)計荷載：公路一級。6、穩(wěn)定系數(shù)：抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc=1.3,抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko=1。5。二、擋土墻的設(shè)計與計算；1、斷面尺寸的擬訂：查該路段路基橫斷面確定最大墻高為6.8m,選擇仰斜式路肩擋土墻，查標準圖確定斷面尺寸，如以下圖所示：第1頁共7頁擋土墻計算實例2、換算等代均布土層厚度力：根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范，h=q，其中q是車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m時，取20KN/m2 ;墻Y高大于10m時，取10KN/m2;墻高在210m之間時，附加荷載強度用直線內(nèi)插法計算，y為墻背填土重度。q = 10 - 6.8 *20 10 +

3、10 = 14kPa10 - 2h0 =- = 14 =0.78kPa0 y 183、計算擋土墻自重并確定其重心的位置A 墻=9。104m3，則每延米擋土墻自重 G = yA 墻 I0 = 23X9.104X1KN = 209。392 KN擋土墻重心位置的確定可用橋通輔助工具里面計算裁面型心的工具來查詢，對于同一種材料的物體來說，形心位置和重心位置重合。墻趾到墻體重心的距離Zg = 1。654 m。4、計算主動土壓力擋土墻計算實例假定破裂面交于荷載內(nèi)，采用路基設(shè)計手冊第二版P557表32-1主動土壓力第二類公式計算：W =中 + 以 + 5 =35 -14 +23 =44A = tan a =

4、 -tan14o = 0。249tan 0-tan w 土 V (cot 9 + tan w )(tan w + Atan 0- tan 44 土 x, (cot 35 + tan44。an 44 根據(jù)函數(shù)運算法則得04836 . 48在圖上畫出破裂面，可以看出破裂面交于荷載內(nèi)，顧假設(shè)成立.K- tan 44 土 x, (cot 35 + tan44。an 44 根據(jù)函數(shù)運算法則得04836 . 48在圖上畫出破裂面，可以看出破裂面交于荷載內(nèi)，顧假設(shè)成立.Kaacos 0 + 甲tan 0 + tan a = co %48 * 纂 tan 36. 48 + tan- 14sin 0 + wsi

5、n 36. 48 + 44=0.158=1 + 也=i + 2 x 0.78H6. 8二1。 229=1 yH2KaK1 = 1 x 18 x 6. 82 x 0. 158 x 1. 229 = 80。811kN2，2=Ea cos(a + 5) = 80.811 x cos(-14 + 23) =79.816 kN=Ea sin(a + 5) = 80. 811 x sin(-14 + 23) =12。 642 kNHh06.8u0.78 + = + 2。47833K 133 x 1.229因為基底為傾斜Zy = Zy + 0. 295 =2.4780。295=2。183擋土墻計算實例Z x

6、 = B - Z y tan a = 1.476 - 2. 183 x tan- 14 = 2.020m設(shè)計中一般不考慮被動土壓力以保守.5、抗滑穩(wěn)定性驗算：參數(shù)選?。褐鲃油翂毫ο禂?shù)Yqi=1。4穩(wěn)定方程1. 1G + yQx(Ey + Ex tan 以o)旦 + (1. 1G + yQ?Ey ) tan 以o yQ1Ex + yQ?Ep=1. 1 x 209.387 + 1.4 x (12.642 + 79. 816 x tan 11. 3。)x 0.3+ (1. 1 x 209. 387 + 1.4 x 12. 642) x tanll. 3。- 1. 4 x 79. 816=18.92

7、0故滿足要求穩(wěn)定系數(shù)K G + Ey + (Ex - Ep) tan 以 jlx + EpcEX - (G + Ey) tan 以0_ (209. 387 + 12. 642 + 79.816 x tanll. 3) x 0.3=79. 816 (209. 387 + 12. 642) x tanll. 3=2。011.3故滿足要求所以抗滑穩(wěn)定性滿足要求6、抗傾覆穩(wěn)定性驗算(1)穩(wěn)定方程0. 8GZG + yQi( Ey Z x - EX ZY) + yQ2Ep Z p=0. 8 x 209. 387 x 1.654 + 1.4 x (12. 642 x 2. 020 - 79. 816 x

8、2. 183)=68. 879 0滿足(2)穩(wěn)定系數(shù)K G x ZG + EY x ZY209. 387 x 1. 654 + 12. 642 x 2. 020_ 2 134 K = 150 EX x Z X79.816 x 2. 183一 . - o.抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求.擋土墻計算實例7、基底壓應力及合力偏心距驗算擋土墻計算實例因為基地是傾斜的所以B B G x Z G + Ey x Z x - E X x Z ye = Z n 22(G + Ey) cosa0 + EX sina01.505二0。82W e 0-W _ B2- 4.97 1.5 x p = 1.5 x = 1.5 x =

9、 1.5 xA 6 B 6=-0。094b1.505二0。82W e 0-W _ B2- 4.97 1.5 x p = 1.5 x = 1.5 x = 1.5 xA 6 B 6=-0。094b=1 0. 094 I v 6坪5 = 0.251(209.387 + 12.642)x cos 11. 3 + 79.816 x sin 11. 3 x6 x 0. 094)1.5051.505 )=213. 168kPax fl - 0941.505 )=96 95kPab m ax = 213.168(209 387 x fl - 0941.505 )=96 95kPab m ax = 213.16

10、81.505KPa a =370 KPa.L基底合力及合力偏心距滿足要求.三、擋土墻截面墻身驗算我們?nèi)ι淼椎牟妹孢M行驗算，如以下圖示1、土壓力計算假定破裂面交于荷載內(nèi)，采用路基設(shè)計手冊第二版表321主動土壓力第三類公式計算:W =中 + 以 + 5 =35 14 +23 =44A = A = tan a-tan14o = 0。249tan 0 = - tan w 土 / (cot 9 + tan w )(tan w + A)=一 tan 44 土 寸(cot 35。+ tan 44 *an 44 + 0. 249 )=-2 . 671 或 0 . 740根據(jù)函數(shù)運算法則得0 = 69 . 5

11、0 或36 . 48 ,即0 = 36 . 48 擋土墻計算實例.假設(shè)成立，破裂面交于荷載內(nèi)。Kaacos。+ (psin 0 + wtan 0 + tan a = co48 * 纂 tan 36. 48 + tan- 14 =0。158sin 36. 48 + 44+ F8 =1。266.01.X 18 X 6. 02 X 0. 158 X 1.26 = 64。2502kN=Ea cos(a + 5) = 64.502 x cos(-14 + 23) = 63。708kN=Ea sin(a + 5) = 64. 502 x sin(-14 + 23)= 10。090kNH h06.00.78

12、 八，+ - =+ = 2。206 m33K 133 x 1. 26Z x = B - Z y tan a = 1.350 - 2. 206 x tan- 14 = 1.900m2、裁面墻身強度驗算：A 墻=8.1m3,則每延米擋土墻自重 Gi= yA 墻 10 = 23X8.1X1KN = 186.3 KN擋土墻重心位置的確定可用橋通輔助工具里面計算裁面型心的工具來查詢，對于同一種材料的物體來說，形心位置和重心位置重合。墻趾到墻體重心的距離Zgi = 1。425m。(1)、法向應力驗算:eiB 2Gi x ZGi + Ea x Z iy - Eix x Z 1xG + E iy1. 35186. 3 x 1.425