重力式擋土墻計(jì)算書課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)樣本

擋土墻設(shè)計(jì)闡明書一、設(shè)計(jì)內(nèi)容1．依照所給設(shè)計(jì)資料分析擬定擋土墻位置和類型；2．進(jìn)行擋土墻構(gòu)造設(shè)計(jì)；3.進(jìn)行擋土墻穩(wěn)定性分析；4.擋土墻排水設(shè)計(jì)；5.對(duì)擋土墻圬工材料及施工提出規(guī)定。二、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)1．依照所給設(shè)計(jì)資料分析擋土墻設(shè)立必要性和可行性本次設(shè)計(jì)漿砌石擋土墻是為防止墻后堆積煤矸石坍滑而修筑，重要承受側(cè)向土壓力墻式建筑物。2．?dāng)M定擋土墻構(gòu)造形式及斷面尺寸給定資料：擋土墻高3.5m，堆渣坡坡比為1:0.5。設(shè)此擋土墻為重力式擋土墻，為增長(zhǎng)擋土墻穩(wěn)定性，設(shè)立水平基底，為以便計(jì)算，擋土墻長(zhǎng)度取單位長(zhǎng)度L=1m。設(shè)墻頂寬為b1=0.5m，墻背坡比為1:0.5，墻面坡比為1:0.2，地基深h=1m，前墻趾寬為0.5m，后墻趾寬為0.5m。則可計(jì)算基底寬B=3.95m,墻身與基底交接除寬b2=2.95m。查閱有關(guān)資料可知：漿砌石重度γ=22kN/m3，煤矸石堆積重度γ煤=12kN/m3~18kN/m3，取15kN/m3，煤矸石內(nèi)摩擦角φ=33°。地基與墻底摩擦系數(shù)，墻背與填土間摩擦角為δ=0.67φ=22.11°。擋土墻草圖3．土壓力計(jì)算計(jì)算擋土墻積極土壓力，一方面要擬定擋土墻積極土壓力系數(shù)Ka，計(jì)算公式如下：①Ea=1/2*γ煤H2Ea②式中：Ea——作用在擋土墻上積極土壓力（kN/m）,其作用點(diǎn)距基底h′（土壓力圖形形心距基底距離）。H——擋土墻墻身高（m）；γ煤——墻后煤矸石堆積重度（kN/m3）；β——擋土墻墻后填土表面坡角（°）ε——擋土墻墻背面與鉛直面夾角（°）φ——擋土墻墻后回填煤矸石內(nèi)摩擦角（°）δ——擋土墻墻后煤矸石對(duì)墻背摩擦角（°）由已知條件可得：γ煤=15kN/m3β=26.5651°ε=26.5651°φ=33°δ=22.11°H=3.5m將有關(guān)數(shù)據(jù)代入①②式中，可得：Ka=0.9914Ea=91.08kN/m則土壓力水平和垂直分力分別為：水平分力Eax=Eacos(ε﹢δ)=91.08×cos(26.5651°+22.11°)=60.1427(kN/m)垂直分力Eay=Easin(ε+δ)=91.08×sin(26.5651°+22.11°)=68.4018(kN/m)積極土壓力作用點(diǎn)距基底距離為：h′=1/3H+h=2.17m則：水平分力Ex距基底左下部豎直距離為2.17m垂直分力Ey距基底左下部水平距離為2.87m擋土墻自重G=γ(b1+b2)×H×1/2×L=22×(0.5+2.95)×3.95×1/2×1=219.725(kN/m)重力力矩計(jì)算：MGⅠ=1/2×0.2H2Lγ×0.97=1/2×0.2×3.52×1×22×0.97=26.0517(kN·m)MGⅡ=b1×H×γ×1.45=0.5×3.5×22×1.45=55.825(kN·m)MGⅢ=1/2×0.5H2γ×2.28=1/2×0.5×3.52×22×2.28=153.840(kN·m)MGⅣ=Bhγ×1.975=3.95×1×22×1.975=171.63(kN·m)MG=MGⅠ+MGⅡ+MGⅢ+MGⅣ=26.0517+55.825+152.840+171.63=407.3437(kN·m)MEx=2.17×Ex=2.17×60.1427=130.5096(kN·m)MEy=2.87×Ey=2.87×68.4018=196.3132(kN·m)則抗傾覆力矩∑My=MG+MEy=407.3437+196.3132=603.6569(kN·m)傾覆力矩∑Mx=MEx=130.5096(kN·m)當(dāng)|e|≤B/6時(shí)Pmax=（Ey+G）(1+6e/B)/(BL)③Pmin=（Ey+G）(1-6e/B)/(BL)④依照資料得e=B/2-Zn其中Zn=(∑My-∑Mx)/(G+Eay)=(603.6069-130.5096)/(219.725+68.4018)=1.642則e=0.333＜B/6將有關(guān)數(shù)據(jù)代入③式與④式中可求得：Pmax=109.8424(kPa)Pmin=36.0478(kPa)Pmax/Pmin≈3符合擋土墻基底應(yīng)力最大值與最小值之比容許值。4、穩(wěn)定性驗(yàn)算--抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算①抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算基底抗滑力與滑動(dòng)力之比稱為抗滑安全系數(shù)Ks。為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其她外力作用下，基底摩擦力抵抗擋土墻滑移能力，在普通狀況下，規(guī)定抗滑安全系數(shù)Ks應(yīng)滿足下式：Ks=(G+Eay)μ/Eax≥1.3代入有關(guān)數(shù)據(jù)可得Ks=2.2＞1.3，可知擋土墻滿足抗滑穩(wěn)定性規(guī)定。②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)Kt。為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，須驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻腳趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆能力，在普通狀況下，規(guī)定抗傾覆安全系數(shù)Kt應(yīng)滿足下式：Kt=∑My/∑Mx≥1.6代入有關(guān)數(shù)據(jù)可得Kt=4.6＞1.3，可知擋土墻滿足抗傾覆穩(wěn)定性規(guī)定。5．擋土墻排水和變形縫設(shè)立為防止地表水滲入墻背填料或地基，因而設(shè)立地面排水溝。在距地面0.3m處設(shè)立一排排水孔，