漿砌片石重力式擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

目錄第一部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二部分路基工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)TOC\o"1-3"\h\u16144一、設(shè)計(jì)資料24824二、斷面尺寸21597三、墻頂以上填土壓力的計(jì)算3191391、車(chē)輛荷載382542、墻背土壓力計(jì)算3309962.1求破裂角4234082.2求主動(dòng)土壓力5173353、墻身截面性質(zhì)計(jì)算669163.2作用于基底以上的重力6271724、墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算7116124.1抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算77344.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算8210035、基底應(yīng)力驗(yàn)算8117396、截面應(yīng)力驗(yàn)算9217856.1對(duì)于墻高處944206.2對(duì)于墻身底部113067、擋土墻排水和變形縫設(shè)置14第三部分路基工程課程設(shè)計(jì)圖紙路基工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、設(shè)計(jì)資料某新建公路K2+345～K2+379路段采用漿砌片石重力式擋土墻，具體設(shè)計(jì)資料如下：1.山區(qū)重丘一般二級(jí)公路，路基寬8.5m，路面寬7.0m。2.設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)—15，驗(yàn)算荷載為掛—803.山坡基礎(chǔ)為中密礫石土，容許承載力為520kPa，基底摩擦系數(shù)為0.4。4.填土邊坡為1:1.5。5.墻背填料的重度為，計(jì)算內(nèi)摩擦角。6.墻體采用50號(hào)漿砌片石，重度為，容許壓應(yīng)力，容許剪應(yīng)力，填料與墻背之間的摩擦角。7.擋土墻橫斷面形式應(yīng)采用墻背俯式、基底為傾斜、有墻趾（墻踵可根據(jù)具體情況設(shè)置）的結(jié)構(gòu)形式。8.初步擬定擋土墻高為4～8m；墻背傾斜角為16°～20°；b=0.8～1.2m。二、斷面尺寸綜合考慮該路段的擋土墻設(shè)計(jì)形式為重力式，初步擬定尺寸如下圖，具體數(shù)據(jù)通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算如下：，，，，，，，，圖1擋土墻截面示意圖三、墻頂以上填土壓力的計(jì)算1．車(chē)輛荷載車(chē)輛荷載作用在擋土墻墻背填土所引起的附加土體側(cè)壓力，換算成等代均布土層厚度計(jì)算。根據(jù)資料，設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)-15級(jí)。所以汽車(chē)荷載的換算柱高h(yuǎn)0為：兩輛車(chē)-15級(jí)的橫向分布寬度B0=7.00m。取一輛標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)的擴(kuò)散長(zhǎng)度：在lB0范圍內(nèi)可能布置的最大車(chē)輪重力為：其中：γ為墻后填土重度為不計(jì)車(chē)輛荷載作用是破裂棱體的寬度。對(duì)于路堤墻，指破裂棱體范圍內(nèi)的路基寬度L為擋土墻的計(jì)算長(zhǎng)度∑Q為布置在范圍的車(chē)輪總重驗(yàn)算荷載為掛車(chē)-80級(jí)：對(duì)于掛車(chē)-80，按在路面寬度內(nèi)居中行駛考慮2.墻背土壓力計(jì)算在擋土墻基礎(chǔ)一般埋深的情況下，擋土墻前的被動(dòng)土壓力可不計(jì)，只計(jì)墻背填土的主動(dòng)土壓力。2.1求破裂角假設(shè)破裂面交于荷載中部，則：破裂角驗(yàn)算假定：破裂面距墻背頂點(diǎn)荷載內(nèi)邊緣距墻背頂點(diǎn)荷載外邊緣距墻背頂點(diǎn)因，故破裂面交于荷載中部，假設(shè)滿足要求。在掛車(chē)荷載時(shí):破裂角故可近似認(rèn)為計(jì)算圖示破裂面與原假定破裂面相符。取。2.2求主動(dòng)土壓力可知?jiǎng)t土壓力的水平和垂直分力分別為：作用位置：對(duì)于掛車(chē)荷載：則土壓力的水平和垂直分力分別為：作用位置：3．墻身截面性質(zhì)計(jì)算3.1截面面積3.2作用于基底以上的重力合力重心到墻趾的垂直距離為：4．墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算4.1抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算圖2擋土墻的抗滑動(dòng)穩(wěn)定為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)滿足下式：式中：為主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)組合為Ⅰ、Ⅱ時(shí)，；當(dāng)組合為Ⅲ時(shí)，。常用荷載組合見(jiàn)下表：常用作用（含荷載）組合表4-1組合作用（或荷載）名稱Ⅰ擋土墻結(jié)構(gòu)重力、墻頂上的有效永久荷載、填土重力、填土側(cè)壓力及其他永久荷載組合Ⅱ組合Ⅰ與基本可變荷載相結(jié)合Ⅲ組合Ⅱ與其他可變荷載、偶然荷載相結(jié)合因?yàn)閯t有（滿足要求）4.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算圖3擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定為保證擋土墻傾覆穩(wěn)定性，應(yīng)滿足下式：可知：則：（滿足要求）5、基底應(yīng)力驗(yàn)算每延米擋土墻總豎向力設(shè)計(jì)值：平均壓應(yīng)力：基底彎矩：基底合力偏心矩：且；可不考慮地基拉應(yīng)力，壓應(yīng)力重新分布如下：；地基能載力抗力值：因?yàn)椋汗驶讘?yīng)力滿足要求。6、截面應(yīng)力驗(yàn)算為保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇1～2個(gè)控制性截面進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算截面，一般可選擇在距墻身底部二分之一墻高和截面急劇變化處6.1對(duì)于墻高處選取墻高處截面進(jìn)行驗(yàn)算。如下圖所示：圖41/2擋土墻截面示意圖（1）強(qiáng)度計(jì)算：墻身截面強(qiáng)度應(yīng)滿足下式：假設(shè)該1/2擋土墻的破裂面交于內(nèi)邊坡，均不變，所以土壓力作用點(diǎn)：該1/2擋土墻的截面積：每延米擋土墻總豎向力設(shè)計(jì)值：故合力偏心矩為：所以按每延米墻長(zhǎng)計(jì)算：因此（滿足要求）（2）穩(wěn)定計(jì)算墻身截面強(qiáng)度應(yīng)滿足下式：因?yàn)槠鲶w砂漿強(qiáng)度等級(jí)為時(shí)，查表有所以縱向翹曲系數(shù)：則（滿足要求）（3）正截面直接受剪時(shí)驗(yàn)算正截面受剪應(yīng)滿足下式正截面剪力受剪截面面積抗剪截面強(qiáng)度摩擦系數(shù)故（滿足要求）6.2對(duì)于墻身底部選取墻身底部處截面進(jìn)行驗(yàn)算。其各部分尺寸如下圖所示：圖5墻身底部擋土墻截面示意圖（1）強(qiáng)度計(jì)算墻身截面強(qiáng)度應(yīng)滿足下式：假設(shè)該墻身底部擋土墻的破裂面交于內(nèi)邊坡，均不變，所以土壓力作用點(diǎn)：該墻身底部擋土墻的截面積：每延米擋土墻總豎向力設(shè)計(jì)值：故合力偏心矩為：所以按每延米墻長(zhǎng)計(jì)算：因此（滿足要求）（2）穩(wěn)定計(jì)算墻身截面強(qiáng)度應(yīng)滿足下式：因?yàn)槠鲶w砂漿強(qiáng)度等級(jí)為時(shí)，查表有所以縱向翹曲系數(shù)：則（滿足要求）（3）正截面直接受剪時(shí)驗(yàn)算正截面受剪應(yīng)滿足下式正截面剪力受剪截面面積抗剪截面強(qiáng)度摩擦系數(shù)故（滿足要求）7、擋土墻排水和變形縫設(shè)置為防止地表水滲入墻背填料或地基，因此設(shè)立地面排水溝。排水溝的橫斷面為梯形，底寬和溝深為0.5，邊坡坡度為，溝底縱坡為。為了迅速排除墻后積水，通常在非干砌的擋土墻身的適當(dāng)高度處設(shè)置2排排水孔。排水孔采用的方孔。上下交錯(cuò)設(shè)置，間距為。為防止因地基不均