重慶交通大學(xué)擋土墻計(jì)算書

（交通運(yùn)輸）■慶交通大學(xué)

擋土墻計(jì)算書

擋土墻課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

姓名楊仁平

專業(yè)道路工程

學(xué)號(hào)10010414

班級(jí)2010級(jí)4班

擋土墻設(shè)計(jì)說(shuō)明書

設(shè)計(jì)資料

本路段為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路改建工程，路基寬度為12m,設(shè)計(jì)路線起點(diǎn)樁

號(hào)為K5+150,終點(diǎn)樁號(hào)為K5+285。其中平曲線交點(diǎn)樁號(hào)為K5+208.22,轉(zhuǎn)

角為右轉(zhuǎn)87°30115",曲線半徑為60m,緩和曲線長(zhǎng)35m。路線處地表l-2m

為亞粘土覆蓋層，其下為砂巖。

設(shè)計(jì)參數(shù)

t虧工砌體容重:23.000(kN/m3)

垢工之間摩擦系數(shù):0.400

地基土摩擦系數(shù):0.500

砌體種類：片石砌體

砂漿標(biāo)號(hào):7.5

石料強(qiáng)度(MPa):30

擋土墻類型：一般擋土墻

墻后填土內(nèi)摩擦角：35.000(度)

墻后填土粘聚力:42.500(kPa)

墻后填土容重:19.000(kN/m3)

墻背與墻后填土摩擦角：17.500(度)

地基土容重:18.000(kN/m3)

修正后地基土容許承載力：500.000(kPa)

地基土容許承載力提高系數(shù)：

墻底摩擦系數(shù):0.500

地基土類型：天然巖土地基

地基土內(nèi)摩擦角：30.000(度)

設(shè)計(jì)方法與內(nèi)容

1、擬定擋土墻的結(jié)構(gòu)形式及斷面尺寸

2、擬定擋土墻基礎(chǔ)的形式及尺寸

3、車輛荷載換算

4、土壓力計(jì)算

5、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

(1)抗滑穩(wěn)定性

(2)抗傾覆穩(wěn)定性

(3)基底應(yīng)力驗(yàn)算

(4)墻身強(qiáng)度驗(yàn)算

設(shè)計(jì)步驟

(1)進(jìn)行車輛荷載換算；

(2)利用有關(guān)主動(dòng)土壓力計(jì)算的相應(yīng)公式，計(jì)算主動(dòng)土壓力，求出土壓力的

大小、方向及作用點(diǎn)；

(3)設(shè)計(jì)擋土墻截面。

先擬定墻身尺寸，然后進(jìn)行：

a)抗滑穩(wěn)定性計(jì)算；

b)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；

c)基底應(yīng)力驗(yàn)算；

d)截面應(yīng)力驗(yàn)算;

e)擋土墻截面尺寸的調(diào)整與選取(注:擋土墻截面尺寸要滿足計(jì)算荷載及驗(yàn)

算荷載的各項(xiàng)要求)。

(4)畫出選用的擋土墻平面、橫斷面圖、縱斷面圖，整理計(jì)算書等有關(guān)設(shè)

計(jì)文件。

主要參考文獻(xiàn)

交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院公路設(shè)計(jì)手冊(cè)《路基》第二版。人民交通出版社。

何兆益、楊錫武《路基路面工程》，人民交通出版社。

中華人民共和國(guó)行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，人民交通出版社。

中華人民共和國(guó)行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，人民交通出版社。

中華人民共和國(guó)行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》，人民交通出版社。

擋土墻驗(yàn)算［執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：公路］

計(jì)算項(xiàng)目：衡重式擋土墻1

原始條件:

墻身尺寸:

墻身總高:15.000(m)

上墻高:6.000(m)

墻頂寬:0.800(m)

臺(tái)寬:0.800(m)

面坡傾斜坡度：1:0.080

上墻背坡傾斜坡度：1:0.300

下墻背坡傾斜坡度：上-0.200

采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階：

墻趾臺(tái)階bl:0.800(m)

墻趾臺(tái)階hl:0.400(m)

墻趾臺(tái)階與墻面坡坡度相同

墻底傾斜坡率:0.100:1

墻踵臺(tái)階b3:1.000(m)

墻踵臺(tái)階h3:0.600(m)

下墻土壓力計(jì)算方法：力多邊形法

物理參數(shù)：

壇工砌體容重:23.000(kN/m3)

坊工之間摩擦系數(shù):0.400

地基土摩擦系數(shù):0.500

砌體種類：片石砌體

砂漿標(biāo)號(hào):7.5

石料強(qiáng)度(MPa):30

擋土墻類型：一般擋土墻

墻后填土內(nèi)摩擦角:35.000(度)

墻后填土粘聚力：30.000(kPa)

墻后填土容重:19.000(kN/m3)

墻背與墻后填土摩擦角：17.500(度)

地基土容重：18.000(kN/m3)

修正后地基土容許承載力：500.000(kPa)

地基土容許承載力提高系數(shù)：

墻趾值提高系數(shù):1.200

墻踵值提高系數(shù)：1.300

平均值提高系數(shù)：1.000

墻底摩擦系數(shù):0.500

地基土類型：土質(zhì)地基

地基土內(nèi)摩擦角:30.000(度)

坡線土柱：

坡面線段數(shù)：1

折線序號(hào)水平投影長(zhǎng)(m)豎向投影長(zhǎng)(m)換算土柱數(shù)

112.0000.0001

第1個(gè)：定位距離0.750(m)公路-I級(jí)

地面橫坡角度：10.000(度)

墻頂標(biāo)局：0.000(m)

擋墻分段長(zhǎng)度：10.000(m)

第1種情況：組合1

組合系數(shù)1.000

L擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

2.填土重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

3.填土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

4.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

［土壓力計(jì)算］計(jì)算高度為15.353(m)處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力

計(jì)算上墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=0.000(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=2.600(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.0000.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.0000.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.0000.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.0000.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.0000.000

布置寬度B0=2.600(m)分布長(zhǎng)度L0=16.464(m)荷載值SG=275.000(kN)

換算土柱高度hO=0.338(m)

按假想墻背計(jì)算得到：

第1破裂角：0.000(?

Ea=0.000Ex=0.000Ey=O.OOO(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在

計(jì)算下墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=32.141(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=10.375(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.00015.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.00060.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.00060.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.00070.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.00070.000

第2列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

014.3500.30015.00015.000

026.1500.30015.00015.000

034.3500.60060.00060.000

046.1500.60060.00060.000

054.3500.60060.00060.000

066.1500.60060.00060.000

074.3500.60070.00070.000

086.1500.60070.00070.000

094.3500.60070.00070.000

106.1500.60070.00070.000

第3列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

017.4500.30015.00015.000

029.2500.30015.00015.000

037.4500.60060.00060.000

049.2500.60060.00060.000

057.4500.60060.00060.000

069.2500.60060.00060.000

077.4500.60070.00070.000

089.2500.60070.00070.000

097.4500.60070.00070.000

109.2500.60070.00070.000

第4列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

0110.5500.30015.0000.000

0212.3500.30015.0000.000

0310.5500.60060.00012.548

0412.3500.60060.0000.000

0510.5500.60060.00012.548

0612.3500.60060.0000.000

0710.5500.60070.00014.640

0812.3500.60070.0000.000

0910.5500.60070.00014.640

1012.3500.60070.0000.000

布置寬度B0=10.375(m)分布長(zhǎng)度L0=20.000(m)荷載值SG=1704.377(kN)

換算土柱高度hO=0.432(m)

按力多邊形法計(jì)算得到：

破裂角：32.164(度)

Ea=-22.583Ex=-22.452Ey=-2.435(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

墻身截面積=43.770(m2)重量=1006.708kN

衡重臺(tái)上填料重=45.600(kN)重心坐標(biāo)(2.267,-4000)(相對(duì)于墻面坡上角點(diǎn))

(-)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算

基底摩擦系數(shù)=0.500

采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動(dòng)穩(wěn)定性，計(jì)算過(guò)程如下：

基底傾斜角度=5.711(度)

Wn=1047.086(kN)En=-4.657(kN)Wt=104.709(kN)Et=-22.098(kN)

滑移力=-126.807(kN)抗滑力=521.214(kN)

滑移驗(yàn)算滿足:Kc=52121436.000>1.300

滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算：

滑動(dòng)穩(wěn)定方程滿足：方程值=714.392(kN)>0.0

地基土摩擦系數(shù)=0.500

地基土層水平向：滑移力=-22.452(kN)抗滑力=534.962(kN)

地基土層水平向：滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=53496188.000>1.300

(二)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

相對(duì)于墻趾，墻身重力的力臂Zw=2.854(m)

相對(duì)于墻趾，上墻Ey的力臂Zx=5.400(m)

相對(duì)于墻趾，上墻Ex的力臂Zy=9.000(m)

相對(duì)于墻趾，下墻Ey的力臂Zx3=3.529(m)

相對(duì)于墻趾，下墻Ex的力臂Zy3=-0.353(m)

驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性

傾覆力矩=7.924(kN-m)抗傾覆力矩=3059.189(kN-m)

傾覆驗(yàn)算滿足:K0=386.057>1.500

傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算：

傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=2437.708(kN-m)>0.0

(三)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算

基礎(chǔ)為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力

取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距

作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=1042.429(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=305L264(kN-m)

基礎(chǔ)底面寬度B=4.744(m)偏心距e=-0.555(m)

基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn=2.927(m)

基底壓應(yīng)力：趾部=65.402踵部=374.113(kPa)

最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=65.402/374.113=0.175

作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足：e=-0.555<=0.167*4.744=0.791(m)

墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=65.402<=600.000(kPa)

墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=374.113<=650.000(kPa)

地基平均承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=219.757<=500.000(kPa)

(四)基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算

基礎(chǔ)為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算

(五)上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算

上墻重力Ws=267.720(kN)

上墻墻背處的Ex=0.000(kN)

上墻墻背處的Ey=0.000(kN)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=1.275(m)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.000(m)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=3.080(m)

［容許應(yīng)力法］:

法向應(yīng)力檢算：

相對(duì)于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=1.275(m)

截面寬度B=3.080(m)偏心距el=0.265(m)

截面上偏心距驗(yàn)算滿足:el=0.265<=0.250*3.080=0.770(m)

截面上壓應(yīng)力：面坡=131.855背坡=41.989(kPa)

壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=131.855<=1000.000(kPa)

切向應(yīng)力檢算：

剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=-34.769<=90.000(kPa)

斜截面剪應(yīng)力檢算

斜剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=5.513<=90.000(kPa)

［極限狀態(tài)法］:

重要性系數(shù)?0=1.000

驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=267.720(kN)

軸心力偏心影響系數(shù)含=0.918

擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=3.080(m2)

材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=1600.000(kPa)

坊工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)相=2.310

偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)演=0.992

計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：

強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=267.720<=1958.848(kN)

計(jì)算穩(wěn)定時(shí)：

穩(wěn)定驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=267.720<=1943.665(kN)

(六)墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算

驗(yàn)算截面以上,墻身截面積=42.656(m2)重量=981.088kN

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.846(m)

［容許應(yīng)力法］:

法向應(yīng)力檢算：

作用于截面總豎向力=1024.253(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=2970.818(kN-m)

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.900(m)

截面寬度B=4.720(m)偏心距el=-0.540(m)

截面上偏心距驗(yàn)算滿足:el=-0.540<=0.250*4.720=1.180(m)

截面上壓應(yīng)力：面坡=67.913背坡=366.093(kPa)

壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=366.093<=1000.000(kPa)

切向應(yīng)力檢算：

剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=-91.558<=90.000(kPa)

［極限狀態(tài)法］:

重要性系數(shù)?0=1.000

驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=1024.253(kN)

軸心力偏心影響系數(shù)含=0.864

擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=4.720(m2)

材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=1600.000(kPa)

培工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)相=2.310

偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)演=0.951

計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：

強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=1024.253<=2824.782(kN)

計(jì)算穩(wěn)定時(shí):

穩(wěn)定驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=1024.253<=2686.151(kN)

(七)臺(tái)頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算

［土壓力計(jì)算］計(jì)算高度為14.600(m)處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力

計(jì)算上墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=0.000(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=2.600(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車：

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.0000.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.0000.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.0000.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.0000.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.0000.000

布置寬度B0=2.600(m)分布長(zhǎng)度L0=16.464(m)荷載值SG=275.000(kN)

換算土柱高度hO=0.338(m)

按假想墻背計(jì)算得到：

第1破裂角：0.000(度)

Ea=0.000Ex=0.000Ey=O.OOO(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在

計(jì)算下墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=31.994(@

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=10.001(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車：

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.00015.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.00060.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.00060.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.00070.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.00070.000

第2列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

014.3500.30015.00015.000

026.1500.30015.00015.000

034.3500.60060.00060.000

046.1500.60060.00060.000

054.3500.60060.00060.000

066.1500.60060.00060.000

074.3500.60070.00070.000

086.1500.60070.00070.000

094.3500.60070.00070.000

106.1500.60070.00070.000

第3列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

017.4500.30015.00015.000

029.2500.30015.00015.000

037.4500.60060.00060.000

049.2500.60060.00060.000

057.4500.60060.00060.000

069.2500.60060.00060.000

077.4500.60070.00070.000

089.2500.60070.00070.000

097.4500.60070.00070.000

109.2500.60070.00070.000

布置寬度B0=10.001(m)分布長(zhǎng)度L0=20.000(m)荷載值SG=1650.000(kN)

換算土柱高度hO=0.434(m)

按力多邊形法計(jì)算得到：

破裂角：32.009(度)

Ea=-37.935Ex=-37.714Ey=-4.090(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

［強(qiáng)度驗(yàn)算］

驗(yàn)算截面以上，墻身截面積=40.774(m2)重量=937.811kN

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.869(m)

［容許應(yīng)力法］:

法向應(yīng)力檢算：

作用于截面總豎向力=979.321(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=2052.051(kN-m)

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.095(m)

截面寬度B=3.888(m)偏心距el=-0.151(m)

截面上偏心距驗(yàn)算滿足:el=-0.151<=0.250*3.888=0.972(m)

截面上壓應(yīng)力：面坡=193.040背坡=310.726(kPa)

壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=310.726<=1000.000(kPa)

切向應(yīng)力檢算：

剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足計(jì)算值=-110.453<=90.000(kPa)

［極限狀態(tài)法］:

重要性系數(shù)?0=1.000

驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=979.321(kN)

軸心力偏心影響系數(shù)含=0.982

擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=3.888(m2)

材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=1600.000(kPa)

坊工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)相=2.310

偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)■=0.935

計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：

強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=979.321<=2644.873(kN)

計(jì)算穩(wěn)定時(shí)：

穩(wěn)定驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=979.321<=2473.252(kN)

第2種情況：組合2

組合系數(shù)1.000

L擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

2.填土重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

3.填土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

4.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000V

［土壓力計(jì)算］計(jì)算高度為15.353(m)處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力

計(jì)算上墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=0.000(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=2.600(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.0000.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.0000.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.0000.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.0000.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.0000.000

布置寬度B0=2.600(m)分布長(zhǎng)度L0=16.464(m)荷載值SG=275.000(kN)

換算土柱高度hO=0.338(m)

按假想墻背計(jì)算得到：

第1破裂角：0.000(度)

Ea=0.000Ex=0.000Ey=O.OOO(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在

計(jì)算下墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=32.141(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=10.375(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車：

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.00015.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.00060.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.00060.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.00070.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.00070.000

第2列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

014.3500.30015.00015.000

026.1500.30015.00015.000

034.3500.60060.00060.000

046.1500.60060.00060.000

054.3500.60060.00060.000

066.1500.60060.00060.000

074.3500.60070.00070.000

086.1500.60070.00070.000

094.3500.60070.00070.000

106.1500.60070.00070.000

第3列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

017.4500.30015.00015.000

029.2500.30015.00015.000

037.4500.60060.00060.000

049.2500.60060.00060.000

057.4500.60060.00060.000

069.2500.60060.00060.000

077.4500.60070.00070.000

089.2500.60070.00070.000

097.4500.60070.00070.000

109.2500.60070.00070.000

第4列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

0110.5500.30015.0000.000

0212.3500.30015.0000.000

0310.5500.60060.00012.548

0412.3500.60060.0000.000

0510.5500.60060.00012.548

0612.3500.60060.0000.000

0710.5500.60070.00014.640

0812.3500.60070.0000.000

0910.5500.60070.00014.640

1012.3500.60070.0000.000

布置寬度B0=10.375(m)分布長(zhǎng)度L0=20.000(m)荷載值SG=1704.377(kN)

換算土柱高度hO=0.432(m)

按力多邊形法計(jì)算得到：

破裂角：32.164(度)

Ea=-22.583Ex=-22.452Ey=-2.435(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

墻身截面積=43.770(m2)重量=1006.708kN

衡重臺(tái)上填料重=45.600(kN)重心坐標(biāo)(2.267,-4000)(相對(duì)于墻面坡上角點(diǎn))

(-)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算

基底摩擦系數(shù)=0.500

采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動(dòng)穩(wěn)定性，計(jì)算過(guò)程如下：

基底傾斜角度=5.711(度)

Wn=1047.086(kN)En=-4.657(kN)Wt=104.709(kN)Et=-22.098(kN)

滑移力=-126.807(kN)抗滑力=521.214(kN)

滑移驗(yàn)算滿足:Kc=52121436.000>1.300

滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算：

滑動(dòng)穩(wěn)定方程滿足：方程值=714.392(kN)>0.0

地基土摩擦系數(shù)=0.500

地基土層水平向：滑移力=-22.452(kN)抗滑力=534.962(kN)

地基土層水平向：滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=53496188.000>1.300

(二)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

相對(duì)于墻趾，墻身重力的力臂Zw=2.854(m)

相對(duì)于墻趾，上墻Ey的力臂Zx=5.400(m)

相對(duì)于墻趾，上墻Ex的力臂Zy=9.000(m)

相對(duì)于墻趾，下墻Ey的力臂Zx3=3.529(m)

相對(duì)于墻趾，下墻Ex的力臂Zy3=-0.353(m)

驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性

傾覆力矩=7.924(kN-m)抗傾覆力矩=3059.189(kN-m)

傾覆驗(yàn)算滿足:K0=386.057>1.500

傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算：

傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=2437.708(kN-m)>0.0

(三)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算

基礎(chǔ)為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力

取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距

作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=1042.429(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=305L264(kN-m)

基礎(chǔ)底面寬度B=4.744(m)偏心距e=-0.555(m)

基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn=2.927(m)

基底壓應(yīng)力：趾部=65.402踵部=374.113(kPa)

最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=65.402/374.113=0.175

作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足：e=-0.555<=0.167*4.744=0.791(m)

墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=65.402<=600.000(kPa)

墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=374.113<=650.000(kPa)

地基平均承載力驗(yàn)算滿足：壓應(yīng)力=219.757<=500.000(kPa)

(四)基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算

基礎(chǔ)為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算

(五)上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算

上墻重力Ws=267.720(kN)

上墻墻背處的Ex=0.000(kN)

上墻墻背處的Ey=0.000(kN)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=1.275(m)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.000(m)

相對(duì)于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=3.080(m)

［容許應(yīng)力法］:

法向應(yīng)力檢算：

相對(duì)于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=1.275(m)

截面寬度B=3.080(m)偏心距el=0.265(m)

截面上偏心距驗(yàn)算滿足:el=0.265<=0.250*3.080=0.770(m)

截面上壓應(yīng)力：面坡=131.855背坡=41.989(kPa)

壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=131.855<=1000.000(kPa)

切向應(yīng)力檢算：

剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=-34.769<=90.000(kPa)

斜截面剪應(yīng)力檢算

斜剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=5.513<=90.000(kPa)

［極限狀態(tài)法］:

重要性系數(shù)?0=1.000

驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=267.720(kN)

軸心力偏心影響系數(shù)含=0.918

擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=3.080(m2)

材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=1600.000(kPa)

坊工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)相=2.310

偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)演=0.992

計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：

強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=267.720<=1958.848(kN)

計(jì)算穩(wěn)定時(shí)：

穩(wěn)定驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=267.720<=1943.665(kN)

(六)墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算

驗(yàn)算截面以上,墻身截面積=42.656(m2)重量=981.088kN

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.846(m)

［容許應(yīng)力法］:

法向應(yīng)力檢算：

作用于截面總豎向力=1024.253(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=2970.818(kN-m)

相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.900(m)

截面寬度B=4.720(m)偏心距el=-0.540(m)

截面上偏心距驗(yàn)算滿足:el=-0.540<=0.250*4.720=1.180(m)

截面上壓應(yīng)力：面坡=67.913背坡=366.093(kPa)

壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=366.093<=1000.000(kPa)

切向應(yīng)力檢算：

剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=-91.558<=90.000(kPa)

［極限狀態(tài)法］:

重要性系數(shù)?0=1.000

驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=1024.253(kN)

軸心力偏心影響系數(shù)含=0.864

擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=4.720(m2)

材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=1600.000(kPa)

培工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)相=2.310

偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)演=0.951

計(jì)算強(qiáng)度時(shí):

強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=1024.253<=2824.782(kN)

計(jì)算穩(wěn)定時(shí)：

穩(wěn)定驗(yàn)算滿足：計(jì)算值=1024.253<=2686.151(kN)

(七)臺(tái)頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算

［土壓力計(jì)算］計(jì)算高度為14.600(m)處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力

計(jì)算上墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=0.000(度)

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=2.600(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：

第1列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.0000.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.0000.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.0000.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.0000.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.0000.000

布置寬度B0=2.600(m)分布長(zhǎng)度L0=16.464(m)荷載值SG=275.000(kN)

換算土柱高度hO=0.338(m)

按假想墻背計(jì)算得到：

第1破裂角：0.000(度)

Ea=0.000Ex=0.000Ey=O.OOO(kN)作用點(diǎn)高度Zy=0.000(m)

因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在

計(jì)算下墻土壓力

無(wú)荷載時(shí)的破裂角=31.994(@

公路-I級(jí)

路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.750(m)安全距離=0.500(m)

單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)

經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛4列

布置寬度=10.001(m)

布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:

第1列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

011.2500.30015.00015.000

023.0500.30015.00015.000

031.2500.60060.00060.000

043.0500.60060.00060.000

051.2500.60060.00060.000

063.0500.60060.00060.000

071.2500.60070.00070.000

083.0500.60070.00070.000

091.2500.60070.00070.000

103.0500.60070.00070.000

第2列車:

中點(diǎn)距全部破裂體

輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)

014.3500.30015.00015.000

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