悬臂式挡土墙设计讲解

1、精品文档悬臂式挡土墙工程实例成都市三环路与铁路立交工程设计路段为 K23+385.728 K23+486.726右幅快车道；已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值=150kpa,墙身设32, q=10KN/mi填土标准重度 =18KN/m填土表面均布荷载计高度H=4m ,底板与地基摩擦系数f=0.3,=35墙身采用C20混凝填土内摩擦角土，HRB335IW筋。一、 截面选择选择悬臂式挡土墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示lH=400mm, H=H-H3600mm, HH=810mm,b=250mm 据规范要求0i2i=_ 10B=0.8H=320Omm地面活荷载q的作用，采用换算立

2、柱高：q105 H 0.550r189B 的初步估算：30.05=470mm810) (H B 25022K Ex1.43 48.78 cm=2230m0.47 B B 一23 r0.3 (4 0.55) 1.05) HH+f(180 B=B-B-B=3200-2230-470=500mm231E0iaA82.71KpaA5D20.27kp 4c22.22kp 50223473200=7i.54kp min=97.45kp=102.91kpa=108.72kpamax图1悬臂式支挡结构计算图(单位：mm)二、荷载计算1.土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算：2

3、45 K tan0.271 - 2 50.271=2.71 kpaH0*Ka=18 地面处水平压力：=-95kpa (+3.6)0.271=20.27=18+H=Bt臂底点水平压力：(H。)Ka 2-9)Ka(Ho + H+ H= c底板点水平压力：1 2 c50.271=22.22 kpa=18+3.6+0.4)(9.土压力及合力作用点位置：Ea= H=2.71 3.6=9.76 KN/m ;12 a h + H=2.2 m Za= 211 21120.27-2.71 ) 3.6=31.61 KN/包 )Ea=( - H= ( 2AL 221=1.6 m+ HZa=H21 2 _ 311 4

4、=39.02 KN/m ; (= - ) H= (22.22-2.71)Ea3ac_ _ 221=1.333 m + H) Za= (H321 _ 32.竖向荷载计算(1)立臂自重力钢筋混凝土标准容重丫 =25kN/m3,其自重力k .470.25 0G=(3.6+0.81)25=39.69 KN/m1k22(0.22+0.125)0.25 4.41=0.5+0.22 4.41 0.5 0.22 Xi_34.41)0.22 4.41+0.25(0.5 =0.7844 m学资学习网(2)底板自重力 25=32 KN/m 0.4 k=(0.5+0.47+2.23)G 23.2=1.6 m =X2

5、2 (3)地面均布活载及填土的自重力Gk=(q+y H)B=(10+18 3.6)2.23=166.81 KN/m3i 2 2.23=2.085m X=0.5+0.47+ 32 三、抗倾覆稳定验算.稳定力矩x Gx GxM G31 k2k2xkk31 =39.69 0.7844+32 1.6+166.81 2.085 =430.13 KN*m/m倾覆力矩Mq=Ea1*Za1+Ea3*Za3=9.67 2.2+39.02 1.333=73.49 KN*m/mM430.13 故稳定 xk.51 5.85K0M73.49qk 四、抗滑稳定验算竖向力之和G= Gi=39.69+32+166.81=23

6、8.50 KN/m kk 抗滑力Ff=Gk*f=238.500.3=71.55 KN/m滑移力E= Ea1+ Ea3=9.76+39.02=48.78 KN/mGf71.55故稳定k1.31.47 KcE48.78五、地基承载力验算r = 1.30地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载；土荷1err ,先计算总竖向力。基础底面偏心距=1.20载=；自重1.20 032到墙趾的距离：M M hv e0GkM=1.3Ea1*Za1+1.Ea3*Za3=1.3 9.76 2.2+1.2 39.021.333He=90.33 KN/m0G=1.2 (39.69+32+183.6 2.23 2.0

7、85) k =288.42 KN/mMv=1.2 (39.69 0.7844+32 1.6+18 3.6 2.23 2.085)+1.3(10 2.23 2.085)=520.79 KN*m/m90.33520.79 二偏心、品巨=1.49 m 288.423.2BB-1.49=0.11 m =-e=0.53 m 262 地基压力 Gk6e288.420.11 (1+6 )=108.72 kpa = =)(1+max 一 3.2BB3.2 O288.42Gk6e0.11=)=71.54 kpa (1-6 =) ”3.2BB3.2 O=108.72 =150 kpa max故地基承载力满足要求.

8、六、结构设计立臂与底板均采用 C20混凝土和HRB33软钢筋，fff tk=1.54 Mpa,=cd 9.2 Mpa , 1.06 Mpa 查表得 td 1 ,ff E 4sd=280 Mpq c=2.5510 Mpa,sd= 280 MpsE 5 Mpa 2=x 10s臂设计底截面设计弯矩立)1(.3.63.6+1.2 31.61M=1.3 9.76 =68.36 KN*m/m23 标准弯矩3.63.6+31.61Mk=9.76 =55.50 KN*m/m 一 一 23 有效高度h =250-30=220 mm 0f f bsd*As 得由 *X=cd*280 As=0.03AsX= (9.

9、2 1000)其中混凝土保护层厚度 C=30 mmX f ) M=sd* As*(250-3022S-220 As+244143=0 代入化简得： 0.0152 M，即 As=13257 mmAs=1217nm(舍)2 钢筋，As=1219m趣16165裂缝验算AA1219= ss =0.01 0.0098，取tststsA0.5 1000 250Atsts6M1055.50 k 238Mpask0.87hA0.87 220 1219s00.65f0.65 1.54 tk 1.101.100.68 0.01 238sm最大裂缝宽度a 2.10,c 30mm,d 16mm cqcrd cq sk

10、0.08c a w1.9 crmax Esst16238 mm 0.20 0.08 w0.31mm 2.1 0.68 1.9 30 max50.01 210 2As=1609 mmffi筋，1612坏满足，改用1609 0.013 ts0.5 100 250610 55.50 Mpa180 sk0.87 220 16090.65 1.54 0.67 1.10 0.013 180180161.9 30 0.08 0.19mm 0.20mmw 2.1 0.67max50.0132 10故裂缝宽度满足要求墙踵板根部D点设计弯矩：2.232.232.23 25 1.2 18 2.23 3.60.42.

11、231.2 10 2.23 1.30Md222 2.2312.23 71.54 2.23 (97.45 71.54) 2.2356.15kN m -223墙趾板根部B点设计弯矩：0.50.512 1.2 102.91 0.5 (108.72 102.91) 0.5 M 0.5 0.4 250.2 一B2223mkN 12.10标准弯矩计算，由前面计算可知，标 准荷载作用时：M M430.13 73.49 qkskm1.495 e 238.50GkB3.2m0.1051.495 e e。22此时地基压力：G6e230.506 0.105 0kkpa89.20)(1 (1 maxBB3.23.2G

12、6e230.506 0.105min q) (1 )(159.86kpa3.23.2BB. 2.232.232.23 18 2.23 3.6 10 2.23 M 2.23 0.4 25d22212.23(97.45 71.54) 2.23 11.50kN m23 墙踵板强度设计：h=400-30=370 mm,b=1000 mm C=30 mm 有效高度混凝土保护层 厚度0同理受压区高度X=0.03AsX f ) sd* As*(370-M = D22S-370As+200536=0 代入化简得：0.015 A22As=567 mm (舍解得 As=24100 mm)As=808 mmfW筋，

13、取 12140 -裂缝验算：A808 s=0.01. 0.004，取tstsA0.5 1000 400ts6M10 55.50kpaM 213sk0.87hA0.87 370 808s00.65f0.65 1.54tk0.63 1.101.100.01 213s* 最大裂缝宽度21312 mm0.2mm 0.082.10 0.630.22 1.9 30 wmax50.011022As=870 mm12130筋，取 _ A870 s=0.01. 0.004，取 一 tstsA0.5 1000 400ts6M10 55.50 kpa198Msk0.87hA870 370 0.87s。 f0.651.540.65 tk0.59 1.10 1.10198 0.01skts12198 m