重力式挡土墙课程设计

1、重力式挡土墙课程设计作者姓名许亚楠学号200941201117班级09土木一班学科专业道路工程指导教师潘美萍所在院系建筑工程系提交日期设计任务书一、 设计题目：重力式挡土墙二、 设计目的在熟悉挡土墙设计的基本原理前提下，进行重力式挡土墙设计，掌握重力式挡土墙的设计方法。三、 设计资料：1. 线路资料：建设地点为某一级公路dk23+415.00dk23+520.00段，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取了贴坡式（仰斜式）浆砌片石挡土墙。线路经过的此处是丘陵地区，石材比较丰富，挡土墙在设计过程中应就地选材，结合当地的地形条件，节省工程费用。2. 墙后填土为碎石土，重度，

2、内摩擦角；墙后填土表面为水平，即，其上汽车等代荷载值（分单双号）；地基为砾石类土，承载力特征值；外摩擦角取；墙底与岩土摩擦系数。3. 墙体材料采用mu80片石，m10水泥砂浆，砌体抗压强1.14，砌体重度。4. 挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示： b）单号做图4-1挡土墙参数图（单位：cm）四、 设计内容及要求：1. 根据地质和地形条件设计挡土墙的基础埋深；2. 设计挡土墙的断面形状和尺寸；3. 挡土墙的抗滑动稳定性验算；4. 挡土墙的抗倾覆稳定性验算；5. 挡土墙的基底应力及偏心距验算；6. 挡土墙的墙身截面强度验算；7. 设计挡土墙的排水措施；8. 设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝。备注：

3、计算书需要画出计算过程中所有受力分析图，并按顺序标注图名。 目录重力式挡土墙课程式设计任务书 1第 1 章 设计资料与结构布51.1设计资料51.2结构布置51.3设计概述7第 2 章 主梁内力计算82.1恒载内力计算82.2汽车、人群荷载产生内力计算102.3主梁内力组合17第 3 章 梁配筋设计263.1跨中正截面强度计算263.5正截面斜截面裂缝验算36第 4 章 行车道板配筋设计434.1悬臂板荷载组合434.2悬臂板配筋设计434.3连续板荷载组合444.4连续板配筋设计45第 5 章 人行道板配筋设计47参考文献49附一： 桥梁工程量计算 附二： 桥梁设计图纸计算书正文一、 拟定挡

4、土墙截面尺寸浆砌片石重力式路堤墙（如下图 )墙身尺寸: 墙身高: 5.790(m) 墙顶宽: 1.200(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 24.000(kn/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kpa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kpa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kpa) 材料

5、抗压极限强度: 1.140(mpa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数s: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kpa) 墙后填土容重: 18.000(kn/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 14.000(度) 地基土容重: 24.000(kn/m3) 修正后地基承载力特征值: 750.000(kpa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.600 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算

6、方法: 库仑坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.000 0.000 0.600采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:(1) 滑动稳定性验算基底倾斜角度 = 11.310 (度) wn = 172.087(kn) en = 10.660(kn) wt = 34.417(kn) et = 53.478(kn) 滑移力= 19.060(kn) 抗滑力= 109.648(kn) 滑移验算满足: kc = 5.753 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 106.422(kn) > 0.0 地基土

7、层水平向: 滑移力= 54.530(kn) 抗滑力= 90.179(kn)地基土层水平向: 滑移验算满足: kc2 = 1.654 > 1.300方程值 = 符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定抗滑动稳定系数1： 沿倾斜基底的抗滑动稳定系数，符合本细则的规定抗滑动稳定系数2：沿倾斜基底的抗滑动稳定系数，符合本细则的规定(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 zw = 1.576 (m) 相对于墙趾点，ey的力臂 zx = 1.935 (m)相对于墙趾点，ex的力臂 zy = 1.740 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 94.856(kn-m) 抗倾覆力矩=

8、 276.482(kn-m) 倾覆验算满足: k0 = 2.915 > 1.500 倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值 = 126.316(kn-m) > 0.0倾覆稳定方程应符合：(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 182.747(kn) 作用于墙趾下点的总弯矩=181.626(kn-m) 基础底面宽度 b = 1.457 (m) 偏心距 e = 0.265(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 zn = 0.994(m) 基底压应力: 趾部=0.000

9、踵部=263.137(kpa) 作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=0.265 > 0.167*1.457 = 0.243(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 900.000(kpa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=263.137 <= 975.000(kpa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=125.439 <= 750.000(kpa) 符合偏心距验算要求(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 7.098(m2) 重量 = 170.352 (kn) 相对于验算截面外

10、边缘，墙身重力的力臂 zw = 1.594 (m) 相对于验算截面外边缘，ey的力臂 zx = 1.935 (m)相对于验算截面外边缘，ex的力臂 zy = 1.740 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 170.318(kn) 作用于墙趾下点的总弯矩=176.606(kn-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 zn = 1.037(m) 截面宽度 b = 1.500 (m) 偏心距 e1 = -0.287(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.287 <= 0.250*1.500 = 0.375(m) 截面上压应力: 面坡=-16.769 背坡=

11、243.859(kpa) 压应力验算满足: 计算值= 243.859 <= 2100.000(kpa) 拉应力验算满足: 计算值= 16.769 <= 280.000(kpa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -9.065 <= 110.000(kpa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值nd = 170.318(kn) 轴心力偏心影响系数k = 0.695 挡墙构件的计算截面每沿米面积a = 1.500(m2) 材料抗压极限强度ra = 1140.000(kpa) 圬工构件或材料的抗力分项系数f = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k = 0.998 计算强度时: 验算公式： 式中： 轴向力偏心影响系数，； 强度验算满足: 计算值= 170.318 <= 514.169(kn) 计算稳定时:验算公式： 稳定验算满足: 计算值= 170.318 <= 460.915(kn) 符合所以通过上述验算，各项符合要求，挡土墙尺寸可采用拟定尺寸。 (5) 设计图纸 重力式挡土墙大样图(六