重力式挡土墙设计实例P1810001

1、1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：(1)墙身构造：墙高5m,墙背仰斜坡度：1: 0.25 (= 1402'),墙身分段长度20m,其 余初始拟采用尺寸如图4 41示；(2) 土质情况：墙背填土容重 Y=1k/m3,内摩擦角小=35°填土与墙背间的摩擦角 6= 17.5;0地基为岩石地基容许承载力(r9500kPa,基地摩擦系数f=0.5;(3)墙身材料：砌体容重 Y=20N/m3,砌体容许压应力(r*500kPa,容许剪应力p小80kPa。b1=0.98r图4 41初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：(1)破裂角()的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：=14：

2、02 17'30 35?=38? 28因为 90；1 11B0 -ab (b d)h0 -H (H 2a 2h0)tan0 (0 0)h0 - H(H 2h0)tan2 221 H(H 2h0)tan211A。-(a H 2h0)(a H) H(H 2h0) 22根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg . ctg tg B0 tg .A0tg , ctg tg tg tgtg3828 、,；'ctg35i tg38；28 tg38：'28 tg14020.7945 . 1。28 0.7945 0.7945 0.250.729136：5 44(2)

3、验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：L0 H tg tg 5 0.7291 0.252.4m车辆荷载分布宽度：L Nb N 1 m d 2 1.8 1.3 0.6 3.5m所以L0 L ,即破裂面交于荷载范围内，符合假设3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度:= 16.25kN/m2,q ho=.16.25180.9m4、土压力计算1.Ao= - a H 2h0 a H210 5.0 2 0.9 0 5.01721B0= ab2,1,1b d h° H H 2a 2h° tan =0+05.0 5 022

4、2 0.9 tan14.24.25根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:cosEaA0tanB0 sincos 36 5 443518 17 0.7291 4.25 " 49.25KNsin 36 5 4438 28EX Eacos49.25cos 14：2 17； 3049.14KNEyEasin49.25sin 14 2 17：302.97KN5、土压力作用点位置计算:(=1+2h0,.H 1+2 0.9.5 1.36ZX1 H /3 h0/3Kl 5/3 0.9/3 1.36 1.89mZx1 土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙

5、趾力臂：ZX ZX1 h1 1.89 0.19 1.7mZybi Zxtg 0.98 1.7 0.25 1.41m7、稳定性验算(1)墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为 四边形，下部分为三角形：V1 b1 H1 0.98 4.48 4.71mG1 V 1 4.71 20= 94.28KNZG1 1/2 H1tgb11.09mV2 1/2 b1 h1 0.5 0.98 0.19 0.093mG2 V21 1.86KNZG2 0.651 b 0.651 0.98 0.64m(2)抗滑稳定性验算：倾斜基地021( 0=1118 3

6、6 ),验算公式：1.1G Q1 EyEx tan 。Q2Ep tan1.1GQ1 Ey tan 0Q1 ExQ2Ep01.1 96.14 1.4 2.97 49.14 0.198 00.5 1.1 96.14 1.4 2.97 0.198 1.4 49.14 0105.75 1.4 2.97 9.730.5 105.754.16 0.198 68.8014.73 0所以抗滑稳定性满足。(3)抗倾覆稳定性验算:0.8GZg Q1 EyZxExZyQ1EpZp0.8 94.28 1.09 1.86 0.641.4 2.971.7 49.14 1.41 06.8 0所以倾覆稳定性不足，应采取改进措

7、施以增强抗倾覆稳定性。重新拟定b= 1.10m倾斜基地，土压力对墙址力臂：Zx= 1.7mZy brZxtg1.10 1.7 0.25 1.53mV1 b1H1 1.10 4.81 5.29mGi 5.29 20 105.82KNZg1 0.5 Htgb10.5 4.81tg14：02 1.101.15mV2 0.5b1Hl 0.5 1.10 0.19 0.10mG2 0.1045 20 2.09KNZg2 0.651 b10.72m0.8GZg Q1 EyZxExZyQ1EpZp0.8 105.82 1.15 2.09 0.72 1.4 2.97 1.7 49.14 1.53 00.36 0

8、所以倾覆稳定性满足。8、基地应力和合力偏心矩验算1）合力偏心矩计算M1.2 ME 1.4 Mge - N1G gQEy W cos 0 Q1 Ex sin 0上式中弯矩为作用与基底形心的弯矩，所以计算时先要计算对形心的力臂：根据前面计 算过的对墙趾的力臂，可以计算对形心的力臂。rrBZg1 Zg1 1.15 0.55 0.6m 2ZG2 ZG2 b 0.72 0.55 0.17m 2BZxZx tan 0 1.7 0.55 0.198 1.81m2Zv Zv b 1.53 0.55 0.98m 2M1.2 ME 1.4 Mge - ；N1G GQ1 Ey W C0s 0Q1ExSin 01.2

9、 EyZy ExZx 1.4 GiZgi G?Zg2G GQEy W cos 0 Q1 Ex sin 01.2 2.97 0.98 49.14 1.81 1.4 105.82 0.6 2.09 0.17107.91 1.2 1.4 2.97 0 0.98 1.4 49.14 0.190.096m B1.4 0.275m所以基底合力偏心矩满足规范的规定。2）基地应力验算Ni i 6eA B144.056 0.0961 1.101.10Pmax 199.53kPaPmin 62.38kPap 199.53kPa 500kPa max所以基底应力满足要求。9.截面内力计算墙面墙背平行，截面最大应力出现在接近基地处，由基地应力验算可知偏心矩及基地应力满足地基承载力，墙身应力也满足，验算内力通过，墙顶顶宽1.10m,墙高5m。10.设计图纸及工程量（1）典型断面如图4 42所示，立面布置图4 43所示， 平面布置图444所示（2）挡土墙工程数量见表4 27。工程数量表表4 - 27墙图（单位：m）断面尺寸（单位： m）7.5号浆砌片石（单位：m3/ m）h1HH 1B1b15.00.195.04.811.101