衡重式挡土墙例子

1、衡重式挡土墙验算1挡墙的基本资料如下列图所示图3-10挡墙基本资料图1墙身构造：拟采用浆砌片石衡重式路堤挡土墙，如上图所示，单位mi2设计荷载：公路二级，车辆荷载作用在挡土墙墙背填土上所引起的附加土体侧压力，可按式8一1换算成等代均布土层厚度计算：8一1式中：h0换算土层厚度（m）;q车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2mi取20kN/m2;墙高大于10m,取10kN/心；墙高在2mi10m之内时，附加荷载强度用直线内插法计算，此处墙高为10mq=10kN/m2o作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为3kN/状;作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75kN/m,作用于栏杆扶手上的竖向力采用1kN

2、/m=墙背填土的重度kN/m3。3填料：碎石土湿密度18kN/m3,计算内摩擦角33,填料与墙背的摩擦角一。24地基情况：中密碎石土，容许承载力500kPa,基底摩擦系数f0.515墙身材料：5号水泥砂浆砌片石，砌体毛体积密度a22kN/m3,容许压应力a1250kPa,容许切应力175kPa2车辆荷载的换算q 1019.50.513 m(1)上墙土压力计算1根据边界条件，计算破裂体包括棱上荷载的重量G图中单位m棱体面积： TOC o 1-5 h z 2，、S-ho(tanitanJ12,GS-H2(tanitani)22根据力三角形求Ex的方程，即EaGsin(90i)sin(ii2)Gco

3、s(i)Easin(i)(i)ExEacos(i)_Gcos(i)cos(i)sin(i)cos(i)cos(i)sin(i)tan(i)tan(2=0.5H0(tanitani)tan(i)tan(i) TOC o 1-5 h z 3求Ex的最大值及相应的破裂角i和ExEx0.50.5-2sec2itan(i)tan(i)sec2(i)tanitaniH02tan(i)tan(i)2sec2itan(i)tan(i)sec2(i)tanitaniH。:1:1tan(i)tan(i)sin(ii)0将ii代入由0得iarctanftan)本例中33代入上式，得i28.540.94所以会出现第二

4、破裂角4重新设破裂棱体为ABCDH像，如下列图所示:图3-12重设后上挡墙破裂棱体示意图则G(0.5H2tanHitan0.5H0tani)由力三角形求得EaGcos(i)sin(i)(i)22、匚G(0.5HitanHih0tan0.5H0tani)Ex2)C 0.5 H0tan(i)tan()tan(i)tan()令A(0.5H2tanhHitan)Btan(ExA C tan itan( i ) B TOC o 1-5 h z 22,ExCsectan()Bsec()ACtan二-2T2Eitan()B0.5C cos2 0.5BC sin 20.5C sin 20.5C sin 20.

5、5BC cos2 0.5A cos20.5BC0.5A0D0.5Ccos20.5BCsin20.5CF0.5Csin20.5BCcos20.5ADsin2 F cos2D2 F2sin(2A1“BC22A1sin(2arctank)FD) 0.5A0.5BC.D2 F2k arcsin(0.5A 0.5BCk)-BC,其中tankFD0.5A0.5BCarcsin(口2F2_)arctan(FD)2将求得的代入Ea茄G cos( i)即可求得主动土压力Ea)将本例的实际值代入得:EaGcos(i)sin(i)(i)GACtani=5主动土压力作用点计算:由库仑士压力知道上墙应力分布呈现三角形，

6、故土压力作用点在距衡重台1人H0-处。3(4)下墙土压力计算采用延长墙背的方法1Ea 2H2Kacos2()cos2 cos( ) 12sin( )sin( )cos( ) cos( )式中:墙后填土的重度， kN/m3填土的内摩擦角，0墙背与填土的间的摩擦角，。-墙后填土外表的倾斜角，r:墙背倾斜角，0，俯斜墙背为正，仰斜为负。H挡土墙图度，mKa主动土压力系数。将arctan0.2514.04,0,35.46,17.73,H=6m727代入上式得Ea170.8kN,Ex170.6kN,Ey7.4kN由库伦士压力理论知，下墙土压力分布呈现梯形，故作用点距墙踵高为梯形的重心对应的点。5稳定性验算一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性较易满足要求，墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制。1计算墙身重W及力臂Zw（取墙长1m计算）。图3-13墙身W及其力臂Zw的计算图、利用cad查询捕捉整个挡墙的质心和面积.2-WaA1其中A27.3784m,a22kN/m3WA12227.37841602.3248kNa查询距离得出墙踵到墙趾的距离72.4934mZw2抗滑稳定性验算2.92 1.3(WEalyEa2y)fKcEa1xEa2x才两足要求。3抗倾覆稳定性验算3.30 1.50WZwEa1yZ1Ea2yZ2K0Ea1xZ1Ea2xZ2满足要求4基底应力及偏心距验算NWEa1yEa2