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文档简介
绍兴9米高新型生态挡墙
简单工况时设计示例一、计算资料1、基本资料新型基础砌块底部标高4.40,挡墙顶标高13.45m,新型生态挡墙高度H=9.05m,设计水位5.50m。挡墙顶活荷载q考虑10kn/m2,0=0;基础设计满足加筋体承载要求和沉降要求,不验算整体滑动。2、新型挡排砌块采用RXP-300-10型号,宽wx=300mm,高hx=150mm;所形成的砌体为:砌体宽同Wx,仰斜Px=-10°,生态孔取宽100mm,容重Yx小于20kn/m3,浮容重Y打取10kn/m3,砌体背剩余水压力为0。xJ3、加筋土(或称填料)利用开挖隧道的洞渣(碎石、小块石)作为填料,取容重Yy=19.0kn/m3,内摩擦角中j=30°(根据JTGD30-2004表5.4.2-4,可取30〜45°);浮力考虑多少?这里按100%,浮容重Yjf取9.0kn/m3;加筋体底面摩擦系数Rj=0.3(根据设计院的基础方案,钢砼基础前趾其实已限制了基底滑动);基底倾斜角为0°;砌体背摩擦角取被挡土为开挖隧道的洞渣(碎石、小块石),容重Yr=19.0kn/m3,内摩擦角中r=30°,被挡土与加筋土的摩擦角5r=min(中j,中被挡土为开挖隧道的洞渣(碎石、小块石),容重Yr=19.0kn/m3,内摩擦角中r=30°,被挡土与加筋土的摩擦角5r=min(中j,中r)为30°。土工格栅采用PP带或拉伸成型或钢塑的双向土工格栅,土工格栅抗拉分项系数Yf为1.25(见JTGD30-2004第5.4.8-2-10),土工格栅计算调节系数Y取2.5(见JTGD30-2004表5.4.8-3,高大挡墙取较大值),结构重要性系数Y取1.0(见JTGD30-2004表5.4.2-1),与土的界面摩擦6、安全稳定系数荷载组合为1、11时,根据JTGD30-2004表5.4.3-3,基底抗滑稳定系数心=1.3,抗倾稳定系数[K。]=1.5;根据JTGD30-2004表5.4.8-1,土工格栅抗拔力计算调节系数Y=1.4。《水工挡土墙设计规范》2006年5月(送审稿)规定:1级水工建筑物的主要部位挡土墙,荷载为基本组合时,基底抗滑稳定系数[j]=1.35,抗倾稳定系数[k°]=1.6;2级水工建筑物的主要部位挡土墙,荷载为基本组合时,基底抗滑稳定系数[A』=1.25,抗倾稳定系数[Ko]=L5。二、外部稳定计算通过此计算,初步确定加筋土宽度B'、挡墙总宽B,土工格栅入土有效长度长度Lt。1、基底抗滑稳定计算根据JTGD30-2004公式5.4.3-6,侦°=0,Ep,=0,基底抗滑稳定必须满足客*]=1.35;ax考虑挡土墙顶活载,活载的等代均布土层厚度h°=',计算得h°=0.53,rH2H=9.05+0.53=9.58m,根据库仑理论,被挡土土压力E.=K/丫,•顶,已知px=—10、。=0、中r=30°、5r=30°,计算得到主动土压力系数Ka=0.171,Ea=149.10kn/m,Eaz=51.00kn/m,Eax=140.10kn/m。N=G+E,计算G时不考虑活载,按设计水位考虑浮力,由于墙背仰斜,按墙背的摩擦系数与基底摩擦系数相同考虑,G=(YjX7.95+YjfX1.1)XB'+(YxX7.95+YxfX1.1)Xwx=160.95XB‘+51.00;N=160.95XB‘+51.00+51.00=160.95XB‘+102.00根据^E^>[Kc]=1.35,计算得B,N3.28m,ax
0.000.3II简化破裂面-D滑动区挡墙外回填土种类、压实度稳定滑I墙顶标高10°荣勋挡墙设计水位第1层常水位第i层\‘赫王工格栅品种、强度(余同0.000.3II简化破裂面-D滑动区挡墙外回填土种类、压实度稳定滑I墙顶标高10°荣勋挡墙设计水位第1层常水位第i层\‘赫王工格栅品种、强度(余同)W.最底层砼垫层(或基础)加筋体宽度原状土位置(示意)块石回填护脚v3100030.5600
'w'x尸-0720200■■.碎石垫层抗倾稳定须满足膏>[ko]=1.6;Mzk=G1•%+G2•七+Eaz•xf;qk因为新型挡排砌块砌体体积与加筋土体积对比很小、而且容重接近,所以加筋体按加筋土均匀容重简化计算,B=0.30+B,不浸水加筋体重G1=侦X7.95XB=19.00X7.95X(0.30+B')=45.32+151.05B浸水加筋体重G2=v,X1.1XB=9X1.1X(0.30+B')=2.97+9.9B2JJX2=1.10Xtg10X0.5+0.5B=0.1+0.5B=0.5B‘+0.25,X]=1.10Xtg10+0.5B+7.95Xtg10X0.5=0.9+0.5B=0.5B‘+1.05;Xf=B+HtgP=B+905tg10=B+0.532=B'+0.832,zf=H/3=9.05/3=3.02m;
M(45.32+151.05B')X(0.5B‘+1.05)+(2.97+9.9B')X(0.5B‘+0.25)+51.0X(B'+0.832)=80.48(B')2+233.75B'+90.76M=EXH=140.1X905=422.64qk口33计算方程80.48(B')2+233.75B'+90.76=422.64X1.6,得B'=1.61m三、内部稳定计算采用PP带或拉伸成型或钢塑的双向土工格栅,采用0.3H简化破裂面;土工格栅暂定布置方式为:基础砌块上先布置7层、间距为0.45m,其上再布置9层、间距为0.6m。㈠、关于土压力系数根据规范JTGD30-2004第5.4.8-2-4)条的公式:Zi^6m时,土压力系数K=Ko'f1-W]+K.Z;1k6)6Z‘>6m时,K.=Ka。土压力系数是与挡墙的仰斜角度相关的,但现行规范的土压力系数公式所针对的是垂直、墙背光滑的加筋土挡墙。按库仑理论计算仰斜10°的新型挡墙主动土压力系数爪。。K°'=l一sin中.=0.50;挡墙仰斜10°,P*=-10°、。=0、中j=30°°、8.为20°,得Ka=0.232八一zK.=0.5-0.268x6㈡、土工格栅强度计算计算土工格栅强度和所受拉力时,不考虑浮力、考虑活动区的活载q=10kn/m2;T0='AT0='AT=(£")V,JTGD30-2004公式5.4.8-8,JTGD30-2004公式5.4.8-5,明枝=Czi+°ai+Cbi,sx=1m,sy为土工格栅之间距,czi=K.y.z.,°ai=K.y,h=K.y,±=10K.,°bi为0,jsx=1m,sy为土工格栅之间距,JTGD30-2004表5.4.2-5,取yQ1为1.4,T.0=1.4T;JTGD30-2004第5.4.8-2-10)条,yf取1.25;JTGD30-2004表5.4.8-3,拉伸土工格栅和PP带土工格栅yR2取2.0,纤维编织土工格栅、土工织物yR2取2.5,塑钢土工格栅yR2取1.8;JTGD30-2004表5.4.2-1,按二级公路等级,y0取1.0;计算fN2.25T0根据fk,取土工格栅10%延伸率时的极限强度fTG,计算结果见土工格栅强度计算表:土工格栅强度fTG计算表格栅层号z仰斜Kibzib.ai£bEisyTiTi0fkfTG10.8650.4617.584.6112.190.86510.5414.7633.215021.4650.43512.114.3516.460.69.8813.8331.125032.0650.40816.014.0820.090.612.0516.8737.965042.6650.38119.293.8123.10.613.8619.443.655053.2650.35421.963.5425.50.615.321.4248.25063.8650.32724.013.2727.280.616.3722.9251.576074.4650.325.453.028.450.617.0723.953.786085.0650.27426.372.7429.110.617.4724.4655.046095.6650.24726.592.4729.060.617.4424.4254.9560106.2650.23227.622.3229.940.617.9625.1456.5760116.8650.23230.262.3232.580.4514.6620.5246.1760127.1650.23231.582.3233.90.4515.2621.3648.0660137.6150.23233.572.3235.890.4516.1522.6150.8760148.0650.23235.552.3237.870.4517.0423.8653.6960158.5150.23237.532.3239.850.4517.9324.2254.560168.9650.23239.522.3241.840.4518.8326.3659.3160179.050.085表中最大fk值为59.31,故取fTG=60。㈢、土工格栅入土长度计算计算土工格栅抗拔力和长度时,不考虑稳定区的活载、考虑浮力。TTf*r)Q0900/1/八才KzLRRYT'RnnT>yyTT—f。jbjL”jJIGD30-2004公式5.4.8-8,oi0y,即pi'°矶,°;pigsiiai,R1L>YYTbi=1m,故:土工格栅在稳定区长度Lai>f%:,根据规范JTJ/T019-98第3.2.7JGS1条土工格栅与土的界面摩擦系数fGs=0.9tg^j=0.52,,_…,,切;>2.7Ti0根据JTGD30-2004表5.4.8-1取Y刖=1.4,故:ai~药根据JTGD30-2004公式5.4.8-7,°i=yjq+Yjfzjfi,在深度Z‘处以上,q为重度Yz的加筋体高度,zjfi为重度yjf的加筋体高度。采用拉伸的或PP带的土工格栅,稳定区与滑动区的分界面按0.3H分界面(垂直挡墙),Bi为仰斜10°挡墙的土工格栅在滑动区的长度。土工格栅入土长度B'计算表格栅层号Z仰斜K.iSaEiTi0z..jz七f%iLaiBiB,10.8650.46112.1914.760.865016.442.421.283.7021.4650.43516.4613.831.465027.841.341.382.7232.0650.40820.0916.872.065039.241.161.492.6542.6650.38123.119.42.665050.641.0353.2650.35425.521.423.265062.040.9363.8650.32727.2822.923.865073.440.8474.4650.328.4523.94.465084.8485.0650.27429.1124.465.065096.2495.6650.24729.0624.425.6650107.64106.2650.23229.9425.146.2650119.04116.8650.23232.5820.526.8650130.44127.1650.23233.921.367.1650136.14137.6150.23235.8922.617.6150144.69148.0650.23237.8723.868.0650153.24158.5150.23239.8524.227.950.565156.141
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