衡重式挡土墙计算实例

3.1.设计资料浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=7m，填土高a=14.2m，填料容重0材料选择号砂浆砌25号片石,容重为y=23KN/m3，砌体[]=900kpa，kajlwl03.2.断面尺寸(如图1)过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下：mBmBm123123B=2.6m，B=2.61m，B=0.35m，B=1.27m，h=0.26m，tana=0.311tana=441211112－tanj=tan=1:，b=8×＋2+×＝24.85m；ααα3.3.上墙断面强度验算3.3.1.1破裂角作假象墙背11βα'θii22i22其中c=arcsinsinb=°sinQ对于衡重式的上墙，假象墙背6=Q，而且a'>a,即出现第二破裂面。1i设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为9，则：0tanbHtanaB18根0.311-1.27=>tan9=，所以第一破裂面1交与坡面，与假设相符。3.3.1.2土压力计算土压力系数：K=cos2(Q-a)=0.583H'=H=(m)111+tanatanbiE=1yH'2K=(KN)E=Ecos(a+Q)=(KN)1211x1iE=Esin(a+Q)=(KN)E=Ecos(a+Q+a)=(KN)1y1i1H1i0E=Esin(a+Q+a)=(KN)1V1i0作用于实际墙背上的土压力为：E'=E=(KN)E'=Etana=(KN)1y1x1土压力对验算截面的弯矩：1y3Z=B-ZtanaM=E'Z-E'Z=×－×＝－()E11y1x1x1y3.3.1.3上墙自重及弯矩计算W=1/2(+)××23＝(KN)1()()()()3.3.2截面应力验算xN=E'+W=(KN)xH=E'=(KN)y11xxM=M+M=()直剪应力：t=(xH-fxN)/B=－<90kpa，其中f为圬工之间的摩擦系110110数这里根据规范取值为。xH-0.5YB2+tanjxN+f(xHtanj-xN)A=xH-0.5YB2+tanjxN+f(xHtanj-xN)1101k11B=<90kpa。3.4.基顶截面应力验算：3.4.1.破裂角由前面计算得知上墙的第一破裂面交于边坡，现假定下墙的破裂面也交于βijαii'αθ2α则得到b-H(tan9-tana)-Htana'=(m)>(a+H)tan9=(m)故下墙的破222111i裂面交于边坡，这与假设相符。22K'=1+2h=且h'=H222221土压力对验算截面产生的弯矩：1上墙的土压力对验算截面的弯矩：Z'=Z+H'=(m)Z'=H'tanjB+B-Ztana=3(m)1x1x21y21111xiM=EZ'+EZ-EZ'-EZ=-359.31()E21y1y2y2y1x1x2x2x3.4.3.墙身自重及对验算截面产生的弯矩：1jm111KN2212112kZ2=3(3.218+2.46)=(m)12w11223.4.4.衡重台上填土重及弯矩计算： WE12111iE22111WEWE3E21111E1111iE验算：xM=M+M+M=()xN=E+E+W+W=(KN)2E2WEW21y2yE2剪应力验算：T=(xH–fxN)/B=－<90kpa20223.5.基底截面强度及稳定性验算：3.5.1.土压力及弯矩计算：1ββα'αθ2α022a3x3223y3223x3223y3223H32203V3220土压力对验算截面产生的弯矩：1Z''=Z'+H=(m)xx3Z''=Z'+B+Htanj=(m)1y1y213M=EZ''+EZ-EZ''-EZ=-300.24()E31y1y3y3y1x1x3x3x3.5.2.墙身基础自重及对基底截面产生的弯矩：113113值为WBBBH'=(KN)2212112kZZBHtanjm22132W=1BBBH=(KN)，3221233kW=1Bh=7.98(KN)，423k1234w11223344Z1BB=(m)43433.5.3.衡重台上填土重及对基底截面的弯矩计算：W'W=(KN)EEM'MWBHtanj=WEWEE2133.5.4.基底截面应力和稳定验算：3.5.4.1.偏心距及基底应力验算：E3WWE1V3VE01H3HE0EQ11y3y1x3x0EQ11y3y0Q1