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文本内容:
衡重式挡土墙课程设计
1、设计资料
(1)地形中浅切割褶皱剥蚀中低山地区,地势起伏较大
(2)工程地质条件自上而下土层依次如下
①号土层耕植土,厚约
0.9m,黄褐色,含大量有机质
②号土层,中风化砾岩,厚度未揭露,地基容许承载力R=800kPa
(3)墙身及墙后填料材料参数填料,下墙,上墙(假想墙背)墙身容重基底摩擦系数f=
0.6圬工材料[]=600k,[]=100k,500k
(4)荷载参数本题组号为5,挡土墙高度
8.1m,车辆荷载换算等代土层厚度为
0.55m,分布在路基横断面方向的宽度=
5.5m
(5)水文地质条件本次勘测未发现地下水,可不考虑地下水影响
2、初步确定墙身尺寸挡土墙高
8.1m,选用上墙=3m,选墙顶宽=
0.5m则上墙底宽=
1.65m下墙底宽B=
1.53m墙背俯斜
10.33(),衡重台宽=
1.0m,下墙=
5.1m,墙背仰斜
10.27(),墙面坡
10.05,见下图
3、上墙土压力计算
(1)求破裂角计算破裂角,判别是否出现第二破裂面,假想墙背倾角见下图,则有==
0.67则=假想破裂面交于荷载内,按表
5.6第一类公式计算,得验核破裂面位置如下第一破裂面距墙顶内缘距离为=
3.0×(
0.521+
0.67)=
3.573m<=
5.5m破裂面交于荷载内,与假设相符,而且也不可能出现其他情况,故采用此类计算公式因为<,故出现第二破裂面
(2)计算第二破裂面上的主动土压力有表
5.6第一类公式,有K===
0.587=1+=1+=
1.367==
0.5×18×
3.0×
3.0×
0.587×
1.367=
64.98kNcos=
64.98×cos=
30.03kN=sin=
64.98×sin=
57.64kN对上墙的力臂为==
1.134m=
1.65+1-
1.134×
0.521=
2.06m
(3)计算上墙实际墙背上土压力==
30.03kN=tan=
30.03×
0.33=10kN对上墙的力臂为
1.0m=
1.65-
1.0×
0.33=
1.32m
4、下墙土压力计算
(1)求破裂角假想破裂面交于荷载内,破裂角示意图如下,按表
5.7第一类公式得A=-tan=-tan=
0.27==tan=-tan+=-
2.311+=
0.795=验核破裂面位置堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为=3×(
0.67+
0.521)+
5.1×(
0.795-
0.25)=
3.573+
2.779=
6.353m>=
5.5m则破裂面位于荷载外,与假设不符应采用
5.7表中第四类公式,-=
5.5-
3.573=
1.93mA=-=-=
0.21=tan=-tan+=-
2.311+=
0.759=验核破裂面位置堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为=3×(
0.67+
0.521)+
5.1×(
0.759-
0.25)=
3.573+
2.596=
6.169>=
5.5m则破裂面位于荷载外,与假设相符
(2)计算土压力采用
5.7表中第四类公式,得土压力系数K===
0.16=
3.54m
2.326主动土压力==
0.5×18×
5.1×
5.1×
0.16×
2.326=
87.12kNcos()=
87.12×cos()=
87.04kNsin()=
87.12×sin()=
3.65kN压力作用点==
2.23m=
1.53+
2.23×
0.25=
2.09m
5、墙身截面计算墙身截面计算如下图所示
(1)墙身重及力臂
①上墙墙身重为==
0.5×22×3×(
0.5+
1.65)=
70.95kN对墙趾的力臂为===
0.91m
②第二破裂面与墙背之间的土楔重=3×(
0.67-
0.521)=
0.447m==
0.5×18×3×(1+
0.447)=
39.1kN对墙趾的力臂为==
0.05×
8.1+
0.5+3×
0.33+=
1.81m
③土楔体上的荷载重==18×
0.55×
0.447=
4.43kN对墙趾的力臂为=
0.05×
8.1+
0.5+
0.5×
0.447=
1.13m
④下墙墙身重为==
0.5×22×
5.1×(
1.65+1+
1.53)=
234.5kN对墙趾的力臂为===
1.21m
(2)滑动稳定验算==
2.06>
1.3所以满足抗滑稳定性要求
(3)倾覆稳定性验算==
1.5≥
1.5所以满足抗倾覆稳定性要求
(4)基底应力计算e==
0.765-=
0.765-
0.444=
0.32e<(=
0.48)e>(=
0.26)=616≤R(=800)
(5)截面应力计算选上墙墙底面验算=
0.05×3+
0.5+(3-1)×
0.33=
1.32m===
0.46m<(=
0.53),且>(=
0.28)==-
32.87kN<=100==
130.99<=600由上述计算可知,所选截面尺寸符合各项要求
6、设计图纸通过以上计算,绘制衡重式路肩墙施工图纸,断面图如下设计说明
1.挡土墙采用M10水泥砂浆砌筑,施工前做好配比式验,强度要求达到设计等级,砌筑时砂浆要密实、饱满,不得有空洞
2.石料应采用无风化石材,面石要平整,挡土墙外露面,采用1:3水泥砂浆勾凸缝
3.基础砌筑不得在有水状态下进行,应做好基坑排水工作
4.挡土墙分段每10m设置一道沉降缝,缝宽2cm,外露面1cm,缝线竖直美观,可用C15混凝凝土角石砌筑,沉降缝内用
1.5cm浸沥青软木板分隔
5.挡土墙压顶混凝土C20,预制混凝土护栏可以浇筑入压顶混凝土之中
6.道路排水系统出水口管应预先埋入挡土墙中,注意高程和平面的正确性
7.挡土墙后填土根据道路设计要求分层压实,挡土墙前趾回填土应人工夯实,原则上基础台阶应全部埋入土中
8.反虑层要求设置成通长
9.硬塑管伸入反虑层端用透水土工布或蛇皮袋布包扎
10.浇筑压顶时应注意预留波形护栏的钢管孔。