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文本内容:
重力式挡土墙计算实例
一、计算资料某二级公路,路基宽
8.5m,拟设计一段路堤挡土墙,进行稳定性验算1,墙身构造拟采用混凝土重力式路堤墙,见下图填土高a=2m,填土边坡1:
1.5,墙身分段长度10mo
2.车辆荷载二级荷载
3.填料砂土,容重,计算内摩擦角,填料与墙背的摩擦角4,地基情况中密砾石土,地基承载力抗力,基底摩擦系数
5.墙身材料10#砌浆片石,砌体容重,容许压应力[],容许剪应力[]
2.
40.
72.4B
二、挡土墙尺寸设计初拟墙高H=6m,墙背俯斜,倾角1:
0.33,墙顶宽b1=
0.94m,墙底宽B=
2.92m
三、计算与验算
1.车辆荷载换算当时,;当时,由直线内插法得H=6m时,换算均布土层厚度
2.主动土压力计算假设破裂面交于荷载中部1破裂角<9由夕=1826,0=35,3=0=1730’2得口=°+=+3=35+1826+1730=7056’ab+2h^b+d^-H H+2o+2%tga2J—___________________________________________________________________________________H+H+a+2%_2x2xl.5+2x
0.833+
0.5—66+4+2x
0.83火1826一6+26+2+2x
0.
8311.81-
23.318八…=-------------------=-
0.
14977.28tg6=-tgco+J ctgp+tgco次+A=_吆7056+J火35+次7056火7056—
0.149=-
2.893+
71.428+
2.
8932.893-
0.149:-
2.893+
3.443=
0.55,=
28.81=2849’验核破裂面位置路堤破裂面距路基内侧水平距离H+atgO+Htga-Z=6+2x
0.55+6x
0.33一3=
3.4m荷载外边缘距路基内侧水平距离
5.5+
0.5=6m因为
0.
53.46,所以破裂面交于荷载内,假设成立2主动土压力系数K和K]4J-atg®:32x0・55九=---=---------------------------------=
0.566tgO+tga
0.55+火18°26〜tgO+tga
0.55+次18°26小=H-h-h=6—
2.152—
0.566=
3.282“cose+/c、,2———三K=tgO+tga端盘/会…好sin,+0制一务+整1+为3+612=
0.395=1+
0.547+
0.151=
1.6983求主动土压力E”及土压力的作用点1199E,=—肝瓯=-xl8x62x
0.395xl.698=
217.31AW〃22E=E cosa+5=
217.31xcos18°26+17°30r=
175.96KNx aE=E sina+5=
217.31xsin18°26z+1730=
127.53KNy a7H aH—+%%%-2HZ=I~33H2Kl626-
2.1522+
0.83x
3.2823x
3.282-2x6二—-----33x62xl.698=2+
0.129=
2.13mZ=B-Z tga=
2.92-
2.13x吆1826=
2.22mv x因基底倾斜,土压力对墙趾的力臂改为Zxf=Zx-Bx tan%=
2.13-
2.92x
0.2=
1.55m
3.稳定性验算一般情况下,挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足,墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制,故选择基底倾斜151计算墙身重G及力臂Z取墙长1m计G=九A=[;仇Btga.]x x17a=[3x
0.94+
2.92-1x
2.92x
2.92x1181x22=
11.58-
0.85x22=236KN由力矩平衡原理卜b D_OG XZG=[A x4+x4+—^一2”九]其中,,则236x Z=r CJ094192-094丁[
0.94x6x+-x6x
2.92-
0.94x
0.94+-—1292——x
2.92x
2.92x火1118,x-^-]x2223Z=r
1.05/TICJ2抗滑稳定性验算,[
1.1G+y E,+E tan]〃+
1.1G+E tanQXx y=[
1.1x236+
1.4x
127.53+
175.96x
0.2]x
0.5+
1.1x236+
1.4x
127.53xzgll018z=
331.34/E=
1.4x
175.96=
246.34anghuak01X
331.34〉
246.34,故满足抗滑稳定性的方程抗滑稳定性系数KC=(N-,\tan〉)以Ex-N tana()、G+E+E tan4x
0.5xKc=---------——----------------=
1.
91.3E-G+E x
0.2人yv v故满足抗滑稳定性的要求3抗倾覆稳定性验算
0.8GZ E Z-E.Z,0G+Z v v vKi**•
0.8GZ G+九E Z-E Z=
0.8x236x L05+
1.4x
127.53x
2.22-
175.96x
1.55vvX v=
212.770故满足抗倾覆稳定性的方程GZ+E ZCV V抗倾覆稳定性系数Ko二一——E ZXX236x
1.05+
127.53x
2.22,〜、Ko=----------------------------------=
1.94)
1.5175x
1.55故满足抗倾覆稳定性的要求
4.基底应力与偏心距验算1)偏心荷载作用时,作用于基底的合力偏心距7_GZc+纥4一纥4N――)一石£236x
1.05+
127.53x
2.22-
175.96xl.55…=-----------------------------------------------------=
0.71m236+
127.53分二一3拳-
0.71=
0.75因为,故,不满足要求由于,将墙趾加宽成宽
0.8m,高
0.8m的台阶后再进行验算GZG+E Zx-EZ,y xZNG+E+
0.8222XV236+
0.82x22x
1.77+
127.53x
2.22+
0.8-
175.96x
1.55=
1.4777236+
127.53+
0.82x221%-Z N=一
1.47=
0.39m,%=e/cos%=
0.39/
0.98=
0.40m因为m,故,故满足基底合力偏心距的要求2)基底应力验算其中3=5/cos4=
3.72/
0.98=
3.80,A=B x
1.0=
3.80当基底有倾斜时:Z4=G+E cos6Z+Exsin6ry00N”=
250.0+
127.53x
0.98+
175.96x
0.2=
405.17KN
405.17八6x
0.
4、.rcc,女r[LCOCbmax=”I+—^-=
173.96[CF]=500^O
3.0J.O405176x04n=1一=
39.28机[%]=500K匕J.o J.o验算通过,所拟尺寸合理,可以使用。