级公路设置仰斜重力式路肩挡土墙计算书

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1、计算书一、1、设计资料西安至咸阳的二级公路设置仰斜重力式路肩挡土墙，如图1所示，有关截面尺寸列于图中其中，墙高H=4.90m,墙面和墙背的坡度均为1：0.25（α=14.04°）;基底倾斜度tanα0=1:1.5（α0=11.31°）墙身和基础由M5砂浆砌筑片石MU30;墙背填料为砂性土基础顶面距天然地面0.93m。有关墙背填土、地基土、砌体物力参数列于表中墙背填料、地基和砌体物理力学参数填料重度（KN/m3）18砌体（KN/m3）22内摩擦角°35M5浆砌片石MU30砌体容许压应力为600墙背摩擦角δφ/2容许剪应力[]100地基重度（KN/m3）21容许拉应力[]60容许承载力4

2、50地基土摩擦系数μh0.8基地摩擦系数为μ0.452、土力学计算按《公路路基设计规范JTGD30-2004》规定q车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m取20KN/m2,墙高大于10m取10KN/m2，两者之间，直线法内差计算。墙高墙身高度4.90m的附加荷载强度为q=20-20-1010-24.9-2=16.38KN/m2则等代均布土层厚度为：h0=qγ=16.3818=0.91(m)采用库伦土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力，计算图式如下：可确定边界系数（破裂面交会于荷载中部）为：A0=12a+H+2h0a+H=124.90+2×0.91×4.90=16.46B0=1

3、2ab+b+dh0-12HH+2a+2h0tanα=-12×4.90×4.90+2×0.91×-0.25=4.17其中：a=0,d=0,b=0破裂面倾角为：tanθ=-tanψ+cotφ+tanψtanψ+B0/A0=-tan38.48°+cot35°+tan38.46°tan38.46°+4.17/16.46=0.7291θ=36.10°其中：ψ=φ+α+δ=35°-14.04°+17.5°=38.46°主动土压力系数为：K=cosθ+φsinθ+ψtanθ+tanα=cos36.10°+35°sin36.10°+38.46°tan36.10°-0.25=0.161作为于墙背的主动

4、土压力为：Ea=12γKHH+2h0=12×19×0.161×6.30×6.3+2×0.77=75.55(kN)土压力水平分力和竖直分力分别为：Ex=Eacosα+δ=75.55×cos-14.04°+17.5°=75.41kNEy=Easinα+δ=75.55×sin-14.04°+17.5°=4.56kN水平土压力作用点至墙趾的力臂：Zx=HH+3h03H+2h0=6.36.3+3×0.7736.3+2×0.77=2.31mZy=B4-Zxtanα=1.52-2.31×-0.25=2.10(m)3.挡土墙自重及力臂计算将挡土墙分为三部分，如图虚线所示，截面各部分对应的墙体重力及墙

5、趾（O1）G1=γKB1H1=23×1.3×5.5=164.45kNZ1=0.3+0.5×0.25+5.5×0.25+1.32=1.76(m)G2=23×1.6×0.5=18.4kNZ2=0.5×0.252+1.62=1.76mG3=23×1.6×0.3×0.5=18.4kNZ3=2/31.6+1.52=2.08(m)墙体总重及墙趾（O1）的力臂：G=G1+G2+G3=164.45+18.40+5.52=188.37(kN)ZG=(G1Z1+G2Z2+G3Z3)/G=(164.45×1.76+18.4×0.86+5.52×2.08)/188.37=1.68(m)4.抗滑稳定性验算⑴沿

6、基地平面滑动的稳定性验算①抗滑稳定方案滑动稳定应满足下式要求:[1.1G+γQ1(Ey+Extanα0)]μ+（1.1G+γQ1Ey）tanα0-+γQ1Ex>0由于土压力的作用效应增大对挡土墙结构起不利左右，故γQ1=1.4，则有：[1.1×188.37+1.4×(4.56+75.41×0.2)]×0.4+(1.1×188.37+1.4×4.56)×0.2-1.4×75.41=32.30(kN)>0②抗滑稳定系数∑N=G+Ey=188.37+4.56=192.93（kN）KC=(∑N+Extanα0)μEx-∑Ntanα0=（192.93+75.41×0.2）×0.475.41-7

7、92.93×0.2=2.26>1.3抗滑稳定性满足要求⑵沿过墙踵水平面滑动的稳定性验算（图3—30）计入倾斜基底与水平滑动面之间的土楔的重力∆G:∆G=12×1.52×0.30×21=4.79(kN)①滑动稳定方程（1.1G+γQ1Ey）μn-γQ1Ex=[1.1×188.37+4.79+1.4×4.56]×0.8-1.4×75.41=69.51(kN)>0⑴②抗滑稳定系数KC=∑N+∆GμnEx=192.93+4.79×0.875.41=2.10>1.3