挡土墙设计与验算(手算).doc

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1、第一章挡土墙设计与验算（手算）1.设计资料1.1地质情况：地表下1m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角d=23º,摩擦系数fd=0.5；1m以下为岩层，允许承载力[σd]=700kPa，此岩层基底摩擦系数取fd=0.61.2墙背填料选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m3,内摩阻角t=43°，墙背摩擦角δt=21.51.3墙体材料采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系数fq=0.45,允许偏心距[eq]=0.25B,允许压应力[

2、σqa]=1200kPa，允许剪应力[τqj]=90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa2.技术要求2.1设计荷载：公路Ⅰ级2.2分项系数：Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2，主动土压力γQ1=1.42.3抗不均匀沉降要求：基地合力偏心距[e]≤1/5B3.挡土墙选择根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙4.基础与断

3、面的设计1、换算荷载土层高当时，；当时，由直线内插法得：H=9m时，换算均布土层厚度：2、断面尺寸的拟订根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m,α=14°：5.挡土墙稳定性验算（参照《路基路面工程》（第三版））5.1主动土压力计算：⑴破裂角θ试算假设破裂面交于荷载内，由主动土压力计算公式有：y=50.5°破裂角θ有，解得，θ=35.8°验算破裂面位置：破裂面堤顶距墙踵9.45m荷载外侧（近路肩）边缘距墙踵m荷载内侧（近中线）边缘距墙踵

4、b0=14.71m所以，9.21m<9.45m<14.71m故破裂面交于荷载内侧，与假设相符（2）主动土压力系数K和求解（3）求主动土压力及对墙趾力臂Z、（b1=0.6m为墙趾加宽）5.2墙自重W及W到墙趾力臂ZW（1）墙身W1及ZW1W1=Vγqr=(H-h1)B☓25=253.13KNZW1=h1tgα+b1+0.5B+0.5(H-h1)tgα=2.46m（2）墙基W2及ZW2W2=Vγqr=(B+b1)h1☓25=41.63KNZW2=0.5(B+b1)+0.5h1tgα=1.04m5.3

5、抗滑稳定性验算；为增强抗滑稳定性，基底做成0.2:1向内倾斜，W=W1+W2=294.76KN,,α0=11.3°，f=0.6Ⅰ组合），代入解得左边=224.22>152.52故，抗滑稳定性符合要求5.4抗倾覆稳定性验算：W1=253.13KN，ZW1=2.46m，W2=41.63KN，ZW2=1.04m，EX=108.94KNEY=14.34KN，ZX=2.6m，Zy=3.0mⅠ组合），代入解得左边=194.05>0故，抗倾覆稳定性符合要求5.5偏心距验算基底宽B2=1.8m故，基底偏心距符合

6、要求5.6基底应力验算,=168.67～393.57KPa＜1.2[σd]=840KPa故，基底应力符合要求5.7截面强度验算：取墙身底所在截面验算，B1=1.25me0=0.12m截面偏心距验算Z1W1=ZW-h1tgα-b1=1.63m,Z1x=Zx-B1=2.0m,Z1y=Zy-h1=2.1m故，截面偏心距符合要求截面抗压强度验算所以有，NJ=485.748<故，截面抗压强度符合要求截面稳定性验算βs=2H1/B1=12.96αs=0.002所以有，NJ=485.748<故，截面稳定性符合

7、要求截面抗剪验算故，截面抗剪强度符合要求