衡重式挡土墙计算实例

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1、第三章挡土墙设计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,根据内摩擦等效法换算粘土的，基底倾角=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25号片石,容重为，砌体，，，，地基容许承载力，设计荷载为公路一级，路基宽26m。3.2.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：H=7m，H1=3.18m，H2=4.52m，H3=0.7m，B1=1.948m，B2=2.46m，B3=2.67m，B4=2.6m，B41=2.61m，B

2、21=0.35m，B11=1.27m，h=0.26m，=－0.25=0.05=1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m；图1挡土墙计算图式：3.3.上墙断面强度验算3.3.1土压力和弯矩计算:3.3.1.1破裂角作假象墙背=0.71假设第一破裂面交于边坡，如图2所示：图2上墙断面验算图式：根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算：=33.1°=14.9°其中=47.85°对于衡重式的上墙，假象墙背=，而且>,即出现第二破裂面。设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为，则：===1.3>=

3、0.65，所以第一破裂面交与坡面，与假设相符。3.3.1.1土压力计算土压力系数：K==0.583==3.88（m）E1==78.99（KN）E1x=E1=43.14（KN）E1y=E1=66.17（KN）E1H=E1=36.34（KN）E1V=E1=70.13（KN）作用于实际墙背上的土压力为：=E1x=43.14（KN）=E1x=13.42（KN）土压力对验算截面的弯矩：Z1y==1.29（m）Z1x=B1=1.55（m）=13.42×1.55－43.14×1.29＝－34.85（KN.m）3.3.1.1上墙自重及弯矩

4、计算W1=1/2（0.8+1.948）×3.18×23＝100.49（KN）Z1==0.795（m）（KN.m）3.3.1截面应力验算=113.91（KN）=43.14（KN）=45.08（KN.m）=0.578>B1/4=0.487=－45.62kpa>－90kpa直剪应力：=－1.244<90kpa，其中为圬工之间的摩擦系数这里根据规范取值为0.4。斜剪应力计算如下：=0.347=1.405，所以=54.56°。斜剪应力：=39.82kpa<90kpa。3.1.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

5、破裂面交于边坡，现假定下墙的破裂面也交于边坡。（如图3）根据《公路路基设计手册》表3-2-3第五类公式计算：图3基顶截面计算图式=34.83°，式中=34.83°，tan用以下公式计算：则得到=19.656（m）>=11.86（m）故下墙的破裂面交于边坡，这与假设相符。3.4.2.土压力计算：土压力系数：==0.25=1+=3.73且==5.215，==3.82（m）E2=（KN）E2x=E2=121.56（KN），E2y=E2=14.84（KN）土压力对验算截面产生的弯矩：Z2y==1.74（m）Z2x=B2=2.895（

6、m）上墙的土压力对验算截面的弯矩：=5.37（m）=3(m)（KN.m）3.4.1.墙身自重及对验算截面产生的弯矩：W1=100.49（KN）=0.954（m）W2==249.43（KN）=1.53（m）W=W1+W2=349.92（KN）=477.5（KN.m）3.4.2.衡重台上填土重及弯矩计算：图4衡重台上填料及弯矩计算图式=49.3(KN)=36.35(KN)WE=WE1+WE2=85.65(KN)MWE==248.19(KN.m)3.4.1.截面强度验算：=366.37（KN.m）=516.58（KN）=0.52>

7、B2/4=0.62=剪应力验算：=－17.05<90kpa3.1.基底截面强度及稳定性验算：3.5.1.土压力及弯矩计算：图5基底截面强度及稳定性验算图式H02=H2+0.26=4.78（m）=3.18，==0.25E3=（KN）E3x=E3=162.28（KN），E3y=E3=19.81（KN）E3H=E3=159.5（KN），E3V=E3=35.86（KN）土压力对验算截面产生的弯矩：Z3x==1.88（m）Z3y=B3=2.14（m）=6.07（m）=3.39(m)（KN.m）3.5.1.墙身基础自重及对基底截面产生的

8、弯矩：W1=100.49（KN）=1.344（m）W2==249.43（KN）=1.92（m）W3==49.864（KN），W4==7.98（KN），=1.76（m）W=W1+W2+W3+W4=407.764（KN），=697.32（KN.m）3.5.2.衡重台上填土重及对基底截面的弯矩计