重力式挡土墙设计示例汇总.doc

路基与路面工程课程设计任务书 题目: 重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； （2）基底倾斜角：tan＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘=0.5m； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I级汽车荷载采用，即相当于汽车(超20级、挂车(120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重=18,填料与墙背的外摩擦角=0.5；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[]=250； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重=22，容许压应力，容许剪应力，容许拉应力； 墙后砂性土填料的内摩擦角： 34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:）： 1:0.25 墙高H： 7m 墙顶填土高： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。 重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=7m，取基础埋置深度D=1.5m，挡土墙纵向分段长度取L=10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan=0.190，倾斜角=10.76°； 墙顶填土高度=3.0m，填土边坡坡度1:1.5，=arctan（1.5）=33.69°，汽车荷载边缘距路肩边缘=0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角=，填土与墙背外摩擦角=/2=，填土容重=18kN/m；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重=22kN/m,砌体容许压应力[]=600kPa,砌体容许剪应力[]=100kPa,砌体容许拉应力[]=60kPa； 地基容许承载力[]=250kPa。 2 车辆荷载换算 0.78m 3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角 墙底到路肩的水平距离为3.75m，路肩宽3m，墙底至破裂面与路基交点距离为 ，3+3.75=6.75＜8.17 破裂面交于荷载内进行计算 直线形仰斜墙背，且墙背倾角较小，不会出现第二破裂面。 3.2 计算主动土压力及其作用点位置 3.2.1计算主动土压力 0.82m 3.1m 3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置 墙底（基底）倾斜，需把求得的、修正为、,即：＝－ ，＝－tan（见“附录”的图） 3.3 被动土压力 墙前的被动土压力忽略不计。偏于安全。 4 挡土墙计算 只对荷载组合II进行计算。 4.1 拟定挡土墙顶宽 经试算，取挡土墙顶宽为=1.6m 4.2 抗滑动稳定性验算 墙身体积计算： 墙身自重计算: ＝，＝， 抗滑稳定性验算： 墙身自重力臂计算： 抗滑稳定系数: ＞1.3 满足要求 4.3 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数: 满足要求 4.4 基底合力偏心距验算 至墙趾A的距离 基底合力偏心距； 4.5 地基承载力验算 满足要求 4.6 墙身强度验算 11