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1、.重力式仰斜式挡土墙设计重力式仰斜式挡土墙设计一挡土墙设计基本资料(1)参照原路段设置浆砌片石护坡，基础顶面埋深设置 0.8m；基底土质取砂类土，基底与基底土的摩擦系数1=0.4，地基承载力基本容许值 f=300kPa。（2）墙背填料：选择天然砂砾做墙背填料，重度 19kN/m3，内摩擦角 35o，,墙后土体对墙背的摩擦角 217.5o。（3）墙体材料：采用浆砌片石砌筑，采用M7.5号砂浆、MU30号片石，砌石 23kN/m3，轴心抗压强度设计值 a=1000kPa，容许弯拉应力1=140kPa，允许剪应力j 90kPa。表1.1挡土墙基本尺寸及资料墙身及基础挡土墙类型墙身总高H1（m）墙顶宽
2、B1（m）面坡倾斜坡度基底坡度 tan0墙趾台阶宽b1墙趾台阶高h1砌筑材料墙后填土粘聚力（kpa）基底与地基土摩擦系数2仰斜式路肩墙4.001.21:0.250.100.3m0.5mM7.5 浆砌MU30 片石0.0000.5填料及地基墙后填土容重（kN/m3）地基土重度j（kN/m）填料与墙背摩擦角墙背坡倾斜坡度砌体材料的重度t（kN/m）地基土承载力特征值 fa（kN）基底与地基土摩擦系数1填料内摩擦角（）圬工砌体之间的摩擦系数331918/21:-0.25233000.4350.4.图1 挡土墙基本设计尺寸二挡土墙自重及重心计算图 2.挡土墙自重及重心计算图示.取单位墙长 1m，如下图
3、示，将挡土墙截面分为三部分：G1iV1 231.241110.4kNG2iV2 231.5117.25kNG3iV3 231.50.150.51 2.59kNG G1G2G3130.24kN截面各部分重心至墙趾O1的距离：e1 0.30.50.25(40.251.2)/2 1.53me21.5 0.75m2e321.5 1m3全截面重心至墙趾的距离：e (G1e1G2e2G3e3)/e (110.41.5317.250.75 2.591.0)/130.24 1.42m墙顶至后踵O2的高度:H=4.65m三.主动土压力计算图 3 挡土墙土压力计算图示1.破裂角车辆荷载q 10.01010417.
4、5KN/m28.车辆荷载换算等代土层厚度为h0假设破裂面交于荷载内，按公式A 2dh0tanH(H 2h0)q17.5 0.921m1920.50.921tan(14o02)4.654.6520.921 0.231 35o14o0217.5o 38o28tan tan(cottan)(tan A)tan38o28(cot35o tan38o28)(tan38o280.231)0.719 35o43验核破裂面位置：破裂面距墙踵H tan3.34m荷载内边缘距墙踵d H tan1.66m荷载外边缘距墙踵d H tanb 8.16m1.66m 3.34m 8.16m与假设相符，可用所选计算公式。2.
5、主动土压力系数 K 和K1K cos()(tantan)sin()cos(35o4335o)oo(tan35 43 tan14 02)oosin(35 4338 28)0.3430.469 0.161d0.5h1 0.480mtan tantan35o43tan14o022hh20.9210.480K110(11)1(1)1.355HH4.654.653.主动土压力 E 及作用点位置Zy后踵点土压力：11E H2KK1194.6520.1611.355 44.81kN/m22.单位墙长（1m）土压力的分量：EX Ecos()1 44.81cos(14.0417.5)1 44.73kN/mEY
6、Esin()1 44.81sin(14.0417.5)1 2.71kN/m土压力水平分量的作用点至墙趾的距离：h0(H 2h1)2h0h121ZyH 32H2K14.650.921(4.6520.48)20.9210.482324.6521.3551.76土压力数字竖直分量的作用点至墙趾的距离：ZX B Zytan1.51.76tan(14.04)1.94m四基底合力的偏心距检验作用于基底形心的弯矩：B4BVH)Ey(Zx4)Ex(Zy)2221.461.460.15130.24(1.42)2.71(1.94)44.73(1.76)22217.78kN mMd Gg(e作用于倾斜基底的垂直力:
7、Nd(G Ey)cos0 Exsin0(130.242.71)cos5o4344.73sin 5o43136.23kN倾斜基底合力的偏心距：e0偏心距验算符合公路路基设计规范 JTG D30-2004规定。MdB17.78 0.131m 4 0.243mNd136.236五地基承载力验算由公式（5.2.2）及公式（5.2.2-4）Qe0B46.maxNd6e0136.23 60.13111139.66kPaB411B411.4911.49minNd6e0136.23 60.13111 43.20kPaB411B411.4911.49max139.66kPa fa 300kPa地基承载力验算通过
8、。六抗滑动验算墙前填土的被动土压力较小，为使结构更安全，不计入墙前填土的被动土压力（1）沿基底倾斜平面滑动验算滑动稳定方程应符合：图 4沿挡土墙基底平面滑动稳定性验算图示1.1GQ1(Ey Extan0)1(1.1GQ1Ey)tan0Q1Ex 0按公路路基设计规范 JTG D30-2004表 5.4.2-5 得Q11.41.1130.241.4(2.7144.730.1)0.4(1.1130.241.42.71)0.11.444.7313.41kN 0符合沿基底倾斜平面滑动稳定方程的规定。抗滑稳定系数：N G Ey130.242.71132.95kNKc(N Extan0)1(132.9544
9、.730.1)0.41.75 Kc1.3Ex N tan044.73132.950.1.（2）沿过墙踵点水平滑动稳定性验算图5沿墙踵点水平面滑动稳定性验算图示计入倾斜基底与水平滑动面之间的土楔的重力，砂性土黏聚力c=0VN 1.460.1518/2 1.97kN滑动稳定方程：(1.1G Q1Ey)1Q1Ex 0(1.1GQ1Ey)1Q1Ex(1.1130.241.42.71)0.51.444.7310.91kN 0抗滑动稳定系数N VN132.951.97Kc20.5 1.51Kc1.3E44.81符合规范要求。七抗倾覆稳定性验算倾覆稳定方程：0.8GgeQ1(EyZxExZy)00.8130
10、.241.421.4(2.711.9444.731.76)45.10kN 0符合要求。抗倾覆稳定系数.K0Gge EyZxExZy130.241.422.711.94 2.46 K01.5044.731.76抗倾覆稳定系数符合要求。八挡土墙墙身正截面强度和稳定验算取基顶截面为验算截面。（1）基顶截面土压力计算：由墙踵点土压力的计算结果：K 0.161,h0 0.921(m);基顶截面宽度：Bs B21.2(m)基顶截面处的计算墙高为：H 4.0(m)。2h020.92111.461H4.0基顶截面处土压力为：11E KK1H2190.1611.4614.02 35.75(kN/m)22单位墙长
11、（1m）上土压力的水平分量：按K11Ex Esin()35.75cos(14.0417.5)35.69(kN)单位墙长（1m）上土压力的竖直分量：Ey Esin()35.75sin(14.0417.5)2.141(kN)土压力水平分量的作用点到基顶截面前缘的力臂长度：ZyhH4.00.92101.543(m)33K1331.461土压力竖直分量的作用点到基顶截面前缘的力臂长度：Zx BsZytan1.21.543tan(14.04)1.586(m)（2）基顶截面偏心距验算基顶截面宽度：Bs B21.2(m)取单位墙长（1m），基顶截面以上墙身自重：Ns G1110.4(kN)墙身重心到验算截面
12、前缘的力臂长度Zs(BsH1tan)/2 1.24.0tan(14.04)/2 1.1(m)NG NS110.4kN，NQ1 Ey 2.141(kN).按细则公式 6.3.5 计算 查表 6.3.5-1 取ZC1.0并按表 4.1.7 的规定取荷载分项系数，G1.2,Q11.4则截面形心处竖向力组合设计值：NdZCGNGQ1NQ11.01.2110.41.42.141135.48kN基底截面形心处，墙身自重作用的力矩：B MG NSZSS21.2 110.41.1 55.2kN m2基底截面形心处，土压力作用的力矩：B ME EyZxS ExZy2 2.1411.586 0.6035.691.
13、543 52.96kN m按细则表4.1.7的规定，分别取作用分项系数：G1.2,Q11.4，按细则表6.3.5-1规定，取综合效应组合系数ZC1.0。截面形心上的总力矩组合设计值：MdZCGMGQ1ME 0.955.21.4(52.96)24.46(kN m)查表6.3.6得合力偏心距容许限值为：e0 0.25BS 0.251.2 0.30(m)则截面上轴向的合力偏心距：e0Md24.46 0.181m 0.30mNd135.48符合偏心距验算要求，应按公式（6.3.8-1）验算受压构件墙身承载力。（3）截面承载力验算由 前 计 算 结 果 知，作 用 于 截 面 形 心 上 的 竖 向 力
14、 组 合 设 计 值 为：Nd135.48kN按细则表3.1.5的规定，本挡土墙的结构重要性系数为01.0查细则表6.3.8得长细比修正系数=1.3由细则公式（6.3.8-3）计算构件的长细比：s2HBs21.34.08.67，1.2由细则6.3.8条规定：s=0.002，e00.181 0.151BS1.2.由公式（6.3.8-1）得构件轴向力的偏心距e0和长细比s对受压构件承载力的影响系数：e 125601BSK22 e0 e01121sss3116BSBS 812560.15111120.151210.0028.678.6731160.1512 0.78510.3740 0.294A 1
15、.0Bs1.2(m2)由基本资料知：8fcd 0.63(MPa)630(kN/m2)墙身受压构件抗力效应设计值：KAfcd 0.2941.2630 222.26(kN)0Nd1.0135.48 135.48KN 222.26(kN)故满足要求。（4）正截面直接受剪验算按细则6.3.12条的规定，要求：0Vd AfvdNGd计算截面上的剪力组合设计值：VdQ1EX1.435.69 49.97kNNGdZCGNGQ2NQ11.0(0.9110.41.02.141)101.501(kN)fcd 0.63MPa 630kN/m2，fvd 0.90MPa 90kN/m2由基础资料得：又：A 1.0Bs1.2(m2)可计算得到轴压比：NGd101.501 0.134Afcd1.2630查公路挡土墙设计与施工技术细则表6.3.12 得到：0.16AfvdNGd1.2900.16101.501124.24kNVd 49.97(kN)符合正截面直接受剪验算要求。