抗滑挡土墙课程设计.doc

抗滑挡土墙课程设计（一）设计题目抗滑挡土墙课程设计（二）设计资料 如下图所示的滑坡体，拟采取修建重力式抗滑挡土墙支挡措施。滑面为折线型，按滑面倾角变化分为7段，每段滑面长度为4m，滑面与水平面的夹角从高到低分别为30o、25o、20o、15o、10o、5o、0o，坡面与水平面的夹角为15o。各段滑面的内摩擦角均=10，粘聚力c=0。验算沿墙顶滑出的可能性时，墙后滑体的内摩擦角=40，粘聚力c=25，=20 kn/m3；墙前回填高度按2.5m考虑，=19kn/m3，=30，粘聚力c=10。墙体采用c20片石混凝土，基础置于中风化泥岩层上，其容许承载力为800kpa；墙底与泥岩摩擦系数取=0.4。要求滑动稳定系数kc1.3，倾覆稳定系数ko1.6。图1 滑坡断面图(三) 设计计算1、剩余下滑力计算剩余下滑力具体计算见下表，大小为129.75，方向与水平方向成10夹角。剩余下滑力计算表（安全系数fs=1.3)块段面积s（m2）重度s(kn)滑动面倾角（。）抗剪强度下滑力ti (kn)阻滑力ri(kn)传递系数剩余下滑力pi(kn)c(kpa(）sssinsscostg-cl11.85203001018.55.650.9818.42578316.560.9858.3937.4202001050.61924.520.9898.5148.31201501043.01628.310.98124.1557.76201001026.9526.950.98129.7565.72050109.93620.020.98120.0572.1420001007.550.98110.12、安全墙高的计算根据推力计算中所拟定的墙高，自墙背顶点向下作与水平线成(452)倾角的a线与滑面相交于点，并在此线以上每隔5作出ab，ac，等线(图2)，求算出这些虚拟滑面的剩余下滑力，并列于表2中。 某滑坡自墙顶滑出的验算表（k=1.3） 表2虚拟滑面滑面面积s2(m2)重度（kn）滑面倾角() 抗剪强度 下滑力ti（kn）阻滑力ri （kn）传递系数剩余下滑力 (kpa)()s1a2.4320100108.448.44 0.98124.21aa2.8320-252540-23.92119.54 0.34-108.40s1b1.3520100104.694.69 0.98123.13ba3.4520-202540-23.60 142.16 0.45-117.92s2c8.16201501042.2427.80 0.98123.65ca4.3020-152540-22.26173.20 0.45-146.50s2d6.39201501033.0821.77 0.98117.78da5.1820-102540-17.99208.11 0.55-166.72从上表验算结果表明，出现剩余下滑力的负值峰值，说明所拟墙高和埋深均属适当。图2 验算墙高计算图(四)抗滑挡墙尺寸拟定根据上述计算，挡墙尺寸拟定见图3所示。图3 挡墙断面尺寸（五）基本参数计算根据上述滑坡推力的结果，下滑力大小为129.75kn，方向与水平方向成10夹角，作用点在位于墙后滑坡体12高位置。土压力计算中，墙前被动土压力采用朗金土压力理论计算；墙后主动土压力按库仑土压力理论计算，然后与滑坡推力比较，取大者进行计算。各力作用位置如图4所示(相对于墙趾o点)。1.挡墙重量断面面积2.前趾填土重量3.后趾填土重量4.滑坡推力：p=129.73kn5.墙前被动土压力(按郎肯土压力理论计算)：6.墙后主动土压力：(库仑土压力理论计算)算得，ka=0.401=rh1ka=1960.4=45.60kpaea=45.66=136.80kneax=eacos=eacos(+)=136.8cos15.7=131.70kneay=easin=easin(+)=136.8sin15.7=37.02kn 由上计算可知，应按滑坡推力来设计挡墙，以上计算数据见表3。 断面参数一览表 表3编号项目作用力（kn）力臂（m）弯矩（knm）备注水平向竖向1挡墙0608.883.6572226.67稳定力矩2前趾填土056.40.71240.163后趾填土01565.938926.334墙前被动土压力214.1501.45310.525墙后主动土压力131.737.022.86.6368.76244.336下滑力127.7822.535.9086.6754.92148.7注：力臂为相对前趾的距离。(六)稳定性验算1.抗滑稳定性算按未设倾斜基底验算时，满足要求。实际实施时可考虑墙底设置向内倾斜基底，以有利于挡墙的抗滑稳定性，还可降低挡墙断面10，以降低工程造价。2.抗倾覆稳定性验算故满足要求。 3.基底应力及合力偏心距验算 如图5所示，将竖向力n和水平方向力ex分别按倾斜基底的法向分解：倾斜基底法向力n对墙趾的力臂为zn：倾斜基底的合力偏心距e为：,(泥岩)，故满足要求。（七）墙身截面强度验算1.法向应力及偏心距验算(断面，如下图)，满足，（20号片石混凝土）满足要求。2.应力验算水平方向剪应力验算(断面，如下图)：(20号片石混凝土) 满足要