绍兴9米高大生态挡墙设计计算示例.doc

绍兴9米高新型生态挡墙简单工况时设计示例一、 计算资料1、基本资料新型基础砌块底部标高4.40，挡墙顶标高13.45m，新型生态挡墙高度H9.05m，设计水位5.50m。挡墙顶活荷载q考虑10kn/m2，0；基础设计满足加筋体承载要求和沉降要求，不验算整体滑动。2、新型挡排砌块采用RXP-300-10型号，宽300mm，高150mm；所形成的砌体为：砌体宽同,仰斜10,生态孔取宽100mm，容重小于20kn/m3，浮容重取10kn/m3，砌体背剩余水压力为0。3、加筋土（或称填料）利用开挖隧道的洞渣（碎石、小块石）作为填料，取容重19.0kn/m3，内摩擦角30（根据JTG D30-2004表5.4.2-4，可取3045）；浮力考虑多少？这里按100%，浮容重取9.0kn/m3；加筋体底面摩擦系数0.3（根据设计院的基础方案，钢砼基础前趾其实已限制了基底滑动）；基底倾斜角为0；砌体背摩擦角取为20.04、被挡土为开挖隧道的洞渣（碎石、小块石），容重19.0kn/m3，内摩擦角30，被挡土与加筋土的摩擦角为30。5、土工格栅采用PP带或拉伸成型或钢塑的双向土工格栅，土工格栅抗拉分项系数为1.25(见JTG D30-2004第5.4.8-2-10)，土工格栅计算调节系数取2.5(见JTG D30-2004表5.4.8-3，高大挡墙取较大值)，结构重要性系数取1.0(见JTG D30-2004表5.4.2-1)，与土的界面摩擦系数（见规范JTJ/T019-98第3.2.7条），土工格栅在砌块中的长度取常数0.4m。6、安全稳定系数荷载组合为、时，根据JTG D30-2004表5.4.3-3，基底抗滑稳定系数=1.3，抗倾稳定系数=1.5；根据JTG D30-2004表5.4.8-1，土工格栅抗拔力计算调节系数=1.4。水工挡土墙设计规范2006年5月（送审稿）规定：1级水工建筑物的主要部位挡土墙，荷载为基本组合时，基底抗滑稳定系数=1.35，抗倾稳定系数=1.6；2级水工建筑物的主要部位挡土墙，荷载为基本组合时，基底抗滑稳定系数=1.25，抗倾稳定系数=1.5。二、外部稳定计算通过此计算，初步确定加筋土宽度B、挡墙总宽B，土工格栅入土有效长度长度。1、基底抗滑稳定计算根据JTG D30-2004公式5.4.3-6，=0，=0，基底抗滑稳定必须满足=1.35；考虑挡土墙顶活载，活载的等代均布土层厚度=，计算得=0.53, H=9.05+0.53=9.58m，根据库仑理论，被挡土土压力 ，已知10、0、30、30，计算得到主动土压力系数= 0.171，=149.10 kn/m，=51.00 kn/m，=140.10 kn/m。,计算时不考虑活载，按设计水位考虑浮力，由于墙背仰斜，按墙背的摩擦系数与基底摩擦系数相同考虑，G=（7.95+1.1）B+（7.95+1.1）=160.95B+51.00；=160.95B+51.00+51.00=160.95B+102.00根据=1.35，计算得B3.28m，新型挡墙设计断面示意图2、抗倾稳定计算抗倾稳定须满足=1.6；因为新型挡排砌块砌体体积与加筋土体积对比很小、而且容重接近，所以加筋体按加筋土均匀容重简化计算，B=0.30B不浸水加筋体重=7.95B=19.007.95（0.30B）=45.32151.05B，浸水加筋体重=1.1B=91.1（0.30B）=2.979.9B，=1.100.50.5B=0.10.5B=0.5 B+0.25，=1.100.5B+7.950.5=0.90.5B=0.5 B+1.05； =B=B= B0.532= B0.832，=H/3=9.05/3=3.02m；=（45.32151.05B）（0.5 B+1.05）+（2.979.9B）（0.5 B+0.25）+51.0（B0.832）=80.48（B）2233.75 B90.76=140.1=422.64计算方程80.48（B）2233.75 B90.76=422.641.6，得B=1.61m三、内部稳定计算采用PP带或拉伸成型或钢塑的双向土工格栅，采用0.3H简化破裂面；土工格栅暂定布置方式为：基础砌块上先布置7层、间距为0.45m，其上再布置9层、间距为0.6m。、关于土压力系数根据规范JTG D30-2004第5.4.8-2-4）条的公式：6m时，土压力系数；6m时，。土压力系数是与挡墙的仰斜角度相关的，但现行规范的土压力系数公式所针对的是垂直、墙背光滑的加筋土挡墙。按库仑理论计算仰斜10的新型挡墙主动土压力系数。=0.50；挡墙仰斜10, -10、0、30、为20，得=0.232、 土工格栅强度计算 计算土工格栅强度和所受拉力时，不考虑浮力、考虑活动区的活载q=10kn/m2；JTG D30-2004公式5.4.8-9，故JTG D30-2004公式5.4.8-8， JTG D30-2004公式5.4.8-5，=1m，为土工格栅之间距， =，=10，为0，JTG D30-2004表5.4.2-5，取为1.4，=1.4；JTG D30-2004第5.4.8-2-10)条，取1.25；JTG D30-2004表5.4.8-3，拉伸土工格栅和PP带土工格栅取2.0，纤维编织土工格栅、土工织物取2.5，塑钢土工格栅取1.8；JTG D30-2004表5.4.2-1，按二级公路等级，取1.0；计算2.25根据，取土工格栅10%延伸率时的极限强度，计算结果见土工格栅强度计算表：土工格栅强度计算表格栅层号仰斜10.8650.4617.584.6112.190.86510.5414.7633.215021.4650.43512.114.3516.460.69.8813.8331.125032.0650.40816.014.0820.090.612.0516.8737.965042.6650.38119.293.8123.10.613.8619.443.655053.2650.35421.963.5425.50.615.321.4248.25063.8650.32724.013.2727.280.616.3722.9251.576074.4650.325.453.028.450.617.0723.953.786085.0650.27426.372.7429.110.617.4724.4655.046095.6650.24726.592.4729.060.617.4424.4254.9560106.2650.23227.622.3229.940.617.9625.1456.5760116.8650.23230.262.3232.580.4514.6620.5246.1760127.1650.23231.582.3233.90.4515.2621.3648.0660137.6150.23233.572.3235.890.4516.1522.6150.8760148.0650.23235.552.3237.870.4517.0423.8653.6960158.5150.23237.532.3239.850.4517.9324.2254.560168.9650.23239.522.3241.840.4518.8326.3659.3160179.050.085表中最大值为59.31，故取=60。、土工格栅入土长度计算计算土工格栅抗拔力和长度时，不考虑稳定区的活载、考虑浮力。 JTG D30-2004公式5.4.8-8，即；，=1m，故：土工格栅在稳定区长度，根据规范JTJ/T019-98第3.2.7条土工格栅与土的界面摩擦系数=0.52根据JTG D30-2004表5.4.8-1取=1.4，故：根据JTG D30-2004公式5.4.8-7，=+，在深度处以上，为重度的加筋体高度，为重度的加筋体高度。采用拉伸的或PP带的土工格栅，稳定区与滑动区的分界面按0.3H分界面(垂直挡墙)，Bi为仰斜10挡墙的土工格栅在滑动区的长度。土工格栅入土长度B计算表格栅层号仰斜BiB10.8650.46112.1914.760.865016.442.421.283.7021.4650.43516.4613.831.465027.841.341.382.7232.0650.40820.0916.872.065039.241.161.492.6542.6650.38123.119.42.665050.641.0353.2650.35425.521.423.265062.040.9363.8650.32727.2822.923.865073.440.8474.4650.328.4523.94.465084.8485.0650.27429.1124.465.065096.2495.6650.24729.0624.425.6650107.64106.2650.23229.9425.146.2650119.04116.8650.23232.5820.526.8650130.44127.1650.23233.921.367.1650136.14137.6150.23235.8922.617.6150144.69148.0650.23237.8723.868.0650153.24158.5150.23239.8524.227.950.565156.14168.9650.23241.8426.367.951.015160.19179.