衡重式挡土墙课程设计

1、衡重式挡土墙课程设计1、设计资料（1）地形中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。（2）工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：耕植土，厚约0.9m，黄褐色，含大量有机质。号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力R=800kPa。（3）墙身及墙后填料材料参数填料 ，下墙，上墙（假想墙背）。墙身容重。基底摩擦系数f=0.6。圬工材料=600k，=100k，500k。（4）荷载参数本题组号为5，挡土墙高度8.1m，车辆荷载换算等代土层厚度为0.55m，分布在路基横断面方向的宽度=5.5m。（5）水文地质条件本次勘测未发现地下水，可不考虑地下水影响。2、初步确定墙身尺寸挡土墙高8.1m，选

2、用上墙=3m，选墙顶宽=0.5m,则上墙底宽=1.65m,下墙底宽B=1.53m,墙背俯斜1：0.33（），衡重台宽=1.0m，下墙=5.1m，墙背仰斜1：0.27（），墙面坡1：0.05，见下图：3、上墙土压力计算（1）求破裂角计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角见下图，则有=0.67则=假想破裂面交于荷载内，按表5.6第一类公式计算，得验核破裂面位置如下：第一破裂面距墙顶内缘距离为=3.0×（0.521+0.67） =3.573m=5.5m破裂面交于荷载内，与假设相符，而且也不可能出现其他情况，故采用此类计算公式。因为，故出现第二破裂面。（2）计算第二破裂面上的主动土

3、压力有表5.6第一类公式，有K=0.587=1+=1+=1.367=0.5×18×3.0×3.0×0.587×1.367=64.98kNcos()=64.98×cos()=30.03 kN=sin()=64.98×sin()=57.64 kN对上墙的力臂为=1.134m=1.65+1-1.134×0.521=2.06m（3）计算上墙实际墙背上土压力=30.03kN=tan=30.03×0.33=10kN对上墙的力臂为1.0m×0.33=1.32m4、下墙土压力计算（1）求破裂角假想破裂面交于荷载

4、内，破裂角示意图如下，按表5.7第一类公式得A=-tan=-tan=0.27=tan=-tan+=-2.311+=0.795=验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为=3×（0.67+0.521）+5.1×（）=3.573+2.779=6.353m=5.5m则破裂面位于荷载外，与假设不符。应采用5.7表中第四类公式，-=5.5-3.573=1.93mA=-=-=0.21=tan=-tan+=-2.311+=0.759=验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为=3×（0.67+0.521）+5.1×（）=3.573+2.596=6.169=5.5m

5、则破裂面位于荷载外，与假设相符。（2）计算土压力采用5.7表中第四类公式，得土压力系数：K= = =0.16=3.54m2.326主动土压力：=0.5×18×5.1×5.1×0.16×2.326=87.12kNcos（）=87.12×cos（）=87.04kNsin（）=87.12×sin（）=3.65kN压力作用点： = =2.23m=1.53+2.23×0.25=2.09m5、墙身截面计算墙身截面计算如下图所示：（1）墙身重及力臂上墙墙身重为=0.5×22×3×（0.5+1.65）

6、=70.95kN 对墙趾的力臂为=0.91m第二破裂面与墙背之间的土楔重=3×（）=0.447m=0.5×18×3×（1+0.447）=39.1kN 对墙趾的力臂为=0.05×8.1+0.5+3×0.33+=1.81m 土楔体上的荷载重=18×0.55×0.447=4.43kN对墙趾的力臂为=0.05×8.1+0.5+0.5×0.447=1.13m下墙墙身重为=0.5×22×5.1×（1.65+1+1.53）=234.5kN 对墙趾的力臂为=1.21m（2）滑动稳定

7、验算=2.061.3所以满足抗滑稳定性要求。（3）倾覆稳定性验算=1.51.5所以满足抗倾覆稳定性要求。（4）基底应力计算e=0.765-=0.765-0.444=0.32e（=0.48）e（=0.26） =616R（=800）（5）截面应力计算选上墙墙底面验算=0.05×3+0.5+（3-1）×0.33=1.32m =0.46m（=0.53），且（=0.28）。 =32.87kN=100= =130.99=600由上述计算可知，所选截面尺寸符合各项要求。6、设计图纸 通过以上计算，绘制衡重式路肩墙施工图纸，断面图如下：设计说明： 1.挡土墙采用M10水泥砂浆砌筑，施工前做好配比式验，强度要求达到设计等级，砌筑时砂浆要密实、饱满，不得有空洞。2.石料应采用无风化石材，面石要平整，挡土墙外露面，采用1:3水泥砂浆勾凸缝。3.基础砌筑不得在有水状态下进行，应做好基坑排水工作。4.挡土墙分段：每10m设置一道沉降缝，缝宽2cm，外露面1cm，缝线竖直美观，可用C15混凝凝土角石砌筑，沉降缝内用1.5cm浸沥青软木板分隔。5.挡土墙压顶混凝土C20，预制混凝土护栏可以浇筑入压顶混凝土之中。6.道路排水系统出水口管应预先埋入挡土墙中，