3.3.3.1 设计参数
挡土墙墙高H =10m,取基础埋置深度D=1.5m,挡土墙纵向分段长度取
L=10m;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25,α=-14.04 ,墙底(基
底)倾斜度tan α0=0.19,倾斜角α0=10.76 ;墙顶填土高度a =2.5m ,填土边坡坡度1:1.5,β=arctan (1.5)=33.69 ,汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ;墙后
填土砂性土内摩擦角φ=35 ,填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=17.5,填土容重
-1
墙身采用2.5号砂浆砌25号片石,墙身砌体容重γk =22kN /m 3砌γ=19kN /m 3;
体容许压应力[σa ]=600kPa , 砌体容许剪应力[τ]=100kPa , 砌体容许拉应力
[σwl ]=60kPa ;地基容许承载力[σ0]=250kPa 。
3.3.3.2 车辆荷载换算
按墙高确定附加荷载强度进行换算
查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时,附加荷载强度q =15kN /m 3。 则换算等代均布土层厚度h 0=q /γ=15/19=0.79m 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ
直线形仰斜墙背,且墙背倾角α较小,不会出现第二破裂面。 假定破裂面交于荷载范围内 则:
x
=
=
∴
=0.89 得
41.75
破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:
m=(H+a)
荷载内边缘到墙踵的距离:
p=H
荷载外边缘到墙踵的距离:
q=p+(26-0.52)=5.5+25=30.5
+b+d=50.25+3.75+0.5=5.5
=(5+2.5)0.89=6.68
P <m <q
∴ 假设正确
b 计算主动土压力E a 及其作用点位置
V
长度方向取1
则:
=1.74
3.3.3.4 被动土压力
墙前的被动土压力忽略不计。偏于安全。
3.3.3.5挡土墙计算
只对荷载组合II 进行计算。 a 拟定挡土墙顶宽 经试算 取
则 墙底斜宽:
B =b 1+b 1tan αtan α0=1.55 -1.550.250.19=1.48
E x 到墙趾A 的距离
=1.74E y 到墙趾A 的距离
=1.48+0.435=1.91
因墙底(基底)倾斜,需把求得的Z x 、Z y 修正为Z x 1、Z y 1, 即:
Z x 1=Z x -b 1tan α0 =1.74-1.550.19=1.46Z y 1=b 1-Z x α=1.55+1.460.25=1.91
墙身体积:
1tan ,
V 1=b 1(H -b 1tan α0) =1.55(5-1.550.19)=7.29
V 2=0. 5b 1tan α0=0.5
墙身自重:
2
0.19=0.23
G 1=V 1γk =7.2922=160.46G 2=V 2γk =0.2322=5.02G
,
Z G 1=0. 5[(H -b 1tan α0) ⋅n +b 1]=0.5[(5-1.550.19) 0.25+1.55]=1.37Z G 2=[1/2+1/3(1/2-tan αtan α0)]b 1==1.06
G
Z G =(G 1Z G 1+G 2Z G 2) /=(160.461.37+5.021.06)
/165.48=1.36
作用于墙底(即基底)的竖向力
,
N =G 1+G 2+E y =160.46+5.02+3.51=168.99
;
N 至墙趾A 的距离
Z N =
G 1Z G 1+G 2Z G 2+E y Z y 1-E x Z x 1
N
=(160.461.37+5.021.06+3.51
1.91-67.951.46)/168.99 =0.78
b 抗滑动稳定性验算
抗滑稳定系数
K C =
[N +E x tan α0]μ
=
E x -N tan α0
=1.52﹥1.3
满足规范要求
考虑主动土压力,对滑动稳定和倾覆稳定均起不利作用,所以应选择表4-15右边的γQ 1进行验算。
滑动稳定性方程:
= [1.1165.48+1.4
(3.51-67.950.25)-0]0.3+(1.1165.48+1.43.51) 0.19-1.467.95+0=
1.89
满足规范要求
c 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数:
﹥0
K 0=
G 1Z G 1+G 2Z G 2+E y Z y 1
E x Z x 1
==2.34﹥1.5
满足规范要求
倾覆稳定性方程:
0.8G+
=0.8165.481.36+1.4(3.5
1+1.91-67.951.46)=50.54
满足规范要求
d 基底合力偏心距验算
基底合力偏心距 :
e 0=
B
-Z N =2
﹥0
=0.04﹤B/6 =0.25
满足规范要求
e 地基承载力验算
基底应力:
σ1, 2=
∴基底最大应力
6e N
(1±0) =B B
=132.45
=
﹤地基容许承载力[σ0]=250kPa
满足规范要求
f 墙身强度验算
墙面与墙背平行,截面最大应力位于接近基底处。由基底应力计算结果知墙身正应力满足墙体材料强度要求。
因墙身剪应力及弯拉应力很小,故可不予验算。
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