重力式擋土墻的穩(wěn)定性設(shè)計教學(xué)道路工程課程設(shè)計

重力式擋土墻的構(gòu)造：墻身：墻背、墻面、墻頂、護(hù)欄基礎(chǔ)：基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深排水設(shè)施：泄水孔、排水層伸縮縫：沉降縫、伸縮縫擋土墻的布置SubtitleGoesHere擋土墻設(shè)計步驟1、根據(jù)具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定墻趾位置。2、測繪墻趾處的縱向地面線，核對路基橫斷面圖。3、收集墻趾處的地質(zhì)和水文等資料。4、選擇墻后填料，確定填料的物理力學(xué)計算參數(shù)和地基計算參數(shù)。5、進(jìn)行擋土墻斷面形式、構(gòu)造和材料設(shè)計，確定有關(guān)計算參數(shù)。6、進(jìn)行擋土墻的縱向布置。7、用計算法或套用標(biāo)準(zhǔn)圖確定擋土墻的斷面尺寸。8、繪制擋土墻立面、橫斷面和平面圖。荷載計算1、作用在擋土墻上的力系：1）主要力系2）附加力是季節(jié)性作用在擋土墻上的力3）特殊力是偶然出現(xiàn)的力2、荷載組合常用的荷載組合表SubtitleGoesHere路堤擋土墻按破裂面交于路基面的位置不同，可分為5種類型如下圖穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定性驗算基底應(yīng)力與偏心距驗算墻身應(yīng)力驗算抗傾覆穩(wěn)定性驗算設(shè)計題目某二級公路，路寬8.5m，擬設(shè)計一段路堤擋土墻。1.設(shè)計資料（1）墻身構(gòu)造：擬采用漿砌片石重力式擋土墻，如右圖,墻高H=6m，填土高a=2m，填土邊坡β=33°41′即1:1.5的比例

，墻背傾角α=18°26′，墻身分段長度10m，初擬墻頂寬b1=0.94，墻底寬B=3.19m。（2）車輛荷載：計算荷載，汽車—20級,車重300kN；驗算荷載掛車—100,車重540kN。（3）填料：砂土濕密度ρ=18kN/m3,計算內(nèi)摩擦角φ=35°，填料與墻背的摩擦角δ=φ/2。（4）地基情況：中密礫石土，容許承載力[σ]=500kPa,基底摩擦系數(shù)f=0.5（5）墻身材料：5號水泥砂漿砌片石，砌體毛體積密度ρa(bǔ)=22kN/m3，容許壓應(yīng)力[σa]=1250kPa，容許切應(yīng)力[τ]=175kP。(1)車輛荷載換算1）計算荷載①求破裂棱體寬度L0假設(shè)破壞面交與荷載內(nèi)，求不計車輛荷載作用時的破裂棱體寬L0：②求縱向分布長度B。一輛重車的長度為：大于擋土墻分段長度，取計算長度B=11.37m?？v向布置一輛重車，總重力為300kN。③計算等代均布土層厚度。車輪中心距路基邊緣0.5m，L0=3.03m，重車在破裂棱體內(nèi)能布置一輛。

2）驗算荷載掛車—100，，布置在路基全寬。（2）主動土壓力計算1）設(shè)計荷載破裂棱體寬度荷載外緣至路基內(nèi)側(cè)邊緣的距離為，大于破裂棱體寬度L0，破裂面仍交與荷載內(nèi)側(cè)，與假定相符，選用公式正確。土壓力作用點：2)驗算荷載破裂棱體寬度，破裂面交與荷載內(nèi)。土壓力作用點：比較設(shè)計荷載與驗算荷載計算結(jié)果可知，驗算荷載時的土壓力較大，而且主動土壓力的作用點與計算荷載時的相近，故墻身斷面尺寸應(yīng)由驗算荷載（掛車—100）控制。應(yīng)當(dāng)注意的是，一般情況下，墻身斷面尺寸是由驗算荷載控制，還是由計算荷載控制不易直接判別，應(yīng)通過計算決定。（3）穩(wěn)定性驗算一般情況下，擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性比較容易滿足，墻身斷面尺寸主要由抗滑穩(wěn)定性和基底承載力控制。故選擇基底傾斜1：5（）。1)計算墻身W及力臂ZW(取墻長1m計)墻身W及力臂ZW計算圖示如右圖由力矩平衡原理得求解得2）抗滑穩(wěn)定性驗算滿足要求。3）

抗傾覆穩(wěn)定性驗算滿足要求。4）基底應(yīng)力與偏心距驗算不滿足要求。將墻趾加寬成：寬0.4m，高0.6m的臺階后再進(jìn)行驗算：滿足要求。滿足要求。5）墻身應(yīng)力計算由于墻背為直線，最大應(yīng)力將接近基底處，從基底應(yīng)力驗算可知，其基底應(yīng)力與偏心距均滿足要求，墻身截面應(yīng)力也能滿足墻身材料的要求，故可不驗算。通過上述驗算，決定采用的斷面尺寸為：墻頂寬b1=0.94m，墻底寬B=3.59m，墻趾加寬臺階高0.6m，寬0.4m。計算步驟車輛荷載換算計算荷載驗算荷載.主動土壓力計算設(shè)計荷載驗算荷載穩(wěn)定性驗算計算墻身重及力臂抗滑穩(wěn)定性驗算抗傾覆穩(wěn)定性驗算基底應(yīng)力與偏心距驗算墻身應(yīng)力驗算任務(wù)分配（墻頂和墻底寬度參照例題自擬，其他條件同例題）H=5ma=2mα=15°,β=20°,f=0.5,φ=35°1α=10°,β=35°,f=0.5,φ=30°2a=3mα=15°,β=30°,f=0.3,φ=25°3α=10°,β=50°,f=0.5,φ=30°4α=12°,β=36°,f=0.4,φ=35°5H=6ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=30°6α=10°,β=35°,f=0.5,φ=35°7a=3mα=15°,β=20°,f=0.4,φ=34°8α=10°,β=50°,f=0.5,φ=40°9α=12°,β=36°,f=0.4,φ=30°10H=7ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=35°11α=10°,β=55°,f=0.3,φ=30°12a=3mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=25°13α=10°,β=50°,f=0.5,φ=35°14α=12°,β=36°,f=0.4,φ=45°15H=8ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=20°16α=10°,β=55°,f=0.3,φ=25°17a=3mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=30°18α=10°,β=50°,f=0.5,φ=35°19α=12°,β=36°,f=0.4,φ=35°20H=9ma=2mα=15°,β=20°,f=0.5,φ=35°21α=10°,β=35°,f=0.3,φ=30°22a=3mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=25°23α=10°,β=40°,f=0.5,φ=45°24α=12°,β=36°,f=0.4,φ=35°25H=5.5ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=35°26α=10°,β=15°,f=0.5,φ=30°27a=3mα=15°,β=30°,f=0.3,φ=25°28α=10°,β=60°,f=0.5,φ=32°29α=12°,β=36°,f=0.4,φ=45°30H=6.5ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=41°31α=10°,β=35°,f=0.5,φ=35°32a=3mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=28°33α=10°,β=40°,f=0.5,φ=45°34α=12°,β=36°,f=0.4,φ=30°35H=7.5ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=35°36α=10°,β=35°,f=0.5,φ=37°37a=3mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=25°38α=10°,β=40°,f=0.5,φ=30°39α=12°,β=36°,f=0.4,φ=40°40H=8.5ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=35°41α=10°,β=35°,f=0.5,φ=30°42a=3mα=15°,β=30°,f=0.3,φ=25°43α=10°,β=40°,f=0.5,φ=40°44α=12°,β=36°,f=0.4,φ=45°45H=9.5ma=2mα=15°,β=30°,f=0.5,φ=26°46α=10°,β=35°,