1重力式擋土墻設計1.1設計資料漿砌片石重力式仰斜路堤墻，墻頂填土邊坡1:1.5，墻身縱向分段長度為10m,路基寬度26m，路肩寬度3.0m-基底傾斜角a:tana二0.190，取汽車荷載邊緣距路肩邊緣00d=0.5m-設計車輛荷載標準值按公路一I級汽車荷載采用，即相當于汽車一超20級、掛車一120(驗算荷載)。墻后填料砂性土容重丫=18kN/m3,填料與墻背的外摩擦角5=0.5?;粘性土地基與漿砌片石基底的摩擦系數(shù)卩=0.30，地基容許承載力[b]=250kPa.0墻身采用2.5號砂漿砌25號片石，圬工容重丫=22kN/m3,k容許壓應力0]=600kP，容許剪應力[t]=[b」=100kP，容許拉應力a a j a[b]=60kP.La1.2設計任務車輛荷載換算。計算墻后主動土壓力E及其作用點位置。a設計擋土墻截面，墻頂寬度和基礎埋置深度應符合規(guī)要求。進行抗滑動穩(wěn)定性驗算及抗傾覆穩(wěn)定性驗算。基礎穩(wěn)定性驗算與地基承載力驗算。擋土墻正截面強度及抗剪強度驗算。1.3設計參數(shù)幾何參數(shù)墻高H=7，取基礎埋深D=1.5m，墻身總想分段長度L=10m；墻背仰斜坡度1:0.25,°=—14.04。，墻底傾斜度tan?=0.190，傾斜角0a=10.76。；墻頂填土咼度a=2m，填土邊坡坡度1:1.5，p=33.69。，0汽車荷載邊緣距路肩邊緣d=0.5m.力學參數(shù)墻后砂性土填料摩擦角Q=34。，填料與墻背外摩擦角s=a,;，填土容重丫=18kN/m3;墻身采用2.5號砂漿砌25號片石，墻身砌體容重丫=22kN/m3，砌體容許壓應力Q]=600kPa，砌體容許剪應力ka[t]=100kPa,砌體容許拉應力Q]=60kPa；地基容許承載力L[c]=250kPa.0車輛荷載換算按車帶寬均攤的方法計算荷載：汽車—超20級換算土層厚度h=十 200：22 予，□數(shù)值大于分段長度10m,0Y113.0+0.577也+2a丿」取10m從而求得h=1.11m.車輛荷載作用寬度b=5.50m.00驗算荷載：掛車—120掛車一120，h=0.96m，布置在路基全寬上。車輛荷載作用寬度0b=3.20m.01.5主動土壓力計算計算荷載：汽車一超20級

1)計算破裂角9假設破裂面交于荷載中部，則ab+ab+2h 0+2a+2h)tana0 2x3+2x1.11x3+0.5—7x(7+2x2+2x1.11)x(—0.25) ( )_( ) =0.3657+2x7+2+2x1.11屮=Q+a+6=34。—14.04。+17。=36.96。tan9=—tan屮+、.(cotQ+tan屮)(an屮+A)=0.848

.?.9=40.300堤頂破裂面至墻踵：(H+a)tan9=7.63m荷載緣至墻踵：b—Htana+d=5.25m荷載外緣至墻踵：b—Htana+d+b=5.25+5.50=10.75m0因5.25<7.63<10.75，故破裂面交與荷載中部，假設正確。2)計算主動土壓力E+tana)=si：C0°+36^2)計算主動土壓力E+tana)=si：C0°+36^)(0-848—0.25)=0.1660.30°+34°h=1b—atan9 =2.18m,htan9+tana0.52tan9+tana 0.848—0.25=°"84^=H—h—h=3.98m12K=12K=12a(h)1—亠〔2H丿+叫3=1.641H2紬H2KK=x212=Ecos(a+5a=紬H2KK=x212=Ecos(a+5a=Esina+8水平分量Ex豎直分量EE=a)=120.13xcos(—14.04。+17。)=119.97kN)=120.13xsin(—14.04。+17。)=6.20kN3)主動土壓力作用點位置H a(H—h)2+hh(3h—2H)3H2K13H2K137 2x(7—2.18)2+1.11x3.98x(3x3.98—2x7)3x73x72x1.6413=2.47m因墻底傾斜，故取修正值因墻底傾斜，故取修正值Zx1=Z—bZx1=Z—btanax10=2.47—1.50x0.190=2.185mZy1=b—Ztana1 x1=1.50—2.185x(—0.25)=2.046m驗算荷載：掛車—120計算方法和公式同計算荷載’在式中取h0=0.96m，d=0?計算結果如下：1)計算破裂角9+2a+2a+2h)tana0-ab+2h(b+d)0-H+a丿H+a+2h2x3+2x0.96x(3+0s)—(7x°G+2x2+〈x0.96)x(—0.25)=0350(7+2)x(7+2+2x0.96) .屮=Q+a+6=34。—14.04。+17。=36.96。tan9=—tan屮+、(cotQ+tan屮)(an屮+A)=0.834.??9=39.830堤頂破裂面至墻踵：(H+a)tan9=7.51m荷載緣至墻踵：b—Htana+d=4.75m荷載外緣至墻踵：b—Htana+d+b=4.75+3.20=7.95m0因4.75<7.51<7.95，故破裂面交與荷載中部，假設正確。+tanab一atan02)計算主動土壓力e+tanab一atan02)計算主動土壓力e)=s曲鳶阿4一。.25)=0.167cos39.83°+34。h=1tan0+tana2.18m，h2tan0+tana 0.834—0.25=°=H—h—h=4.82m12K=12K=12a(h)1—亠I2H丿+2h0h3=1.671H2YHYH2KK118x72x0.167x1.671=123.06kN水平分量E=Ecosa+5)=123.06xcos(14.04°水平分量E=Ecosa+5)=123.06xcos(14.04°+17°)=122.90kN豎直分量E=Esina+5)=123.06xsin(14.04°+17。)=6.35kN3)主動土壓力作用點位置hh￡h一2H)03 3—3H2K17 2xG-2.18)+0.96x4.82xGx4.82一2x7)=+33x72x1.671=2.53m因墻底傾斜，故取修正值因墻底傾斜，故取修正值Zx1=Z一bZx1=Z一btanax10=2.53—2.00x0.190=2.15mZy1=b一Ztana1 x1=2.00—2.15x(—0.25)=2.54m1.6擋土墻計算比較計算荷載與驗算荷載，發(fā)現(xiàn)驗算荷載的土壓力較大。由于基底摩擦系數(shù)較小，估計為滑動控制，故先采用驗算荷載即掛車—120的土壓力計算。這里只對荷載組合II進行計算。經試算，取擋土墻頂寬b=2.00m.1

墻身自重計算墻身體積，二b(H二b(H—btana)110二2.00xG2.0x0.19013.24m3V二0.5b2tana=0.38m3,V=V+V=13.62m321012墻身自重，G=Vy二13.24x22二291.28KN11kG=Vy=8.36KN22kG=G+G=299.64KN12墻身自重力臂，Z二0.5[(H一btana)-0.25+b]二1.83mG1 1 0 1Z二[1/2+1/3(1/2-tanatana)]b二1.37mG2 0 1作用于墻底(即基底)的豎向力，N=G+G+E=291.28+8.36+6.35=305.99kN12yN至墻趾A的距離，GZ+GZ+EZ一EZZ二1~2__G2 y_yJ x_二0.97mN N墻底斜寬B二b+btanatana=1.90m;110抗滑穩(wěn)定性與抗傾覆穩(wěn)定性驗算作用于墻底（即基底）的豎向力，N=G+G+E=291.28+8.36+6.35=305.99kN1 2y抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC[N+Extana0]卩二1.52>1.3抗滑穩(wěn)定系數(shù)KCE一Ntana

x0墻身自重力臂，Z二0.5［(H-btana)-0.25+b］二1.83mG1 101Z二［1/2+1/3(1/2-tanatana)］b二1.37mG2 01抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K=GiZgi十G2Zg2十EyZyi=2.12>1.3，滿足抗傾覆要求。0 EZxx1驗算結果表明，斷面尺寸由滑動控制，故不必采用汽車—超20級的土壓力計算。基底應力及合力偏心距驗算豎向力N至墻趾A的距離，GZ+GZ+EZ-EZZ二1G.1 2__G2 y_y1 x_二