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《二級(jí)公路設(shè)置仰斜重力式路肩擋土墻計(jì)算書》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、計(jì)算書一、1、設(shè)計(jì)資料西安至咸陽(yáng)的二級(jí)公路設(shè)置仰斜重力式路肩擋土墻,如圖1所示,有關(guān)截面尺寸列于圖中其中,墻高H=4.90m,墻面和墻背的坡度均為1:0.25(α=14.04°);基底傾斜度tanα0=1:1.5(α0=11.31°)墻身和基礎(chǔ)由M5砂漿砌筑片石MU30;墻背填料為砂性土基礎(chǔ)頂面距天然地面0.93m。有關(guān)墻背填土、地基土、砌體物力參數(shù)列于表中墻背填料、地基和砌體物理力學(xué)參數(shù)填料重度(KN/m3)18砌體(KN/m3)22內(nèi)摩擦角°35M5漿砌片石MU30砌體容許壓應(yīng)力為600墻背摩擦角δφ/2容許剪應(yīng)力[]100地基重度(KN/m3)21容許拉應(yīng)力[]60
2、容許承載力450地基土摩擦系數(shù)μh0.8基地摩擦系數(shù)為μ0.452、土力學(xué)計(jì)算按《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004》規(guī)定q車輛荷載附加荷載強(qiáng)度,墻高小于2m取20KN/m2,墻高大于10m取10KN/m2,兩者之間,直線法內(nèi)差計(jì)算。墻高墻身高度4.90m的附加荷載強(qiáng)度為q=20-20-1010-24.9-2=16.38KN/m2則等代均布土層厚度為:h0=qγ=16.3818=0.91(m)采用庫(kù)倫土壓力理論計(jì)算墻后填土和車輛荷載引起的主動(dòng)土壓力,計(jì)算圖式如下:可確定邊界系數(shù)(破裂面交會(huì)于荷載中部)為:A0=12a+H+2h0a+H=124.90+2×0.91×4.
3、90=16.46B0=12ab+b+dh0-12HH+2a+2h0tanα=-12×4.90×4.90+2×0.91×-0.25=4.17其中:a=0,d=0,b=0破裂面傾角為:tanθ=-tanψ+cotφ+tanψtanψ+B0/A0=-tan38.48°+cot35°+tan38.46°tan38.46°+4.17/16.46=0.7291θ=36.10°其中:ψ=φ+α+δ=35°-14.04°+17.5°=38.46°主動(dòng)土壓力系數(shù)為:K=cosθ+φsinθ+ψtanθ+tanα=cos36.10°+35°sin36.10°+38.46°tan36.10°-
4、0.25=0.161作為于墻背的主動(dòng)土壓力為:Ea=12γKHH+2h0=12×19×0.161×6.30×6.3+2×0.77=75.55(kN)土壓力水平分力和豎直分力分別為:Ex=Eacosα+δ=75.55×cos-14.04°+17.5°=75.41kNEy=Easinα+δ=75.55×sin-14.04°+17.5°=4.56kN水平土壓力作用點(diǎn)至墻趾的力臂:Zx=HH+3h03H+2h0=6.36.3+3×0.7736.3+2×0.77=2.31mZy=B4-Zxtanα=1.52-2.31×-0.25=2.10(m)3.擋土墻自重及力臂計(jì)算將擋土墻分為三
5、部分,如圖虛線所示,截面各部分對(duì)應(yīng)的墻體重力及墻趾(O1)G1=γKB1H1=23×1.3×5.5=164.45kNZ1=0.3+0.5×0.25+5.5×0.25+1.32=1.76(m)G2=23×1.6×0.5=18.4kNZ2=0.5×0.252+1.62=1.76mG3=23×1.6×0.3×0.5=18.4kNZ3=2/31.6+1.52=2.08(m)墻體總重及墻趾(O1)的力臂:G=G1+G2+G3=164.45+18.40+5.52=188.37(kN)ZG=(G1Z1+G2Z2+G3Z3)/G=(164.45×1.76+18.4×0.86+5.52×2
6、.08)/188.37=1.68(m)4.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算⑴沿基地平面滑動(dòng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算①抗滑穩(wěn)定方案滑動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足下式要求:[1.1G+γQ1(Ey+Extanα0)]μ+(1.1G+γQ1Ey)tanα0-+γQ1Ex>0由于土壓力的作用效應(yīng)增大對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)起不利左右,故γQ1=1.4,則有:[1.1×188.37+1.4×(4.56+75.41×0.2)]×0.4+(1.1×188.37+1.4×4.56)×0.2-1.4×75.41=32.30(kN)>0②抗滑穩(wěn)定系數(shù)∑N=G+Ey=188.37+4.56=192.93(kN)KC=(∑N+Extanα0)μEx-∑
7、Ntanα0=(192.93+75.41×0.2)×0.475.41-792.93×0.2=2.26>1.3抗滑穩(wěn)定性滿足要求⑵沿過(guò)墻踵水平面滑動(dòng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算(圖3—30)計(jì)入傾斜基底與水平滑動(dòng)面之間的土楔的重力?G:?G=12×1.52×0.30×21=4.79(kN)①滑動(dòng)穩(wěn)定方程(1.1G+γQ1Ey)μn-γQ1Ex=[1.1×188.37+4.79+1.4×4.56]×0.8-1.4×75.41=69.51(kN)>0⑴②抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC=∑N+?GμnEx=192.93+4.79×0.875.41=2.10>1.3