重力式擋土墻課程設計

1、重力式擋土墻課程設計作者姓名許亞楠學號200941201117班級09土木一班學科專業(yè)道路工程指導教師潘美萍所在院系建筑工程系提交日期設計任務書一、 設計題目：重力式擋土墻二、 設計目的在熟悉擋土墻設計的基本原理前提下，進行重力式擋土墻設計，掌握重力式擋土墻的設計方法。三、 設計資料：1. 線路資料：建設地點為某一級公路dk23+415.00dk23+520.00段，在穿過一條深溝時，由于地形限制，無法按規(guī)定放坡修筑路堤，而采取了貼坡式（仰斜式）漿砌片石擋土墻。線路經(jīng)過的此處是丘陵地區(qū)，石材比較豐富，擋土墻在設計過程中應就地選材，結(jié)合當?shù)氐牡匦螚l件，節(jié)省工程費用。2. 墻后填土為碎石土，重度，

2、內(nèi)摩擦角；墻后填土表面為水平，即，其上汽車等代荷載值（分單雙號）；地基為礫石類土，承載力特征值；外摩擦角??；墻底與巖土摩擦系數(shù)。3. 墻體材料采用mu80片石，m10水泥砂漿，砌體抗壓強1.14，砌體重度。4. 擋土墻布置形式及各項計算參數(shù)如下圖所示： b）單號做圖4-1擋土墻參數(shù)圖（單位：cm）四、 設計內(nèi)容及要求：1. 根據(jù)地質(zhì)和地形條件設計擋土墻的基礎埋深；2. 設計擋土墻的斷面形狀和尺寸；3. 擋土墻的抗滑動穩(wěn)定性驗算；4. 擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性驗算；5. 擋土墻的基底應力及偏心距驗算；6. 擋土墻的墻身截面強度驗算；7. 設計擋土墻的排水措施；8. 設計擋土墻的伸縮縫和沉降縫。備注：

3、計算書需要畫出計算過程中所有受力分析圖，并按順序標注圖名。 目錄重力式擋土墻課程式設計任務書 1第 1 章 設計資料與結(jié)構(gòu)布51.1設計資料51.2結(jié)構(gòu)布置51.3設計概述7第 2 章 主梁內(nèi)力計算82.1恒載內(nèi)力計算82.2汽車、人群荷載產(chǎn)生內(nèi)力計算102.3主梁內(nèi)力組合17第 3 章 梁配筋設計263.1跨中正截面強度計算263.5正截面斜截面裂縫驗算36第 4 章 行車道板配筋設計434.1懸臂板荷載組合434.2懸臂板配筋設計434.3連續(xù)板荷載組合444.4連續(xù)板配筋設計45第 5 章 人行道板配筋設計47參考文獻49附一： 橋梁工程量計算 附二： 橋梁設計圖紙計算書正文一、 擬定擋

4、土墻截面尺寸漿砌片石重力式路堤墻（如下圖 )墻身尺寸: 墻身高: 5.790(m) 墻頂寬: 1.200(m) 面坡傾斜坡度: 1:0.250 背坡傾斜坡度: 1:-0.250 采用1個擴展墻址臺階: 墻趾臺階b1: 0.300(m) 墻趾臺階h1: 0.500(m) 墻趾臺階與墻面坡坡度相同 墻底傾斜坡率: 0.200:1 物理參數(shù): 圬工砌體容重: 24.000(kn/m3) 圬工之間摩擦系數(shù): 0.400 地基土摩擦系數(shù): 0.500 墻身砌體容許壓應力: 2100.000(kpa) 墻身砌體容許彎曲拉應力: 280.000(kpa) 墻身砌體容許剪應力: 110.000(kpa) 材料

5、抗壓極限強度: 1.140(mpa) 材料抗力分項系數(shù): 2.310 系數(shù)s: 0.0020 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 0.000(kpa) 墻后填土容重: 18.000(kn/m3) 墻背與墻后填土摩擦角: 14.000(度) 地基土容重: 24.000(kn/m3) 修正后地基承載力特征值: 750.000(kpa) 地基承載力特征值提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.200 墻踵值提高系數(shù): 1.300 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.600 地基土類型: 土質(zhì)地基 地基土內(nèi)摩擦角: 30.000(度) 土壓力計算

6、方法: 庫侖坡線土柱: 坡面線段數(shù): 1 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數(shù) 1 3.000 0.000 0.600采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下:(1) 滑動穩(wěn)定性驗算基底傾斜角度 = 11.310 (度) wn = 172.087(kn) en = 10.660(kn) wt = 34.417(kn) et = 53.478(kn) 滑移力= 19.060(kn) 抗滑力= 109.648(kn) 滑移驗算滿足: kc = 5.753 > 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗算： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 106.422(kn) > 0.0 地基土

7、層水平向: 滑移力= 54.530(kn) 抗滑力= 90.179(kn)地基土層水平向: 滑移驗算滿足: kc2 = 1.654 > 1.300方程值 = 符合沿基底傾斜平面滑動穩(wěn)定方程的規(guī)定抗滑動穩(wěn)定系數(shù)1： 沿傾斜基底的抗滑動穩(wěn)定系數(shù)，符合本細則的規(guī)定抗滑動穩(wěn)定系數(shù)2：沿傾斜基底的抗滑動穩(wěn)定系數(shù)，符合本細則的規(guī)定(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 zw = 1.576 (m) 相對于墻趾點，ey的力臂 zx = 1.935 (m)相對于墻趾點，ex的力臂 zy = 1.740 (m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 94.856(kn-m) 抗傾覆力矩=

8、 276.482(kn-m) 傾覆驗算滿足: k0 = 2.915 > 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 126.316(kn-m) > 0.0傾覆穩(wěn)定方程應符合：(三) 地基應力及偏心距驗算 基礎類型為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力 取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距 作用于基礎底的總豎向力 = 182.747(kn) 作用于墻趾下點的總彎矩=181.626(kn-m) 基礎底面寬度 b = 1.457 (m) 偏心距 e = 0.265(m) 基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 zn = 0.994(m) 基底壓應力: 趾部=0.000

9、踵部=263.137(kpa) 作用于基底的合力偏心距驗算不滿足: e=0.265 > 0.167*1.457 = 0.243(m) 墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力=0.000 <= 900.000(kpa) 墻踵處地基承載力驗算滿足: 壓應力=263.137 <= 975.000(kpa) 地基平均承載力驗算滿足: 壓應力=125.439 <= 750.000(kpa) 符合偏心距驗算要求(四) 基礎強度驗算 基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 7.098(m2) 重量 = 170.352 (kn) 相對于驗算截面外

10、邊緣，墻身重力的力臂 zw = 1.594 (m) 相對于驗算截面外邊緣，ey的力臂 zx = 1.935 (m)相對于驗算截面外邊緣，ex的力臂 zy = 1.740 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 170.318(kn) 作用于墻趾下點的總彎矩=176.606(kn-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 zn = 1.037(m) 截面寬度 b = 1.500 (m) 偏心距 e1 = -0.287(m) 截面上偏心距驗算滿足: e1= -0.287 <= 0.250*1.500 = 0.375(m) 截面上壓應力: 面坡=-16.769 背坡=

11、243.859(kpa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 243.859 <= 2100.000(kpa) 拉應力驗算滿足: 計算值= 16.769 <= 280.000(kpa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值= -9.065 <= 110.000(kpa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值nd = 170.318(kn) 軸心力偏心影響系數(shù)k = 0.695 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積a = 1.500(m2) 材料抗壓極限強度ra = 1140.000(kpa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)f = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)k = 0.998 計算強度時: 驗算公式： 式中： 軸向力偏心影響系數(shù)，； 強度驗算滿足: 計算值= 170.318 <= 514.169(kn) 計算穩(wěn)定時:驗算公式： 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 170.318 <= 460.915(kn) 符合所以通過上述驗算，各項符合要求，擋土墻尺寸可采用擬定尺寸。 (5) 設計圖紙 重力式擋土墻大樣圖(六