重力式擋土墻課程設(shè)計(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上重力式擋土墻課程設(shè)計巖土工程11級1班 劉擁 指導(dǎo)教師：馮文娟1. 摘要：重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種擋土墻。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。摘要：擋土墻是一種應(yīng)用較廣的構(gòu)筑物，重力式擋土墻是其中最常見的一種形式。本文所涉及的工程為對某高速公路路線上的一處土丘進行開挖后，挖槽兩邊所形成的土坡。在進行土坡穩(wěn)定性分析后，依據(jù)設(shè)計資料，采用傳統(tǒng)的試算法設(shè)計了一堵重力式擋土墻。由于假設(shè)墻背豎直、光滑，且墻后填土面水平等條件，采用了郎肯土壓力理論計算土壓力。然后，運用matlab軟件分別用fmin

2、con函數(shù)和遺傳算法對擋土墻截面進行了優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計采用擋土墻上部寬度和上下部寬度差作為變量，以最小截面面積為目標(biāo)函數(shù)。最后，比較了常規(guī)設(shè)計結(jié)果與優(yōu)化結(jié)果和普通優(yōu)化與遺傳算法優(yōu)化結(jié)果。經(jīng)比較，采用遺傳算法得到的優(yōu)化結(jié)果最優(yōu)。2. 關(guān)鍵詞：重力式擋土墻；優(yōu)化設(shè)計；驗算方法。3擋土墻的概述公路擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構(gòu)造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山區(qū)公路中，擋土墻的應(yīng)用更為廣泛。4設(shè)計題目重力式擋土墻設(shè)計5設(shè)計依據(jù)和資料地形條件：平原山地過渡地帶，

3、為一系列呈帶狀延伸的平行嶺谷分布區(qū)，以丘陵、臺地為主。工程地質(zhì)：自上而下土層依次為：土層：人工填土，厚約0.7m，黃褐色，含雜質(zhì)較多；土層：含砂粉質(zhì)粘土，厚2.1m，地基容許承載力土層：中風(fēng)化泥巖，厚度未揭露，地基容許承載力。3. 墻身及墻后填料材料參數(shù)：墻身容重，截面容許應(yīng)力。填料容重?；啄Σ料禂?shù)。填土邊坡1：1.5。4荷載參數(shù)：車輛荷載的等代土層厚度為0.84m，布置在7.5m全寬路基上。5.水文資料為：本次勘探未見地下水，可不考慮地下水的影響。6，設(shè)計分組：可根據(jù)不同的設(shè)計參數(shù)和墻身高度等參數(shù)的變化，對學(xué)生進行設(shè)計分組。具體分組可參考下列表格：組號擋土墻高（m)墻后填土高度(m)14.

4、43.0、2.5、2.024.73.0、2.5、2.035.03.0、2.5、2.045.33.0、2.5、2.055.63.0、2.5、2.065.93.0、2.5、2.076.23.0、2.5、2.086.53.0、2.5、2.02. 設(shè)計資料地層條件及參數(shù)（1） 題號：重力式擋土墻課程設(shè)計任務(wù)書中第6組（墻高6m，墻后填土高3m)。（2） 地層:地基埋置深度不小于1.0m，持力層為2號土層含啥質(zhì)性粘性土層，地基容許承載力R=250kpa。（3） 荷載資料：車輛荷載的等代土層厚度為0.84m，布置在7.5m全寬路基上。如下圖（4） 其他設(shè)計參數(shù)：墻身容重，截面容許應(yīng)力。填料容重?；啄Σ料?/p>

5、數(shù)。填土邊坡1：1.5。根據(jù)給定設(shè)計資料，初步確定墻身尺寸：擋土墻高6m，檣面仰斜1:0.25，墻背=，墻頂寬3.5m,墻身分段長12m。3. 主動土壓力計算（1）計算破裂角假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，即則驗核破裂面位置如下：堤頂破裂面距踵距離為荷載內(nèi)邊緣距踵距離為荷載外邊緣距踵距離為因為3.445.9610.49,所以，破裂面交于荷載內(nèi)，與設(shè)計相符，可采用所選計算公式。（2) 求主動土壓力系數(shù)K和K1主動土壓力系數(shù)K和K1計算如下：由于則3. 求主動土壓力E和作用點Zy主動土壓力E為主動土壓力作用點位置Zy為4. 設(shè)計擋土墻截面根據(jù)給定設(shè)計資料，初步確定墻身尺寸：擋土墻高6m，檣面仰斜1:0.25，墻背=，墻頂寬b1=3.5m,墻身分段長12m。（1） 計算墻身重G及其力臂ZG墻身重G及其力臂ZG計算結(jié)果如下表體積V（)自重G（kN)力臂ZG（m)(2) 抗滑穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定系數(shù)為滿足抗滑要求。（3） 傾翻穩(wěn)定驗算因基底傾斜，土壓力對墻趾O的力臂改為則滿足抗傾覆要求。同時，由上面兩個驗算