加筋擋土墻計(jì)算算例

加筋擋土墻計(jì)算算例一、設(shè)計(jì)計(jì)算資料初步擬定擋土墻的全長為80米，沉降縫的間距為20米，擋土墻的個(gè)高度為6.0米。路基寬度為12.0米，路面的寬度為9.0米。擋土墻的面板選用2.0mX1.0m矩形混凝土板，板的厚度為12cm，混凝土強(qiáng)度為C20(4)筋帶采用聚丙烯土工帶，筋帶寬度為18mm、厚度為1.0mm，其容許拉應(yīng)力卜l]=50MPa，似摩擦系數(shù)f=0.40，筋帶要求抗拔穩(wěn)定系數(shù)[Ff]=2.0。筋帶節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)水平間距S廣0.50m，垂直間距七=0.50m。擋土墻填料采用工程附近的砂土，砂土濕密度P=20kN/m3，計(jì)算內(nèi)摩擦角中=25。。擋土墻的地基為中低液限粉性土，其內(nèi)摩擦角中'=25。，黏聚力c'=55kPa，濕密度P'=18kN/m，容許承載力卜0]=500kPa。按照荷載組合I(即擋土墻結(jié)構(gòu)自重、土重和土壓力相結(jié)合)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟(一)計(jì)算汽車-20級(jí)重車作用下的等代土層厚度h計(jì)算荷載布置長度B汽車-20級(jí)重車作用時(shí)，取重車的擴(kuò)散長度，已知汽車-20級(jí)重車的前后L=1.4+4.0=5.4(m)，車輪接地長度a=0.2m，則荷載布置長度為B=L+a+Htan30。=5.4+0.2+tan30。=9.06(m)計(jì)算荷載布置寬度L0該擋土墻為路肩式擋土墻，活動(dòng)區(qū)已進(jìn)入路基寬度，按照規(guī)定分別用路基寬度和活動(dòng)區(qū)寬度計(jì)算等代土層厚度h，取h較大者對(duì)應(yīng)的荷載布置寬度L0。車輛橫向布置為后輪中線距路面邊緣0.50m，破裂面距加筋體頂部面板的水平距離為0.3H=0.3x6=1.80，進(jìn)入路面內(nèi)0.42m。按路基全寬布置汽車荷載求h’由于路面的寬度為9.0m,橫向可以布置三輛重車，SG=300kNx3=900kN,L=12m，貝0h=SG/BLp=900/9.06x12x20=0.33(m)0按活動(dòng)區(qū)寬度布置汽車荷載求h’因破裂面進(jìn)入路面內(nèi)0.42m，僅能布置一側(cè)重車車輪的一半，故取SG=300kN/4=75kN,L=1.8m，B=9.06m，則0h=ZG/BLp=75/9.06x1.8x20=0.23(m)0由以上計(jì)算結(jié)果可得：h'=0.33m。(二)計(jì)算各層拉筋的土應(yīng)力系數(shù)K1靜止土壓力系數(shù) K=1-sin中=1-sin25°=0.5770主動(dòng)土壓力系數(shù) K0=tan2(45―中/2)=0.406由筋帶的垂直間距Sy—0.50m,則Z1—0.25m、Z2—0.75m、Z3—1.25m、Z—1.75m、Z—2.25m、Z—2.75m、Z—3.25m、Z—3.75m、Z—4.25m、4 5 6 7 8 9Z10—4.75m、Z11—5.25m、Z^—5.75m。以第六層拉筋為例計(jì)算其土壓力系數(shù)K廣以其他各層筋帶的土壓力系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表6-13。由Z6—2.75m，K0—0.577,K—0.406，K—K(1—Z/6)+KZ/6，可得，K6—0.577x(1—2.75/6)+0.406x2.75/6—0.499表6-13筋帶拉力、根數(shù)、長度計(jì)算表筋帶編號(hào)計(jì)算值采用值Z/mKiT/kNiA/mmin每束筋帶根數(shù)q./mL2JmL/min./根L/根10.250.5701.6533.0222.921.8024.715520.750.5563.0060.046.941.808.710531.250.5414.2885.654.761.806.68541.750.5275.48109.673.111.804.98552.250.5136.62132.482.551.804.48562.750.4997.68153.692.151.804.012573.250.4848.66173.2101.851.753.612583.750.4709.59191.8111.611.433.012594.250.45610.44208.8121.421.112.5125104.750.44211.23224.6131.260.802.1145115.250.42711.91238.2141.130.481.6145125.750.41312.55251.0141.080.161.2145(三)計(jì)算各層筋帶所受到的拉力廣i由K6—0.499，p=20kN/m3，Z6—2.75m，h'=0.33m，S=0.50m，Sy—0.50m，代入公式得：T6=K6P(Z6+h)SS=0.499x20x(2.75+0.33)x0.50x0.50=7.68（kN）（四）計(jì)算筋帶設(shè)計(jì)斷面及每束筋帶根數(shù)已知筋帶的容許拉應(yīng)力卜J=50MPa，筋帶寬度為18mm、厚度為1.0mm，當(dāng)采用荷載組合I時(shí)，按規(guī)定筋帶容許拉應(yīng)力提高系數(shù)K=1.0則第六層筋帶設(shè)計(jì)斷面面積A6為A6=7x103/K卜^]=7.68x103/1x50=153.6第六層筋帶每束需要的根數(shù)n為，七=A6/bt=153.6/18x1=8.5w9（根）（五）計(jì)算筋帶的長度Li每束筋帶的長度由活動(dòng)區(qū)長度和錨固區(qū)長度兩部分組成。有似摩擦系數(shù)f=0.40，筋帶要求抗拔穩(wěn)定系數(shù)Kf=2.0,Z6=2.75m,P=20kN/m3，筋帶寬度為18mm=0.018m,則可計(jì)算（1） 第6層筋帶錨固區(qū)長度L16為、=[K]TJ2fbpZ6=2.0x7.68/2x9x0.018x20x2.75=2.15（m）（2） 第6層筋帶活動(dòng)區(qū)長度、為L26=1.8m（3） 第6層筋帶長度為L6=、+、=2.15+1.80=3.95（m）（六） 確定擋土墻墻體斷面、筋帶長度和筋帶數(shù)量從表6-13中可以看出，各層筋帶的長度自上而下逐漸減小，而且第一層筋帶長度與最低層筋帶長度相差很大，考慮到施工的方便，各層筋帶長度應(yīng)當(dāng)取一致，即墻體采用矩形斷面。為此，各層筋帶的長度均采用5m。為了保證錨固區(qū)有足夠的錨固力，每層每束筋帶的數(shù)量也應(yīng)予調(diào)整，調(diào)整后的筋帶數(shù)量見表6-13中所示。（