重庆交通大学挡土墙计算书.docx
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重庆交通大学挡土墙计算书
挡土墙课程设计计算说明书
##杨仁平
专业道路工程
学号10010414
班级2010级4班
挡土墙设计说明书
设计资料
本路段为山岭重丘区二级公路改建工程，路基宽度为12m，设计路线起点桩号为K5+150，终点桩号为K5+285。
其中平曲线交点桩号为K5+208.22，转角为右转87o30'15"，曲线半径为60m，缓和曲线长35m。
路线处地表1-2m为亚粘土覆盖层，其下为砂岩。
设计参数
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.500
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
7.5
石料强度（MPa）:
30
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土内摩擦角:
35.000（度）
墙后填土粘聚力:
42.500（kPa）
墙后填土容重:
19.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
500.000（kPa）
地基土容许承载力提高系数:
墙底摩擦系数:
0.500
地基土类型:
天然岩土地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
设计方法与内容
1、拟定挡土墙的结构形式与断面尺寸
2、拟定挡土墙根底的形式与尺寸
3、车辆荷载换算
4、土压力计算
5、结构验算
〔1〕抗滑稳定性
〔2〕抗倾覆稳定性
〔3〕基底应力验算
〔4〕墙身强度验算
设计步骤
（1）进展车辆荷载换算;
（2）利用有关主动土压力计算的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向与作用点;
（3）设计挡土墙截面。
先拟定墙身尺寸，然后进展：
a）抗滑稳定性计算；
b）抗倾覆稳定性验算；
c）基底应力验算；
d）截面应力验算；
e）挡土墙截面尺寸的调整与选取〔注:
挡土墙截面尺寸要满足计算荷载与验算荷载的各项要求〕。
（4）画出选用的挡土墙平面、横断面图、纵断面图，整理计算书等有关设计文件。
主要参考文献
交通部第二公路勘察##公路设计手册《路基》第二版。
人民交通。
何兆益、杨锡武《路基路面工程》，人民交通。
中华人民##国行业设计标准，《公路路基设计规X》，人民交通。
中华人民##国行业设计标准，《公路工程技术标准》，人民交通。
中华人民##国行业设计标准，《公路路基施工技术规X》，人民交通。
挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
衡重式挡土墙1
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高:
15.000（m）
上墙高:
6.000（m）
墙顶宽:
0.800（m）
台宽:
0.800（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.080
上墙背坡倾斜坡度:
1:
0.300
下墙背坡倾斜坡度:
1:
-0.200
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.800（m）
墙趾台阶h1:
0.400（m）
墙趾台阶与墙面坡坡度一样
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
墙踵台阶b3:
1.000（m）
墙踵台阶h3:
0.600（m）
下墙土压力计算方法:
力多边形法
物理参数：
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.500
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
7.5
石料强度（MPa）:
30
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土内摩擦角:
35.000（度）
墙后填土粘聚力:
30.000（kPa）
墙后填土容重:
19.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
500.000（kPa）
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数:
1.200
墙踵值提高系数:
1.300
平均值提高系数:
1.000
墙底摩擦系数:
0.500
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
坡线土柱:
坡面线段数:
1
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
112.0000.0001
第1个:
定位距离0.750（m）公路-I级
地面横坡角度:
10.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙分段长度:
10.000（m）
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为15.353（m）处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角=0.000（度）
公路-I级
路基面总宽=12.000（m）,路肩宽=0.750（m）安全距离=0.500（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆4列
布置宽度=2.600（m）
布置宽度X围内车轮与轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
011.2500.30015.00015.000
023.0500.30015.0000.000
031.2500.60060.00060.000
043.0500.60060.0000.000
051.2500.60060.00060.000
063.0500.60060.0000.000
071.2500.60070.00070.000
083.0500.60070.0000.000
091.2500.60070.00070.000
103.0500.60070.0000.000
布置宽度B0=2.600（m）分布长度L0=16.464（m）荷载值SG=275.000（kN）
换算土柱高度h0=0.338（m）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
0.000（度）
Ea=0.000Ex=0.000Ey=0.000（kN）作用点高度Zy=0.000（m）
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=32.141（度）
公路-I级
路基面总宽=12.000（m）,路肩宽=0.750（m）安全距离=0.500（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆4列
布置宽度=10.375（m）
布置宽度X围内车轮与轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
011.2500.30015.00015.000
023.0500.30015.00015.000
031.2500.60060.00060.000
043.0500.60060.00060.000
051.2500.60060.00060.000
063.0500.60060.00060.000
071.2500.60070.00070.000
083.0500.60070.00070.000
091.2500.60070.00070.000
103.0500.60070.00070.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
014.3500.30015.00015.000
026.1500.30015.00015.000
034.3500.60060.00060.000
046.1500.60060.00060.000
054.3500.60060.00060.000
066.1500.60060.00060.000
074.3500.60070.00070.000
086.1500.60070.00070.000
094.3500.60070.00070.000
106.1500.60070.00070.000
第3列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
017.4500.30015.00015.000
029.2500.30015.00015.000
037.4500.60060.00060.000
049.2500.60060.00060.000
057.4500.60060.00060.000
069.2500.60060.00060.000
077.4500.60070.00070.000
089.2500.60070.00070.000
097.4500.60070.00070.000
109.2500.60070.00070.000
第4列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
0110.5500.30015.0000.000
0212.3500.30015.0000.000
0310.5500.60060.00012.548
0412.3500.60060.0000.000
0510.5500.60060.00012.548
0612.3500.60060.0000.000
0710.5500.60070.00014.640
0812.3500.60070.0000.000
0910.5500.60070.00014.640
1012.3500.60070.0000.000
布置宽度B0=10.375（m）分布长度L0=20.000（m）荷载值SG=1704.377（kN）
换算土柱高度h0=0.432（m）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
32.164（度）
Ea=-22.583Ex=-22.452Ey=-2.435（kN）作用点高度Zy=0.000（m）
墙身截面积=43.770（m2）重量=1006.708kN
衡重台上填料重=45.600（kN）重心坐标（2.267,-4.000）（相对于墙面坡上角点）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度=5.711（度）
Wn=1047.086（kN）En=-4.657（kN）Wt
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