衡重式挡墙计算书.doc

衡重式挡墙计算说明书 计算参数说明 本验算衡重式挡墙为道路横断面k1+020处断面路堤挡墙，本验算分为上下墙两部分进行分别验算，其横断面示意图如下 H1----衡重式挡土墙上墙高(m); H2----衡重式挡土墙下墙高(m); α1----衡重式挡土墙上墙墙背倾角; α1′---- 衡重式挡土墙上墙假想墙背倾角; α2------衡重式挡土墙下墙墙背倾角; E1------衡重式挡土墙上墙破裂体所产生的土压力(kN); E2-----衡重式挡土墙下墙破裂体所产生的土压力 ----填土高度(m). b-----填土宽度(m). -----为破裂角. r ----墙后填土容重( ). -----墙后填土的内摩擦角. -----墙背与填土间的摩擦角. -----墙后填土表面的倾斜角. -----墙背倾斜角,俯斜式墙背α为正,仰斜墙背α为负. H ---- 挡土墙高度(m). K ---- 主动土压力系数. K1-----主动土压力修正系数. Ex ──挡土墙承受的土压力水平分力（kN）； Ey ──挡土墙承受的土压力水平分力（kN）； 具体数据如下表-1所列: 表-1 验算衡重式路堤挡墙数据 H1（m） 5.1 b（m） 12 H2（m） 9.21 （o） 35 α1（o） 32 （o） 17.5 α1′（o） 50 H（m） 14.31 α2（o） -14 （o） 33.7 a（m） 8 r( ) 18 易判断会产生第二破裂面： 计算路堤墙土压力 关于车辆荷载换算h0的计算 车辆荷载可以换算成一定高度的土层的均布荷载进行计算，在道路横向全宽上进行布载，采用如下公式计算： 式中：h0—行车荷载换算高度(m) L—前后轮最大轴距，标准车辆为12.8m Q—一辆重车的重力（标准车辆荷载为550KN） N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1 γ—路基填料的重度(kN/m3) B—荷载横向分布宽度 其中： 式中：b—后轮轮距，取1.8m m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m d—轮胎着地宽度，取0.6m 则B=2×1.8+（2-1）×1.3+0.6=5.4m；h0=2×550/5.4×12.8×18=0.88m 上墙土压力的计算 假定第一破裂面交于荷载内，如图示 计算公式如下： 第一破裂角 ： , , . 第二破裂角: 主动土压力: ,,. 主动土压力系数: , , , , , . . 土压力作用点: 根据表-1中的数据代入相关公式，可以求得：p=1.07，h″=H1sinβ(tgα1’+tgβ)= 5.26m,Q=0.63, 则第一破裂角tgθ1=0.9425, θ1=43 o,由此破裂角证明所做第一破裂面交于荷载内的假设正确，第二破裂角tg(αi-β)=-0.3591,αi=14 o,tgαi=0.25 主动土压力系数K=0.31,其中H1′=7.87m，a′=5.23m, b′=7.75m,h3=2.37，h1=0.42m,h4=5.08m 可解得：主动土压力E1=164.73(KN/m),E1x=108.07 KN/m,E1y=124.32 KN/m. 土压力作用点Z1y=2.99m. 下墙土压力的计算 有上墙计算知可知，第一破裂面交于荷载内，假设第二破裂面也交于荷载内，如下图示 计算公式为： 破裂角: , , . 主动土压力: , , . 主动土压力系数: , . 土压力作用点: , . 代入相关数据计算可得：A=0.25，tgθ2=0.729, θ2=36o,对此进行验证，所做第二破裂面也交于荷载内的假设正确。 主动土压力系数K=0.162，K1=4.04，有E2=499.6 KN/m，E2x=498.7 KN/m,E2y=30.5 KN/m 土压力作用点：Z2y=4.22m, Z2x=7.03m（此处假定基底为水平，以墙趾为相对原点，当以实际墙趾为相对原点时Z2y=3.13m） 挡土墙稳定性验算 对于部分参数的选取均依照规范在适当的范围内进行选择 相关参数：μ——基底摩擦系数，取μ=0.6； rQ1——主动土压力分项系数，取rQ1=1.4； r——挡土墙浆砌片石容重，取r=22KN/m3； α0——基底倾角，α0为10.5o； 抗滑稳定性验算 验算公式为：（0.9G+ rQ1·（E1y+E2y）)·μ+0.9G·tgα0≧rQ1·（E1x+E2x） 即（0.9×65.8×22+1.4×（124.32+30.5））×0.6+0.9×65.8×tg10.5≧1.4×（108.07+498.7）得911.8≧849.5故挡墙滑移稳定性满足要求 抗倾覆稳定性验算 计算公式为：0.9