重力式挡土墙设计.docVIP

重力式挡土墙设计

北京交通大学土建1111班路基工程课程设计彭第PAGE7页

俯斜式挡墙的断面设计

姓名：彭鹏

学号：班级：土建1111班

指导教师：田亚护

单位：北京交通大学土建学院

时间：2014年5月

概述

路基支挡结构（也称为挡土墙）是用来支撑天然土坡或填土边坡以防止山体或土坡坍滑，保持土体稳定的建筑物。支挡结构广泛应用于铁路、公路、矿山、水利、航运及建筑行业，在铁路工程中主要用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口以及桥梁与路堤连接处。设置在隧道或明洞口的挡土墙，作为翼墙或桥台，起着护坡和连接路堤的作用。支挡建筑物还常可和其他功能的结构物结合使用，如在路堑边坡中常见的支撑渗沟，在滨河及水库地段设置挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和侵蚀，并不失为减少压缩河床或少占库容的有效措施。而抗滑挡土墙常用于整治崩塌、滑坡等路基病害。

设计任务

本课程设计的目的是培养同学在课堂上已获得的知识和参阅其它文献的基础上，根据已有的资料，设计折线形墙背挡墙的横断面，让同学掌握第二破裂面的计算及力多边形的折线挡墙的下墙计算，并理解基底稳定性验算。

基本资料

（1）场地的地质条件（某一断面）

地表以下的地层分别为：=1\*GB3①耕殖土，厚0.5m，fak=50kPa；=2\*GB3②粉质粘土，厚5m，硬塑，W=13%，fak=400kPa；=3\*GB3③圆砾石，厚10m，密实，fak=800kPa。

本地区标准冻深为0.2m，地面标高为153.130m，地下水位为地表以下5m。

（2）线路条件：线路等级:Ⅰ级铁路

设计时速：120km/h

轨道类型：次重型

路基标高：160.630

线路路基为某一直线段。

（3）气候条件：年平均降水量200mm，无地表水。

（4）作用在路基面上的荷载按《铁路路基设计规范TB10001-2005》确定。（5）挡墙设置的基本要求：

采用俯斜式重力式挡墙，墙顶标高为157.130m，上部路堤边坡的斜率边坡坡率：1：m=1:1.75；墙胸垂直，墙背倾角墙背坡率：1：n=1:0.25；考虑到铁路征地红线的要求，路基中心距墙趾的距离不超过15m，具体示意见图1所示。

路基断面设计

2.1横断面各部尺寸拟定

根据《铁路路基设计规范》（TB10001—2005）中的条文说明，查表可得单线铁路标准路基的各项尺寸，见表1-1.其中轨枕选取Ⅲ型钢筋混凝土轨枕；钢轨取60kg/m轨。

单线铁路标准路基的各项尺寸

表1-1

项目

道床顶面宽度A

直线地段路基面宽度B

道床边坡坡宽m

钢轨中心的轨枕底以下的道床厚度h

轨枕埋入道碴深度e

轨头宽度g

路肩宽度c

碴肩至碴脚的水平距离x

单位

m

m

m

m

m

m

m

m

Ⅰ级铁路

3.3

7.5

1.75

0.45

0.185(Ⅲ型钢筋混凝土轨枕)

0.073（60kg/m轨）

0.8（路堤）

1.3

（次重型）

（旅客列车设计行车速度120km/h）

其中：

续表1-1

项目

基床表层厚度

基床底层厚度

路基上荷载

换算土柱宽度

换算土柱重度

换算土柱高度

单位

m

m

KN/m

KN/m3

m

m

Ⅰ级铁路

0.6

1.9

60.1

20

3.5

3

（次重型）

（旅客列车设计行车速度120km/h）

2.2绘制路基横断面图

见附图1。

土压力计算

3.1挡土墙基础标高及墙截面尺寸的拟定

（1）挡土墙高设计：

试取挡土墙的墙高为5米，相当于挡土墙基础埋深为1米，对于基础埋深设置的一般规定：

1）一般情况下不小于1.0米；设计高度满足；

2）当冻结深度小于或等于1.0米时，基础埋深在冻结深度线以下不小于0.25米，同时不小于1.0米。任务中冻结深度为0.2米，因此满足。

（2）墙顶、墙底设计：

挡土墙墙顶宽取1.8米，因此墙底宽为3.05米。

（3）挡土墙的其它参数：

根据墙背填料为单一碎石类，墙后填料土内摩擦角，

土与墙背摩擦角：

查表得基底与地基间的摩擦系数：取；墙的圬工重度：。

路堤边坡斜率为1:1.75，路基标高160.630米，则路堤高出挡土墙顶部a=3.5m；宽度b=6.125m；换算土柱边距离路肩边缘d=2m；。如图。

（4）路基中心距墙趾的距离：

1.8+6.125+2+1.75=11.675m＜15m

满足铁路征地红线的要求。

3.2库伦土压力计算

判断是否存在第二破裂面：

假设第一破裂面的位置如图3.2.1，则

`