路基支挡结构之一计算书.doc

潭衡西高速公路K122+882.44～K123+197.56支挡结构设计 一：计算及设计 在湘潭至邵阳地区K122+882.44～K123+197.56路段的高速公路上修建一座路堤式加筋土挡土墙。据调查，挡土墙不受浸水影响，已确定挡土墙全长为300.12m , 沉降缝间距离采用20m ，缝宽2-3mm,缝内填塞沥青麻布或沥青木板。本文仅对一个典型的断面进行设计，挡土墙墙高8.92m，填土高度0.8m，墙面坡角为，计算断面见下图。 已知各项计算资料汇列如下：1 ．路基宽度为26m ，路面宽18.5m；2 ．荷载标准为公路Ⅱ级；3. 绿色加筋格宾构件：型号GTM-2/（73）ZnP，幅宽2m，高度0.73m，镀锌覆塑防腐。主要技术指标：钢丝直径（网面）/（边缘）/（绞边），网格型号，镀层量，钢丝抗拉强度，破断伸长率，网面质控强度2%应变时拉力荷载。筋材垂直间距为0.73m； 4. 加筋格宾构件：型号TM-2/（100）ZnP，幅宽2m，高度1m，镀锌覆塑防腐。主要技术指标：钢丝直径（网面）/（边缘）/（绞边），网格型号，镀层量，钢丝抗拉强度，破断伸长率，网面质控强度2%应变时拉力荷载。筋材垂直间距为1； 5.填土采用红砂岩填料，容重，内摩擦角，粘聚力，计算内摩擦角； 6.地基为硬塑亚黏土，容重，内摩擦角，粘聚力，地基容许承载力； 7.墙顶填土材料与加筋土填料相同。 将绿色加筋格宾结构视为一个加筋陡坡，加筋格宾结构视为一个重力式挡墙，两者进行叠加。验算该复合挡墙内部稳定性时，仅按加筋陡坡进行计算； 按荷载组合Ⅰ进行结构计算。 解： （一）计算加筋体上路堤填土产生的拉力 由图1可知：由《公路加筋土工程设计规范》(JTJ_015-91)公式（2.2.2）： 故加筋体上填土重力的等代土层厚度=0.8m。 因此，加筋体上路堤填土对第i层拉筋产生的拉力。 （二）计算公路二级重车作用产生的拉力 ( 1 ）计算荷载布置长度B 已知公路一级重车的前后轴距，车轮接地长度由规范公式（2.3.22)： 因档土墙分段长度大于10m ，故取扩散长度 (2)计算荷载布置宽度 根据规范要求，挡土墙在进行内部稳定计算时，应首先判断活动区是否进入路基宽度，据此决定的取值。车辆横向布置图见图2 ，由图知，破裂面距加筋体面板的水平距离为2.68m ，已进人路基1.48m ，可布置一侧重车车轮。 ① 按活动区宽度布置汽车荷载求； 由图2知：。由规范公式（2.3.2-1）： ② 按路基全宽布置汽车荷载求； 因路面宽为18.5m ，横向可布置四辆重车 故取h =0.55m 。 车辆荷载换算成等代均布土层后，考虑到这种荷载影响将会随深度的增加而减小，因此采用1：0.5向下扩散来传递荷载，如图所示。在深度处，拉筋承受的拉力为： 其中：路堤式挡土墙在车辆荷载作用下，深度处的垂直应力按下式计算 式中 —车辆荷载作用下，加筋体内深度处的垂直应力； ——结构计算时采用的荷载布置宽度； ——深度处应力扩散宽度（m），按下式计算： 当时， 当时， ——面板背面至路基边缘距离； （三）计算加筋体自重产生的拉力 根据应力分析法的基本假定和基本原理，加筋体自重对第i层拉筋所产生的拉力为： 式中：——水平土压力系数， （四）筋带所受拉力计算筋材所受拉力按下式计算 式中—加筋体填料容重； —加筋体上填土容重； —筋材之间的垂直距离； 为加筋体路堤填土产生的拉力 为车辆荷载产生的拉力 为加筋体自重产生的拉力 计算列表进行，见表l。 拉力计算表 表一 筋带层号 Zi(m) Ki Li(m) σai T2kN) T1(kN) T3kN) Ti(kN) 1 0.00 0.169 26.80 9.60 1.18 0.89 0.00 2.07 2 0.73 0.169 27.53 9.35 1.15 0.89 2.22 4.26 3 1.46 0.169 28.26 9.11 1.12 0.89 4.44 6.45 4 2.19 0.169 28.70 8.97 1.11 0.89 6.66 8.66 5 2.92 0.169 29.06 8.86 1.50 0.89 8.88 11.27 6 3.92 0.169 29.56 8.71 1.47 1.22 11.92 14.61 7 4.92 0.169 30.06 8.56 1.45 1.22 14.97 17.63 8 5.92 0.169 30.56 8.42 1.42 1.22 18.01 20.65 9 6.92 0.169 31.06 8.29 1.40