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重力式挡土墙设计
设计依据
某公路8+636~8+652段需设路肩墙
公路等级:三级公路
设计荷载:汽车—20级,挂车—100
路基宽:9米
墙后填料:碎石土,内摩擦角
墙身材料:2.5号砂浆砌片石,
片石:
地基:坚硬岩石,地基容许承载力,地基与墙底摩擦
系数f=0.6
墙背摩擦角:
路堑边坡1:0.25,边沟底宽0.4米,深0.4米
8+636~8+652段纵坡i=0.5%,路基设计标高:8+636处为37.74米
中桩地面高:8+636处为39.94米,8+642处为40.38米,8+652处为39.54米
路基横断面地面线:
左(高差/间距) 桩号 右(高差/间距) 2/4 2.8/3.0 2/0 1/5 8+636 -4.8/3 0/2.8 -2/0 0/1 -4/2 / 6.4/6.0 0/2.8 3.6/1.4 8+642 -8.4/3 0/2.6 -4.6/2.4 -1.8/1 / / 4/4 0.4/4 3.6/4 8+652 0/2 -4/0 0/2.4 -9/2.4 / 注:表中单位为米
车辆荷载换算
当时,q=20.0KPa
当时,q=10.0KPa
由直线内插法得到:H=8m时,
换算均布土层厚度:
主动土压力计算
假设破裂面交于荷载中部
1.破裂角θ
由得到:
验核破裂面位置
路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m
由于5.23m9m,所以破裂面交于荷载内,假设成立。
2.主动土压力系数和
其中:
3.主动土压力及土压力作用点
四、稳定性验算
基底倾斜:
1.计算墙身重及力臂(取墙长1m计算)
根据力矩平衡原理:
其中:
所以:
2.抗滑稳定性验算
其中:
由于489.619248.864,
故满足抗滑稳定性要求。
抗倾覆稳定性验算
故满足抗倾覆稳定性要求。
基底应力与偏心距验算
1.作用于基底的合力偏心距(偏心荷载作用时)
因为,所以
故基底合力偏心距满足要求。
基底应力验算
对于岩石地基,,因为,所以可不考虑地基拉应力。
压应力重分布如下:
故满足基底应力要求。
基底强度验
由于基础为天然地基,故不作强度验算。
截面强度验算
选取上墙墙底截面验算:
根据力矩平衡原理:
所以:
法向应力验算
因为,所以,截面上的压应力进行重分布,此时最大应力为:
故满足法向应力要求。
剪应力验算
故满足剪应力要求。
验算荷载计算
按上述相同方法与步骤,以挂车—100验算荷载计算结果为:
滑移验算满足:
倾覆验算满足:
基底合力偏心距验算满足:
压应力验算满足:
剪应力验算满足:
由上述计算可知,所选截面尺寸符合各项要求。
6
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