福建农林大学交通学院重力式挡土墙课程设计.doc

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福建农林大学交通学院

课程设计

课程名称路基工程

设计题目重力式挡土墙

姓名

专业年级

学号

指导教师吕昭

成绩

日期年月日

1、设计基本资料

基本参数：

填土容重：

20KN/m3，墙体材料容重23KN/m3，填土内摩擦角，墙背与填土之间摩擦角，基底摩擦系数，地基土容许承载力。

如图：

2、设计尺寸及材料参数如下：

墙身尺寸:

墙身高:

H=5.000（m）

墙顶宽:

a=1.500（m）

面坡倾斜坡度:

1:

0.000

背坡倾斜坡度:

m=1:

0.400

墙底倾斜坡率:

0.000:

1

物理参数:

圬工砌体容重:

23.000（kN/m3）

圬工之间摩擦系数:

0.400

砌体种类:

片石砌体

水泥土砂浆强度等级:

M7.5

挡土墙类型:

一般挡土墙

墙后填土内摩擦角:

30.000（度）

墙后填土粘聚力:

0.000（kPa）

墙后填土容重:

20.000（kN/m3）

墙背与墙后填土摩擦角:

16.000（度）

修正后地基土容许承载力:

270.000（kPa）

墙底摩擦系数:

0.450

地基土类型:

土质地基

地基土内摩擦角:

30.000（度）

土压力计算方法:

库仑

3、计算检验

3.1求破裂角及主动土压力

[土压力计算]计算高度为5.000（m）处的库仑主动土压力

按实际墙背计算得到:

第1破裂角：

25.560（度）

因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，但是设计已经给出与墙背的法线夹角为。

所以第二破裂面不会出现。

墙身截面积

单位墙体重量

3.2滑动稳定性验算

基底摩擦系数f=0.450

滑移验算满足:

=1.7672>1.300

3.2倾覆稳定性验算

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.317（m）

相对于墙趾点，Eay的力臂=2.833（m）

相对于墙趾点，Eax的力臂=1.667（m）

倾覆力矩=163.806（kN-m）

抗倾覆力矩

=597.958（kN-m）

倾覆验算满足:

3.3地基应力及偏心距验算

作用于基础底的总竖向力

作用于墙趾下点的总弯矩

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离（m）

基础底面宽度B=3.500（m）

偏心距

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.556<=0.167*3.500=0.583（m）

满足要求，不会发生不均匀沉降

基底压应力:

趾部

踵部4.870（kPa）

最大应力与最小应力之比=202.982/4.870=41.683

地基承载力验算满足:

最大压应力=202.982<=270.000（kPa）

3.4墙底截面强度验算

挡土墙H/2截面强度验算，截面宽

验算截面以上，墙身截面积S=5.000（m2）重量=115.000kN

相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.021（m）

相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.167（m）

相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.833（m）

3.4.1砌体法向应力检算:

[容许应力法]:

作用于验算截面的总竖向力=134.060（kN）

作用于墙趾下点的总弯矩138.217（kN-m）

相对于验算截面外边缘，合力作用力臂=1.031（m）

验算基底截面宽度=2.500（m）

偏心距=0.219（m）

截面上偏心距验算满足:

e=0.219<=0.300*2.500=0.750（m）

截面上压应力:

面坡=81.808背坡=25.440（kPa）

压应力验算满足:

计算值=81.808<=1050.000（kPa）

3.4.2砌体切向剪应力检算:

24.571

=-9.28

剪应力验算满足:

计算值=-9.28<=125.000（kPa）