重力式挡土墙的稳定性设计教学PPT道路工程课程设计.ppt

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1、道路工程课程设计,重力式挡土墙的稳定性设计,重力式挡土墙的构造：墙身：墙背、墙面、墙顶、护栏基础：基础形式、基础埋深排水设施：泄水孔、排水层伸缩缝：沉降缝、伸缩缝,挡土墙的布置,Subtitle Goes Here,挡土墙设计步骤,1、根据具体情况，通过技术经济比较，确定墙趾位置。2、测绘墙趾处的纵向地面线，核对路基横断面图。3、收集墙趾处的地质和水文等资料。4、选择墙后填料，确定填料的物理力学计算参数和地基计算参数。5、进行挡土墙断面形式、构造和材料设计，确定有关计算参数。6、进行挡土墙的纵向布置。7、用计算法或套用标准图确定挡土墙的断面尺寸。8、绘制挡土墙立面、横断面和平面图。,荷载计算,

2、1、作用在挡土墙上的力系：1）主要力系2）附加力是季节性作用在挡土墙上的力3）特殊力是偶然出现的力2、荷载组合常用的荷载组合表,Subtitle Goes Here,路堤挡土墙按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种类型如下图,稳定性验算,设计题目,某二级公路，路宽8.5m，拟设计一段路堤挡土墙。1.设计资料（1）墙身构造：拟采用浆砌片石重力式挡土墙，如右图,墙高H=6m，填土高a=2m，填土边坡=3341 即1:1.5的比例，墙背倾角=1826，墙身分段长度10m，初拟墙顶宽b1=0.94，墙底宽B=3.19m。（2）车辆荷载：计算荷载，汽车20级,车重300kN；验算荷载挂车100,车重5

3、40kN。（3）填料：砂土湿密度=18kN/m3,计算内摩擦角=35，填料与墙背的摩擦角=/2。（4）地基情况：中密砾石土，容许承载力=500kPa,基底摩擦系数f=0.5（5）墙身材料：5号水泥砂浆砌片石，砌体毛体积密度a=22kN/m3，容许压应力 a=1250kPa，容许切应力=175kP。,(1)车辆荷载换算1）计算荷载 求破裂棱体宽度L0假设破坏面交与荷载内，求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽L0：,求纵向分布长度B。一辆重车的长度为：大于挡土墙分段长度，取计算长度B=11.37m。纵向布置一辆重车，总重力为300kN。计算等代均布土层厚度。车轮中心距路基边缘0.5m，L0=3.03m

4、，重车在破裂棱体内能布置一辆。,2）验算荷载挂车100，布置在路基全宽。（2）主动土压力计算1）设计荷载破裂棱体宽度荷载外缘至路基内侧边缘的距离为，大于破裂棱体宽度L0，破裂面仍交与荷载内侧，与假定相符，选用公式正确。,土压力作用点：2)验算荷载,破裂棱体宽度，破裂面交与荷载内。,土压力作用点：比较设计荷载与验算荷载计算结果可知，验算荷载时的土压力较大，而且主动土压力的作用点与计算荷载时的相近，故墙身断面尺寸应由验算荷载（挂车100）控制。应当注意的是，一般情况下，墙身断面尺寸是由验算荷载控制，还是由计算荷载控制不易直接判别，应通过计算决定。（3）稳定性验算一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性比较

5、容易满足，墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力控制。故选择基底倾斜1：5（）。,1)计算墙身W及力臂ZW(取墙长1m计)墙身W及力臂ZW计算图示如右图由力矩平衡原理得求解得,2）抗滑稳定性验算满足要求。3）抗倾覆稳定性验算满足要求。,4）基底应力与偏心距验算不满足要求。将墙趾加宽成：宽0.4m，高0.6m的台阶后再进行验算：满足要求。,满足要求。5）墙身应力计算由于墙背为直线，最大应力将接近基底处，从基底应力验算可知，其基底应力与偏心距均满足要求，墙身截面应力也能满足墙身材料的要求，故可不验算。通过上述验算，决定采用的断面尺寸为：墙顶宽b1=0.94m，墙底宽B=3.59m，墙趾加宽台阶高0.6m，宽0.4m。,计算步骤,任务分配（墙顶和墙底宽度参照例题自拟，其他条件同例题）,要求：自行查阅相关资料，进行挡土墙的设计，最后上交一份计算书，计算书包括详细的计算分析过程以及挡土墙纵向及横向布置图。,