重力式挡墙设计说明书.docxVIP

第0章挡土墙尺寸及荷载分布挡土墙设计为仰斜式路肩挡土墙，挡土墙设计高度H=6m，墙底宽度为B=2.1m，坡度为0.2:1，外墙坡度为1：0.25，内墙坡度为1:-0.2，墙高H=6m，墙底为无筋扩展基础，基础台阶宽度为0.45m，宽高比为1:1。墙后填土为单层土，重度为19kN/m3，路基顶面基床及车辆荷载等效成土柱作用在路基上。考虑地震作用，横向加速度峰值为0.1g，挡墙尺寸如下图：第1章在没有车辆，不考虑地震作用下挡土墙的验算0. 工况、挡土墙尺寸在没有车辆荷载及地震作用的条件下对挡土墙的稳定性及截面的强度验算。1.土压力的计算在没有车辆荷载和地震荷载的条件下，假设滑动破裂面与路面的交线在荷载作用范围内，土压力的计算符合《铁路工程设计技术规范》表23-9第一种情况，土压力的计算公式如下：带入计算参数：墙背倾斜坡度为1:0.2，则有土的摩擦角，，挡土墙计算高度取值H=6m，假定挡土墙设计高度与路基顶面平齐，填土重度，墙底厚度B=2.1m。带入数据计算可以得到：验算破裂面的位置：破裂面与路面交线到墙背顶点的水平距离L0的计算式如下：已知路基顶面的宽度为14.52m，即有破裂面在荷载作用的范围内，假设成立。土压力的计算结果如下：2.挡土墙稳定性验算根据《铁路工程设计技术手册》第二十三章挡土墙设计及《铁路支挡结构设计规范》(TB10025-2001)，对一般地区挡土墙结构，要进行抗滑，抗倾覆，基底合力偏心距，基底应力四项指标的检算。2.1挡土墙抗滑移稳定性验算抗滑稳定性计算公式：挡土墙单位长度重量为，竖向合力。考虑到基础埋置深度较小，且在挡土墙左侧有排水沟，减弱了墙前填土的土压力作用，所以，不计墙前填土的压力作用。带入数据计算计算发现挡土墙的滑动力为负值，即仰斜墙背在重力作用下，对墙后填土产生被动压力，但是压力值很小，，挡土墙不可能向前滑动，也不可能式前后填土发生被动破坏。挡土墙抗滑移稳定性满足要求。2.2挡墙抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算为各力系对墙趾的力矩满足倾覆稳定性的要求，其计算公式如下：用CAD作图量测挡墙重心位置(相对墙趾)为，忽略墙前填土土压力的作用，带入数据，计算抗倾覆稳定性：挡墙抗倾覆稳定性满足要求。2.3基底合力偏心距计算基底偏心距的计算是为了校核基底应力的分布形式，为了充分发挥基底的承载能力，提高挡土墙的安全性，一般土质要求偏心距小于B/6(B为基础底部的宽度)。允许偏心距离(墙底宽度较小，倾斜角较小，没有计算倾斜产生基础的加宽)，大于计算偏心距，所以偏心距离满足要求。2.4地基承载力计算基底截面偏心距eB/6，基底应力计算式为：地基容许承载力为，地基承载力满足要求。基础抗剪切破坏验算：基础台阶宽度为0.45m，台阶宽高比为1:1，基础底面最大地基反力为122kPa，单位长度基础台阶受到地基反力p=54.90kN，基础直接剪切力??122kPa，远小于C25混凝土抗剪强度设计值?0=990kPa。基础宽高比设计值为1:1，不需要对基础斜截面抗剪强度验算。为此，在下面的计算中，将不再验算基础的抗剪切破坏。3.截面强度验算挡土墙在基础顶面处截面发生变化，为此，有必要对截面的法向应力以及截面抗剪强度进行验算。截面强度的验算依照《铁路工程设计技术手册》式23-51及式23-53，此外，还要对1/2墙身高度处截面强度进行验算。《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2001）表3.1.3-2规定C25混凝土抗压强度，抗拉强度，抗剪强度。3.1 基础顶面法向应力验算基础顶面偏心距的计算：基础顶面为斜截面，计算截面以上竖直方向作用力的计算式为：基础顶面截面上的计算数据如下：带入数据得到如下计算结果：根据《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2001）表3.1.3-2，C25混凝土的抗压强度设计值为9.5MPa，远大于基础顶面的压应力，截面的抗压强度满足要求。3.2.基础顶面截面抗剪强度验算水平方向剪切力的计算式如下：截面宽度取值2m，带入数据计算得到，截面的水平方向剪应力为：基础顶面横截面抗剪承载力满足要求。3.3.1/2墙身截面处法向应力验算墙身重量W=134kN，；，1/2墙身截面以上水平土压力为，竖向土压力按墙高为H=3m计算，计算工况符合《铁路工程设计技术手册》表23-9中的第一种情况，，截面应力计算式如下：带入数据计算得到：墙身计算正应力远小于混凝土抗压强度，截面抗压强度满足要求。3.4. 1/2墙身截面抗剪强度验算水平方向剪切力的计算式如下：截面宽度取值2m，带入数据计算得到，截面的水平方向剪应力为：基础顶面横截面抗剪承载力满足要求。4．小结综合以上计算，挡土墙在静力荷载作用下的承载能力满足要求。第2章考虑地震力，无车辆荷载作用下挡墙验算0. 工况、挡墙尺寸结合在静力作用下挡墙设计经验，考虑到基