道路设计参考模板(10)

本科毕业设计（论文）实战演练

3??22KN/m墙身材料：砌体重度，砌体容许压应力????600KPa，容许剪应力

????100KPa，容许弯拉应力??wl??60KPa。

（2）确定计算参数

设计挡墙高度H=8m，墙上填土高度，此处取填土最高处，最大墙上填土高度为

a?4m，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25

破裂棱体位置确定

不计车辆荷载作用时的破裂棱体的宽度B： 假设破裂面交于荷载范围内，则有：

????????-14?02'?20??40??45?58'

令h0?0m

1112A0?（a?H?2h0)(a?H)?(H?a)2??（4?8）?72222

11ab?(b?d)h0?H(H?2a?2h0)tan?2211?ab?H(H?2a)tan?2211??4?6??8?(8?2?4)?tan(?14?02')22?27.99 B0?根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：

tan???tan??(cot??tan?)(B0?tan?)A027.99?tan45?58')72

??tan45?58'?(cot40??tan45?58')?(??1.034?(1.192?1.034)?(0.389?1.034)?0.746??36?43?

B?(H?a)?tan??Htan??b?(8?4)?0.746?8?tan(?14?02')?6?0.952m

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新政一路道路设计

由于路肩宽度为d?0.75m?B?0.952m,所以可以确定破裂面交于荷载的中部或者外侧。

破裂面距墙踵的距离：(H?a)?tan??(8?4)?0.746?8.952 荷载外缘距墙踵的距离：

?Htan??b?d?b0?8?0.25?6?0.75?5.5?16.216.2>8.952; 由以上可以知道破裂面交于荷载的中部。

计算换算体层厚度，按墙高确定的附加荷载强度进行换算。附加荷载强度由内插

2q?12.5KN/m法计算可以得到：

则有：

h0?q??12.5?0.66m19

（3）考虑车辆荷载作用时的破裂棱体的宽度B：

11A0?(a?H?2h0)(a?H)??(4?8?2?0.66)?(4?8)?79.9222

11ab?(b?d)h0?H(H?2a?h0)tan?2211??4?6?(6?0.75)?0.66??8?(8?2?4?2?0.66)?tan(?14?02')22?33.775 B0?????????45?58' tan???tan??(cot??tan?)(B0?tan?)A033.775?tan45?58')79.92

??tan45?58'?(cot40??tan45?58')(??1.034?(1.192?1.034)(0.423?1.034)?0.767???3728? 则

考虑车辆荷载后的破裂棱体宽度值为：

B?(H?a)?tan??Htan??b?(8?4)?0.767?8?tan(?14?02')?6?1.204

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本科毕业设计（论文）实战演练

(4)计算主动土压力及其作用位置 主动土压力系数：

K?cos(???)(tan??tan?)sin(???)cos(37?28??40?)?(0.767?0.25)??'sin(3728??4558)?0.148

h1?d0.75??1.451mtan??tan?0.767?0.25 b?atan?6?4?0.767??5.671mtan??tan?0.767?0.25

h2?h3?H?h1?h2?8?1.451?5.671?0.878 K1?1??1.6642hh2ah2?45.6712?0.66?0.878(1?2)?023?1??(1?)?H2HH82?882

11E??H2KK1??19?82?0.148?1.664?149.73KPa22主动土压力：

Ex?Ecos(???)?149.73?cos(?14?02'?20?)?148.92KPa

Ey?Esin(???)?149.73?sin(?14?02'?20?)?15.56KPa土压力对墙趾力臂计算：

Ha(H?h2)2?h0h3(3h3?2H)Zy??33H2K184?(8?5.671)2?0.66?0.878?(3?0.878?2?8)??33?82?1.664?2.76

Zx?B?ZYtan??1.204?2.76?tan(?14?02')?1.894

（5）设计挡土墙截面：

初步拟定挡土墙的顶面宽度为b1?2.2m，基底宽为B?2.2m，倾斜基底坡度为

?'''3??111836??22KN/m00.2:1（）墙身材料：砌体重度，砌体容许压应力

????600KPa

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新政一路道路设计

墙体重量及其作用点位置计算：

挡土墙按单位长度计算，方便计算，从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形。

V1?b1?H1?2.2?7.56?16.632m2

G1?V1??1?16.632?22?365.904KN ZG1?1?H1tan??b1??2.045m2

11V2??b1?H1??2.2?0.44?0.484m222

G2?V2??1?0.484?22?10.648KN ZG2?0.651?b1?1.4322m

抗滑稳定性验算：

?1.1G??Q1(Ey?Extan?0)??Q2EPtan?0??(1.1G??Q1Ey)tan?0??Q1Ex??Q2EP???1.1?376.552?1.4??15.56?148.92?0.2???0.4??1.1?343.2?1.4?15.56??0.2-1.4?148.92?47.77?0所以抗滑稳定性满足要求。

抗倾覆稳定性验算：

0.8GZG??Q1(EyZx?ExZy)??Q1EPZP?0.8??376.552?2.045?10.648?1.4322??1.4??15.56?2.464-148.92?0.76??0?88.3?0所以

倾覆稳定性满足要求。

（6）基底应力和合力偏心距验算 合力偏心距计算

e?1.4ME?1.2MGM?N1(G?G??Q1Ey?W)cos?0??Q1Exsin?0)

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本科毕业设计（论文）实战演练

上式中，弯矩为作用与基底形心的弯矩，所以计算时，先要计算对形心的力臂：根据前面计算过的对墙趾的力臂，可以计算对形心的力臂。

Z'G1?ZG1?B?2.045?1.1?0.945m2 B?1.4322?1.1?0.3322m2

Z'G2?ZG2?Z'x?Zx?Btan?0?1.89?1.1?0.2?2.11m2 B?2.76?1.1?1.66m2

Z'y?Zy?e??1.4ME?1.2MGM?N1(G?G??Q1Ey?W)cos?0??Q1Exsin?0)1.4??15.56?1.66-148.92?2.11??1.2??365.904?0.945?10.6488?0.3322??376.552?1.2?1.4?15.56-0??0.98?1.4?148.92?0.19B?-0.203??0.55m4 所以基底合力偏心距满足规范要求。 基底应力验算：

N1?503.78

e?B?0.376

2N12N12?503.78???257.75KPa3C?B??2.2?3??e?3???0.203?22????

由于

pmax?因此

pmin?0

pmax?257.75KPa?????600KPa 所以基底应力满足要求。

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