重力式挡土墙 (详细课件)
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3重力式挡土墙3.1一般规定3.1.1一般地区、浸水地区、地震地区和特殊岩土地区的路肩、路堤和路堑等部位,可采用重力式(或衡重式)挡土墙。
路肩、路堤和土质路堑挡土墙高度不宜大于10m,石质路堑挡土墙不宜大于12m。
3.1.2重力式挡土墙墙身材料应采用混凝土或片石混凝土,其强度等级及适用范围应按表3.1.2采用。
表3.1.2 重力式挡土墙材料强度等级及适用范围注:表中t系最冷月平均气温。
3.1.3重力式挡土墙可按容许应力法计算。
混凝土、片石混凝土的容许应力值应按表3.1.3采用。
表3.1.3混凝土、片石混凝土的容许应力(Mpa)值注:1. 片石混凝土的容许压应力同混凝土,片石掺用量不大于总体积的20%;2.A为计算底面积,A c为局部承压面积。
3.2设计荷载3.4地基与基础3.4.1挡土墙基底宜采用明挖基础。
当基坑开挖较深且边坡稳定性较差时,应采取临时支护措施;当基底下为松软土层时,可采用加宽基础、换填土或地基处理等措施。
水下基坑开挖困难时,也可采用桩基础或沉井基础。
3.4.2 基础埋置深度的确定应符合下列要求:1埋置深度一般情况不应小于1.0m。
2 当冻结深度小于或等于1.0m时,在冻结深度线以下不应小于0.25m,且不应小于1.0m。
当冻结深度大于1.0m时,不应小于1.25m,还应将基底至冻结线下0.25m深度范围内的地基土换填为非冻胀土。
3受水流冲刷时,在冲刷线以下不应小于1.0m。
4 路堑挡土墙基底在路肩以下不应小于1.0m,并低于侧沟砌体底面不小于0.2m。
5 在软质岩层地基上不应小于1.0m。
6 膨胀土地段基础埋置深度不宜小于1.5m。
3.4.3 基础在稳定斜坡地面时,其趾部埋入深度和距地面的水平距离应符合表3.4.3的规定。
表3.4.3 斜坡地面墙趾埋入深度和距地面的水平距离3.4.4 基础位于较完整的硬质岩层构成的稳定陡坡上时,可采用台阶式基础,其最下一级台阶底宽不宜小于1.0m。
设计的重力式挡土墙墙高为6m 。
采用M5水泥砂浆,Mu 毛石砌筑的毛石挡土墙,其重度为322/KN m γ=。
基础底面地基与地基摩擦系数为0.3。
(2)荷载计算1)土压力计算沿墙体延伸方向取一延长米。
由于地面水平,墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎肯理论公式计算:主动土压力系数:22122219tan (45)tan (45)0.5092217tan (45)tan (45)0.54822oo oa o o o a K K ϕϕ=-=-==-=-= 地面活荷载k p 的作用,采用等代土层厚度0/56/16.5 3.394k t h p m γ===。
560.50928.504223042.807a qK kpkp =⨯==⨯=12a qK <压力强度时,填土表面将开裂,开裂深度c z 可按下列公式求解:15616.51.703c q z mγ=-=-=此时,填土表面以下深度Z 处主动土压力强度az p 可分为两种情况:(1) 当c z z <时在计算点的深度z 小于填土的开裂深度c z 时,主动土压力强度均等于零,即0az p =。
(2) 当c z z >时在计算点处的主动土压力强度az p 可按下式计算1112az a a p qk zk c γ=+-在地下水面1 3.6z H m ==处,故该处的土压力强度为111112560.50916.5 3.60.50923015.93aH a a p qk H k c kpaγ=+-=⨯+⨯⨯-⨯=在地下水面以下部分的土层中,地下水面以下深度'z 处的主动土压力强度为:'''211222az a a a p qk H k z k c γγ=++-(1) 当'z =0时,为地下水面高程处,该处的主动土压力强度为:12112218.823az a a p qk H k c kpa γ=+-=(2) 当'2 2.4z H m ==时,为挡土墙强踵高程处,该处的主动土压力的强度为:'2211222az a a a p qk H k H k c γγ=++-'318108/sat wKN m γγγ=-=-=所以,地下水位以下2 2.4H m =处D 点的主动土压力强度为:'22112232560.54816.5 3.60.5488 2.40.54823029.345/az a a a p qk H k H k c KN m γγ=++-=⨯+⨯⨯+⨯⨯-⨯=可得土压力强度分布图如下:15.93218.82329.3450δb δa5.0m0.0m -1.0m 图6.2 静止时土压力分布图(Kpa )对于地下水面以上填土层由均布荷载q 产生的主动土压力被完全抵消,只剩下由填土自重及粘聚力C 产生的主动土压力的合力1aH P,这部分的主动土压力为: 21111221()2116.5(3.6 1.703)0.509215.111/az c a P H z k KN m γ=-=⨯⨯-⨯= 地下水位以下部分填土层产生的主动土压力还是由四部分组成,2122'22112212257.801/aH aq aH H aH aca a a p p p p p qH k H H k H k cH KN mγγ=++-=++-=作用于挡土墙立臂上的总主动土压力为:121111()57.801272.912/a a aHc P P P H z ka KN mγ=+=-+=4.2.1.1 截面尺寸的选择顶宽采用/86/80.75 h m ==,由于墙后填土受荷载较大,取1m ; 底宽采用1/23H m =;可得初选截面尺寸如图6.1所示。