重力式路堤墙课程设计.docx
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重力式路堤墙课程设计
《土力学地基基础》课程设计
题目:
重力式路堤墙
专业:
姓名:
学号:
班级:
**********
编写日期:
2012.05.16
重力式路堤墙设计
设计任务书
一、设计资料
1.地层:
地基埋置深度不小于1.0m,持力层为②号土层含砂粉质黏性土层,地基容许承载力R=250kPa。
2.载荷资料:
车辆荷载换算等代土层厚度为0.84m,布置在7.5m全宽路基上。
3.其他设计参数:
填料容重γ=18kN/m3,
。
基底摩擦系数ƒ=0.4,墙身容重γk=22kN/m3,截面容许应力[σa]=600kPa,
,
。
填土边坡1:
1.5。
二、确定设计参数
根据给定设计资料,初步确定墙身尺寸如下:
挡土墙高H=5m,墙上填土高度a=2m,墙背仰斜1:
0.25(α=-14°02′),墙面为平行于墙背的直线,墙顶宽1.54m,墙身分段长10m。
为增大墙身抗滑稳定性,设置基底按坡度0.2:
1内倾。
设计计算书
一、主动土压力计算
1.破裂角θ
假设破裂面交于载荷内,根据公式计算则有
则
θ=39.90°
验核破裂面位置如下:
提顶破裂面距墙踵距离为
荷载内边缘距墙踵距离为
荷载外缘距墙踵距离为
4.25<5.852<11.75,故破裂面交于荷载内,与设计相符,可采用所选计算公式。
2.求主动土压力系数K和K1计算如下:
由于
则
3.求主动土压力E及其作用点位置Zy
主动土压力E为
主动土压力的作用点位置Zy为
二、设计挡土墙截面
由于墙面平行墙背,基底倾斜0.2:
1(α0=11°19′).通过试算,选墙顶墙宽1.54m。
1.计算墙身重G及其力臂ZG
墙身重G及其力臂ZG计算结果,列于表1。
表1墙身重G及其力臂ZG计算结果
体积V(m)
自身重G(kN)
力臂ZG(m)
2.滑动稳定性验算
抗滑稳定系数为
3.倾覆稳定验算
因基底倾斜,土压力对墙址
的力臂改为
则
稳定性验算的结果表明,断面尺寸由滑动控制,上述估计符合实际。
4.基底应力验算
5.截面应力验算
墙面与墙背为平行的直线,截面的最大应力出现于接近基底处。
由基底应力验算可知,偏心距及基底应力均满足地基的要求,则截面应力肯定也满足墙身材料的要求,故可不作验算。
通过上述验算,所拟截面符合各项要求,决定采用此截面,顶宽为1.54m。
设计图纸
根据上述计算,绘制浆砌片石重力式路堤墙立面图,断面图做法示意图及大样图如图1所示。
具体图纸见附录。
设计说明:
1.墙身为片石砌注,片石厚度不小于0.15m,体积不小于0.01m3。
石料应采用无风化石才,面石要平整,挡土墙外露面采用1:
3水泥砂浆勾凸缝。
2.挡土墙采用M10水泥浆砌筑,施工前作好配比试验,强度要求达到设计等级,砌筑时砂浆要密实,饱满,不得有空洞。
3.挡土墙分段:
每10m设置一条沉降缝,缝宽2cm,外露面1cm,缝线竖直美观,可用C15混凝土角石砌筑,沉降缝内用1.5cm浸沥青软木板分隔。
4.应先把挡土墙后原土坡放成45°坡,然后施工挡土墙。
基坑开挖应搞好地面排水,保持基坑干燥,基础施工完毕应及时回填,夯实。
墙后回填料的干密度大于或等于1.65t/m3。
回填料应分层夯实。
5.挡土墙开挖至持力层下300mm,而后做C10混凝土垫层100mm,密度每边基础底边放大50mm。
6.混凝土强度大于80%设计强度时,才能回填墙后回填上。
图1浆砌片石重力式路堤墙立面图、断面做法示意图及大样图
附录
立面图
断面图
大样图
参考文献
[1]姚仰平.土力学[M].北京:
高等教育出版社,2004:
137.153.
[2]梁钟琪.土力学及路基[M].北京:
中国铁道出版社,2006:
249-263.
[3]郝瀛.路堤墙设计[M].北京:
中国铁道出版社,1999:
179.192.
[4]赵勇.高速铁路刚性挡土墙土压力模型试验与数值分析[D].成都:
西南交通大学土木工程学院,2003.
[5]罗一农,刘会娟.路堤墙课程设计[J].科学技术通讯,2005(4):
48-51.
[6]袁聚云,徐超,赵春风,等.土工试验与原位测试[M].上海:
同济大学出版社,2004:
25-55.
致谢
时光荏苒,岁月如歌,转眼间在江苏交通技师学院求学的三年就要过去了,必会给我今生留下美好的回忆。
在此感谢我的老师陈美云,感谢你们在生活和学习上给予我的指点和帮助。
陈老师平易近人,治学严谨,在各方面都给了我很大的关心,从论文的选题到论文撰写的每一个环节,都得到了老师的关怀和指导。
在遇到问题时,陈老师都能帮助我指正方向,使我能够顺利地完成论文的各项工作。
最重要的是我从他那里学到许多科学研究和考虑问题的方法。
值此论文完成之际,首先向陈美云老师表示衷心的感谢和深深的敬意!
需要特别感谢的是我的父母,感谢您们这些年来对我的默默支持,我会继续努力,永不言弃,您们将是我一直前进下去的动力。
最后,衷心感谢所有关心和帮助过我的朋友们,谢谢你们为我所做的一切。
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