重力式路堤墙课程设计.doc

《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：

指导教师： 陈美云

编写日期：2012.05.16

目 录
重力式路堤墙设计 3
设计任务书 3
一、设计资料 3
二、确定设计参数 3
设计计算书 3
一、主动土压力计算 3
二、设计挡土墙截面 5
设计图纸 6
附录 8
参考文献 9
致谢 10

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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