某公路路堤挡土墙设计课程设计

路基工程课程设计设计题目：某公路路堤挡土墙设计2013年12月20日目录 第一章设计资料任务.....................................................................2第二章车辆荷载计算....................................................................42.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度............................42.2布载和换算土层厚度.........................................................5第三章考虑车辆荷载作用是的土压力计算................................63.1计入求算破裂棱体的宽度...............................................63.2计算主动土压力及其作用位置..........................................6第四章挡土墙截面设计.................................................................84.1初拟墙顶面宽度..................................................................84.2抗滑动稳定性验算...............................................................94.3抗倾覆稳定性验算...............................................................94.4地基承载力验算................................................................104.5墙身截面强度验算.............................................................104.6正截面抗剪强度验算.........................................................10第五章有关设计尺寸参数............................................................11第六章参考文献......................................................................16 第一章设计任务及内容一、设计资料：浆砌片石重力式路堤墙，墙高H=4米，填土高a=2米，填土边坡1：1.5，填料容重γ=18KN/m3，φ=35°。墙背选用仰斜1：0.25（α2=-14°02′），δ=1/2φ，基底摩擦系数f1=0.5，地基容许承载力［σ0］=800kPa。7.5号砂浆砌30号片石墙身。圬工容重γk=23kN/m3,［σa］=600kPa,［σj］=50kPa,［σL］=60kPa,［σWL］=80kPa,墙身分段长度为10米，设计荷载公路－Ⅰ级，路基宽度8.5米，路肩0.75米，基底土的内摩擦系数f2=0.80，地基土容重γ1=19kN/m3,墙身容许偏心率：主要组合［ρ1］=0.25，附加组合［ρ1］=0.30，基底容许偏心率［ρ2］=0.2。第3页 一、设计内容：1、通过试算，选择断面尺寸。2、墙顶以上填土土压力的计算。3、墙身断面（基顶）强度验算。4、基础底面强度（应力）验算。5、墙体稳定验算。二、设计成果：1、设计计算书（20页左右）2、墙顶以上填土土压力计算图3、墙身断面强度验算图4、基础底面强度及稳定验算图三、设计要求：1、设计任务书下达后，应立即着手进行设计资料的收集和教材中相关内容的复习工作。2、要求每个学生充分发挥独立工作能力和钻研精神，培养分析问题和解决问题的能力。3、在设计阶段，除参考已学教材外，还应查阅有关文献和书籍，扩大知识面，培养综合运用专业知识去解决工程实际问题的能力。4、第3页 在课程设计开始后，先编排工作计划和进度表，设计时参照执行，以免进度滞后。一、设计进度安排（供参考）1、第一天————学习本“任务书”，复习教材，收集资料，制定工作计划。2、第二天————通过试算，选择断面尺寸。并计算墙顶以上填土土压力。3、第三天————墙身断面（基顶）强度验算。4、第四天————基础底面强度（应力）验算。第五天————墙体稳定验算。并将设计成果仔细检查后装订成册。第3页 第二章车辆荷载换算2.1．试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B；(1)假定破裂面交于荷载内不计车辆荷载作用；计算棱体参数；则：不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B：由于路肩宽度d=0.75m1.3005.6地基土抗剪稳定性验算:1.地基土摩擦系数:0.802.地基填土容重:19.00(kN/m3)3.地基土层水平向:滑移力:53.88(kN)抗滑力:111.77(kN)5.7.地基土抗剪稳定系数:2.07地基土抗剪稳定验算满足:Kc2=2.07>1.300第16页 5.8倾覆稳定性验算:相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw:1.41(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性　　倾覆力矩:75.08(kN*m)　　抗倾覆力矩:193.21(kN*m)倾覆稳定系数:2.57抗倾覆稳定验算满足:K0=2.57>1.5005.95.9基底应力及偏心距验算:基础为天然基础，验算墙底偏心距及压应力:1.作用于基础底的总竖向力:143.77(kN)2.总弯距:118.14(kN*m)3.基础底面宽度:145.69(m)4.偏心距e:-9.33(cm)5.基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn:0.82(m)6.基底压应力:趾部:60.77(kPa)踵部:136.60(kPa)地基承载力验算满足最大压应力:136.60<800.00(kPa)5.10截面强度验算:土压力计算:受力情况:(采用公式):2第16页 计算高度为:4.00(m)1.无荷载时的破裂角:39.602.荷载在破裂体上的布置宽度B0:0.96(m)3.换算成土柱高度:0.02(m)4.破裂角:39.655.土压力:38.57(kN)6.作用点高度(相对于截面):1.40(m)　　作用点(相对于截面外侧)水平位置:1.55(m)7.墙顶荷载:0.00(kN)强度验算:验算截面以上墙体重量:110.40(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw:1.10(m)法向应力检算::作用于验算截面的总竖向力112.73(kN)总弯距:71.09(kNm)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn:0.63(m)截面宽度B:120.00(cm)偏心距e:-3.06(cm)截面上压应力:面坡:79.56(kPa)　　背坡:108.33(kPa)第16页 第六章参考文献1.杨广庆.蔡英.苏谦高路堤加筋土挡土墙的变形和受力研究[期刊论文]–湖北工业大学学报2.何昌荣.陈群.富海鹰两种支挡结构的实测和计算土压力[期刊论文]-湖北工业大学学报20003.陈仲颐.周景星.王洪瑾土力学19924.顾慰慈.挡土墙土压力计算2000第16页