重力式挡土墙分析课件

挡挡土土墙设计墙设计 设计 2016.4.6 毛石重力式挡土墙设计 挡土墙设计 设计：郑 琦 一、挡土墙设计任务书 墙背填土与墙前地面高差H=5m，填土表面水平，上有均布荷载20kN/m2，地基承载力特征值200 kN/m2，填土物理参数分别为：,底板与地基摩擦系数 。试对该挡墙进行设计。要求：（1）给出计算简图，整理出计算书（电子版）；（2）给出详图（CAD），含设计施工总说明；（3）做出PPT，对所涉及的挡墙进行讲解，内容含：计算、设计（图纸）。分组：第一组：毛石重力式挡土墙设计（2）郑 琦、翟睿智、张沛然 一、挡土墙设计任务书二、二、挡土墙形式选择 1、根据地规6.7.4重力式挡土墙的有关构造规定：a、毛石挡土墙的墙顶宽度不宜小于400mm：b、重力式挡土墙的基础埋置深度，在土质地基中，基础埋置深度不宜小于0.5m；c、地面平缓时，重力式挡土墙墙面坡度一般采用1:0.201:0.35 d、墙底一般为水平，有时为了满足抗滑稳定性也做成倾斜基底。二、挡土墙形式选择 三三、挡土墙基础和埋深 1、一般设为浅基础，大多挡土墙基础设置在天然地基上。2、挡土墙埋深深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素决定。3、土质地基一般不小于0.5m，道路工程不小于1m。三、挡土墙基础和埋深四、四、挡土墙有关构造要求 1、防止地基沉降而引起挡土墙开裂，需设置沉降缝。2、减小墙身砌体硬化或温度变化产生的温度应力或因土压力产生裂缝，需设计伸缩缝。3、缝距：10-15m，缝宽：2-3cm 4、排水措施：墙后积水十分有害，需设置排水孔。排水孔的直径不应小于100mm。墙前设置散水或排水沟。四、挡土墙有关构造要求五、五、挡土墙填土质量要求 1、应选用抗剪强度高、性质稳定、透水性好的粗颗粒材料作为填土材料，例如卵石、砾石、粗砂、中砂等，并且含泥量要小。2、不宜用粘性土作为填料 3、用粘性土做填料时，应掺入碎石、块石。五、挡土墙填土质量要求六、挡土墙计算 计算内容：1、挡土墙稳定性验算：抗倾覆、抗滑。2、地基承载力验算。六、挡土墙计算七、挡土墙基本几何尺寸挡土墙材料：毛石混凝土挡土墙容重：=24.8KN/m3，根据建筑结构荷载规范GB-50009-2012挡土墙两侧土体高差:=5000mm挡土墙墙顶宽度：=1000mm挡土墙墙趾深度：=1000mm，即挡土墙基础埋1000mm挡土墙墙背高度：=6000mm挡土墙墙背倾角：=0挡土墙基底宽度：=2500mm挡土墙墙面倾角：=0.25挡土墙基底倾角：=0七、挡土墙基本几何尺寸挡土墙基本几何尺寸示意图挡土墙基本几何尺寸示意图八、岩土参数填土容重：=16.8KN/m3主动土压力系数：，待求值土压力增大系数：=1.1，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011基底土摩擦系数：=0.5地基土承载力:=200KN/m3宽度修正系数:=0，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011宽度修正系数:=1.5，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011墙背填土上方均匀荷载：=20KN/m3土壤粘聚力：=15KPa土壤摩擦角：=25八、岩土参数九、挡土墙自重及重心计算 取单位挡土墙墙长1m，将挡土墙截面分为两部分，如图 =24.8(2.5-1)6 =111.6KN =24.816 =148.8KNG=G1+G2=260.4KN G即挡土墙每延米自重 2.截面各部分重心至墙趾的距离 e1=2/3B1=2/31.5=1m e2=B1+1/2B2=1.5+1/21=1m全截面重心至墙趾的距离e=（G1e1+G2e2）/G九、挡土墙自重及重心计算 e=（G1e1+G2e2）/G =(111.61+148.82)/260.4 =1.57m 3.挡土墙截面面积 A=(b+B)H/2 =10.5m2 e=（G1e1+G2e2）/G十、主动土压力计算 根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011（以下简称地规）第6.7.3条第1款公式 6.7.3-1 知，欲求主动土压力需知道等参数 查地规知：=1.1 根据地规附录L中ka公式，算得ka=0.158（注：ka的规范求法公式中包含上部均布荷载因素）则 Ea=ah2ka =1.116.8620.158 =52.56KN十、主动土压力计算十一、抗滑移稳定性验算 挡土墙自重沿基底法线方向分量 6.7.5-2 Gn=Gcos0 =260.4cos0 =260.4KN 2.挡土墙自重沿基底切向方向分量 6.7.5-3 Gt=Gsin0 =260.4sin0 =0KN重力式挡土墙分析课件 3.主动土压力沿基底法线方向分量 6.7.5-5 Ean=Eacos（-0-）=52.56cos（90-0-25/2)=11.38KN 4.主动土压力沿基底切向方向分量 6.7.5-4 Eat=Easin（-0-）=52.56sin（90-0-25/2)=51.31KN 则抗滑移稳定系数 6.7.5-1 Ks=（Gn+Ean）/（Eat-Gt)=(260.4+11.38)0.5/(51.31-0)=2.641.3满足地规第6.7.5条第1款要求 十二、抗倾覆稳定性验算 1.主动土压力作用点距墙背底端高度 z=H/3=6/3=2m 2.主动土压力作用点距墙趾底端高度 zf=z-Btan0=2-2.5tan0=2m 3.挡土墙重心至墙趾的水平距离x0 易知水平距离x0为挡土墙全截面重心至墙趾的距离e 即x0=e=1.57m 4.主动土压力沿水平方向分量 6.7.5-7 Eax=Easin（-）=52.56sin（90-25/2)=51.31KN 5.主动土压力沿重力方向分量 6.7.5-8 Eaz=Eacos（-）=52.56cos（90-25/2)=11.38KN 6.主动土压力作用点至墙趾的水平距离 xf=B=2.5m则抗倾覆稳定系数 6.7.5-6 Kt=（Gx0+Eazxf）/（Eaxzf)=(260.41.57+11.382.5)/(51.312)=4.261.6满足地规第6.7.5条第2款要求 5.主动土压力沿重力方向分量十三、地基承载力验算 1.修正后的地基承载力特征值 因为，基础地面宽度B=2.5m3m，按照地规规定 取b=3 5.2.4则 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)=200+1.516.8(1-0.5)=212.6KPa重力式挡土墙分析课件 2.作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为：F=Gn+Ean =260.4+11.38=271.78KN 3.轴心荷载总作用时，基础地面的平均压力值 Pk=F/B =271.78/2.5 =108.71KN/m2fa=212.6KN/m2 满足地规5.2.1条第一款 要求 4.挡土墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距 e=x0-(Gxo+Eazxf-Eaxzf)/F =1.57-(260.41.57+11.382.5-51.312)/271.78 =0.34B/4=0.252.5=0.625m 满足地规6.7.5条第4款要求 2.作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为：5.挡土墙自重及土压力合力在基础底面产生的偏心力距 M=Fe=271.780.34=92.4KNm 6.偏心荷载作用时，基础底面的最大压应力值 因为B/6=2.5/6=0.42e=0.34m 应按地规5.2.2-2计算 5.2.2-2 Pkmax=（Fk+Gk)/A+Mk/W =F/B+6M/B2 =271.78/2.5+92.46/2.52 =197.41KN/m21.2fa=255.12KN/m2满足地规第5.2.1条第2款 要求 5.挡土墙自重及土压力合力在基础底面产生的偏心力距重力式挡土墙分析课件重力式挡土墙分析课件重力式挡土墙分析课件重力式挡土墙分析课件重力式挡土墙分析课件 谢谢观看谢谢观看谢谢观看