东南大学路基路面课程设计报告.doc

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1、.页脚.沥青路面厚度设计沥青路面厚度设计计计算算书书学号：学号：姓名：姓名：班级：班级：成绩：成绩：日期：日期：20142014 年年 9 9 月月.页脚.沥青路面厚度设计沥青路面厚度设计A A、基本情况、基本情况某地拟新建一条二级公路省道，路线总长 21km，双向四车道，路面宽度为 16m，该地属公路自然区划 IV区，路基为低液限粘土土质，填方路基最大高度 2.1m，路床顶距地下水位平均高度 1.4m，属中湿状态，根据室内试验法确定土基回弹模量 50MPa，年降雨量 1200mm，最高气温 39，最低气温-10。拟采用沥青混凝土路面，根据规范规定，查表得其设计使用期 12 年。B B、交通荷

2、载情况、交通荷载情况根据区域交通分析预测近期交通组成和交通量如表 1 所示，交通量年平均增长率为 4%。表表 1 1 近期交通组成与交通量近期交通组成与交通量车型分类代表车型数量（辆/d）小客车桑塔纳 20002280中客车江淮 AL6600220大客车黄海 DD680450轻型货车北京 BJ130260中型货车东风 EQ140660重型货车黄河 JN163868铰接挂车东风 SP9250330要求要求：试根据交通荷载等级试根据交通荷载等级，选择相应的基层选择相应的基层（和底基层和底基层）材料进行组合设计材料进行组合设计，并根据进行沥青路面厚并根据进行沥青路面厚度设计计算，编制计算书（计算书格

3、式及编目示例附后）。度设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。.页脚.一、基本设计条件与参数一、基本设计条件与参数依题意得，基本设计条件如下：新建二级公路，双向四车道，路面宽度 16m，公路自然区划 IV 区，低液限粘土土质，填方路基最大高度 2.1m，路床顶距地下水位平均高度 1.4m，中湿状态，年降雨量 1200mm，最高气温 39，最低气温-10。基本参数如下：土基回弹模量 50MPa，设计使用期 12 年，交通量年平均增长率为 4%。二、交通量分析二、交通量分析本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载 100kN 为标准轴载，以 BZZ-100 表示。1.当设计弯沉值为指标时

4、，当量轴次计算公式及计算结果如下：4.35121kiiiPNC C nP汽车车型Pi(kN)C1C2ni(次/日)C1C2ni(Pi/P)4.35次/日黄海 DD680前轴49.001145020.2100后轴91.5011450305.7696东风 EQ140后轴69.2011660133.0471黄河 JN163前轴58.61186884.8935后轴114.00118681534.8143东风 SP9250前轴50.701133017.1909后轴113.303.413301931.49224.35121kiiiPNC C nP（P=100kN）4027.418注：轴载小于 25kN 的

5、轴载作用不计查规范得该公路车道系数为 0.4，累计当量轴次计算如下：（次）61210835.84.0418.402704.0365104.0136511NrrNte属于中等交通。2.以半刚性基层层底拉应力为指标计算当量轴次.页脚.汽车车型Pi(kN)C1C2ni(次/日)C1C2ni(Pi/P)8次/日黄海 DD680后轴91.5011450221.0962东风 EQ140后轴69.201166034.7051黄河 JN163前轴58.61186812.0698后轴114.00118682476.045东风 SP9250前轴50.70113301.4407后轴113.30513304480.4

6、6648121kiiiPNC C nP（P=100kN）7225.823注：轴载小于 50kN 的轴载作用不计查规范得车道系数为 0.4，累计当量轴次计算如下：（次）71210585.14.0823.722504.0365 1)04.01(365 1)1(NrrNte属于重交通。由 1、2 计算可得，该设计道路的累积轴载情况属于重交通级别。三、三、结构组合设计结构组合设计1.初拟结构组合和材料选取参照规范，本道路设计选用 6 层基本层位，路面结构面层采用沥青混凝土(18cm)，其中表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度 4cm)，中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度 6cm)，下面层采用粗粒

7、式密级配沥青混凝土(厚度 8cm)；基层采用水泥稳定碎石（厚度取 20cm）；底基层采用石灰土（厚度待定），初拟厚度 40cm。2.各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得到各层材料的抗压回弹模量和劈裂强度。抗压回弹模量取20的模量，得到20的抗压回弹模量：细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa，中粒式密级配沥青混凝土为1200MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa，水泥碎石为 1500MPa，石灰土 550MPa。弯拉回弹模量和弯拉强度沥青层取 15的值，分别为 2000MPa、1800MPa、1200MPa、3550MPa、1480MPa。.页脚.各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青

8、混凝土为 1.4MPa，中粒式密级配沥青混凝土为 1.0MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa，水泥碎石为 0.5MPa，石灰土 0.225MPa。3.土基回弹模量的确定依题意得土基回弹模量为 50MPa。四、弯沉计算四、弯沉计算本公路为二级公路，公路等级系数取 1.1，面层是沥青混凝土，面层类型系数取 1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于 20cm，基层类型系数取 1.0。该路面结构属于弹性层状体系，计算较复杂，因此借助计算机软件完成计算任务，计算结果如下：路面设计弯沉mmAAANlbsced269.06002.0五、层底拉应力计算五、层底拉应力计算通过电算程序计算得到，各层层底拉应

9、力与容许拉应力计算结果如下：层位厚度（cm）类型层底拉应力（MPa）容许拉应力（MPa）14细粒式密级配沥青砼-0.23300.507126中粒式密级配沥青砼-0.03970.362238粗粒式密级配沥青砼-0.02040.2898420水泥稳定碎石0.25370.2537540石灰土0.08880.8888六、设计极限状态验证六、设计极限状态验证极限状态验证如下：格）（见层底拉应力计算表Rmdsmmlmml9.269.26路面厚度验证如下：.页脚.cmcmH4540784020864因此方案一符合设计要求。七、设计成果优化七、设计成果优化由于设计道路等级仅为二级公路，出于节省沥青用料的目的，

10、新的方案从减少沥青层厚度的角度考虑，同时加厚水泥稳定碎石基层厚度，在保证路面承载能力和满足最小防冻厚度的要求，底基层厚度也可得到一定的缩减。设计方案如下：1.初拟结构组合和材料选取路面结构面层采用沥青混凝土(15cm)，其中表面层采用细粒式密级配沥青混凝土(厚度4cm)，中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度 5cm)，下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度 6cm)；基层采用水泥稳定碎石（厚度取 30cm）；底基层采用石灰土（厚度待定），初拟厚度 30cm。2.各层材料的抗压模量与劈裂强度与设计弯沉计算同方案一。路面设计弯沉mmAAANlbsced269.06002.0五、层底拉应力计算五、

11、层底拉应力计算通过电算程序计算得到，各层层底拉应力与容许拉应力计算结果如下：层位厚度（cm）类型层底拉应力（MPa）容许拉应力（MPa）14细粒式密级配沥青砼-0.23310.507126中粒式密级配沥青砼-0.06890.362238粗粒式密级配沥青砼-0.04330.2898420水泥稳定碎石0.25370.2537540石灰土0.08880.8888六、设计极限状态验证六、设计极限状态验证.页脚.极限状态验证如下：格）（见层底拉应力计算表Rmdsmmlmml9.269.26路面厚度验证如下：cmcmH4540753030654因此方案二符合设计要求。综上，方案二和方案一都能满足强度和弯沉

12、指标的要求，但方案二中路面结构层总厚度和沥青面层厚度降低，造价更加低廉，因此，在道路要求不高的条件下，可选择方案二。.页脚.普通水泥混凝土路面板厚设计普通水泥混凝土路面板厚设计计计算算书书学号：学号：姓名：姓名：班级：班级：成绩：成绩：.页脚.日期：日期：20142014 年年 9 9 月月普通水泥混凝土路面板厚设计普通水泥混凝土路面板厚设计A A、基本情况、基本情况某地拟新建一条二级公路省道，路线总长 21km，双向四车道，路面宽度为 16m，该地属公路自然区划 IV区，路基为低液限粘土，路床顶距地下水位平均高度 1.4m，本地石料以砂岩为主。拟采用普通水泥混凝土路面，根据规范规定，查表得其

13、设计基准期 20 年，目标可靠度 85%。综合以往工程情况，结合施工企业一般技术、设备和工艺水平，确定其变异水平等级为“中”。B B、交通荷载情况、交通荷载情况根据区域交通分析确定：设计车道初始年平均日标准轴载作用次数Ns为 3775，交通量年平均增长率为4%；设计荷载选定为单轴双轮 100kN，单次极限荷载经调研选定为单轴双轮 170kN。C C、其他已知情况、其他已知情况选定平面尺寸：5m 长，4m 宽。接缝：缩缝为设传力杆的假缝，纵缝为带拉杆的平头真缝。路肩：基层材料与路面相同，面层采用与面层同厚度水泥混凝土，与路面板间设拉杆连接。要求要求：试根据交通荷载等级试根据交通荷载等级，选择相应

14、的基层选择相应的基层（和底基层和底基层）材料进行组合设计材料进行组合设计，并根据初估板厚进行板并根据初估板厚进行板厚设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。厚设计计算，编制计算书（计算书格式及编目示例附后）。.页脚.一、一、基本设计条件与参数基本设计条件与参数依题意得：设计道路为二级公路，路面宽度 16m，属公路自然区划 IV 区，路基为低液限粘土，路床顶距地下水位平均高度 1.4m，设计基准期 20 年，目标可靠度 85%，变异水平等级为“中”；设计车道初始年平均日标准轴载作用次数Ns为 3775，交通量年平均增长率为 4%；设计荷载选定为单轴双轮 100kN，单次极限荷载经调研选

15、定为单轴双轮 170kN。二、二、交通量分析交通量分析由题意可知年交通量平均增长率为 4%，由规范得临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数为 0.39。计算设计基准期内设计车道标准轴载累计作用次数如下：次720106.139.004.0365104.01375536511rtrseggNN查表得设计道路交通量等级属于重交通。三、结构组合设计三、结构组合设计参照规范，根据二级公路、重交通和中级变异水平，查表得初拟定路面结构组合如下：面层选用普通混凝土，厚度为 0.25m；基层选用水泥稳定碎石，厚度为 0.20m，底基层选用水泥稳定碎石，厚度为 0.20m。普通混凝土板的尺寸选定为长 5m，宽 4m。四

16、、四、路基参数计算路基参数计算1.参数选择查表得取重交通荷载等级要求路基综合回弹模量该值为 80MPa。查表得水泥混凝土弯拉强度标准值 5.0MPa，相应弯拉模量 31GPa，泊松比取 0.15，线胀系数为 1.010-5/。查表得取水泥稳定碎石基层回弹模量为 2500MPa，水泥稳定碎石底基层为 1500MPa，7d.页脚.浸水抗压强度分别为 5.5MPa 和 2.5MPa，上层的泊松比取为 0.20。2.综合回弹模量计算因双层水泥稳定碎石基层，故选择分离式双层板模型。因除路基外只有单层基层，所以：,.xxEMPa hm15000 20442.061.126.086.020.0ln26.08

17、6.0MPaEEEExt292.2580801500442.000五、荷载应力计算五、荷载应力计算1.上层板在设计荷载作用下的荷载应力计算上层板弯曲刚度：.()(.)ccccE hDMN mv3322310000 2541 2912 112 10 15下层板弯曲刚度：mMNhEDbbbb74.1)20.01(1220.02500)1(122323双层板总的刚度半径：mEDDrtbcg639.025.29274.129.4121.121.13131标准轴载在临界荷位处产生的的荷载应力按下式计算：MPaPhrDDscgcbps262.110025.0639.029.4174.111045.1110

18、45.194.0265.0394.0265.03下层板材料为水稳碎石，无需计算其荷载应力。2.计算荷载疲劳应力查规范得应力折减系数 kr=0.87；二级公路 kc=1.05；荷载疲劳应力系数 kf：.2.574fekN0 05716002000荷载疲劳应力：MPakkkpsfcrpr97.2262.1574.205.187.0.页脚.3.计算轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力设计轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力：MPaPhrDDmcgcbps078.217025.0639.029.4174.111045.111045.194.0265.0394.0265.03最重轴载在面层板

19、临界荷位处产生的荷载应力计算公式与ps相同，但要用最重轴载 Pm代替式中的设计轴载 Ps。最重轴载在临界荷位产生的最大荷载应力：,max.prcpmk kMPa0 87 1 05 2 0781 898六、温度应力计算六、温度应力计算1.最大温度梯度时混凝土面层板最大温度应力计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数 BL：面板计算与弹性地基单层板模型相比，温度翘曲应力系数 CL计算公式不同，其他都相同，下层板不考虑其温度应力。.5677.66MPa/mcbncbhhkEE11110 250 2022 310002500mKDDDDrnbcbc131.066.567774.129.4174.12

20、9.414141()(.).0.197()(.).n gcncgk rD rk rD r 434343435677 66 0 63941 290 1315677 66 0 13141 290 639.gLtr52 60833 0 639sinh coscosh sincos sinsinh coshsinh.cos.cosh.sin.cos.sin.sinh.cosh.LttttCtttt 11112 6082 6082 6082 60811 04310 1972 6082 6082 6082 608.().(.).0.37320.9124-0.131 0.08760.6080chLLLBeC

21、Ce4 484 48 0 251 770 131 11 771 0430 1311 1 0431 77查表 IV 区取最大温度梯度取 88/m，计算最大温度应力如下：.页脚.,max.cc c gtLE h TBMPa521 1031000 0 25 880 591222 0732.面层板临界荷位处产生的温度疲劳应力查表得 at、bt和 ct分别为 0.843、1.323、0.058，计算温度疲劳应力系数如下：,max,max.tbtrttttrfkacf1 3235 02 0730 8430 0582 0735 00 494,max.trttkMPa0 494 2 0731 024七、设计极

22、限状态验证七、设计极限状态验证极限状态验证如下：MPafMPaMPafMPartprrtrprr0.5209.4)073.2898.1(06.1)(0.5234.4)024.197.2(06.1)(max,max,故设计符合要求。八、八、设计成果优化设计成果优化方案一普通混凝土面层厚度为 25cm，疲劳极限状态的综合疲劳应力达 4.234MPa，与材料的弯拉强度标准值有一定差距，故方案二可考虑降低面层厚度，取面层厚度为 22cm。经计算，极限状态验证如下：MPafMPaMPafMPartprrtrprr0.598.3)77.198.1(06.1)(0.552.4)78.048.3(06.1)(

23、max,max,设计满足要求，根据规范最终结果需加 6mm 磨耗层，并向上取整，取 23cm。故方案设计如下：面层选用普通混凝土，厚度为 0.23m；基层选用水泥稳定碎石，厚度为 0.20m，底基层选用水泥稳定碎石，厚度为 0.20m。普通混凝土板的尺寸选定为长 5m，宽 4m。.页脚.重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计计计算算书书学号：学号：姓名：姓名：班级：班级：.页脚.成绩：成绩：日期：日期：20142014 年年 9 9 月月.页脚.重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计基本情况基本情况二级公路，路基宽 8.5m，双车道路面，其中 K0+007K0+027 需拟设计路肩式挡土墙，分段长度 10

24、m，端部设锥形护坡。要求设置普通重力式挡墙，墙身及基础采用浆砌片石（250#片石，50#砂浆），砌体22kN/m3，浆砌片石扩大基础下采用砂砾石材料（基础埋深为地面以下 1m），0.6。墙后填筑普通粘性土，填土18kN/m3，计算内摩擦角30，填土与墙背间的摩擦角=/215。地基承载应力标准值为 fk=450kPa，圬工砌体的极限抗压强度为 700kPa、极限抗弯拉强度为 110kPa、极限抗剪切强度为 80kPa。.页脚.一、一、确定墙身断面构造与尺寸确定墙身断面构造与尺寸墙身断面如图 1 所示图 1重力式挡土墙墙身断面（单位：cm）二、土压力计算二、土压力计算库仑法适用条件：墙背倾斜、粗糙

25、，墙后填土不水平，假定破裂面为平面、填料为砂性土（c=0）、破坏土体为刚性。一般粘性土填料的水平填土也可近似用库仑法计算土压力。边界条件：路肩墙，无内侧边坡，荷载布置在全宽范围，刚好从墙内侧布置，破裂角交于荷载中部。采用库仑法计算主动土压力：已知：7.1620060arctan，30，152142617.6115307.16车辆荷载换算：KPa;1010;KPa202qmHqmH时，时，已知mq11.11820h0故22.4)20()11.1220(21)Ha)(2hHa(21A00tan)22(21)(21B000haHHhdbab.页脚.20060)11.12022(22100266.10

26、0tantan(cottan)(tan)BA 则507.0tan或22.4tan（舍去），所以，5326sin)cos()tan(00BAEakN50.33)7.615326sin()305326cos()266.15326tan22.4(18kNEEax50.18)cos(，kNEEay60.17)sin(三、三、墙体抗滑及抗倾覆稳定性验算墙体抗滑及抗倾覆稳定性验算（1）抗滑稳定性验算需满足：101(0.9)0.9tanQyQxGEGE取单位长度，可得：kN4.482210.226.16.0GkNEGEGxyQ9.255.184.1kN2.680tan4.489.06.060.174.14.

27、489.0(tan9.0)9.0(Q101）故满足抗滑要求（2）抗倾稳定性验算需满足：0)(0.9GZ1GyxxyQZEZEm758.02/2)6.16.0()6.04.06.031(26.021)3.04.0(26.04.03224.021ZG10k1 2/2.11hH m347.17.16tan842.06.1tan,842.03/3/Z10yxyZBZmkhH.页脚.0kN4.44)842.050.18347.160.17(4.1758.04.489.0)(9.01yxxyQGZEZEGZ故满足抗倾稳定性的要求。四、四、基底应力及合力偏心距验算基底应力及合力偏心距验算kNEWEGNxQy

28、QG72.820sin50.184.10cos)060.174.12.14.48(sincos)(01011mkNMMMmkNZEZEMmkNZBGMGExyyxEGG7655.02.14.11958.1)9.0853.1(60.17842.050.18)9.0(033.2)758.02/6.1(4.48)2/(mBmNMe267.06/6.16/009.072.82/7655.01kPaBeANPkPaBeANP331.36)6.1009.061(2.272.82)61(869.38)6.1009.061(2.272.82)61(1min1max基底合力偏心距要求：mBe4.046.14，符

29、合偏心距要求。kPahbffk490)5.01(184.40450)5.0()3(2211kPafkPaP5884902.12.1869.38max故满足地基承载力的要求。五、五、墙身断面强度验算墙身断面强度验算1.强度计算（取1/2高处的水平断面）进行验算：61.1)10()11.1210(21)Ha)(2hHa(21A00tan)22(21)(21B000haHHhdbab.页脚.483.026.011.120112100tantan(cottan)(tan)BA 则507.0tan或22.4tan（舍去），所以，5326，507.0tankNBAEa781.123588sin5356co

30、s)483.0507.061.1(18)sin()cos()tan(00kNEkNEyx716.6,874.10又22.3/211Hhkom466.17.16tan448.06.1tan,448.03/3/Z10yxyZBZmkhH因此kNGmZmZxy7.18466.1,448.0，475.02/1)1.16.0()3.02.03.031(13.021)3.02.0(16.02.03212.021GZkNEGNy416.25716.6225.01)1.16.0(mkNM043.2)9.0466.1(716.6448.0874.10)448.05.0(7.18267.06080.0416.25

31、043.20BmNMe所以749.0)6.1267.0(121)6.1267.0(2561)(121)(2561282080BeBek285.0)1.16.0(0.121mAkNNCNNNQiQiQiQQGGj8424.31)0716.64.17.182.1(0.1)(110kNNkNARjrkk8424.31924.19231.270085.0749.0/因为此路肩墙1025.1BH为矮墙，可以不考虑纵向稳定问题。（2）正截面直接受剪时验算kNQkNNfRAkNEQjmkjjxj874.10112.40416.2542.031.28085.0/874.101.页脚.综上所述，设计挡土墙符合要

32、求。悬臂式挡土墙设计悬臂式挡土墙设计计计算算书书学号：学号：姓名：姓名：班级：班级：成绩：成绩：.页脚.日期：日期：20142014 年年 9 9 月月.页脚.悬臂式挡土墙设计悬臂式挡土墙设计A A、内容要求、内容要求悬臂式挡土墙由立臂和墙底板组成，呈倒“T”字型。其具有三个悬臂，即立臂、墙趾板和墙踵板，适用于墙高小于 6 米的挡土墙，其形式如图 2 所示。悬臂式挡土墙的设计，包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定、结构稳定性和基底应力验算以及墙身配筋计算等。墙身构造设计是指挡土墙的外形构造设计，一般悬臂式挡土墙的外形即如上图所示；墙身截面尺寸的拟定是指已知部分条件，根据对挡土墙的使用要求设计其

33、它部位的尺寸；结构稳定性和基底应力验算是根据设计的一定尺寸的挡土墙，验算其在荷载、土压力等因素作用下是否满足规范的设计要求等。B B、工程实例、工程实例某城市道路拓宽改造工程，采用轻型悬臂式路肩墙，其构造特点、荷载条件、道路状况初步见图 3：踵板趾板立臂底面层基层粉媒灰固化剂2.4m墙前填土图 2轻型悬臂式路肩墙其它资料：（1）行车荷载：道路行车荷载为汽20 级，换算为汽车等代土层厚 H00.96m；（2）墙后填土：墙后填土的容重115kN/m3，内摩擦角35；（3）墙前填土：墙前填土的容重218kN/m3；（4）墙底参数：基底摩擦系数0.4，地基承载应力值为 f=200kPa；（5）墙体参数

34、：墙体采用 30 号混凝土浇筑，容重为325kN/m3。C C、课程设计内容、课程设计内容1）根据以上工程实例资料，参照悬臂式挡墙设计内容要求，设计该挡土墙。.页脚.2）将其改为普通重力式挡墙，重新设计该挡土墙，并比较其与悬臂式挡墙在结构形式和计算方法方面的异同。（一）悬臂式（一）悬臂式挡土墙设计挡土墙设计一、一、确定墙身断面构造与尺寸确定墙身断面构造与尺寸图 3 墙身结构设计图（单位：cm）墙身断面如图所示，各项数据符合作业设计要求，下面进行挡墙计算。二、力学计算二、力学计算1.土压力计算墙外土体水平，墙背竖直且光滑，采用朗肯土压力理论进行土压力计算。271.0)23545(tan)245(

35、tan22aK汽车等效土层厚度：00.96kcPHmr地面处水平应力：21015 0.96 0.2713.90/AarH KkN m悬臂底 B 点水平应力：210(3)15 3.96 0.271=16.10/Bar HKkN m底板 C 点水平应力：210(30.5)15 4.46 0.271=18.13/Car HKkN m 由于挡土墙所受应力图为梯形，力臂难以确定，故将荷载产生的压力、力臂和土产生的压力、力臂分开计算：.页脚.荷载合力：133.90 3=11.7/xAEkN m 荷载力臂：130.522fZm土压力：21()30.5 12.2 3=18.3/2xBAEkN m土压力臂：21

36、30.51.53fZm 2.竖向荷载计算（1）立板自重力1130.250.35=3 2522.5/2kGSkN m 立板重心坐标10.25120.25 3(0.1)(0.1 3)0.12230.50.7010.25 3(0.1 3)2xm （2）底板自重力223=(1.250.350.5)0.5 2526.25/kGSkN m底板重心坐标21(1.250.350.5)1.052xm（3）地面均布荷载及填土的自重力：3011(3)1.25(0.96 15 15 3)1.2574.25/kGHrrkN m地面均布荷载及填土的总重心坐标30.6250.350.51.475xm三、稳定性计算与分析三、

37、稳定性计算与分析1.抗滑稳定性竖向力之和22.526.2574.25123/kikGGkN m抗滑力mkNfGTk/2.494.0123滑移力1211.7 18.330/xxEEEkN m3.164.1302.49EfGKkc故挡土墙抗滑稳定性满足要求。2.抗倾覆稳定性稳定力矩：211223322.50.726.25 1.0574.25 1.475152.8/kkkkMG xG xG xkN m m倾覆力矩：.页脚.112211.7 2 18.3 1.550.85/gkxfxfME ZE ZkN m m 20152.83.001 1.550.85kgkMKM故挡土墙抗倾覆稳定性满足要求。四、基

38、底应力与偏心距计算四、基底应力与偏心距计算1.偏心距计算地面承载力采用设计荷载，各项荷载的分项系数查 规范 可得：地面活荷载11.30y；土荷载21.20y；自重31.20y。竖向荷载引起的弯矩：1122330133()1.20.1186.015/vkkkMGxGxGxHrBxkN m m水平力引起的弯矩11221.31.21.3 11.7 2 1.2 18.3 1.563.36/HxfxfMEZEZkN m m 总竖向力：1230 131.2()0.1123 1.20.096 15 1.25149.4/kkkkGGGGH rBkN m初始偏心距：186.01563.360.821149.4e

39、m偏心距：02.10.8210.2290.35226BBeem基底应力计算;max20min6149.46 0.229(1)(1)117.69 24.60/1.22402.12.1kGeKN mfkPaBB故挡土墙基底应力满足要求。（二）改为重力式挡土墙（二）改为重力式挡土墙一、确定墙身断面构造与尺寸一、确定墙身断面构造与尺寸.页脚.图 4 重力式挡墙设计构造（单位：cm)墙身断面如图所示，H=4m，顶宽 0.8m，底宽取 0.8+4*0.35=2.2m，下面进行挡墙计算。二、二、力学计算力学计算1.土压力计算填土表面水平，墙背竖直且光滑，用朗肯土压力理论公式。201435(2)(2 0.96

40、4)15(45)48.13/222aaHEHH rKtgkN m。力臂大小：0 110 1134 3 0.96 15 15 4=1.553 23 2 0.96 15 15 4fH rrHHZmH rrH2.挡土墙自重及重心计算浆砌块石重度3422/rkN m，为简便计算，将挡土墙划分为三角形和矩形，分别计算重心和自重。三角形自重：141=1.2 4 2252.8/2GSkN m 矩形自重：21 4 2288/GkN m 21GG和作用点距墙趾 O 点的水平距离：121.20.83xm，211.211.72xm 三、三、稳定性计算稳定性计算1.抗滑稳定性计算12()(52.8+88)0.61.7

41、61.348.13caGGKKE故挡土墙抗滑稳定性满足要求。.页脚.3.2 抗倾覆稳定性1 12252.8 0.8 88 1.72.571.648.13 1.55tafG xG xKE Z故挡土墙抗倾覆稳定性满足要求。四、基底承载力与偏心距计算四、基底承载力与偏心距计算总竖向力：1252.8 88140.8/VGGkN m合力作用点距墙趾 O 点的水平距离：1 122052.8 0.888 1.748.13 1.55=0.833140.8afG xG xE ZxmV偏心距：02.20.8330.2670.367226BBexm最大压应力：max6140.86 0.267(1)(1)110.60

42、42002.22.2VePkPafkPaBB最小压应力：min6140.86 0.267(1)(1)17.3962002.22.2VePkPafkPaBB平均压应力：maxmin11()(110.604 17.396)6420022PPPkPafkPa故基底应力符合要求。五、墙身强度验算五、墙身强度验算根据设计要求，仅验算墙身的 1/2 截面处的强度：该截面上的水平压力：2101235(2)(2 0.962)15(45)15.93/222aahEHh rKtgkN m。水平压力力臂：0 1110 1132 3 0.96 15 15 2=0.833 23 2 0.96 15 15 2fH rrh

43、hZmH rrh截面上的自重（划分为三角形和矩形分别计算）：310.6 2 2213.2/2GkN m，41 2 2244/GkN m 截面上的竖向力之和：13.24457.2/GkN m21GG和作用点到截面前缘点 O 点的水平距离：.页脚.320.60.43xm，40.6+0.51.1xm合力作用点至 1/2 截面最远处 A 点水平距离：33441113.2 0.444 1.1 15.93 0.83=0.70757.2afAG xG xE ZxmG偏心距：1111.60.7070.0930.267226Abbexmm截面上的法向应力验算：max21min11657.26 0.093(1)(1)48.22 23.28/1.61.6GeKN mfbb故截面强度符合要求。综上，挡土墙的设计符合要求。六、重力式挡土墙与悬臂式挡土墙的异同六、重力式挡土墙与悬臂式挡土墙的异同1.共同点：均是目前较为常用的挡土墙形式。2.不同点：（1）重力式挡土墙：重力式挡土墙依靠墙身自身重力支撑土压力来维持其稳定，形式简单，墙背竖直，施工方便，不需配筋，土压力计算简便。（2）悬臂式挡土墙：悬臂式挡土墙由立臂和底板构成，有三个悬臂，即立臂、趾板和踵板，墙身断面较小，属于轻型挡墙，但需要配筋，结构的稳定性依靠踵板上的填土重量来保证。