路基工程课程设计-重力式挡土墙的设计计算.docx

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1、 课程名称：铁路路基及支挡结构设计题目： 重力式挡土墙的设计计算 专 业： 年 级： 2014级 姓 名： 学 号： 设计成绩： 指导教师 (签章)西南交通大学峨眉校区2016 年 11 月设 计 任 务 书专 业 姓 名 学 号 开题日期：2016 年 11 月 16 日 完成日期：2016 年 12月16 日题 目 重力式挡土墙的设计计算 一、设计的目的 通过设计，巩固所学的铁路路基支挡结构的基本知识，熟悉重力式挡土墙加固路基边坡的原理和计算方法，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决实际工程问题的能力。 二、设计的内容及要求 1依据路线设计资料及现场情况，绘制路基横断面图（路基边坡

2、坡度设计、路基本体工程设计、路基防护工程设计、路基边坡加固设计）； 2常见的路基边坡加固措施（常见挡土墙类型）； 3通过比选确定应选择何种加固方案：一般重力式挡土墙加固路基边坡； 4拟定挡土墙断面尺寸、墙身材料及构造等； 5. 挡土墙墙背库伦主动土压力计算； 6挡土墙的检算； 7绘制挡土墙横断面图、纵断面图及挡土墙大样图等； 8应交文件：草稿、说明书、计算单及附图、附表并装订成册。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日 2目录一、 概述11.1设计资料11.2工程概况11.2.1墙后填料11.2.2地基与地质21.3挡土墙的初步设计21.4该路段所处地区的环境因素2二、

3、 圆弧条分法边坡稳定性检算32.1 换算土柱的确定32.2圆弧条分法计算表32.2圆弧条分法计算表4三、 挡土墙的设计53.1 挡土墙尺寸的初步拟定53.2 挡土墙设计荷载的计算63.2.1 直线墙背主动土压力计算63.3 重力式挡土墙的检算83.3.1 挡土墙滑动稳定性检算83.3.2 挡土墙抗倾覆稳定性检算83.3.3 挡土墙基底应力及偏心距检算83.3.4挡土墙墙身H/2截面强度的检算9四、 横纵断面图绘制114.1 重力式挡土墙横断面114.2 重力式挡土墙纵断面11附录：重力式挡土墙的横纵断面图12一、 概述1.1设计资料该段铁路为级次重型单线铁路。该段路堤处于直线地段，高度12m。

4、该单线铁路各部分尺寸如 表1.1表1.1：单线铁路各部分尺寸名称尺寸道床顶面宽度A3.3m道床边坡坡率m1.75边坡坡率1:1.5轨枕埋入道砟深度e0.185m轨头宽度 g0.073m路肩宽度C0.8m1.2工程概况 1.2.1墙后填料墙后填料为碎石类土。查表得：填料容重， , 粘度系数c1.2.2地基与地质基底摩擦系数，地基容许承载力，若后续验算超过该承载力，可采用换填的方式提高地基容许承载力。1.3挡土墙的初步设计墙型为重力式仰斜挡土墙，挡土墙材料为素混凝土，容重为。1.4该路段所处地区的环境因素一般地区，不考虑常水位时静水压力和浮力，只考虑主力的作用。二、 圆弧条分法边坡稳定性检算2.1

5、 换算土柱的确定根据题目要求，路基土重度取：。根据规范，路基面上列车及钢轨换算土柱宽为，高为。2.2圆弧条分法计算表图 2.1由图2.1得，计算参数见表2.1：表2.1：圆弧条分法计算参数分条编号123456789面积4.77759.222514.682018.795721.923523.302714.572717.75204.82342.2圆弧条分法计算表见表2.2分块号分块面积（）分块重量抗滑力（kN）下滑力（kN）10.06980.99764.777595.5595.32 6.67 20.05230.99869.2225184.45184.19 9.65 30.15640.987714.

6、6820293.64290.03 45.93 40.25880.965918.7957375.914363.10 97.29 50.37460.927221.9235438.47406.55 164.25 60.48480.874623.3027466.054407.61 225.94 70.57360.819114.5727291.454238.73 167.18 80.66910.743117.7520355.04263.83 237.56 90.77710.62934.8234320.468201.67 249.04 2451.03 1196.82 表2.2：圆弧条分法计算表注：换算土柱

7、重量纳入相应土条中进行计算 三、 挡土墙的设计3.1 挡土墙尺寸的初步拟定初步拟定尺寸如下表3.1及图3.1所示,：表3.1：挡土墙尺寸墙顶宽度2.0m墙背坡度1:0.25墙胸坡度1:0.3墙底宽度2.7m墙底坡度0图3.13.2 挡土墙设计荷载的计算3.2.1 直线墙背主动土压力计算由库伦理论，讨论两种不同情况下的库伦主动土压力。由上述内容得, , 破裂面交于荷载分布范围右侧时的参数计算： 则 故假设不成立。破裂面在换算土柱下方时的参数计算：则，故假设成立。由情况计算库伦主动土压力,如图3.2所示： 图3.23.3 重力式挡土墙的检算3.3.1 挡土墙滑动稳定性检算由CAD绘图得，如图3.3所示：图3.3墙身重度为则：，符合要求3.3.2 挡土墙抗倾覆稳定性检算符合要求。3.3.3 挡土墙基底应力及偏心距检算 ，偏心距满足要求该基底应力大于基底容许应力。所以采用换填的方法，提高基地容许应力至则该挡土墙基底应力及偏心距均满足要求。3.3.4挡土墙墙身H/2截面强度的检算 选取1/2墙高(上半部分）处截面进行检算，如图3.4及3.5所示：图3.4图3.5由CAD图得 法向应力， ， 检算合格剪应力因此，所拟定的挡土墙尺寸均满足稳定要求。四、 横纵断面图绘制4.1 重力式挡土墙横断面 详见附录一4.2 重力式挡土墙纵断面 详见附录二附录：重力式挡土墙的横纵断面图12