挡土墙设计说明书一、设计内容
1.根据所给设计资料分析确定的挡土墙位置和类型;
2.进行挡土墙结构设计;
3进行挡土墙稳定性分析;
4挡土墙排水设计;
5对挡土墙的圬工材料及施工提出要求。
二、设计步骤1.根据所给设计资料分析挡土墙设置的必要性和可行性
此次设计的浆砌石挡土墙是为防止墙后堆积的煤矸石坍滑而修
筑的,主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
2.拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸给定资料:挡土墙高35m,堆渣坡坡比为105。设此挡土
墙为重力式挡土墙,为增加挡土墙的稳定性,设置水平基底,为方便计算,挡土墙长度取单位长度L1m。设墙顶宽为b105m,墙背坡比为105,墙面坡比为102,地基深h1m,前墙趾宽为05m,后墙趾宽为05m。则可计算基底宽B395m墙身与基底交接除宽b2295m。
查阅相关资料可知浆砌石重度γ22kNm,煤矸石堆积重度γ煤12kNm18kNm,取15kNm,煤矸石内摩擦角φ33°。地基与墙底的摩擦系数04,墙背与填土间的摩擦角为
δ067φ2211°。
f挡土墙草图
3.土压力计算
计算挡土墙主动土压力Ea,首先要确定挡土墙主动土压力系数Ka,计算公式如下:
Ka
cos2
cos
cos2
1
si
si
coscos
2
①
Ea12γ煤HEa
②
式中:
Ea作用在挡土墙上的主动土压力(kNm)其作用点距基底h′(土压力图形的形心距基底的距离)。
fH挡土墙墙身高(m);γ煤墙后煤矸石堆积重度(kNm);β挡土墙墙后填土表面坡角(°)ε挡土墙墙背面与铅直面的夹角(°)φ挡土墙墙后回填煤矸石的内摩擦角(°)δ挡土墙墙后煤矸石对墙背的摩擦角(°)
由已知条件可得:
γ煤15kNm
β265651°
φ33°
δ2211°
将相关数据代入①②式中,可得:
Ka09914
Ea9108kNm
则土压力的水平和垂直分力分别为:
ε265651°H35m
水平分力EaxEacosεδ9108×cos265651°2211°601427kNm
垂直分力EayEasi
εδ9108×si
265651°2211°684018kNm
主动土压力的作用点距基底距离为:h′13Hh217m则:水平分力Ex距基底左下部竖直距离为217m垂直分力Ey距基底左下部水平距离为287m挡土墙的自重Gγb1b2×H×12×L22×05295×395×12×1219725kNm
重力力矩的计算:MGⅠ12×02HLγ×09712×02×35×1×22×097260517kNmMGⅡb1×H×γ×14505×35×22×14555825kNmMGⅢ12×05Hγ×22812×05×35×22×228153840kNm
fMGⅣBhγ×1975395×1×22×197517163kNm
MGMGⅠMGⅡMGⅢMGⅣ26051755825152840171634073437kNm
MEx217×Ex217×6r