《路基设计原理》课程论文加筋土挡土墙（理正软件+手算)学生成绩：学生学号：学生姓名：学生专业：课程名称：路基设计原理任课教师：提交日期：2016 年月日第1章软件计算部分 (1)1.1 原始条件 (1)1.1.1 墙身尺寸 (1)1.1.2 物理参数 (1)1.1.3 坡线土柱 (2)1.1.4 计算参数 (2)1.2 无荷载的情况 (2)1.2.1 内部稳定性验算 (2)1.2.2 外部稳定性验算 (3)1.3 所有荷载都作用的情况 (4)1.3.1 内部稳定性验算 (4)1.3.2 外部稳定性验算 (5)1.4 各组合最不利结果 (6)1.4.1 内部稳定性验算 (6)1.4.2 外部稳定性验算 (6)第2章手算部分 (7)2.1 设计资料 (7)2.2 荷载计算 (7)2.2.1 永久荷载 (7)2.2.2 可变荷载 (7)2.2.3 荷载组合 (7)2.3 无荷载作用时，为荷载组合① (7)2.3.1 外部稳定性分析验算 (7)2.3.2 内部稳定性分析验算 (8)2.4 所有荷载均作用时，为组合② (11)2.4.1 外部稳定性分析验算 (11)2.4.2内部稳定性分析验算 (12)2.5 最不利荷载组合 (16)2.5.1 外部稳定性验算最不利荷载组合 (16)2.5.2 内部稳定性验算最不利荷载组合 (16)2.6 面板结构设计 (17)参考文献 (18)附录加筋土挡土墙剖面图 (19)第1章软件计算部分加筋土挡土墙验算[执行标准：铁路]计算项目：加筋土式挡土墙 3计算时间：2016-04-25 14:55:41 星期一------------------------------------------------------------------------ 1.1 原始条件1.1.1 墙身尺寸挡墙类型: 路肩墙墙身总高: 6.500(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带水平方向间距: 0.420(m)筋带竖直方向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 1分段序号高度(m) 筋带长(m)1.1.2 物理参数加筋土容重: 22.000(kN/m3)加筋土内摩擦角: 35.000(度)筋带容许拉应力: 50.000(MPa)土与筋带之间的摩擦系数: 0.400挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 30.000(度)墙后填土粘聚力: 8.000(kPa)墙后填土容重: 22.000(kN/m3)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 350.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑1.1.3 坡线土柱坡面线段数: 3折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 1.000 0.000 02 0.875 0.500 03 6.000 0.000 1第1个: 距离1.000(m),宽度3.300(m),高度2.800(m)(用户输入) 地面横坡角度: 0.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)墙顶标高: 0.000(m)1.1.4 计算参数稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面搜索时的圆心步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 1.000(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采用方法: 应力分析法超载土压应力计算方法: 弹性理论法条分法的土条宽度: 0.500(m)墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时: 当作下滑力对待1.2 无荷载的情况1.2.1 内部稳定性验算采用应力分析法全墙抗拔验算满足: 安全系数=13.452 >= 2.0001.2.2 外部稳定性验算[土压力计算] 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角： 33.534(度)Ea=106.535(kN) Ex=92.262(kN) Ey=53.268(kN) 作用点高度 Zy=1.913(m) 墙身截面积 = 39.000(m2) 重量 = 858.000 (kN)墙顶上的土重(包括超载) = 50.188(kN) 重心坐标(3.712,0.242)(相对于墙面坡上角点)墙顶上的土重(不包括超载) = 50.188(kN) 重心坐标(3.712,0.242)(相对于墙面坡上角点)(1)滑动稳定性验算基底摩擦系数0.500滑移力92.262(kN) 抗滑力480.728(kN)滑移验算满足: Kc=5.210>1.300(2)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw=3.000 (m)相对于墙趾点，墙土压力Ey的力臂 Zx=6.000 (m)相对于墙趾点，墙土压力Ex的力臂 Zy=1.913 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩176.539(kN-m) 抗倾覆力矩3079.890(kN-m)倾覆验算满足: K0=17.446>1.600(3)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力961.455(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=2903.351(kN-m)墙计算宽度B =6.000(m) 偏心距e-0.020(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn3.020(m)基底压应力: 墙趾157.078 墙踵=63.407(kPa)最大应力与最小应力之比163.407 / 157.078 = 1.040作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.020 <= 0.167*6.000 = 1.000(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=157.078 <= 420.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=163.407 <= 455.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=160.243 <= 350.000(kPa) (4) 整体稳定验算圆心: (-2.000,10.000) 半径 15.000(m) 安全系数 2.122总的下滑力 892.783(kN)总的抗滑力 1894.325(kN)土体部分下滑力 892.783(kN)土体部分抗滑力 1894.325(kN)筋带的抗滑力 0.000(kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数=2.122 >= 1.2501.3 所有荷载都作用的情况1.3.1 内部稳定性验算采用应力分析法筋带抗拔验算满足: 最小安全系数=10.084 >= 2.000全墙抗拔验算满足: 安全系数=13.695 >= 2.0001.3.2 外部稳定性验算[土压力计算] 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角： 33.012(度)Ea=111.391(kN) Ex=96.467(kN) Ey=55.695(kN) 作用点高度 Zy=2.075(m) 墙身截面积 = 39.000(m2) 重量 = 858.000 (kN)墙顶上的土重(包括超载) = 242.688(kN) 重心坐标(4.287,0.447)(相对于墙面坡上角点)墙顶上的土重(不包括超载) = 50.188(kN) 重心坐标(3.712,0.242)(相对于墙面坡上角点)(1) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 96.467(kN) 抗滑力= 578.191(kN)滑移验算满足: Kc = 5.994 > 1.300(2) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 3.000 (m)相对于墙趾点，墙土压力Ey的力臂 Zx = 6.000 (m)相对于墙趾点，墙土压力Ex的力臂 Zy = 2.075 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 200.175(kN-m) 抗倾覆力矩= 3948.675(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 19.726 > 1.600(3) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力 = 1156.383(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3748.500(kN-m)墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = -0.242(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 3.242(m)基底压应力: 墙趾=146.172 墙踵=239.289(kPa)最大应力与最小应力之比 = 239.289 / 146.172 = 1.637作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.242 <= 0.167*6.000 =1.000(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=146.172 <= 420.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=239.289 <= 455.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=192.730 <= 350.000(kPa)(4) 整体稳定验算圆心: (-2.000,10.000)半径 15.000(m)安全系数 2.038总的下滑力 981.348(kN)总的抗滑力 1999.634(kN)土体部分下滑力 981.348(kN)土体部分抗滑力 1999.634(kN)筋带的抗滑力 0.000(kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数=2.038 >= 1.2501.4 各组合最不利结果1.4.1 内部稳定性验算采用应力分析法筋带抗拔验算最不利为：组合1(无荷载的情况)筋带抗拔验算满足: 最小安全系数=8.293 >= 2.000全墙抗拔验算最不利为：组合1(无荷载的情况)全墙抗拔验算满足: 安全系数=13.452 >= 2.0001.4.2 外部稳定性验算(1) 滑移验算安全系数最不利为：组合1(无荷载的情况)抗滑力 = 480.728(kN),滑移力 = 92.262(kN)。

滑移验算满足: Kc = 5.210 > 1.300(2) 倾覆验算安全系数最不利为：组合1(无荷载的情况)抗倾覆力矩 = 3079.890(kN-M),倾覆力矩 = 176.539(kN-m)。

倾覆验算满足: K0 = 17.446 > 1.600(3) 地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合2(所有荷载都作用的情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.242 <= 0.167*6.000 = 1.000(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(无荷载的情况)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=157.078 <= 420.000(kPa)墙踵处地基承载力验算最不利为：组合2(所有荷载都作用的情况)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=239.289 <= 455.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合2(所有荷载都作用的情况)地基平均承载力验算满足: 压应力=192.730 <= 350.000(kPa)(4) 整体稳定验算整体稳定验算最不利为：组合2(所有荷载都作用的情况)最小安全系 = 2.038第2章 手算部分2.1 设计资料某I 级重型双线铁路，旅客列车设计行车速度140km/h, 某段路堤处于直线地段，根据实际情况，需设置挡土墙。