论文部分内容阅读
[摘 要]由于山区等外道路路肩挡土墙需设置浆砌片石防撞护栏,所以挡土墙需承受由护栏传下来的碰撞力,因此在重力式挡土墙设计中对车辆碰撞力和挡土墙纵向分段长度对挡土墙设计影响进行分析,提出了一些建议和措施。
[关键词]山区公路;重力式挡土前;碰撞力。
中图分类号:U417.1+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0179-01
山区等外公路防护形式一般为浆砌片石重力式挡土墙,重力式路肩挡土墙是其中的一种,重力式路肩挡土墙顶面设置浆砌片石城垛式护栏,一般情况下很少考虑到碰撞力对挡土墙设计的影响,本文就这一问题结合实际项目进行讨论。
1 般情况下挡土墙设计
不考虑碰撞力,挡土墙纵向分段一般10-15m,路肩挡土墙设计如下。
原始条件:
墙身尺寸:
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3),圬工之间摩擦系数: 0.400,地基土摩擦系数: 0.600,墙后填土内摩擦角: 42.833(度)
土压力计算方法: 库仑
[土压力计算] 计算高度为 2.240(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 25.410(度)
第1破裂角: 28.490(度)
Ea=12.871 Ex=12.275 Ey=3.870(kN) 作用点高度 Zy=0.716(m)
墙身截面积 = 1.704(m2) 重量 = 39.192 kN
(一) 滑动稳定性验算
Wn = 38.431(kN) En = 6.203(kN) Wt = 7.686(kN) Et = 11.278(kN)
滑移力= 3.592(kN) 抗滑力= 22.317(kN)
滑移验算满足: Kc = 6.213 > 1.300
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.338(kN) > 0.0
地基土层水平向: 滑移力= 12.275(kN) 抗滑力= 27.393(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.231 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 5.838(kN-m) 抗倾覆力矩= 35.467(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 6.075 > 1.500
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 23.107(kN-m) > 0.0
2 考虑碰撞力况下挡土墙设计
根据《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2006与《公路交通安全设施设计细则》JTG/TD81-2006,等外道路按照防撞等级B级考虑,原始条件:
墙身尺寸:
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3),圬工之间摩擦系数: 0.400,地基土摩擦系数: 0.600,墙后填土内摩擦角: 42.833(度)
[土压力计算] 计算高度为 2.320(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 25.410(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角: 28.340(度)
Ea=13.752 Ex=13.116 Ey=4.135(kN) 作用点高度 Zy=0.746(m)
墙身截面积 = 2.216(m2) 重量 = 50.968 kN
(一) 滑动稳定性验算
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 54.489(kN) En = 8.549(kN) Wt = 10.898(kN) Et = 21.660(kN)
滑移力= 10.762(kN) 抗滑力= 31.519(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.929 > 1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足: 方程值 = 21.741(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.600
地基土层水平向: 滑移力= 22.916(kN) 抗滑力= 38.587(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.684 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.062 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.600 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.426 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 29.600(kN-m) 抗倾覆力矩= 67.063(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.266 > 1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 26.314(kN-m) > 0.0
3.结论
根据两种条件进行的挡土墙设计,可以很明显看出在考虑碰撞作用后,挡土墙墙身尺寸明显加大用来抵消车辆碰撞的,山区转弯半径小,纵坡大发生碰撞几率远大于平原地区,所以山区道路挡土墙设计更要重视车辆碰撞力的影响。
参考文献
[1] 《公路路基设计规范》JTGD030-2004.
[2] 《公路挡土墙设计与施工技术细则》.
[关键词]山区公路;重力式挡土前;碰撞力。
中图分类号:U417.1+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0179-01
山区等外公路防护形式一般为浆砌片石重力式挡土墙,重力式路肩挡土墙是其中的一种,重力式路肩挡土墙顶面设置浆砌片石城垛式护栏,一般情况下很少考虑到碰撞力对挡土墙设计的影响,本文就这一问题结合实际项目进行讨论。
1 般情况下挡土墙设计
不考虑碰撞力,挡土墙纵向分段一般10-15m,路肩挡土墙设计如下。
原始条件:
墙身尺寸:
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3),圬工之间摩擦系数: 0.400,地基土摩擦系数: 0.600,墙后填土内摩擦角: 42.833(度)
土压力计算方法: 库仑
[土压力计算] 计算高度为 2.240(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 25.410(度)
第1破裂角: 28.490(度)
Ea=12.871 Ex=12.275 Ey=3.870(kN) 作用点高度 Zy=0.716(m)
墙身截面积 = 1.704(m2) 重量 = 39.192 kN
(一) 滑动稳定性验算
Wn = 38.431(kN) En = 6.203(kN) Wt = 7.686(kN) Et = 11.278(kN)
滑移力= 3.592(kN) 抗滑力= 22.317(kN)
滑移验算满足: Kc = 6.213 > 1.300
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.338(kN) > 0.0
地基土层水平向: 滑移力= 12.275(kN) 抗滑力= 27.393(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.231 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 5.838(kN-m) 抗倾覆力矩= 35.467(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 6.075 > 1.500
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 23.107(kN-m) > 0.0
2 考虑碰撞力况下挡土墙设计
根据《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2006与《公路交通安全设施设计细则》JTG/TD81-2006,等外道路按照防撞等级B级考虑,原始条件:
墙身尺寸:
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3),圬工之间摩擦系数: 0.400,地基土摩擦系数: 0.600,墙后填土内摩擦角: 42.833(度)
[土压力计算] 计算高度为 2.320(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 25.410(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角: 28.340(度)
Ea=13.752 Ex=13.116 Ey=4.135(kN) 作用点高度 Zy=0.746(m)
墙身截面积 = 2.216(m2) 重量 = 50.968 kN
(一) 滑动稳定性验算
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 54.489(kN) En = 8.549(kN) Wt = 10.898(kN) Et = 21.660(kN)
滑移力= 10.762(kN) 抗滑力= 31.519(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.929 > 1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足: 方程值 = 21.741(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.600
地基土层水平向: 滑移力= 22.916(kN) 抗滑力= 38.587(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.684 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.062 (m)
相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.600 (m)
相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.426 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 29.600(kN-m) 抗倾覆力矩= 67.063(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.266 > 1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 26.314(kN-m) > 0.0
3.结论
根据两种条件进行的挡土墙设计,可以很明显看出在考虑碰撞作用后,挡土墙墙身尺寸明显加大用来抵消车辆碰撞的,山区转弯半径小,纵坡大发生碰撞几率远大于平原地区,所以山区道路挡土墙设计更要重视车辆碰撞力的影响。
参考文献
[1] 《公路路基设计规范》JTGD030-2004.
[2] 《公路挡土墙设计与施工技术细则》.