AAA毕业设计电子版

背景资料：两河口水电站位于四川省雅江县，是雅砻江中下游梯级电站的控制性水库电站工程，属于青藏高原东南部，地貌区划属川西高原，具有高寒山区气候特征，极端最低气温-15.9℃。自工程开建以来，在工程扰动区内形成大量破损裸露边坡，使边坡生物多样性降低、水源涵养能力下降、水保功能降低，对工程安全运行与区域生态安全可持续发展带来显著负面影响。图示为拟修建进场公路某处边坡剖面，在弱风化弱卸荷Ⅳ类岩体上有强风化松散堆积体，其中α=31°。要求对边坡稳定性进行评价，并开展坡脚挡土墙与边坡生态防护一体化设计。 松散堆积体：呈碎砾状，含水率5%-8%，重度?=13.6-15.7kN/m3，粘聚力C=0，内摩擦角?=33°。

挡土墙：墙背摩擦角取10°，基底摩擦系数取0.45,碎石土承载力标准值为800kPa。浆砌块石的容重24kN/m3，钢筋混凝土的容重为25kN/m3。

图a给出一坡度为?的均质无粘性土坡。在坡面上任取一侧面垂直、底面与坡面平行的土单元体M，不计单元体两侧应力对稳定性的影响，单元体自重为G，土的内摩擦角为?，故使土单元下滑的剪切力为G在顺坡方向的分力T=Gsin?；而阻止土体下滑的力则为单元体与下面土体之间的抗剪力T，其等于单元体自重在坡面法线方向的分力N引起的摩擦力。即Tf=Ntan?=Gcos?tan?。抗滑力与滑动力的比值称为稳定安全系数，用K表示，亦即

TfGcos?tan?tan??? TGsin?tan?由上可见，对于均质无粘性土坡，理论上土坡的稳定性与坡高无关，只要坡

K=

脚小于土的内摩擦角（???），K?1，土体就是稳定的。通常为了保证土坡具有足够的安全储备，可取K?1.3~1.5。

TfGcos?tan?tan?tan33?由本设计资料背景知，K=?所以土???1.08?1.3，

TGsin?tan?tan31?边坡不稳定，需设挡土墙支护。

混凝土或钢筋混凝土挡土墙的墙顶宽度不应小于0.3m，砌石挡土墙的墙顶宽度不宜小于0.5m；墙后填土不到顶时，墙顶宽度宜适 当放宽。

Ea??H2Ka/2，式中

Ka——库伦主动土压力系数， H——挡土墙高度，m；

?——墙后填土的重度，kN/m3；

Ka，查表8-1确定土力学（第三版）中国建筑工业出版社，得Ka=0.962

Ea=?H2Ka/2=15*42*0.962/2=115.44KN/m 主动土压力作用点离墙底

2.5?0.2?0.9m 3挡土墙自重G?(2?3.46)*4*24/2?26.08KN/m

1、抗滑动稳定性验算，基底抗滑力与滑动力之比称为抗滑安全系数Ks，Ks应满足下式：

Ks?(Gn?Ean)??1.3

Eat?Gt式中Gn——G垂直于墙底的分力，Gn?Gcos?0

Gt——G垂直于墙底的分力，Gt?Gsin?0 Ean——Ea垂直于墙底的分力， Eat——Ea平行于墙底的分力，

?——土对挡土墙基底的摩擦系数，

?0——挡土墙基底倾角，?0?0

(Gn?Ean)?(262.08?115.44*sin300)319.80Ks??*0.45?*0.45?1.44?1.3 0Eat?Gt115.44*cos30?099.97满足抗滑稳定性要求。

设直角梯形形心距直角腰为x，距下底为y，则 2、抗倾覆稳定性验算：

1a2?b2?ab122?3.462?2*3.46x?*?*?1.398

3a?b32?3.4612a?b12*2?3.46y?h?*4*?1.822

3a?b32?3.46Ea作用点距挡土墙基底0.9m，距直角腰3.46?0.9*tan200?3.13m

Xa?Xf?b?Ztan? Z?Zf?Z?btan?0 Kt?Gx0?EayXfEaxZf，

G——挡土墙每延米自重；

X0——挡土墙重心离墙趾的水平距离；

Eay——主动土压力Ea的竖向分力；

Eax——主动土压力Ea的水平分力；

?——土对挡土墙背的摩擦角；

?——挡土墙背与竖线夹角；

?0——挡土墙基底倾角；

b——基底水平投影宽度；

Z——主动土压力作用点距墙踵的高度； Kt?Gx0?EayXfEaxZf262.08*1.398?115.44*3.14*sin300547.63???6.09?1.6

115.44*0.9*cos30089.98满足抗倾覆稳定性要求。

3、地基承载力验算：

求偏心距e，荷载的分项系数为1，则

e为抗倾覆力矩与倾覆力矩的差值比竖向应力之和，即

M262.08*1.398?115.44*3.14*sin300?115.44*0.9*cos300457.65e????1.430F?G262.08?115.44*sin30319.8e0?b3.2?e??1.43?0.1722

Pmax6e0F?G262.08?115.44*sin3006*0.17?(1?)?*(1?)?186.70kpa?800kalbl3.461满足地基承载力要求。

悬臂式挡土墙设计

1、主要尺寸拟定

用墙踵的竖直面作为假想墙背，根据规范取基础埋深d?0.6m，挡土墙高

H?H1?d?4.0?0.6?4.6m

立板自重：Gk1?0.4*4*25?40KN/m，距墙趾水平距离为x1?1.0?0.2?1.2m 底板自重：Gk2?0.6*3.71*25=55.65KN/m， 距墙趾水平距离为x2?3.71/2?1.855m

Gk3?2.31*4*15/2=69.3KN/m，距墙趾水平距离为x3?3.71?2.31/3?2.94m