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路基悬锚式挡土墙优化设计与现场修筑技术研究

作　者: 许振涛
导　师: 高江平
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 悬锚式挡土墙土压力优化设计施工质量控制
分类号: U417.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,随着我国公路建设事业的迅猛发展,高等级公路已由平原地区向山区、由东部地区向西部地区不断延伸。这对公路工程中路基支挡结构的设计提出了许多亟待解决的关键技术问题。本文在锚定板式挡土墙和悬臂式挡土墙的基础上,提出了一种路基新型支挡构造物—路基悬锚式挡土墙。首先,简单阐述了挡土墙的发展概况、分类、适用条件；课题的来源、研究的目的意义及悬锚式挡土墙的特点；其次,详细介绍了土压力的分类及计算方法,在此基础上提出了悬锚式挡土墙各组成部分的设计方法及结构稳定性分析方法；再次,通过对悬锚式挡土墙的工作原理及受力情况的分析,对悬锚式挡土墙进行了优化设计；最后,论述了悬锚式挡土墙的施工组织、程序、施工工艺、要求及注意事项。悬锚式挡土墙适用于缺乏石料、地基承载力低及对抗震性能要求高的地区,它丰富了公路支挡结构的类型并且对于完善有关规范规程及指导公路支挡工程的建设,具有重要的理论与实际应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-26
  1.1 挡土墙的发展概况  11-17
  1.2 挡土墙的类型及使用条件  17-23
  1.3 课题的来源及研究的目的和意义  23-24
    1.3.1 课题的来源  23
    1.3.2 研究的目的和意义  23-24
  1.4 悬锚式挡土墙简介  24
  1.5 悬锚式挡土墙的特点  24-26
第二章挡土墙土压力计算  26-40
  2.1 概述  26-28
    2.1.1 土压力的分类  26-27
    2.1.2 土压力计算的理论及方法简述  27-28
  2.2 土压力计算  28-38
    2.2.1 静止土压力计算  28-29
    2.2.2 主动土压力与被动土压力计算  29-38
  2.3 等效内摩擦角的换算  38-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章路基悬锚式新型挡土墙设计  40-80
  3.1 概述  40-41
  3.2 土压力计算  41-45
  3.3 墙身尺寸计算  45-49
    3.3.1 墙身构造的一般要求  45-46
    3.3.2 墙底板尺寸计算  46-48
    3.3.3 立壁和底板厚度计算  48-49
  3.4 墙体内力和拉杆拉力计算  49-68
    3.4.1 立壁和拉杆的内力计算  49-66
    3.4.2 墙底板某一计算截面的内力计算  66-68
  3.5 墙身配筋设计  68
  3.6 拉杆设计  68-71
  3.7 锚定板设计  71-76
  3.8 整体稳定性和基底应力验算  76-78
    3.8.1 整体稳定性分析  76-78
    3.8.2 基底应力验算  78
  3.9 本章小结  78-80
第四章路基悬锚式新型挡土墙结构优化设计  80-104
  4.1 优化设计概述  80-82
  4.2 复合形法简介  82-87
    4.2.1 复合形法的基本思想  82-83
    4.2.2 初始复合形的构成  83-84
    4.2.3 算法步骤和计算框图  84-87
  4.3 拉杆在立壁竖向布置间距的优化设计  87-92
    4.3.1 布设一层拉杆的优化设计  87-89
    4.3.2 布设二层拉杆的优化设计  89-90
    4.3.3 布设三层拉杆的优化设计  90-92
  4.4 钢筋混凝土墙体尺寸的优化设计  92-99
    4.4.1 相关参数  92-93
    4.4.2 优化变量  93
    4.4.3 目标函数  93-94
    4.4.4 全墙总竖向力N和抗倾覆力矩M_y的求解  94-95
    4.4.5 约束条件  95-96
    4.4.6 工程实例对比分析  96-99
  4.5 防滑凸榫的设计  99-103
    4.5.1 凸榫的位置  99-101
    4.5.2 凸榫的高度h_T的计算  101-102
    4.5.3 凸榫的宽度B_T的计算  102
    4.5.4 加防滑凸榫后悬锚式挡土墙的抗滑稳定性计算  102-103
    4.5.5 对比分析  103
  4.6 本章小结  103-104
第五章路基悬锚式新型挡土墙的施工  104-132
  5.1 施工准备  104-105
    5.1.1 施工准备工作的概念和基本任务  104
    5.1.2 施工准备工作的内容及要点  104-105
  5.2 影响质量因素的控制  105-106
  5.3 施工程序与工艺  106-119
    5.3.1 清理施工场地与放线工作  107
    5.3.2 基底的处理  107
    5.3.3 组成材料及技术要求  107-112
    5.3.5 模板工作  112-113
    5.3.6 墙身混凝土浇筑  113-117
    5.3.7 构件的预制  117-119
  5.4 填料要求及填筑程序  119-122
    5.4.1 填料要求及选择  119-121
    5.4.2 填筑程序  121-122
  5.5 填土压实  122-127
    5.5.1 压实的重要意义  122-123
    5.5.2 压实的机理  123
    5.5.3 影响路基压实的主要因素  123-125
    5.5.4 路基压实的方法  125-126
    5.5.5 填筑与压实注意事项及质量控制  126-127
  5.6 悬锚式挡土墙施工及依托工程测试注意事项  127-130
    5.6.1 悬锚式挡土墙施工注意事项  127-129
    5.6.2 悬锚式挡土墙依托工程测试注意事项  129-130
  5.7 本章小结  130-132
结论与展望  132-133
  主要结论  132
  展望  132-133
参考文献  133-138
附录  138-144
致谢  144

路基悬锚式挡土墙优化设计与现场修筑技术研究

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