长星路挡墙计算书

1、万州经开区五桥园长星路上段 道路工程挡墙计算书 二零一四年九月工程名称：万州经开区五桥园长星路上段道路工程项目编号： 设计阶段： 施工图设计计算内容： 衡重式挡墙计算计 算： 专业负责： 校 核： 审 查： 二零一四年八月1. 项目概况 1.1项目建设背景本项目位于万州经济技术开发区“一区三园”的五桥园，五桥园位于万州中心城区东部。西靠百安坝，东临长岭，南、北两边为万州中心城区地界边缘。规划区对外交通便利，现有宜万铁路及火车东站、318国道，距五桥机场7公里、距万州老城12公里、距新田港（规划）14公里，距江南集装箱码头4公里。规划区地形整体呈南高北低、中间高东西低，最高点位于白岩寨山顶，高程

2、498.5米。规划区北部为工业用地，南部为零散居住用地，五桥河东西横穿规划区。1.2工程概况及设计规模、范围长星路上段起于长星路下段起点，止于百安大道，中间与上海大道相交，全长1783.593米，宽24米，由双向4车道16米的车行道、两边各4米人行道组成，是城市次干道，设计车速30km/h。其中道路K0+045K0+100右侧设置了衡重式路肩挡墙，故本次将对此段挡墙进行结构验收。2设计依据及采用的技术规范、标准2.1设计依据（1）重庆市万州区百安坝组团管理单元控制性详细规划万州区规划设计研究院 2012.07（2）重庆市万州区百安坝组团管理单元1：500地形图重庆三峡产业投资有限公司（3）重庆

3、市万州区上海大道延伸道路工程广东省建筑设计研究院 2011.06（4）万州区道路工程概况及规划资料附表(5)万州经开区长星路工程地质勘查报告（直接详勘） 重庆市水利电力建筑勘测设计研究院2014.08 (6) 业主提供的其它资料。2.2设计选用的规范1）公路桥涵通用设计规范（JTG D60-2004）（2）公路挡土墙设计与施工技术细则（3）重力式挡土墙（一般地区）国家建筑标准设计04J007（4）建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)；（5）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001；（6）公路路基设计规范（JTGD30-2004）（7）混凝土结构设计规范GB50010-20

4、10；（8）重庆市地方标准地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2004）。（9）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）（10）公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）（11）城市桥梁设计荷载标准（CJJ77-98）（12）公路工程基桩动测技术规范（JTG/T F81-01-2004）（13）公路工程质量检测评定标准（JTG F80-1-2004）（14）公路工程施工监理规范（JTG G10-2006）（15）公路工程施工安全技术规程（JTJ 076-95）（16）公路土工试验规程（JT GE40-2007）（17）公路岩土试验规程（JTG E41-2005）等相关现行的行

5、业标准3工程地质条件3.1地形地貌拟建万州经开区长星路场地位于重庆市万州经开区。拟建道路区已经过初步整平，地形总体北东高、南西低，场地整体地形平缓，地形坡度一般小于5°，局部残留平场形成的人工岩、土质边坡，边坡坡度 55°70°，场地上居民房屋均已拆迁，场地左侧有公路相通，交通便利。拟建场地范围内地面最高点高程为 298.44m，最低点高程为258.79m，相对高差为 39.65m。沿线路纵向地形坡度一般5°20°，沿线路横向地形坡度一般5°10°，局部可达70°，地形坡角差异性较小。拟建场地地貌上总体属构造剥蚀丘

6、陵地貌。3.2气象、水文勘察区属亚热带季风气候区，具有春旱、夏热、秋雨绵绵、冬暖而多雾，无霜期长，雨量充沛的特点。据重庆气象局 19572002 年资料，归纳引用如下：降雨量：多年平均降雨量 1109.89mm，降雨量多集中在 59 月，占全年降雨量的 70%；冬季雨量最少(12 月至翌年 2 月)，占全年降雨量的 4.2%，月平均降雨量，1 月份最少，为 13.8mm，7月份最多，为 186.5mm。日最大降雨量 211mm（2007 年 7 月 15 日）。气温：多年平均气温 18.6，极端最低气温为-4.5（1961 年 1 月 17 日），极端最高气温42.5(2006 年 8 月 2

7、9 日)。多年月平均值，1 月份最低，平均气温 7.0；7 月份最高，平均气温 29.6。湿度：相对湿度，多年平均相对湿度 80%，年内分配以 12 月最大，为 87%；以 8 月份最小，为 74%。绝对湿度为 7.5 毫巴。霜冻期日期一般为 1020 天，雾日数多达 2035 天，日照数达 1384.21542.8 小时。场地无地表水体分布。3.3地质构造拟建区位于万州向斜南东翼。在附近的基岩露头处，测得优势岩层产状为 309°12°，层面裂隙较发育，层间无软弱夹层，结合一般。根据勘察区附近岩石露头量测构造裂隙主要有两组，调查情况如下：第组裂隙：倾向为118°7

8、2°，裂隙间距0.51.8m，贯通性长度35m，裂隙宽16mm，裂隙面平直，无充填，结合程度很差，不充水，属软弱结构面。第组裂隙：其倾向为203°65°，裂隙间距0.41.6m，贯通性长度 25m，裂隙宽 13mm，裂隙面平直，泥质充填或泥夹岩屑充填，结合程度很差，未充水，属软弱结构面。按照岩土工程勘察规范(GB50021-2001)附录 A 表 A.0.4 判定岩体属块状结构，基岩内裂隙不发育，岩体属较完整。3.4地层岩性路段区内地层主要为第四系全新统素填土（Q4ml），残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土，侏罗系中统沙溪庙组（J2S）砂岩夹薄层泥岩。3.5水文地

9、质条件2.5.1水文地质条件场区属浅丘斜坡地貌，地下水类型主要为土层内的上层滞水和基岩风化裂隙水。上层滞水多分布于场地内低洼处土层底部，主要受大气降水渗入补给，大气降水通过局部地段填土层渗入，在基岩面较低洼处汇集形成上层滞水。风化裂隙水分布于基岩顶部强风化带中，大气降水通过裂隙向下渗入，在场地低洼处富集形成，该类型地下水受基岩裂隙控制，分布不连续，含水量小。场区地表水、地下水主要顺斜坡汇集于低洼地带排出场外。场地地下水的循环条件：大气降水经过局部填土入渗，在填土与隔水层相交处形成暂时性地下水，地下水沿着隔水层顶部流向场地西北侧地势较低处，由此排出场地。由于场地位处斜坡地带，场地内地下水具径流途

10、径短，排泄快的特征。对钻孔在终孔后抽干钻探循环水，24 小时后观测其水位，均为干孔；以上说明场地在钻探深度内无地下水，水文地质条件简单。2.5.2水、土腐蚀性评价场地在钻探施工深度范围，地下水贫乏，据钻探揭露及工程地质测绘、走访，场地周边无污染源，地下水与地表水及土对建筑材料具微腐蚀性，环境类型为类。3.6不良地质作用拟建线路场地属于构造剥蚀丘陵地貌，总体地形平缓，经地质调查，勘察区内未发现滑坡、危岩、泥石流、采空区等不良地质现象。故场地主要工程地质问题为线路整平形成的挖、填方边坡的稳定性问题。路段区现状整体稳定。3.7地面重要建（构）筑物调查拟建线路范围大部被粉质粘土所覆盖，线路走廊带分布的

11、民房已基本拆迁完毕，但左侧分布大量民房，据调查，民房均以基岩作为持力层，采用明挖扩大基础或桩基础，未来施工中应控制爆破，避免对民房基础的破坏。3.8路段区地震效应评价根据建筑抗震设计规范GB50011-2010附录A，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组。场地设计基本地震动峰值加速度0.05g。依据公路工程抗震规范（JTG B02-2013），建议对拟建道路进行简易设防。根据建筑抗震设计规范GB50011-2010表4.1.3判别，场地土类型：素填土为软弱土，s取110m/s；粉质粘土为中软土，s取180m/s；基岩为稳定岩石，s500m/s。4. 计算参数取值1、*为经验值，其余根据岩土

12、试验统计结果和有关规范结合场地实际情况得来；2、粉砂质泥岩粘结强度标准值建议取400kPa，砂岩粘结强度标准值建议取1000kPa；3、场地发育2组裂隙，裂隙结构面均属软弱结构面，其结合程度很差，2组裂隙结构面抗剪强度标准值建议：粉砂质泥岩内摩擦角取12°，粘聚力c取30kPa；砂岩内摩擦角取15°，粘聚力c取40kPa； 4、岩体结构面结合程度一般，岩层层面的力学参数为静态情况下的建议值，砂岩层面内摩擦角取27°，粘聚力c取90kPa，粉砂质泥岩层面内摩擦角取18°，粘聚力c取50kPa，砂岩与粉砂质泥岩层面考虑到软硬岩差异，内摩擦角取18°

13、，粘聚力c取50kPa，（上述取值未考虑施工期及运营期的外部因素的不利影响）。表3.3-1 土体设计参数建议取值表 项目岩土名称天然重度(KN/m3)饱和重度(KN/m3)地基承载力基本容许值fa(Kpa)天然抗剪强度指标饱和抗剪强度指标压缩系数a1-2(MPa-1)压缩模量 Es1-2(MPa)基底摩擦系数C(Kpa)(°)C(Kpa)(°)素填土20.0*20.5*160（压实）*5*28*2*25*0.30粉质粘土（可塑）19.5*19.8*160*21.5*12.5*15.0*10.0*0.25备注1、带“*”号的数值为经验值。2、土的水平抗力系数的比例系数：人工素

14、填土8MN/m4，粉质粘土取10 MN/m4。3、表中素填土的承载力、基底摩擦系数为压实填土且压实系数大于0.97。建议施工时实测压实填土的地基承载力基本容许值。表3.3-2 岩石设计参数建议取值表 项目岩土名称天然重度(KN/m3)岩石单轴极限抗压强度标准值(Mpa)抗拉强度(Kpa)地基承载力基本容许值fa(Kpa抗剪强度指标基底摩擦系数变形模量（MPa）泊松比岩体水平抗力系数天然饱和凝聚力(Kpa)内摩擦角(°)强风化砂岩23.5*400*0.4030MN/m3中风化砂岩24.931.0223.207961500178032.00.6049780.24220MN/m3强风化粉砂

15、质泥岩24.5*300*0.3525MN/m3中风化粉砂质泥岩25.310.386.7025180063328.60.4518990.3280MN/m3备注带“*”号的数值为经验值，基岩内裂隙不发育，粘聚力c取岩块标准值的0.3倍，内摩擦角f取岩块标准值的0.9倍折减。5. 计算内容挡墙高度约4.5m-8.5m，故本次对4-9米高挡墙进行结构计算。5.1 4米高挡墙： -原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 4.000(m) 上墙高: 1.600(m) 墙顶宽: 0.500(m) 台宽: 0.660(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.450 下墙背坡倾斜坡度: 1

16、:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.310(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 力多边形法 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 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 160.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压强度设计值: 4.470(MPa) 系数醩: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度)

17、 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 22.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 24.600(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 800.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 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: 1.200 墙底摩擦系数: 0.450 地基土类型: 岩石地基 地基土内摩擦角: 28.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 22.000 0.000 1 第1个: 距离0.00

18、0(m),宽度22.000(m),高度0.795(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)=第 1 种情况: 组合1= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 2. 填土重力 分项系数 = 1.200 3. 填土侧压力 分项系数 = 1.400 4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.400 = 土压力计算 计算高度为 4.175(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 27.496(度) 计算上墙土压力 按

19、假想墙背计算得到: 第1破裂角： 30.128(度) Ea=54.045(kN) Ex=13.278(kN) Ey=52.388(kN) 作用点高度 Zy=0.666(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=27.492(度) 第1破裂角=27.496(度) Ea=32.951(kN) Ex=15.219(kN) Ey=29.226(kN) 作用点高度 Zy=0.666(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 32.650(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.497(度) Ea=32.639(kN) Ex=32.579(kN) Ey=

20、1.972(kN) 作用点高度 Zy=1.137(m) 墙身截面积 = 5.879(m2) 重量 = 135.224 (kN) 衡重台上填料重(包括超载) = 30.828(kN) 重心坐标(1.050,-0.569)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.450 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 = 5.711 (度) Wn = 165.228(kN) En = 35.799(kN) Wt = 16.523(kN) Et = 44.457(kN) 滑移力= 27.934(kN) 抗滑力= 90.462(kN) 滑移验算满足: Kc = 3

21、.238 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 60.577(kN) > 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 47.798(kN) 抗滑力= 120.601(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.523 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.136 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 2.043 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.066 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.031 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.963 (m

22、) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 78.029(kN-m) 抗倾覆力矩= 265.465(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.402 > 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 141.363(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的水平投影宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 197.250(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=187.436(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.746 (m) 偏心距 e = -0.077(m) 基础底面合力作用点距离基础

23、趾点的距离 Zn = 0.950(m) 基底压应力: 趾部=83.040 踵部=142.860(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 83.040 / 142.860 = 0.581 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.077 <= 0.200*1.746 = 0.349(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=83.040 <= 960.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=142.860 <= 1040.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=112.950 <= 960.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不

24、作强度验算(五) 上墙截面强度验算 上墙重力 Ws = 33.120 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 15.219 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 6.848 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.514 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.666 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.000 (m)容许应力法: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.343(m) 截面宽度 B = 1.300 (m) 偏心距 e1 = 0.307(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.307 <= 0.250*1.300

25、= 0.325(m) 截面上压应力: 面坡=74.258 背坡=-12.768(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 74.258 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 12.768 <= 160.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.591 <= 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算: 验算斜截面与水平面的夹角 = 32.481(度) 斜剪应力验算满足: 计算值= 16.733 <= 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 42.708(kN)

26、 轴心力偏心影响系数醟 = 0.517 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.300(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 46.979 <= 3003.810(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 46.979 <= 3003.810(kN)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 5.723(m2) 重量 = 131.629 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.135 (m)容许应力法: 法向应力检算:

27、 作用于截面总竖向力 = 193.655(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=185.856(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.960(m) 截面宽度 B = 1.790 (m) 偏心距 e1 = -0.065(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.065 <= 0.250*1.790 = 0.448(m) 截面上压应力: 面坡=84.715 背坡=131.659(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 131.659 <= 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -16.572 <= 110.000(kPa)极限状

28、态法: 重要性系数0 = 1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 212.300(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 1.000 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.790(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.987 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 233.530 <= 8000.872(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 233.530 <= 7895.016(kN)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 3.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角

29、= 27.496(度) 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 30.128(度) Ea=54.045(kN) Ex=13.278(kN) Ey=52.388(kN) 作用点高度 Zy=0.666(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=27.492(度) 第1破裂角=27.496(度) Ea=32.951(kN) Ex=15.219(kN) Ey=29.226(kN) 作用点高度 Zy=0.666(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 31.049(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 33.926(度) Ea=21.647(

30、kN) Ex=21.608(kN) Ey=1.308(kN) 作用点高度 Zy=0.860(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 4.803(m2) 重量 = 110.469 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.174 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 171.831(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=125.066(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.728(m) 截面宽度 B = 1.580 (m) 偏心距 e1 = 0.062(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.062 <= 0.250*1.

31、580 = 0.395(m) 截面上压应力: 面坡=134.423 背坡=83.084(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 134.423 <= 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -20.193 <= 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 190.210(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.951 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.580(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 4470.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.987 计算强

32、度时: 强度验算满足: 计算值= 209.231 <= 6713.055(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 209.231 <= 6626.983(kN)= 各组合最不利结果=(一) 滑移验算 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗滑力 = 90.462(kN),滑移力 = 27.934(kN)。 滑移验算满足: Kc = 3.238 > 1.300 滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1) 滑动稳定方程满足: 方程值 = 60.577(kN) > 0.0 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗滑力 = 120.601(kN),滑移力 = 47.798(

33、kN)。 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.523 > 1.300(二) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗倾覆力矩 = 265.465(kN-M),倾覆力矩 = 78.029(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 3.402 > 1.500 倾覆稳定方程验算最不利为：组合1(组合1) 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 141.363(kN-m) > 0.0(三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.077 <= 0.200*1.746 = 0.349(m) 墙趾处地基承

34、载力验算最不利为：组合1(组合1) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=83.040 <= 960.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=142.860 <= 1040.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合1(组合1) 地基平均承载力验算满足: 压应力=112.950 <= 960.000(kPa)(四) 基础验算不做强度计算。(五) 上墙截面强度验算容许应力法: 截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.307 <= 0.250*1.300 = 0.325

35、(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 74.258 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 12.768 <= 160.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(组合1) 剪应力验算满足: 计算值= -0.591 <= 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算最不利为: 组合1(组合1) 斜剪应力验算满足: 计算值= 16.733 <= 110.000(kPa)极限状态法: 强度验算最不利为：组合1(组合1) 强度验算满足: 计算值= 46.979 <= 300

36、3.810(kN) 稳定验算最不利为：组合1(组合1) 稳定验算满足: 计算值= 46.979 <= 3003.810(kN)(六) 墙底截面强度验算容许应力法: 截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.065 <= 0.250*1.790 = 0.448(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 131.659 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 160.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(组合1) 剪应

37、力验算满足: 计算值= -16.572 <= 110.000(kPa)极限状态法: 强度验算最不利为：组合1(组合1) 强度验算满足: 计算值= 233.530 <= 8000.872(kN) 稳定验算最不利为：组合1(组合1) 稳定验算满足: 计算值= 233.530 <= 7895.016(kN)(七) 台顶截面强度验算容许应力法: 截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.062 <= 0.250*1.580 = 0.395(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 134.423 <= 2

38、100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 160.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(组合1) 剪应力验算满足: 计算值= -20.193 <= 110.000(kPa)极限状态法: 强度验算最不利为：组合1(组合1) 强度验算满足: 计算值= 209.231 <= 6713.055(kN) 稳定验算最不利为：组合1(组合1) 稳定验算满足: 计算值= 209.231 <= 6626.983(kN)故4米高挡墙满足结构安全要求5.2 5米高挡墙：-原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 5.00

39、0(m) 上墙高: 2.000(m) 墙顶宽: 0.500(m) 台宽: 0.900(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.500 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.310(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 力多边形法 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 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 160.000(kPa)

40、 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压强度设计值: 4.470(MPa) 系数醩: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 22.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 24.600(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 800.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 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: 1.200 墙底摩擦系数: 0.450 地基土类型: 岩石地基 地基土内摩擦角: 28.

41、000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 22.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度22.000(m),高度0.739(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)=第 1 种情况: 组合1= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 2. 填土重力 分项系数 = 1.200 3. 填土侧压力 分项系数 = 1.400

42、 4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.400 = 土压力计算 计算高度为 5.216(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 27.496(度) 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 31.696(度) Ea=83.180(kN) Ex=16.539(kN) Ey=81.519(kN) 作用点高度 Zy=0.808(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=27.494(度) 第1破裂角=27.496(度) Ea=44.888(kN) Ex=20.731(kN) Ey=39.814(kN) 作用点高度 Zy=0.808

43、(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 33.277(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.609(度) Ea=48.199(kN) Ex=48.111(kN) Ey=2.912(kN) 作用点高度 Zy=1.410(m) 墙身截面积 = 9.093(m2) 重量 = 209.145 (kN) 衡重台上填料重(包括超载) = 52.661(kN) 重心坐标(1.307,-0.741)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.450 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 = 5.711 (度) Wn = 260.507(kN) En

44、= 49.364(kN) Wt = 26.051(kN) Et = 64.248(kN) 滑移力= 38.198(kN) 抗滑力= 139.442(kN) 滑移验算满足: Kc = 3.651 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 99.250(kN) > 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 68.841(kN) 抗滑力= 186.150(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.704 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.374 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 2.539

45、 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.808 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.508 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.194 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 136.390(kN-m) 抗倾覆力矩= 494.182(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.623 > 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 269.443(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的水平投影宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力

46、 = 304.532(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=357.792(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.156 (m) 偏心距 e = -0.097(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.175(m) 基底压应力: 趾部=103.178 踵部=179.306(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 103.178 / 179.306 = 0.575 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.097 <= 0.200*2.156 = 0.431(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=103.178 <= 960.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足:

47、 压应力=179.306 <= 1040.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=141.242 <= 960.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算 上墙重力 Ws = 48.300 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 20.731 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 10.365 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.614 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.808 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.196 (m)容许应力法: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.431(m) 截面宽度 B = 1.600 (m) 偏心距 e1 = 0.369(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.369 <= 0.250*1.600 = 0.400(m) 截面上压应力: 面坡=87.345 背坡=-14.013(kPa) 压应力验算满足: 计算值=