挡土墙结构计算书

1、重力式挡土墙验算执行标准：公路 原始条件：墙身尺寸：墙身高：4.000(m)墙顶宽:0.600(m)面坡倾斜坡度:1:0.200背坡倾斜坡度:1:0.000墙底倾斜坡率：0.200:1物理参数：土亏工砌体容重：23.000(kN/m3)士亏工之间摩擦系数：0.400地基土摩擦系数：0.500墙身砌体容许压应力：2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力：280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力：110.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数：2.310系数 a S： 0.0020场地环境：一般地区墙后填土内摩擦角：35.000(度)墙后填土粘聚力：0.0

2、00(kPa)墙后填土容重:18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值：120.000(kPa)地基承载力特征值提高系数：墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数：0.300地基土类型：土质地基地基士内摩擦角：30.000(度)地基土粘聚力:10.000(kPa)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14.0000.0001第1个：定位距离0.000(m)汽车-10

3、级(计算荷载)坡面起始距离：0.000(m)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)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息：结构重要性系数：1.000荷载组合数：3土压力起算点：从结构底面起算基础类型：钢筋混凝土底板基础悬挑长度：0.800(m)根部高度：0.500(m)端头高度：0.250(m)梯头宽度：0.500(m)桦头高度：0.300(m)基础容重：23.000(kN/m3)钢筋容许拉应力：150.000(MPa)混凝土容许主拉应力：0.530(MPa)混凝土容许剪应力：0.800(MPa)钢筋合力点到基底距离：50(mm)

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 第1种情况：组合1组合系数:1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000 V4. 填土侧压力分项系数=1.000 V5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V土压力计算计算高度为4.280(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 =30.258(度)汽车-10级(计算荷载)路基面总宽 =4.000(m), 路肩宽=0.000(m

5、) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆2列布置宽度=2.497(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表：第1列车：轮号中点距全部轮压(kN)破裂体上轮压(kN)路边距离(m)轮宽(m)010.5000.25025.00025.000022.3000.25025.00025.000030.5000.50050.00050.000042.3000.50050.00044.682布置览度B0-2.497(m)分«度 L0-10.000(m)荷载值 SG-144.682(kN)换算土柱高

6、度 h0 = 0.322(m)按实际墙背计算得到第1破裂角：30.258(度)Ea=46.681(kN) Ex=44.521(kN) Ey=14.037(kN)作用点高度 Zy=1.520(m)墙身截面积 =4.196(m2) 重量=96.508 (kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.300因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23.319 kN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 = 117.500(kN) En = 22.496(kN) Wt = 23.500(kN)

7、 Et = 40.903(kN)滑移力=亿403(kN)抗滑力=41.999(kN)滑移验算满足：Kc = 2.413 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=31.074(kN) > 0.0地基土层水平向：滑移力=44.521(kN)抗滑力=71.227(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 1.600 > 1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 0.876 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.400 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.240 (m)基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性

8、基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN基础重心距离基础趾点的水平距离=1,220(m)倾覆力矩=70,046(kN-m) 抗倾覆力矩=230,214(kN-m)倾覆验算满足:K0 = 3,287 > 1,500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=120,533(kN-m) > 0,0(三)地基应力及偏心距验算基础类型为钢筋硅底板，验算底板下偏心距及压应力基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=139,996(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=160,167(k

9、N-m)基础底面宽度B = 2,228 (m) 偏心距 e = |-0,030|(m) = 0,030(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.144(m)基底压应力：趾部=57,727踵部=67,958(kPa)最大应力与最小应力之比=67,958 / 57.727 = 1,177作用于基底的合力偏心距验算满足：e=-0,030 <= 0,167*2,228 = 0,371(m)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=57,727 <= 120,000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=67,958 <= 120,000(kPa)地基平均承载力验算满足： 压

10、应力=62,843 <= 120,000(kPa)(四)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度 B = 2,228 (m) 偏心距 e = |-0,030|(m) = 0,030(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 1.144(m)基础底压应力：趾部=57,727 踵部=67,958(kPa)剪应力验算满足：Q = 47,651(kN) <= h*t = 400,000(kN)主拉应力马算满足 ：Q = 47,651(kN) <= 207

11、,495(kN)底板与墙体衔接处弯矩：M = 18,865(kN-m)钢筋面积：As = 1000000 X 18,865/(0,87 X (0,500-0,050) X 150000,000) = 321,24(mm2/m)凸梯宽度满足要求： 实际宽度=0,500(m) >= 0,081(m)(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 =4.000(m2) 重量=92,000 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 0.873 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.400 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.240 (m)容许应力法：法向

12、应力检算：=44,796(kN-m)作用于验算截面的总竖向力=106,037(kN)作用于墙趾下点的总弯矩相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.422(m)截面宽度 B = 1.400 (m) 偏心距el = 0.278(m)截面上偏心距验算满足 ：e1= 0,278 <= 0,250*1,400 = 0,350(m)截面上压应力：面坡=165,834 背坡=-14,352(kPa)压应力验算满足：计算值=165,834 <= 2100.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=14,352 <= 280,000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=1.50

13、4 <= 110,000(kPa)极限状态法：重要性系数丫 0 = 1,000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 106.037(kN)轴心力偏心影响系数a k = 0.679挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.400(m2)材料抗压极限强度 Ra = 1600.000(kPa)士亏工构件或材料的抗力分项系数丫f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数里k = 0.952计算强度时：强度验算满足：计算值=106,037 <= 658,525(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=106,037 <= 626,852(kN)(六)整体稳定验算最不利?t动面

14、：圆心：(-1.31818,-1.00000)半径=3.84996(m)安全系数=1.446总的下滑力=120,818(kN)总的抗滑力=174,724(kN)土体部分下滑力=120,818(kN)土体部分抗滑力=174,724(kN)筋带的抗滑力=0.000(kN)整体稳定验算满足： 最小安全系数=1.446 >= 1.250第2种情况：组合2组合系数：1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000 V4. 填土侧压力分项系数=1.000/5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=

15、1.000 V土压力计算计算高度为4.280(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=30.258(度)汽车-10级(计算荷载)=0.350(m),车与车之间距离 =0.600(m)2列路基面总宽 =4.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)轮号路边距离(m)轮宽(m) 轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.25025.00025.000022.3000.25025.00025.000030.5000.50050.00050.000042.3000.50050.00044.682布置览度B0=2.497(m)分«度 L0=10.000(m)荷载值

16、SG=144.682(kN)全部破裂体单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离 经计算得，路面上横向可排列此种车辆 布置宽度=2.497(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表：第1列车：中点距换算土柱高度 h0 = 0.322(m)按实际墙背计算得到：第1破裂角：30.258(度)作用点高度Zy=1.520(m)Ea=46.681(kN) Ex=44.521(kN) Ey=14.037(kN)墙身截面积=4.196(m2)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 =0.300因墙下基础为钢筋混凝土底板, 基础截面积=1.014(m2)重量=96.508 (kN)所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础重量 Wj=

17、23.319 kN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 = 117.500(kN) En = 22.496(kN) Wt = 23.500(kN) Et = 40.903(kN)滑移力=亿403(kN)抗滑力=41.999(kN)滑移验算满足：Kc = 2.413 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=31.074(kN) > 0.0地基土层水平向：滑移力=44.521(kN) 抗滑力=71.227(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 1,600 > 1,300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙

18、身重力的力臂Zw = 0.876 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1,400 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1,240 (m)基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN基础重心距离基础趾点的水平距离=1,220(m)倾覆力矩=70,046(kN-m) 抗倾覆力矩=230,214(kN-m)倾覆验算满足:K0 = 3,287 > 1,500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=120,533(kN-m) > 0,0(三)地基应力及偏心距验算基础类型为钢筋硅底板，验算底板下偏心距及压应力

19、基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=139,996(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=160,167(kN-m)基础底面宽度B = 2,228 (m) 偏心距 e = |-0,030|(m) = 0,030(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.144(m)基底压应力：趾部=57,727踵部=67,958(kPa)最大应力与最小应力之比=67,958 / 57.727 = 1,177作用于基底的合力偏心距验算满足：e=-0,030 <= 0,167*2,228 = 0,371(m)

20、墙趾处地基承载力验算满足：压应力=57,727 <= 120,000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=67,958 <= 120,000(kPa)地基平均承载力验算满足： 压应力=62,843 <= 120,000(kPa)(四)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23,319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度 B = 2,228 (m) 偏心距 e = |-0,030|(m) = 0,030(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 1.144(m)基础底压应力：趾部=57,

21、727 踵部=67,958(kPa)剪应力验算满足：Q = 47,651(kN) <= h*t = 400,000(kN)主拉应力马算满足 ：Q = 47,651(kN) <= 207,495(kN)底板与墙体衔接处弯矩：M = 18,865(kN-m)钢筋面积：As = 1000000 X 18.865/(0.87 X (0.500-0.050) X 150000.000) =321.24(mm2/m)凸梯宽度满足要求： 实际宽度=0.500(m) >= 0.081(m)(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=4.000(m2) 重量=92.000 (kN)相对于验

22、算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 0.873 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.400 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.240 (m)容许应力法：法向应力检算：作用于验算截面的总竖向力=106.037(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=44.796(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.422(m)截面宽度B = 1.400 (m) 偏心距e1 = 0.278(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.278 <= 0.250*1.400 = 0.350(m)截面上压应力：面坡=165.834 背坡=-14.352(kPa)压应力验算

23、满足：计算值=165.834 <= 2100.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=14.352 <= 280.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=1.504 <= 110.000(kPa)极限状态法：重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 106.037(kN)轴心力偏心影响系数ak = 0.679挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.400(m2)材料抗压极限强度 Ra = 1600.000(kPa)士亏工构件或材料的抗力分项系数丫f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数里k = 0.952计算强度时：强

24、度验算满足：计算值=106.037 <= 658.525(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=106.037 <= 626.852(kN)(六)整体稳定验算最不利?t动面：圆心：(-1.31818,-1.00000)半径=3.84996(m)安全系数=1.446总的下滑力=120.818(kN)总的抗滑力=174.724(kN)土体部分下滑力=120.818(kN)土体部分抗滑力=174.724(kN)筋带的抗滑力=0.000(kN)整体稳定验算满足： 最小安全系数=1.446 >= 1.250第3种情况：组合3组合系数：1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000

25、 V2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000 V4. 填土侧压力分项系数=1.000/5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000/土压力计算计算高度为4.280(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 =30.258(度)汽车-10级(计算荷载)路基面总宽 =4.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆2列布置宽度=2.497(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表：第1列车：轮号中点距

26、全部轮压(kN)破裂体上轮压(kN)路边距离(m)轮宽(m)010.5000.25025.00025.000022.3000.25025.00025.000030.5000.50050.00050.000042.3000.50050.00044.682布置览度B0=2.497(m)分«度 L0=10.000(m)荷载值 SG=144.682(kN)换算土柱高度 h0 = 0.322(m)按实际墙背计算得到：第1破裂角：30.258(度)Ea=46.681(kN) Ex=44.521(kN) Ey=14.037(kN)作用点高度 Zy=1.520(m)墙身截面积 =4.196(m2)

27、重量=96.508 (kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.300因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23.319 kN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 = 117,500(kN) En = 22,496(kN) Wt = 23,500(kN) Et = 40,903(kN)滑移力=亿403(kN)抗滑力=41.999(kN)滑移验算满足：Kc = 2.413 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=31.074(kN) > 0.0地基

28、土层水平向：滑移力=44.521(kN)抗滑力=71.227(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 1.600 > 1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 0.876 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.400 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.240 (m)基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23.319 kN基础重心距离基础趾点的水平距离=1.220(m)倾覆力矩=70.046(kN-m)抗倾覆力矩=230.214(kN-m)倾覆验算满足:K0 = 3.287 &g

29、t; 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=120.533(kN-m) > 0.0(三)地基应力及偏心距验算基础类型为钢筋硅底板，验算底板下偏心距及压应力基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23.319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=139.996(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=160.167(kN-m)基础底面宽度B = 2.228 (m) 偏心距 e = |-0.030|(m) = 0.030(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.144(m)基底压应力：趾部=57.727踵部=67.958(kPa)

30、最大应力与最小应力之比=67.958 / 57.727 = 1.177作用于基底的合力偏心距验算满足：e=-0.030 <= 0.167*2.228 = 0.371(m)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=57.727 <= 120.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=67.958 <= 120.000(kPa)地基平均承载力验算满足： 压应力=62.843 <= 120.000(kPa)(四)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算基础截面积=1.014(m2)基础重量 Wj= 23.319 kN取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽

31、度B = 2.228 (m) 偏心距 e = |-0.030|(m) = 0.030(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 1.144(m)基础底压应力：趾部=57.727踵部=67.958(kPa)剪应力验算满足：Q = 47.651(kN) <= h*t = 400.000(kN)主拉应力马算满足 ：Q = 47.651(kN) <= 207.495(kN)底板与墙体衔接处弯矩：M = 18.865(kN-m)钢筋面积：As = 1000000 X 18.865/(0.87 X (0.500-0.050) X 150000.000)= 321.24(mm2/m)凸梯宽度

32、满足要求： 实际宽度=0.500(m) >= 0.081(m)(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=4.000(m2) 重量=92.000 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 0.873 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.400 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.240 (m)容许应力法:法向应力检算：作用于验算截面的总竖向力=106.037(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=44.796(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.422(m)截面宽度B = 1.400 (m) 偏心距e1 = 0.278(m)截

33、面上偏心距验算满足：e1= 0.278 <= 0.250*1.400 = 0.350(m)截面上压应力：面坡=165.834 背坡=-14.352(kPa)压应力验算满足：计算值=165.834 <= 2100.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=14.352 <= 280.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=1.504 <= 110.000(kPa)极限状态法:重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 106.037(kN)轴心力偏心影响系数ak = 0.679挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.400(m2)材料

34、抗压极限强度 Ra = 1600.000(kPa)士亏工构件或材料的抗力分项系数丫f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数里k = 0.952计算强度时：强度验算满足：计算值=106,037 <= 658.525(kN)计算稳定时 稳定验算满足：计算值=106,037 <= 626,852(kN)(六)整体稳定验算最不利?t动面：圆心：(-1.31818,-1.00000)半径=3.84996(m)安全系数=1.446总的下滑力=120,818(kN)总的抗滑力=174,724(kN)土体部分下滑力=120,818(kN)土体部分抗滑力=174,724(kN)筋带的抗滑力=0.000(kN)整体稳定验算满足： 最小安全系数=1,446 >= 1,250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=41,999(kN), 滑移力=亿403(kN)滑移验算满足：Kc = 2,413 > 1,300滑