3米净高（4米）重力式挡墙验算

3米净高（4米）重力式挡墙验算计算项目：重力式挡墙5计算时间：2021-09-1011:21:57星期五执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》[6]《砌体结构设计规范》（GB50003-2011），本文简称《砌体规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级二阶直坡否墙身高(m)4.000采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)1.300├台阶尺寸b1(m)0.400面坡倾斜坡度(1:m)0.250├台阶尺寸h1(m)0.500背坡倾斜坡度(1:m)-0.250├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.200├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶ㄨ└台阶与墙面坡度相同√采用钢筋砼扩展基础ㄨ采用防滑凸榫ㄨ墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)23.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数3面侧坡线数---墙趾埋深(m)1.000背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)12.0000.0002.0000.000123.0000.0003.0000.0000318.30010.50021.09829.8460坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------10.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)1------------2------------墙后填土层数2填土与墙背摩擦角(度)15.000墙后稳定地面角(度)0.000填土与稳定面摩擦角(度)30.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)111.90020.00010.0005.00030.00024.00020.00010.0001.00030.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)1.000地基岩土内摩擦角(度)30.000修正后承载力特征值(kPa)230.000地基岩土对基底摩擦系数0.400地基岩土浮重度(kN/m3)10.000浮力系数0.700地基岩土间摩擦系数0.400基底宽度取斜面长度3.荷载信息场地环境浸水地区土压力计算方法朗肯墙顶标高(m)0.000主动岩土压力增大系数1.000墙背常年水位标高(m)-1.400放坡计算方法等效超载法墙面常年水位标高(m)-1.400水的考虑方法水土分算荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√0.9002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.3003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.3004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.3005计算水位的浮力永久荷载√1.5006墙背侧计算水位的静水压力永久荷载√1.5007墙面侧计算水位的静水压力永久荷载√1.5004.整体稳定是否计算整体稳定√稳定计算目标自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度(m)1.000搜索时的圆心步长(m)1.000搜索时的半径步长(m)1.000土条切向分力与滑动方向反向时---是否考虑墙前覆土√----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算（7）整体稳定验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 在距墙顶4.32m范围内,计算土压力。 放坡土压力采用等效超载法计算，由放坡转换而来的超载示意图如下图所示： 按假想墙背计算朗肯主动土压力： Ea=37.263(kN)Ex=37.263(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=1.471(m)(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=5.675(m2)重量=130.530(kN)重心至墙趾的水平距离=1.483(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:33.80-16.85-1.00-3.13 墙背坡侧:-42.7410.690.46-3.35 墙底面:6.2631.30-0.57-4.17(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 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) 总竖向力=105.394(kN)，在基底面的法向分量=103.347(kN)，切向分量=20.669(kN) 总水平力=39.946(kN)，在基底面的法向分量=7.834(kN)，切向分量=39.171(kN) 滑移力=39.171-20.669=18.501(kN) 抗滑力=105.394*0.400=44.472(kN) 滑移验算满足:Kc=2.404>1.300(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.483(m)Ey的力臂=1.619(m)Ex的力臂=1.147(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=117.324(kN-m)抗倾覆力矩=229.650(kN-m) 倾覆验算满足:K0=1.957>1.600(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=111.181(kN)总弯矩(标准值)=112.326(kN-m)力臂Zn=1.010(m)基础底面宽度B=1.651(m)偏心距e=|-0.185|(m)=0.185(m)(右偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.185≤0.250×1.651=0.413(m) 基底压力(标准值)：墙趾=22.131(kPa)墙踵=112.544(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=67.337≤fa=230.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=112.544≤1.2fa=1.2×230.000=276.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=5.400(m2)重量=124.200(kN)重心至墙趾的水平距离=1.502(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:33.80-16.85-1.00-3.13 墙背坡侧:-33.808.450.52-3.13 墙底面:0.0030.94-0.55-4.004截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.502(m)Ey的力臂=2.700(m)Ex的力臂=1.147(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=126.071(kN)总弯矩(设计值)=107.326(kN-m)力臂Zn=0.851(m)截面宽度B=1.700(m)偏心距e1=|-0.001|(m)=0.001(m)(右偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.001≤0.225×1.700=0.382(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=126.071(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=0.973 每沿米混凝土受压区面积A'c=1.703(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=126.071<φfccA'c=13517.599(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=41.682(kN) 轴向压力设计值N=126.071(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.700(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=41.682<1.75ftbh0/(λ+1)=719.950(kN)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 在距墙顶3.50m范围内,计算土压力。 放坡土压力采用等效超载法计算，由放坡转换而来的超载示意图如下图所示： 按假想墙背计算朗肯主动土压力： Ea=25.664(kN)Ex=25.664(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=1.135(m)2墙身重力计算 墙身截面积=4.550(m2)重量=104.650(kN)重心至墙趾的水平距离=1.087(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:22.05-5.51-0.70-2.80 墙背坡侧:-22.055.510.60-2.80 墙底面:0.0019.11-0.23-3.504截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.087(m)Ey的力臂=2.175(m)Ex的力臂=1.135(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=95.288(kN)总弯矩(设计值)=58.515(kN-m)力臂Zn=0.614(m)截面宽度B=1.300(m)偏心距e1=0.036(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.036≤0.225×1.300=0.292(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=95.288(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=0.966 每沿米混凝土受压区面积A'c=1.228(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=95.288<φfccA'c=9682.754(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=28.953(kN) 轴向压力设计值N=95.288(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.300(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=28.953<1.75ftbh0/(λ+1)=550.550(kN)(七)整体稳定验算最不利滑动面:圆心:(-1.01117,-1.75000)半径=2.85957(m)安全系数=1.403总的下滑力 =90.491(kN)总的抗滑力 =126.913(kN)土体部分下滑力 =90.491(kN)土体部分抗滑力 =126.913(kN)筋带的抗滑力 =0.000(kN) 整体稳定验算满足:最小安全系数=1.403≥1.250============================================================================4米净高（5米挡土墙）重力式挡墙验算计算项目：重力式挡墙6计算时间：2021-09-1011:34:30星期五执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》[6]《砌体结构设计规范》（GB50003-2011），本文简称《砌体规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级二阶直坡否墙身高(m)5.000采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)1.600├台阶尺寸b1(m)0.400面坡倾斜坡度(1:m)0.250├台阶尺寸h1(m)0.500背坡倾斜坡度(1:m)-0.250├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.200├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶ㄨ└台阶与墙面坡度相同√采用钢筋砼扩展基础ㄨ采用防滑凸榫ㄨ墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)23.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数3面侧坡线数---墙趾埋深(m)1.000背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)12.0000.0002.0000.000123.5000.0003.5000.0000318.30010.50021.09829.8460坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------10.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)1------------2------------墙后填土层数2填土与墙背摩擦角(度)15.000墙后稳定地面角(度)0.000填土与稳定面摩擦角(度)30.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)111.90020.00010.0005.00030.00025.00020.00010.0001.00030.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)1.000地基岩土内摩擦角(度)30.000修正后承载力特征值(kPa)230.000地基岩土对基底摩擦系数0.400地基岩土浮重度(kN/m3)10.000浮力系数0.700地基岩土间摩擦系数0.400基底宽度取斜面长度3.荷载信息场地环境浸水地区土压力计算方法朗肯墙顶标高(m)0.000主动岩土压力增大系数1.100墙背常年水位标高(m)-2.000放坡计算方法等效超载法墙面常年水位标高(m)-2.000水的考虑方法水土分算荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√0.9002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.3003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.3004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.3005计算水位的浮力永久荷载√1.5006墙背侧计算水位的静水压力永久荷载√1.3007墙面侧计算水位的静水压力永久荷载√1.5004.整体稳定是否计算整体稳定√稳定计算目标自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度(m)1.000搜索时的圆心步长(m)1.000搜索时的半径步长(m)1.000土条切向分力与滑动方向反向时---是否考虑墙前覆土√----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算（7）整体稳定验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 在距墙顶5.38m范围内,计算土压力。 放坡土压力采用等效超载法计算，由放坡转换而来的超载示意图如下图所示： 按假想墙背计算朗肯主动土压力： Ea=69.807(kN)Ex=69.807(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=1.832(m)(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=8.581(m2)重量=197.362(kN)重心至墙趾的水平距离=1.765(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:45.00-21.25-1.22-4.00 墙背坡侧:-57.1514.290.54-4.25 墙底面:8.5142.54-0.68-5.19(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 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) 总竖向力=161.784(kN)，在基底面的法向分量=158.643(kN)，切向分量=31.729(kN) 总水平力=73.453(kN)，在基底面的法向分量=14.405(kN)，切向分量=72.026(kN) 滑移力=72.026-31.729=40.298(kN) 抗滑力=161.784*0.400=69.219(kN) 滑移验算满足:Kc=1.718>1.300(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.765(m)Ey的力臂=1.905(m)Ex的力臂=1.451(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=218.156(kN-m)抗倾覆力矩=402.599(kN-m) 倾覆验算满足:K0=1.845>1.600(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=173.048(kN)总弯矩(标准值)=184.444(kN-m)力臂Zn=1.066(m)基础底面宽度B=1.942(m)偏心距e=|-0.095|(m)=0.095(m)(右偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.095≤0.250×1.942=0.486(m) 基底压力(标准值)：墙趾=63.052(kPa)墙踵=115.120(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=89.086≤fa=230.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=115.120≤1.2fa=1.2×230.000=276.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=8.200(m2)重量=188.600(kN)重心至墙趾的水平距离=1.787(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:45.00-21.25-1.22-4.00 墙背坡侧:-45.0011.250.60-4.00 墙底面:0.0042.00-0.65-5.004截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.787(m)Ey的力臂=3.250(m)Ex的力臂=1.451(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=186.991(kN)总弯矩(设计值)=161.489(kN-m)力臂Zn=0.864(m)截面宽度B=2.000(m)偏心距e1=0.136(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.136≤0.225×2.000=0.450(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=186.991(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=0.970 每沿米混凝土受压区面积A'c=1.727(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=186.991<φfccA'c=13671.463(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=81.749(kN) 轴向压力设计值N=186.991(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.000(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=81.749<1.75ftbh0/(λ+1)=847.000(kN)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 在距墙顶4.50m范围内,计算土压力。 放坡土压力采用等效超载法计算，由放坡转换而来的超载示意图如下图所示： 按假想墙背计算朗肯主动土压力： Ea=49.417(kN)Ex=49.417(kN)Ey=0.000(kN)作用点高度Zy=1.532(m)2墙身重力计算 墙身截面积=7.200(m2)重量=165.600(kN)重心至墙趾的水平距离=1.363(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)