云阳县北部新区污水处理厂工程挡墙工程计算书

工程设计计算书

〈共178页〉

工程名称云阳县北部新区污水处理厂工程

工程编号______________________________

子项名称厂区挡墙及边坡__________

分号_____________200______________

所别专业结构

计算人年—月—日

校核人年—月—日

审核人年—月—日

审定人年月日

目录

1、工程概况....................................................................................3

2、设计依据....................................................................................3

3、设计规范....................................................................................3

4、设计标准....................................................................................4

5、工程地质情况................................................................................4

5.1、工程地质..............................................................................4

5.2,水文地质条件..........................................................................7

5.3、不良地质作用及主要工程地质问题........................................................9

5.4、场地地震效应..........................................................................9

5.5、岩土体物理力学指标建议值............................................................10

6、挡墙布置分段...............................................................................11

7、挡墙及边坡计算.............................................................................11

7.1、悬臂式挡墙验算（3.0M高度）..........................................................11

7.2、悬臂式挡墙验算（4.0M高度）.........................................................20

7.3、悬臂式挡墙验算（5.0M高度）.........................................................30

7.4、悬臂式挡墙验算（6.0M高度）..........................................................39

7.5、扶壁式挡墙验算（7.0M高度）.........................................................49

7.6、扶壁式挡墙验算（8.0M高度）.........................................................61

7.7、衡重式挡墙验算（6M高度）..........................................错误!未定义书签。

7.8、衡重式挡墙验算（7M高度）..........................................错误!未定义书签。

7.9、衡重式挡墙验算（8M高度）..........................................错误!未定义书签。

7.10、土质边坡安全性验算（2M高度）......................................................72

8、河岸稳定性计算.............................................................................78

8.1典型横断面（5-5）....................................................................79

8.......................................................................................................................................1.1折线滑移法7.9

8.......................................................................................................................................L2圆弧滑动法8.1

8.2典型横断面（6-6）......................................................................89

8.2.1折线滑移法........................................................................89

I

8.2.2抗滑桩计算（桩悬臂长度Um）..................................................................................................91

8.2.3抗滑桩计算（桩悬臂长度10m）..............................................................................................101

8.2.4抗滑桩计算（桩悬臂长度9m）..................................................................................................Ill

8.2.5抗滑桩计算（桩悬臂长度8m）...................................................................................................120

8.2.6抗滑桩计算（桩悬臂长度7m）...................................................................................................130

8.2.7抗滑桩计算（桩悬臂长度6m）...................................................................................................140

8.2.8抗滑桩计算（桩悬臂长度5m）.....................................................................错误!未定义书签。

9、结论.....................................................................................150

2

1、工程概况

项目位于重庆市云阳县北部新区，为污水处理厂项目。本次设计为云阳县北

部新区污水处理厂工程厂区环境子项，其中包括两段环境挡墙、一段环境边坡和

一段河岸消落带。

环境挡墙形式主要为悬臂式挡墙和扶壁式挡墙，悬臂式、扶壁式挡墙高度约

3-8m,长度约188m。

环境边坡采用L1.5〜1:1.75放坡+坡面植草+截排水沟治理，边坡主要为土

质边坡，高度约为2~7m,长度约为181.41m。

河岸消落带采用埋地抗滑桩治理，桩间距为3.5m和4.0m,桩径为1.8m,采

用大直径机械钻孔灌注桩，桩数为12根，单根桩长约为12m-25m。

2、设计依据

(1)设计合同及委托书

(2)业主提供的工程范围内1：500现状地形图

(3)《云阳县北部新区污水处理厂工程地质勘察报告》(详细勘察)重庆北江岩

土工程勘察设计有限公司2018年6月。

(4)其他国家现行有关规范和标准

3、设计规范

1)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)

2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

3)《建筑结构荷载规范》(GB-50009-2012)

4)《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2010)(2016年版)

5)《混凝土质量控制标准》(GB50164—2011)

3

6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015版）

7）《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）

8）《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107-2010）

9）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）

10）《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告》（2019年版）

11）重庆市住房和城乡建设委员会关于印发《重庆市房屋建筑和市政基础设

施工程质量常见问题防治要点（2019年版）》的通知渝建（2019）198号文

12）相关国家工程建设技术标准强制性条文。

4、设计标准

（1）挡墙及边坡安全等级：二级

（2）设计荷载：坡顶荷载20KN/m2。

（3）结构设计使用年限：50年

（4）抗震设防烈度：6度（ag=0.05g）,设计地震分组为第一组。

5、工程地质情况

5.1、工程地质

（1）地形地貌

云阳县地处四川盆地东部边缘，长江由西向东流经县境。两侧地势渐高，山

脉连绵起伏，主要有北东〜近东西向齐耀山余脉、铁峰山余脉和大巴山余

脉等，最高峰位于北部云峰山野猪槽包，高程1809m。

长江右岸（南岸）有长滩河、磨刀溪，左岸（北岸）有汤溪河、彭溪河（小

江）等支流发育，受长江及其支流切割，形成本区以岭谷相间分布为主要特征的

构造剥蚀侵蚀中低山地貌景观。

4

拟建场地位于位于长江支流彭溪河岔河左岸斜坡中下部，属构造剥蚀低山河

谷地貌。场地原始地貌为西南、北东走向的山脊，后由于电力公司修建变电站、

工业园区修建松树包污水厂及县城投公司修建库房和卸料平台，对该条状山脊及

彭溪河岔河进行了较大规模地改造（挖填土石方），形成目前的平台、陡坡、平

台相结合的较复杂地形（见照片2.2-1、2.2-2）0

拟建厂区位于三级平台之上（高程分别约为182m、179m、176m,其中182m

平台现为尚未硬化的松树包污水处理厂的进场泥结碎石道路；179m平台为卸料平

台车间旧址，地面铺筑了厚约200nlm的混凝土；176m平台则为部分为库房旧址，

地面铺筑了厚约200mm的混凝土，部分为尚在使用的卸料平台，地面未硬化处理），

平台之间为坡角60〜70°的陡坡。

拟建场地北侧紧邻S305线水泥公路，路面高程183〜184m。

拟建场地东侧北段现为平地，将修建进厂公路通达本污水厂和松树包污水

r,路面高程182〜184m；厂区14m外为一段岩石边坡，高度13〜23m,已采用

锚喷支护进行治理，坡顶为云阳县曙光220kV变电站站区。东侧南段为一块平地,

地面高程181〜182m,18nl外为已建成使用的云阳工业园区松树包污水处理厂，

厂区环境地坪高程182m。

拟建场地南侧为一块平坦的空地，地面高程176〜177m,57m外为一面顺层

岩石岸坡，坡角约。〜16°。

拟建场地西侧为尚在使用的卸料平台，地面高程175〜176m,8〜53m外为三

峡库区消落带。消落带北段为人工堆填形成的填方边坡，坡角约22〜35°,其中

8-87剖面以北，彭溪河岔河已填方整平至163〜165m左右，三峡水库低水位运

行时，作为河砂堆场。南段则多为砂、泥岩互层产出的岩石岸坡，坡角25~70°o

总的说来，拟建场地地形地貌中等复杂，场地内最高点高程约184m,最低点

5

高程约175m,相对高差约9m。

(2)地质构造

构造上，勘察区位于扬子准地台一重庆台坳一重庆陷褶束一万州凹陷束中万

州向斜北西翼(见照片2.3.1),岩层呈单斜产出，从外围基岩露头量测岩层产状为

230〜260°N14〜18°(优势产状240°Z160兀岩体中主要发育层面裂隙及两

组构造裂隙：

①层面裂隙L1：240°Z16°,裂面平直，多闭合，少量张开1〜2mm,泥

质充填，延伸3〜5m。砂岩与泥岩之间结合很差，属软弱结构面；同类岩性层面

结合差〜一般，属硬性结构面，间距0.2〜0.8m,平均间距0.50m。

②构造裂隙L2：0°Z78°,裂面平直，多闭合，少量张开0.5〜1mm,钙质

胶结，延伸3〜5m,结合一般，属硬性结构面，间距0.5〜1.1m,平均间距0.8m。

③构造裂隙L3：300°Z80°,裂面较粗糙，张开0.5〜3mm,内含泥质，但

充填厚度小于起伏差，延伸2〜3m,结合差，属硬性结构面，间距0.8〜1.6m,

平均间距1.2m。

(3)地层岩性

通过地面调查和钻探揭示，场地内由上至下分布下列岩土体：

①素填土(Q4ml)：

系修建陈家溪卸料平台而堆积的粉质粘土。呈褐、褐黄、褐红、褐灰等杂色。

可塑状。含砂、泥岩碎块石及碎块，棱角形。粒径10〜400mm,最大800mmo含

量18〜25%。多为随机抛填，179m和176m平台内素填土表层经简单碾压，堆积

时间约2〜8年，干〜稍湿(地下水位以下湿〜很湿)，结构松散，局部稍密，均

匀性差。

在场地内广泛分布，全部钻孔均揭露该层，厚度0.40〜21.20m,层底高程

6

181.64〜155.26mo

②侏罗系中统上沙溪庙组基岩（J2s）：

场地内岩相建造类型为内陆河湖碎屑岩相，岩性为砂、泥岩，二者呈不等厚

互层产出。

a、泥岩：紫红色。主要成为粘土矿物及少量长石、云母等碎屑矿物，偶含

灰绿色钙质团块或砂质条带。泥质结构，薄〜中厚层状构造。层位稳定，厚度大，

在场地内广泛分布，多数勘探钻孔揭露。

b、砂岩：褐、褐黄色。矿物成分以石英为主，长石次之；并含云母等。细〜

中粒结构，中厚至厚层状构造，钙质胶结。在场地内广泛分布，多数钻孔揭露。

据钻孔揭示，场地内基岩埋藏深度0.40~21.20mm,基岩面顶面高程

181.64〜155.26m。基岩面坡角。〜29°,局部近直立（平台间的陡坡），总体趋

势东高西低。据钻取岩芯的硬度和完整性划分强、中等风化带：

a、强风化带：岩体风化强烈，结构破坏严重，岩体破碎，岩芯多呈碎块状、

块状，强度低，锤击裂开。场地内强风化带厚度0.50-1.30m,层底高程180.69〜

154.70m。

b、中等风化带：结构较致密，岩体较完整，钻取岩芯多呈柱状、短柱状，

节长一般7~28cm,最长72cm,强度较高，砂岩锤击声脆。埋深1.15~21.81m,

揭露厚度3.00~8.30m。

5.2、水文地质条件

拟建场地位于长江一级支流彭溪河岔河左岸，西侧8〜53m为三峡库区175m

（吴淞高程）蓄水位岸线，距离河口（彭溪河与长江的交汇处）约5km。

彭溪河岔河段水位与彭溪河及长江干流水位变化幅度完全一致，常年水位介

于143.31~173.31m（吴淞高程145.10-175.10m）之间，勘察期间彭溪河岔河

7

水位为152.41m。

彭溪河岔河为本区域最低侵蚀基准面和排泄基准面。拟建场地呈平台与陡坡

相结合的地形，地形上不利于地表、地下水的排泄。大气降雨形成的地表水少量

顺地面向西排出场外，汇入彭溪河岔河；大量向下渗透。向下渗透

的水体中，部分赋存于土层中形成上层滞水，具“量小、蒸发快”之特点，

部分继续向下渗透，至岩土界面处向西运移，汇入彭溪河岔河。

钻探结束24小时后观测水位，厂区场地内钻孔均为干孔，毗邻彭溪河岔河

的少数河岸钻孔中可见地下水，埋藏深度20.80〜23.20m,水位高程约152.93〜

153.22m,类型为第四系松散层孔隙潜水。

本项目初勘时在ZX(L)44钻孔中进行抽水试验，成果见表2.5o

表钻孔抽水试验成果

试验静止水位稳定水位降深涌水量单位涌水量估算影响渗透系数

钻孔(m)(m)s(m)0命7山Q(L/S•m)半径A(m){(m/d)

ZX(L)4413.8013.340.4648.01.2078.464.72

①按潜水完整井对待；②计算公式：器［0.732Q/{(2I1-S)s)】•1g(必r),

备注H为含水层厚度，盾17.90m；r为钻孔半径，片0.055111。

拟建场地位于斜坡与河岸交界地带，高于本区域最低侵蚀和排泄基准面

(143.41m),上方地表、地下水仅通过拟建场地向彭溪河岔河汇流。拟建地下水

赋存条件较差，地下水较贫乏。但在三峡库区高水位运行时(当年11月至次年4

月)，受江水倒灌补给，拟建场地内会汇集大量地下水，地下水与江水将完全连

通，最高水位约173.31m。

据抽水试验和地区经验确定：场地内素填土为中等透水层，渗透系数

K=4.72m/d；强风化岩石为中等透水层，渗透系数K=l.Om/d；中等风化泥岩为弱

透水层，渗透系数K=0.05m/d；中等风化砂岩为中等透水层，渗透系数K=0.10m/do

8

5.3、不良地质作用及主要工程地质问题

据区域地质资料，勘察场地所处区域无断裂构造通过。

经地面调查，场地内及附近无危岩崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象；也无“河

道、沟浜、墓穴、防空洞等”对工程不利的埋藏物。

场地所处的三级平台内的岩土体、平台间的斜坡岩土体，以及场地西侧岸坡、

消落带岩土体目前总体稳定，未出现开裂、沉降、滑移等变形。

钻探揭露岩石层位连续稳定，无溶穴、破碎带、软弱夹层分布。

场地外围的省道S305线水泥公路、曙光220kV变电站、工业园区松树包污

水处理厂、锚喷支护的边坡工程、排水箱涵等建（构）筑物质量良好，运行正常,

未出现明显的变形破坏迹象。

5.4、场地地震效应

第四纪以来，本区地壳活动继承了自白垩纪以上升为主的特征，以差异性、

间歇性的抬升为特点，塑造了三四级剥蚀夷面与最多五级河流阶地，形

成了三峡地区内特殊的地貌景观。这些特征除通过区域夷平面体现外，还通

过河流阶地的形成予以体现，主要表现为：

①多级夷平面的发育；

②从区域水平溶洞和溶蚀槽谷、大型溶蚀洼地的分布高程来看，大致与各级

夷平面对应；

③区内第四系河流相沉积很不发育，川级阶地保存较少，I、II级阶地均为

基座型，说明地壳近期上升幅度仍然较强烈。

本区第四纪以来地震活动相对较弱，属川东弱震区。据地震部门提供资料，

相邻区域自1496〜1996年500年间，有45年发生地震，其频率为0.09,在45

年中，共发生有感地震120次，主要集中在大巴山、方斗山、七曜山活动断裂带,

9

相邻区域自1972年设地震台网以来，记录到最大地震为1989年6月24日的4.1

级地震(巫溪鱼鳞)以及1990年7月14日的4.2级地震(巫溪城口之间)。

另据《中国地震烈度区划图》、《中国地震动参数区划图》和《建筑抗震设计

规范》规范确定，拟建场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g,

设计地震分组为第一组。

5.5、岩土体物理力学指标建议值

(1)岩土参数

根据室内试验结果，结合地区经验，参照相关规范，采用工程地质类比法

提供场地内岩土参数建议值，见下表。

表岩土参数建议值一览

名称强风化强风化中等风化中等风化

素填土

岩土参数——泥岩砂岩泥岩砂岩

天然重度7(kN/n?)20.5025.0024.20*26.00*25.20

饱和重度Y(kN/m3)20.8025.1024.30*26.10*25.30

地基极限承载力标准值加(kPa)/9001050*5060*15180

地基承载力特征值捻(kPa)/300350*1669*5009

粘聚力c(kPa)000220500

内摩擦角小(°)28(24)4045*31*32

变形模量区(MPa)///*780*2077

弹性模量E(MPa)///*1035*2490

泊松比〃///*0.38*0.25

抗拉强度(MPa)///*0.23*0.55

基底摩擦系数〃/0.350.400.450.55

土的水平抗力系数的比例系数10100

(MN/m4)//

岩体水平抗力系数(MN/m：，)//70220

10

与M30砂浆间粘强度标准值

/200260420800

(kPa)

桩侧土极限侧阻力标准值%(kPa)/160200

桩端土端阻力标准值4k(kPa)/14001800//

岩石天然抗压强度标准值几(MPa)///*7.3*19.3

岩石饱和抗压强度标准值九(MPa)///*4.6*13.8

①因场地毗邻三峡库区，地基岩石每年都将受江水倒灌影

会也响，敌地基永载另标准值t十算采用岩石饱和抗压强度指标；

备注校带“*”为试验值，其余佥值；

通括号内为饱和状态下的上生质指标；

(2)岩土界面

场地内填土与基岩面直接接触，岩土界面的抗剪强度指标取决于上覆土体的

性质与性状、下伏基岩的岩性与风化程度，以及接触面的粗糙程度和起伏情况。

综上，场地内岩土界面天然状态下，综合内摩擦角取3=26。；饱和状态下，综

合内摩擦角取3=22°。

6、挡墙布置分段

本次设计包括2段挡墙，具体布置见下表：

编号起止点位置长度挡墙形式

进场道路

1A-E176.7m悬臂式+扶壁式挡墙

右侧

2E-F厂区南侧11.3m扶壁式挡墙

7、挡墙及边坡计算

7.1、悬臂式挡墙验算(3.0m高度)

悬臂式挡土墙验算［执行标准：通用］

计算项目：悬臂式挡土墙1

计算时间:2020-05-2611:39:13星期二

原始条件:

11

墙身尺寸：

墙身高：3.000(m)

墙顶宽:0.250(m)

面坡倾斜坡度：1：0.000

背坡倾斜坡度：1：0.000

墙趾悬挑长DL:0.450(m)

墙趾跟部高DH:0.350(m)

墙趾端部高DH0:0.250(m)

墙踵悬挑长DL1:1.300(m)

墙踵跟部高DH1:0.350(m)

墙踵端部高DH2:0.250(m)

加腋类型:不加腋

设防滑凸梯

防滑凸樟尺寸BT1:1:0.700(m)

防滑凸樨尺寸BT:0.500(m)

防滑凸桦尺寸HT:0.200(m)

防滑凸梯被动土压力修正系数：1.000

防滑凸樟容许弯曲拉应力：0.500(MPa)

防滑凸梯容许剪应力：0.990(MPa)

钢筋合力点到外皮距离：50(mm)

墙趾埋深：1.000(m)

物理参数：

混凝土墙体容重：26.000(kN/m3)

混凝土强度等级：C30

纵筋级别：HRB400

抗剪腹筋级别：HRB400

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裂缝计算钢筋直径：20(mm)

场地环境：一般地区

墙后填土内摩擦角：30.000(度)

墙后填土粘聚力：0.000(kPa)

墙后填土容重：20.000(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角：17.500(度)

地基土容重：18.000(kN/m3)

修正后地基承载力特征值：110.000(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：1.000

墙底摩擦系数：0.350

地基土类型：土质地基

地基土内摩擦角：30.000(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

110.0000.0001

第1个：距离0.000(m),宽度10.000(m),高度1.000(m)

作用于墙上的附加集中荷载数：1(作用点坐标相对于墙左上角点)

荷载号XYP作用角是否为被动土压力

(m)(m)(kN/m)(度)

10.1250.0005.000270.000乂

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)

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

13

注意：墙身内力配筋计算时，各种作用力采用的分项(安全)系数为:

重力不利时=1.200

重力有利时=1.000

主动土压力=1.300

静水压力=1.200

扬压力=1.200

地震力=1.000

第1种情况：一般情况

［土压力计算］计算高度为3.000(m)处的库仑主动土压力

按假想墙背计算得到：

第1破裂角：30.384(度)

Ea=82.618(kN)Ex=49.226(kN)Ey=66.352(kN)作用点高度Zy=l.200(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不存在

墙身截面积=1.375(m2)重量=35.750(kN)

整个墙踵上的土重(不包括超载)=31.480(kN)重心坐标(0.646,-1.797)(相对于墙面坡

上角点)

墙趾板上的土重=5.670(kN)相对于趾点力臂=0.220(m)

(-)滑动稳定性验算

基底摩擦系数=0.350

采用防滑凸桦增强抗滑动稳定性,计算过程如下：

基础底面宽度B=2.000(m)

墙身重力的力臂Zw=0.779(m)

Ey的力臂Zx=1.480(m)

Ex的力臂Zy=1.200(m)

作用于基础底的总竖向力=144.252(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=105.591(kN-m)

基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=0.732(m)

基础底压应力：墙趾=130.118凸梯前沿=89.523墙踵=14.134(kPa)

凸梯前沿被动土压应力=329.462(kPa)

凸样抗弯强度验算：

凸桦抗弯强度验算满足：弯曲拉应力=158.142<=500.000(kPa)

凸梯抗剪强度验算：

凸梯抗剪强度验算满足：剪应力=131.785<=990.000(kPa)

滑移力=49.226(kN)抗滑力=89.474(kN)

14

滑移验算满足：Kc=1.818>1.300

(-)倾覆稳定性验算

相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=0.779(m)

相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zwl=1.096(m)

相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.220(m)

相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.480(m)

相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.200(m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=59.071(kN-m)抗倾覆力矩=164.661(kN-m)

倾覆验算满足：K0=2.788>1.600

(三)地基应力及偏心距验算

基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力=144.252(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=105.591(kN-m)

基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.268(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.732(m)

基底压应力：趾部=130.118踵部=14.134(kPa)

最大应力与最小应力之比=130.118/14.134=9.206

作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.268<=0.250*2.000=0.500(m)

墙趾处地基承载力验算满足：压应力=130.118<=132.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足：压应力=14.134<=143.000(kPa)

地基平均承载力验算满足：压应力=72.126<=110.000(kPa)

(四)墙趾板强度计算

标准值：

作用于基础底的总竖向力=144.252(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=105.591(kN-m)

基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.268(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=0.732(m)

基础底压应力：趾点=130.118踵点=14.134(kPa)

设计值：

作用于基础底的总竖向力=178.737(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=130.047(kN-m)

基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.272(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=0.728(m)

15

基础底压应力：趾点=162.405踵点=16.333(kPa)

［趾板根部］

截面高度：H'=0.350(m)

截面弯矩：M=13,282(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋：配筋率Us=0.04%<Us_min=0.20%

抗弯受拉筋：As=700(mm2)

截面剪力：Q=56.507(kN)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩：M(标准值)=10.242(kN-m)

最大裂缝宽度为：0.025(mm)o

(五)墙踵板强度计算

标准值：

作用于基础底的总竖向力=144.252(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=105.591(kN-m)

基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.268(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=0.732(m)

基础底压应力：趾点=130.118踵点=14.134(kPa)

设计值：

作用于基础底的总竖向力=178.737(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=130.047(kN-m)

基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.272(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=0.728(m)

基础底压应力：趾点=162.405踵点=16.333(kPa)

［踵板根部］

截面高度：H'=0.350(m)

截面弯矩：M=49,164(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋：配筋率Us=0.13%<Us_min=0.20%

抗弯受拉筋：As=700(mm2)

转换为斜钢筋：As/cosa=702(mm2)

截面剪力：Q=53.253(kN)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩：M(标准值)=37.267(kN-m)

最大裂缝宽度：6fmax=0.209>8flimit=0.200(mm)!满足允许裂缝宽度的钢筋面

积为：As=722.068(mm2),对应的裂缝宽度为：0.195(mm)。

(六)立墙截面强度验算

［距离墙顶0.663(m)处］

16

截面高度H'=0.250(m)

截面剪力Q=7.525(kN)

截面弯矩M=2.286(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=1.758(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋：配筋率Us=0.01%<Us_min=0.20%

抗弯受拉筋：As=500(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度为：0.009(mm)。

［距离墙顶1.325(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

截面剪力Q=18.795(kN)

截面弯矩M=10.798(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=8.306(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋：配筋率Us=0.06%<Us_min=0.20%

抗弯受拉筋：As=500(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度为：0.043(mm)。

［距离墙顶L988(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

截面剪力Q=33.810(kN)

截面弯矩M=28.017(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=21.551(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋：配筋率Us=0.16%<Us_min=0.20%

抗弯受拉筋：As=500(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度：6fmax=0.318>6flimit=0.200(mm)!满足允许裂缝宽度的钢筋面

积为：As=620.000(mm2),对应的裂缝宽度为:0.200(mm)0

［距离墙顶2.650(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

截面剪力Q=52.570(kN)

截面弯矩M=56.424(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=43.403(kN-m)

抗弯受拉筋：As=827(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

17

最大裂缝宽度：6fmax=0.451>3flimit=0.200(mm)!满足允许裂缝宽度的钢筋面

积为:As=1256.674(mm2),对应的裂缝宽度为：0.197(mm)o

各组合最不利结果

(-)滑移验算

安全系数最不利为：组合1(一般情况)

抗滑力=89.474(kN),滑移力=49.226(kN)。

滑移验算满足：Kc=1.818>1.300

(-)倾覆验算

安全系数最不利为：组合1(一般情况)

抗倾覆力矩=164.抗1(kN力)，倾覆力矩=59.071(kN-m)o

倾覆验算满足：K0=2.788>1.600

(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(一般情况)

作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.268<=0.250*2.000=0.500(m)

墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

墙趾处地基承载力验算满足：压应力=130.118<=132.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

墙踵处地基承载力验算满足：压应力=14.134<=143.000(kPa)

一地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

地基平均承载力验算满足：压应力=72.126<=110.000(kPa)

(四)墙趾板强度计算

［趾板根部］

截面高度：H'=0.350(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=13,282(kN-m)

配筋面积：As=700(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=56.507(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

18

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

(五)墙踵板强度计算

［踵板根部］

截面高度：H'=0.350(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=49.164(kN-m)

配筋面积：As=722(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=53.253(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

(六)立墙截面强度验算

［距离墙顶0.663(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=2.286(kN-m)

配筋面积：As=500(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=7.525(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

［距离墙顶1.325(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=10.798(kN-m)

配筋面积：As=500(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=18.795(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

19

［距离墙顶1.988(m)处］

截面高度H'=0.250(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=28.017(kN-m)

配筋面积：As=620(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=33.810(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

［距离墙顶2.650(m)处］

截面高度H*=0.250(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩：M=56,424(kN-m)

配筋面积：As=1257(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面剪力：Q=52.570(kN)

配筋面积：Av=953.333(mm2/m)

裂缝已控制在允许宽度以内，以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

7.2、悬臂式挡墙验算(4.0m高度)

悬臂式挡土墙验算［执行标准：通用］

计算项目：悬臂式挡土墙2

计算时间:2020-05-2611:41:38星期二

原始条件:

20

Ki<K>

墙身尺寸：

墙身高：4.000(m)

墙顶宽:0.350(m)

面坡倾斜坡度：1：0.000

背坡倾斜坡度：1：0.000

墙趾悬挑长DL:0.550(m)

墙趾跟部高DH:0.400(m)

墙趾端部高DH0:0.300(m)

墙踵悬挑长DL1:1.750(m)

墙踵跟部高DH1:0.400(m)

墙踵端部高DH2:0.300(m)

加腋类型:背坡加腋

背坡腋宽YB2:0.400(m)

背坡腋高YH2:0.400(m)

设防滑凸样

防滑凸桦尺寸BT1:1:0.900(m)

防滑凸梯尺寸BT:0600(m)

防滑凸梯尺寸HT:0.250(m)

防滑凸梯被动土压力修正系数：1.000

防滑凸梯容许弯曲拉应力：0.500(MPa)

防滑凸样容许剪应力：0.990(MPa)

钢筋合力点到外皮距离：50(mm)

墙趾埋深:1.000(m)

物理参数:

混凝土墙体容重：26.000(kN/m3)

混凝土强度等级：C30

21

纵筋级别：HRB400

抗剪腹筋级别：HRB400

裂缝计算钢筋直径：20(mm)

场地环境：一般地区

墙后填土内摩擦角：30.000(度)

墙后填土粘聚力：0.000(kPa)

墙后填土容重：20.000(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角：17.500(度)

地基土容重：18.000(kN/m3)

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：1.200

墙踵值提高系数：1.300

平均值提高系数：1.000

墙底摩擦系数：0.350

地基土类型：土质地基

地基土内摩擦角：30.000(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

110.0000.0001

第1个：距离0.000(m),宽度10.000(m),高度1.0000)

作用于墙上的附加集中荷载数：1(作用点坐标相对于墙左上角点)

荷载号XYP作用角是否为被动土压力

(m)(m)(kN/m)(度)

10.1750.0005.000270.000乂

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)

22

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为：

重力不利时=1.200

重力有利时=1.000

主动土压力=1.300

静水压力=1.200

扬压力=1.200

地震力=1.000

第1种情况：一般情况

［土压力计算］计算高度为4.000(m)处的库仑主动土压力

按假想墙背计算得到：

第1破裂角：30.024(度)

Ea=151.883(kN)Ex=79.905(kN)Ey=129.165(kN)作用点高度Zy=l.556(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不存在

墙身截面积=2.595(m2)重量=67.470(kN)

整个墙踵上的土重(不包括超载)=69.449(kN)重心坐标(1.023,-2.400)(相对于墙面坡

上角点)

墙踵悬挑板上的土重(不包括超载)=45.226(kN)重心坐标(1.278,-2.678)(相对于墙面

坡上角点)

墙趾板上的土重=6.435(kN)相对于趾点力臂=0.268(m)

(一)滑动稳定性验算

基底摩擦系数=0.350

采用防滑凸桦增强抗滑动稳定性,计算过程如下：

基础底面宽度B=3.050(m)

墙身重力的力臂Zw=1.085(m)

Ey的力臂Zx=2,214(m)

Ex的力臂Zy=1.556(m)

作用于基础底的总竖向力=277.519(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=349.442(kN-m)

基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=1.259(m)

基础底压应力：墙趾=138.574凸样前沿=110.491墙踵=43.406(kPa)

凸梯前沿被动土压应力=373.598(kPa)

凸樟抗弯强度验算：

凸桦抗弯强度验算满足：弯曲拉应力=194.582<=500.000(kPa)

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凸梯抗剪强度验算：

凸样抗剪强度验算满足：剪应力=155.666<=990.000(kPa)

滑移力=79.905(kN)抗滑力=151,303(kN)

滑移验算满足：Kc=1.894>1.300

(二)倾覆稳定性验算

相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.085(m)

相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zwl=1.573(m)

相对于墙趾点,