挡土墙设计计算书

PAGE1挡土墙设计计算书（一）设计参数天然工况r1=20.7kN/m3C=36kPa，φ=18.6°饱和工况r2=21.3kN/m3C=29kPa，φ=15.5°弱风化泥岩T2b基底摩擦系数μ=0.6墙体采用C25碎石混凝土基底的弱风化泥岩的承载力值σο=1.60MPa（二）设计计算1.剩余下滑力具体计算力见附表剩余下滑力P=609.7（KN/m）方向与水平方向成26º夹角（三）抗滑挡墙尺寸拟定根据上述的计算，挡墙尺寸拟定如图挡土墙坐落于弱风化泥岩T2b，并嵌入泥岩的深度为0.8m要求华东稳定系数Kc>=1.3倾覆稳定系数Ko>=1.6（四）基本参数计算根据上述滑坡推力的结果，下滑力大小为609.7KN/m，方向与水平方向成26º夹角，作用点位于墙后滑坡体1/2高位置，各力作用位置如图挡墙重量断面面积S=1×8.8+0.8×0.8+0.5×8.8×4.4=34.56（㎡）G=S×r=34.56×24=829.44(KN)前趾填土重量F=r×H=21.3×1.2=25.56(KN)后趾填土重量E=r×H=21.3×8.8=187.44(KN)滑坡推力P=609.7（KN/m）有上述计算可知，应按滑坡推力来设计挡墙。以上计算数据见下表断面参数一览表编号项目作用力（KN)力臂(m）弯矩（KNm）水平力竖向水平竖直1挡墙0829.444.53732.482前趾填土021.3121.33后趾填土0187.447.51405.84下滑力547.9947267.27494.67.12520.7761897.652（五）稳定性验算1、抗滑稳定性验算按未设倾斜基底验算>1.3满足要求。实际实施时考虑墙底设置向内倾斜基底，以有利于挡墙的抗滑稳定性，还可降低挡墙断面10％，以降低工程造价。抗倾覆稳定性验算>1.63、基底应力及合力偏心距验算竖向力1309.06KN竖向力对墙趾的力臂为基底的合力偏心距m 应力验算水平方向剪应力验算（1——1断面验算）（25号混凝土）满足要求。（六）一米挡土墙工程量计算混凝土的用量：34.56×1=34.56挖土量：1.2×1×1.6+1.2×1×1=3.12挖石量：8×1×1=8抹面量1×1+9.838×1+8.8×1+1×1+1.6×1+2×1=24.23㎡抗滑桩设计计算书（一）设计资料：物理力学指标：天然工况：γ1=20.7kN/m3，φ1=18.6°，C1=36kPa饱和工况：γ2=21.3kN/m3，φ2=15.5°，C2=29kPa根据岩性及地层情况，由于在滑面以上还存在有筑填土层（Q4me）和含碎石粉质粘土（Q4dl+el）层厚约为1.2m，取该土层的抗滑地基系数为m=70000KN/，则滑面处的地基系数采用A=70000×1.2=84000KN/泥岩（T2b）由强风化泥岩厚为2.20m和弱风化泥岩厚为0.70m组成,桩的埋长为6m。强风化泥岩取抗滑地基系数为m=80000KN/，弱风化泥岩取抗滑地基系数m=100000KN/。根据多层土的地基系数的取值可得桩附近的滑体厚度为8.8m，该处的滑坡推力P=609.7kN/m，桩前剩余抗滑力E'=0kN/m。抗滑桩采用C25钢筋混凝土，其弹性模量Eh=28×KPa，桩断面为b×a=2m×3m的矩形，截面S=6m2，截面模量3m3，截面对桩中心惯性矩4.5m4，相对刚度系数EI＝0.85EI＝107100000m2，桩的中心距l=5m，桩的计算宽度Bp=b+1=3m，桩的埋深为6m。（二）采用m法计算桩身的内力（1）计算桩的刚度桩的变形系数=0.30桩的换算深度为=0.30×6=1.8<2.5故按刚性桩计算。（2）计算外力每根桩承受的水平推力T=609.7C0S26×5=2740kN滑坡推力按长方形分布；如图1。滑面处的剪力Q0=2740KN滑面处弯矩M0=2740×4.4=12056KNm（3）计算转动中心的深度及转角转动中心的深度：==4.0697m转角：=0.00138rad（4）求桩身内力及侧向应力侧向应力：=（4.069-y)(84000+97300y)*0.00138滑动面以下深度y处桩截面的弯矩和剪力，取y处上部为分离体，由∑M=0及∑X=0求得：当y<y0时：当y≥y0时： 计算结果见下图：侧应力为0的一点即为剪力最大点，求得当埋深：y=4.068131m时=0所以最大剪力为=-4659.6267KN剪力为0的一点即为弯矩最大点，求得当埋深：y=1.3m时=0所以最大弯矩为=14045.49556KNm（三）抗滑桩结构设计抗滑桩受滑坡推力和锚固地层抗力作用，在荷载作用下产生弯曲转动，为了防止桩体由于荷载作用而产生过大变形与破坏，桩身需要配纵向受力钢筋以抵消弯矩，配置箍筋以抵抗剪力。桩身结构设计计算参考《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002)，按受弯构件考虑。1）桩身截面配置纵向受力钢筋（控制截面受弯）根据前述抗滑桩内力计算结果，取控制截面所受弯矩进行计算。按混凝土结构正截面受弯承载力计算模式，计算受力钢筋，计算可按单筋截面考虑，经简化的计算如图 抗滑桩总长为14.8m，计算可按三个控制截面考虑配筋。控制截面Ⅰ-Ⅰ取桩身最大弯矩截面，若结构重要系数取1.0，则控制截面Ⅰ-Ⅰ处的设计弯矩为14045.5KN.m。混凝土保护层厚度取80mm，若为单排布，则桩截面有效高度2900mm。由力的平衡条件得由力矩平衡条件得联立上述两式求解，得式中，x为截面受压区高度，可按下式求得式中，M为设计弯矩（KN.m）；As为受拉钢筋截面积；为混凝土受压区等效矩形应力图系数，当混凝土强度等级不高于C50时，取1.0；为混凝土轴心抗压强度设计值（KPa）；为钢筋的抗力强度设计值（KPa);b为桩截面宽度（m);为截面有效高度（m)；a为受拉钢筋的混凝土保护层厚度（m)。A.计算Ⅰ-Ⅰ截面受力钢筋截面积混凝土受压区高度取x的值为211.18mmⅠ-Ⅰ截面受力钢筋截面积选用21根Ф32mm的HRB335钢筋截面面积为As=16888.2满足要求，可采取3根一束共7束布置于受拉侧。2）桩身截面配置箍筋（控制截面受剪）抗滑桩桩身除承受弯矩以外，还承受着剪应力。因此在设计计算时，必须进行剪应力的检算。为了施工方便，桩身不宜设斜筋，斜面上的剪应力由混凝土和箍筋承受。桩身剪力极值有位于滑面处的2740KN和位于滑面一下4.1m处的4560KN，同样，结构重要系数取1.0，则设计剪力按4560KN考虑。先对是否配箍筋抵抗弯矩进行验算：可见，设计剪力小于混凝土提供的抗剪能力，只需要配置构造箍筋即可，取4Φ16mm＠400上述计算出的纵向受力钢筋布置于截面受拉侧，即抗滑桩的内侧。受压侧布置构造钢筋以形成骨架，此处选7根HPB235级Φ26mm，另外，各选7根HRB335级Φ26mm布置于抗滑桩的两侧边，见右图。（四）单桩工作量的计算挖土量：1.14×2×3=6.84挖石量：6×2×3=36混凝土用量：14.8×2×3=88.8纵筋受拉用量：21根HRB335Φ32mm作为纵筋21×14.8=310.8m纵向构造钢筋用量：17根HRB335Φ26mm作为构造纵筋17×14.8=251.6m箍筋用量：箍筋采用四支箍，箍筋采用HPB235Φ16mm作为箍筋箍筋的间距为400mm14.8÷0.4×2×2×(2÷3×（3-0.16）+（2-0.16)+2×10×0.026)=62.949m填土量：5×208.17=1040.85方案比选挡土墙是根据挡土墙的自重用于抵抗滑坡的剩余下滑力，在施工之前做好挡土墙然后再进行工程填土。但因依靠墙体自重所需材料增多并要从其他地方运输到施工场地施工费