挡土墙设计与验算(理正软件电算)
挡土墙的设计与验算
挡土墙的设计与验算摘要:挡土墙的设计截面一般按试算法确定,初步拟定截面尺寸,然后进行挡土墙的验算,算通常包括稳定性验算,基础的承载力验算,墙身强度验算。
关键词:挡土墙稳定性地基承载力墙身强度验算挡土墙是用来挡土的结构和防止土体坍塌,在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁工程中都会遇到需要采用挡土墙来防止土体坍塌,例如,挡土墙按其结构型式可分为重力式,悬臂式、扶臂式及格栅装配式等。
按所用的材料可分为毛石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等类型。
挡土墙的主要受力特点是在与土体接触的墙背上作用有土压力。
因此,设计挡土墙时首先要先确定土压力的性质、大小、方向和作用点。
挡土墙的截面一般按试算法确定,即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸,然后进行挡土墙的验算,如不满足要求,则应改变截面尺寸或采用其他措施。
挡土墙的计算通常包括下列内容:1.稳定性验算,包括抗倾覆和抗滑移稳定验算;此时挡土墙自重及土压力分项系数均取1.0。
2.基础的承载力验算;设计重力挡土墙时土压力及基础自重分项系数均取1.0 ,并保证合力中心位于基础底面中心两侧1/6基宽的范围内;设计钢筋混凝土挡土墙时,土压力作为外荷载应乘以大于1.2的荷载分项系数。
3.墙身强度验算,地基的承载力验算与一般偏心荷载作用下基础的计算方法相同,即要求基底的最大压应力≤1.2f(f为地基土的承载力设计值)。
至于墙身强度验算应根据墙身材料分别按砖石结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构有关计算方法进行。
挡土墙的稳定性破坏通常有两种形式:一种是在土压力作用下绕O点外倾,如图2(a)所示,另一种是在土压力的水平分力作用下沿基底外移,如图2(b)所示,对于软弱地基,还可能沿地基中某一曲面滑动,对于这种情况应按圆弧法进行地基稳定性验算。
挡土墙的稳定性验算应符合下列要求:1.抗倾覆稳定性应按下式验算,如图1所示:≥1.6(1-1)== =bz=bz式中——墙背的主动土压力;z——土压力作用点离墙踵的高度;——挡土墙重心离墙趾的水平距离;b——基底的水平投影宽度;G——挡土墙每延米自重;——挡土墙基底的倾角;α——挡土墙墙背的倾角;δ——土对挡土墙墙背的摩擦角,可按规范选用;μ——土对挡土墙基底的摩擦系数,由试验确定也可以按规范选用。
挡土墙计算(理正岩土)(一)2024
挡土墙计算(理正岩土)(一)引言概述:挡土墙计算是在工程设计中经常遇到的问题之一,它对于岩土力学的理解和计算技巧要求较高。
本文将以岩土力学中的理正岩土为背景,围绕挡土墙计算展开讨论。
本文将从五个方面进行详细阐述,包括墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析、以及基础设计。
通过这些内容的叙述,旨在帮助读者更好地理解和应用挡土墙计算的相关知识。
正文:一、墙体受力分析:1.1 确定挡土墙所受的重力和地震力1.2 计算挡土墙所受的土压力和水压力1.3 考虑附加荷载对挡土墙的作用1.4 分析墙体的剪力、弯矩和轴力分布1.5 考虑墙体内部的试块受力状态二、岩土强度计算:2.1 分析土壤属性和力学性质的实验测试2.2 确定岩土强度的计算方法和公式2.3 考虑不同土层的强度参数2.4 评估岩土强度参数的不确定性2.5 采用适当的安全系数进行强度计算三、稳定性分析:3.1 利用变形分析方法进行稳定性计算3.2 考虑挡土墙的倾覆和滑动稳定性3.3 分析挡土墙的局部破坏和整体失稳3.4 评估挡土墙的稳定性安全系数3.5 进行不同工况下的稳定性验证与校核四、变形分析:4.1 确定土体的应力-应变特性4.2 分析挡土墙的弹性和塑性变形4.3 利用有限元法进行应变分析4.4 评估挡土墙的变形限值和控制方法4.5 考虑土体与结构之间的界面反应五、基础设计:5.1 确定挡土墙基础的类型和尺寸5.2 分析基础承载力和沉降控制5.3 考虑不同软弱层对基础的影响5.4 评估基础的稳定性安全系数5.5 确定适当的基础处理和加固措施总结:经过以上的阐述,我们可以看出挡土墙计算中的理正岩土是一个复杂而重要的问题。
墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析以及基础设计,这五个方面是进行挡土墙计算必须要考虑的内容。
在进行计算时,要根据具体工程情况和设计要求,采用适当的方法和参数,保证挡土墙的稳定性和安全性。
通过本文的学习,相信读者对挡土墙计算有了更深入的了解,能够在实际工程中能够灵活应用相关知识,提高工程设计的水平和质量。
挡土墙设计与验算说明书
挡土墙设计与验算说明书一、引言挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体,防止其变形失稳的构造物。
在道路、桥梁、水利、建筑等工程中,挡土墙的应用十分广泛。
为了确保挡土墙的安全性和稳定性,需要进行合理的设计和验算。
本说明书将详细介绍挡土墙的设计与验算过程。
二、工程概况本次设计的挡土墙位于_____(具体位置),其主要作用是支撑_____(填土或山坡土体的情况)。
挡土墙的高度为_____米,长度为_____米,墙背填土的物理力学性质参数如下:填土重度:γ =_____kN/m³内摩擦角:φ =_____°粘聚力:c =_____kPa三、挡土墙类型选择根据工程实际情况和设计要求,本次选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙依靠自身重力来维持稳定,结构简单,施工方便,适用于高度不超过 8 米的情况。
四、挡土墙设计计算1、土压力计算主动土压力系数:Ka =tan²(45° φ/2)主动土压力:Ea =1/2 × γ × H² × Ka2、稳定性验算抗滑移稳定性验算:抗滑力:F =μ × (G + Ey)滑动力:Ex抗滑安全系数:Kc = F /Ex ≥ 13抗倾覆稳定性验算:抗倾覆力矩:M = G × x0 + Ey × zf倾覆力矩:M0 = Ex × zx抗倾覆安全系数:K0 = M /M0 ≥ 153、基底应力验算基底平均应力:σ =(G + Ey) / A基底最大应力:σmax =(G + Ey) / A + M / W 基底最小应力:σmin =(G + Ey) / A M / W 基底应力应满足:σmax ≤ σ 且σmin ≥ 0五、挡土墙构造设计1、墙身墙身材料采用_____(如浆砌片石、混凝土等)。
墙顶宽度不宜小于_____米,墙底宽度由稳定性验算确定。
2、基础基础埋深应根据地基土的性质和冻结深度确定,一般不小于_____米。
挡土墙设计及验算
挡土墙设计设计条件:双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面,设计荷载公路-I级,拟设一段路肩挡土墙(重力式挡土墙墙身材料采用7.5号砂浆,25号片石;衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆,50号片石;悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土)。
路基填土(砂性土)高度为4m,基底为饱和的砂性土地基,基底摩擦系f=0.4,地基承载力130 KPa,墙身分段长度为10m。
回填土为砂类土,内摩擦角φ=35°,墙背与填土间的摩擦角17.5°,容重为γ=18kN/m3。
广州市抗震设防烈度为7度(0.1g),只采取抗震构造措施,计算不考虑地震作用。
Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响?2.地基土内摩擦系数取值及其影响?3.墙后填土内摩擦角取值及其影响?4.主动土压力受什么影响?5.地基承载力特征值提高系数(含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数)如何选定?6.不均匀沉降是什么原因导致?参数如何体现?7.不同类型挡土墙的适用性如何?挡土墙的设计与验算(以极限状态设计的分项系数法进行设计):(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面:先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。
(4) 画出选用的挡土墙横断面图,整理计算书等有关设计文件。
一、挡土墙形式的选择:选择原则:(1)用途、高度与重要性;(2)地形、地质条件;(3)就地取材、经济、安全。
1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定,适用于H< 5m 的低墙。
材料:块石、砖、素砼(plain concret)。
优点:结构简单、施工方便、可就地取材,应用较广。
缺点:工程量大,沉降大。
2.悬臂式挡土墙(cantilever retaining wall):靠墙踵悬臂以上的土重维持稳定,墙内钢筋受拉力。
挡土墙设计与验算
挡土墙设计与验算挡土墙(简称挡墙)是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。
它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。
它具有阻挡墙后土体下滑,保护路基和收缩坡脚等功能。
在路基工程中,挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰,减少土石方、拆迁和占地数量,防止填土挤压河床和水流冲陶岸边,整治坡体下滑等病害。
挡土墙的适用范围:(1)路堑开挖深度较大,山坡陡峻,用以降低边坡高度,减少山坡开挖,避免破坏山体平衡。
(2)不良地质条件用于支撑可能坍塌的边坡土体或破碎岩层。
(3)为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。
(4)为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。
(5)防止陡坡路堤下滑。
(6)对于填土高度较高或坡度较陡的路堤,必须对坡脚进行约束,以减少土方量、拆除和占地。
3.1设计资料3.1.1墙体结构以本设计段中k23+660桩号的横断面为例,填方高11.88米图3-1挡土墙几何尺寸拟在本段设置重力式路肩挡土墙,墙高h=8米,底宽3.84米;墙背1:0.1,墙面1:0.2;基底倾斜度10,墙身分段长度为11米,设计荷载为公路ⅰ级。
采用7.5号砂浆砌25号片石,砌体容重3.1.2车辆荷载根据《路基设计规范》(jtg2022),为便于计算,可将车辆荷载简化并换算为均匀分布的路基填土土层,采用全断面荷载分配。
当墙高h当m时,q为20.0;当墙高h在0米处为10时,q取10;这堵墙有2-10米高=22kn/m。
挡土墙如图3-1所示。
当附加荷载强度在米之间时,采用直线插值法计算。
,因此这里内插得q=11.25kn/m3,γ为墙回填土容重所以:,即墙后填土的容重,18kn/m3。
3.1.3土壤地质情况路基填料的内聚力C=20KPa,内摩擦角=30°,则土的内摩擦系数f=TAN30°=0.577。
根据土力学教材,从土空隙率和液限指标表中求出地基的容许承载力。
允许承载力为3.1.4墙体材料采用7.5号砂浆,25号片石,砌体容重为体容许压应力为为。
挡土墙设计及验算
挡土墙设计设计条件:双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面,设计荷载公路-I级,拟设一段路肩挡土墙(重力式挡土墙墙身材料采用7.5号砂浆,25号片石;衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆,50号片石;悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土)。
路基填土(砂性土)高度为4m,基底为饱和的砂性土地基,基底摩擦系f=0.4,地基承载力130 KPa,墙身分段长度为10m。
回填土为砂类土,内摩擦角φ=35°,墙背与填土间的摩擦角17.5°,容重为γ=18kN/m3。
广州市抗震设防烈度为7度(0.1g),只采取抗震构造措施,计算不考虑地震作用。
Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响?2.地基土内摩擦系数取值及其影响?3.墙后填土内摩擦角取值及其影响?4.主动土压力受什么影响?5.地基承载力特征值提高系数(含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数)如何选定?6.不均匀沉降是什么原因导致?参数如何体现?7.不同类型挡土墙的适用性如何?挡土墙的设计与验算(以极限状态设计的分项系数法进行设计):(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面:先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。
(4) 画出选用的挡土墙横断面图,整理计算书等有关设计文件。
一、挡土墙形式的选择:选择原则:(1)用途、高度与重要性;(2)地形、地质条件;(3)就地取材、经济、安全。
1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定,适用于H< 5m 的低墙。
材料:块石、砖、素砼(plain concret)。
优点:结构简单、施工方便、可就地取材,应用较广。
缺点:工程量大,沉降大。
2.悬臂式挡土墙(cantilever retaining wall):靠墙踵悬臂以上的土重维持稳定,墙内钢筋受拉力。
挡土墙计算(理正岩土)(二)2024
挡土墙计算(理正岩土)(二)引言概述挡土墙是一种常见的土石方工程结构,用于防止土体的滑动和坍塌,并起到支撑和保护的作用。
本文将针对挡土墙的计算问题,重点讨论理正岩土作为材料的情况。
正文内容:一、挡土墙的设计要点1. 根据挡土墙的高度和土体的性质,确定合适的墙体类型(重力墙、悬臂墙、挤土墙),并选择相应的设计方法。
2. 根据地质条件和设计要求,确定挡土墙的坡度和抗滑稳定系数。
3. 考虑挡土墙的变形控制和排水措施,以确保结构的稳定性和耐久性。
4. 根据挡土墙的使用环境和荷载情况,确定墙体的材料和强度等级。
5. 考虑施工方便性和经济性,合理确定挡土墙的尺寸和构造。
二、基本计算方法1. 根据挡土墙的几何形状和土体特性,采用等效剪切层和弯矩分析的方法进行结构计算。
2. 利用平衡条件和变形方程,计算挡土墙的稳定性和变形情况。
3. 计算挡土墙的抗滑稳定系数,包括土体内摩擦角、土体几何参数和水平荷载等的影响。
4. 根据挡土墙的受力特点和变形要求,设计合适的加固措施,如土钉、喷锚、加压板等。
5. 结合挡土墙的排水要求,设计合适的排水系统和保护措施,防止地下水对结构的影响。
三、挡土墙计算中的理正岩土特性1. 理正岩土是一种典型的岩土材料,具有一定的强度和变形特性。
2. 根据理正岩土的理论特性和实验数据,确定其内摩擦角、剪力强度和压缩模量等关键参数。
3. 考虑理正岩土的强度和变形特性对挡土墙的影响,进行合理的计算与分析。
4. 结合理正岩土的特性,优化挡土墙的结构和材料选型,提高结构的稳定性和经济性。
5. 针对理正岩土的特性,制定相应的施工和监测措施,确保挡土墙施工质量和使用安全。
四、实际案例与分析1. 通过对实际工程案例的分析,探讨挡土墙计算中理正岩土的应用与问题。
2. 分析挡土墙设计中的典型失效和安全事故案例,总结经验教训,避免类似问题的再次发生。
3. 结合实际工程的施工情况,评估挡土墙的实际受力和变形情况,验证设计计算的准确性和合理性。
理正全参数常见问的题目(挡土墙篇)
理正全参数常见问的题目(挡土墙篇)常见问题解答——挡墙篇1.“圬工之间摩擦系数”是什么意义?如何确定取值?答:这个参数用于挡墙截面验算,反映了圬工间的摩擦力大小。
取值与圬工种类有关,一般采用0.4(主要组合)~0.5(附加组合),该值取自《公路设计手册》第603页。
2.“地基土的粘聚力”是什么意义?如何确定取值?答:整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力,由地勘报告得到。
3.“墙背与墙后填土摩擦角”是什么意义?如何确定取值?答:这个参数用于土压力计算,影响土压力大小及作用方向。
取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定。
如果没有试验资料,可以参考相关资料《公路路基手册》591页,具体内容如下:墙背光滑、排水不良时:δ=0;混凝土墙身时:δ=(0~1/2)φ一般情况、排水良好的石砌墙身:δ=(1/2~2/3)φ台阶形的石砌墙背、排水良好时:δ=2/3φ第二破裂面或假象墙背时:δ=φ4.“墙底摩擦系数”是什么意义?如何确定取值?答:这个参数用于滑移稳定验算。
如果没有试验资料,可以参考相关资料《公路路基手册》,592页表3-3-2.5.“地基浮力系数”如何确定取值?答:该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格,其他行业可直接取1.0.具体《公路路基手册》定义表格如下:地基类别密实潮湿的粘土或亚粘土含水饱和的亚粘土或亚粘土细砂、中砂及砾砂浮力系数0.7-0.80.85-0.90.9-0.95地基类别匀质而透水性小的岩石裂缝不严重的岩石裂缝严重的岩石浮力系数0.350.35-0.500.75-0.95基底类别砾(卵)石类土软质岩石表面粗糙的硬质岩石摩擦系数0.4-0.50.5-0.60.6-0.76.“地基土的内摩擦角”是什么意义?如何确定取值?答:这个参数用于防滑凸榫前的被动土压力计算,影响滑移稳定验算。
可以从勘察报告中取得。
7.“圬工材料抗力分项系数”是什么意义?如何确定取值?答:按《公路路基设计规范》JTG D30-2004,采用极限状态法验算挡墙构件正截面强度和稳定时用材料抗力分项系数,取值参见《公路路基设计规范》表5.4.4-1.锚孔壁对砂浆容许抗剪强度[τ]”是计算“砂浆与锚孔壁之间的粘结力”的参数。
理正挡土墙设计计算实例
理正挡土墙设计计算实例作者:张茜来源:《城市建设理论研究》2014年第05期摘要:北京理正软件设计研究所编制的挡土墙计算软件深受广大设计人员的喜爱。
该款软件数据界面直观、操作方便,计算过程中为设计人员节省了大量的工作时间,本文借助工程实例向大家介绍一下该款软件的使用方法。
关键词:理正、悬臂式挡墙、稳定中图分类号: TU476+.4 文献标识码: A正文:挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
北京理正软件设计研究所编制的挡土墙计算软件深受广大设计人员的喜爱。
该款软件数据界面直观、操作方便,具有以下几点有点:包括13种类型挡土墙;参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准,适应各个行业的要求;适用的地区广;挡土墙基础的形式种类多;该软件依据库仑土压力理论,采用优化的数值扫描法,对不同的边界条件,均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。
避免公式方法对边界条件有限值的弊病。
尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算,过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等,在理论上均有不合理的一面。
本软件综合考虑分析上、下墙的土压力,接力运行,得到合理的上、下墙的土压力。
保证后续计算结果的合理性;除土压力外,还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响;计算内容完善——土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及墙身强度的验算等一起呵成,且可以生成图文并茂的计算书。
综合以上优点,设计人员在计算过程中采用该软件,可以节省大量的计算时间,降低工作强度。
在实际工程设计计算中,确定挡土墙的计算类型,根据理正挡土墙软件的操作流程进行计算,能很快的得到计算结果。
工程实例:1、项目背景G104是国家级干线公路之一,是北京连接天津、河北、江苏、安徽、浙江和福建省福州市的一条重要国道干线,总长约2420km。
G104天津段是天津西部一条重要的南北向通道。
G104改建工程(津霸公路—静霸公路段)位于天津市西青区,本工程与津晋高速相交的点位采用了下穿地道的形式,为了满足5米净空的要求,保护津晋高速两侧的承台,辅道与非机动车道相交的位置需要修筑挡土墙,挡墙高度小于5米,结合场地情况,拟定修建混凝土悬臂式挡土墙。
挡土墙设计及验算(二)
挡土墙设计及验算(二)引言概述:挡土墙是一种用于抵御土方推力、防止土壤滑动的结构,其设计及验算对于确保挡土墙的稳定性至关重要。
本文将从五个大点出发,分别探讨挡土墙设计及验算的相关内容,旨在提供一些指导和建议。
1. 墙体结构设计a. 确定墙体类型(重力式、悬臂式等)及高度b. 选择合适的材料(如混凝土、钢筋等)c. 确定墙体的倾斜角度和几何形状d. 考虑墙体的稳定性和承载力e. 确定墙体的抗滑稳定性设计要求2. 墙体土方推力计算a. 根据土壤力学原理计算土方的推力b. 考虑土方的类型(饱和土、非饱和土等)和坡度c. 采用合适的方法计算土方的推力(如库尔曼公式、布朗提公式等)d. 考虑挡土墙后填土的水平和垂直荷载e. 根据计算结果确定墙体的稳定性要求3. 土壤力学参数的确定a. 采集土壤样本,并进行室内试验得到土壤力学参数b. 考虑土壤的孔隙水压力和孔隙比等因素c. 考虑土壤的可侵蚀性和荷载传递性d. 考虑土壤的剪切强度和抗滑稳定性等参数e. 根据土壤参数的确定来调整挡土墙的设计和验算方法4. 墙体的保护措施a. 采取防渗措施,以防止细颗粒土壤的渗透b. 设计合适的排水系统,以排除墙后土体的水分c. 考虑冻融循环对墙体的影响,采取相应的保护措施d. 考虑隔离层的使用,以防止墙后土体的混合e. 选择适合的土工材料(如土工格栅、土工膜等)加固墙体5. 墙体施工质量控制a. 设计合理的施工工艺及施工顺序b. 控制挡土墙的坍落度和密实度c. 定期进行施工监测及控制,确保挡土墙的稳定性d. 使用合适的材料和设备,确保施工质量e. 做好挡土墙的监督检验,确保施工质量的合格总结:挡土墙的设计及验算是确保其稳定性的关键,需要从结构设计、土方推力计算、土壤力学参数确定、墙体的保护措施和施工质量控制等多个方面进行考虑。
通过采取合适的设计和施工措施,可以有效地提高挡土墙的稳定性,以满足工程的需求。
挡土墙计算书(用理正计算)
衡重式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:衡重式挡土墙 1计算时间: 2008-07-24 13:22:01 星期四------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 5.600(m)上墙高: 2.240(m)墙顶宽: 0.600(m)台宽: 0.450(m)面坡倾斜坡度: 1:0.050上墙背坡倾斜坡度: 1:0.400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: 0.200(m)墙趾台阶h1: 0.400(m)墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000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: 0.500砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 10石料强度(MPa): 30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: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 450.000(kPa)地基土容许承载力提高系数: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: 0.300地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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 13.000 0.000 1第1个: 定位距离0.000(m) 公路-I级地面横坡角度: 0.000(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: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 5.753(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 33.349(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 4.254(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=4.254(m) 分布长度L0=16.321(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.625(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.421(度)Ea=47.990 Ex=47.902 Ey=2.899(kN) 作用点高度 Zy=1.534(m)墙身截面积 = 8.455(m2) 重量 = 194.454 kN衡重台上填料重 = 15.536(kN) 重心坐标(1.198,-1.018)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 209.505(kN) En = 51.038(kN) Wt = 20.950(kN) Et = 64.716(kN)滑移力= 43.766(kN) 抗滑力= 78.163(kN)滑移验算满足: Kc = 1.786 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 42.991(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 69.473(kN) 抗滑力= 128.498(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.850 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.085 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.939 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 4.256 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.911 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.381 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 157.976(kN-m) 抗倾覆力矩= 323.289(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.046 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 117.838(kN-m) > 0.0(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 = 260.543(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.313(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.535 (m) 偏心距 e = 0.133(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.634(m)基底压应力: 趾部=258.024 踵部=81.352(kPa)最大应力与最小应力之比 = 258.024 / 81.352 = 3.172作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.133 <= 0.167*1.535 = 0.256(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=258.024 <= 540.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=81.352 <= 585.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=169.688 <= 450.000(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 = 56.878 (kN)上墙墙背处的 Ex = 21.571 (kN)上墙墙背处的 Ey = 8.629 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.638 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.896 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.249 (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 = 0.423(m)截面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e1 = 0.381(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.381 <= 0.250*1.608 = 0.402(m) 截面上压应力: 面坡=98.624 背坡=-17.148(kPa)压应力验算满足: 计算值= 98.624 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 17.148 <= 110.000(kPa) 切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.880 <= 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 19.892 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 65.507(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.596挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.608(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310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= 65.507 <= 290.514(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 65.507 <= 290.514(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.335(m2) 重量 = 191.702 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.086 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 252.144(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.660(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.657(m)截面宽度 B = 1.566 (m) 偏心距 e1 = 0.126(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.126 <= 0.250*1.566 = 0.391(m)截面上压应力: 面坡=238.736 背坡=83.287(kPa)压应力验算满足: 计算值= 238.736 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.041 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 252.144(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.928挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.566(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.938计算强度时:强度验算满足: 计算值= 252.144 <= 440.342(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 252.144 <= 413.257(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 32.694(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 3.944(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=3.944(m) 分布长度L0=16.002(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.688(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.183(度)Ea=38.462 Ex=38.392 Ey=2.324(kN) 作用点高度 Zy=1.314(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 7.688(m2) 重量 = 176.835 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.109 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 236.701(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=126.682(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.466 (m) 偏心距 e1 = 0.198(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.198 <= 0.250*1.466 = 0.367(m)截面上压应力: 面坡=292.171 背坡=30.749(kPa)压应力验算满足: 计算值= 292.171 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -23.682 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 236.701(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.821挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.466(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.930计算强度时:强度验算满足: 计算值= 236.701 <= 364.583(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 236.701 <= 339.144(kN)=====================================================================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 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 5.753(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 33.349(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 4.254(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=4.254(m) 分布长度L0=16.321(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.625(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.421(度)Ea=47.990 Ex=47.902 Ey=2.899(kN) 作用点高度 Zy=1.534(m) 墙身截面积 = 8.455(m2) 重量 = 194.454 kN衡重台上填料重 = 15.536(kN) 重心坐标(1.198,-1.018)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 209.505(kN) En = 51.038(kN) Wt = 20.950(kN) Et = 64.716(kN) 滑移力= 43.766(kN) 抗滑力= 78.163(kN)滑移验算满足: Kc = 1.786 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 42.991(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 69.473(kN) 抗滑力= 128.498(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.850 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.085 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.939 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 4.256 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.911 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.381 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 157.976(kN-m) 抗倾覆力矩= 323.289(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.046 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 117.838(kN-m) > 0.0(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 = 260.543(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.313(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.535 (m) 偏心距 e = 0.133(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.634(m)基底压应力: 趾部=258.024 踵部=81.352(kPa)最大应力与最小应力之比 = 258.024 / 81.352 = 3.172作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.133 <= 0.167*1.535 = 0.256(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=258.024 <= 540.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=81.352 <= 585.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=169.688 <= 450.000(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 = 56.878 (kN)上墙墙背处的 Ex = 21.571 (kN)上墙墙背处的 Ey = 8.629 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.638 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.896 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.249 (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 = 0.423(m)截面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e1 = 0.381(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.381 <= 0.250*1.608 = 0.402(m)截面上压应力: 面坡=98.624 背坡=-17.148(kPa)压应力验算满足: 计算值= 98.624 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 17.148 <= 110.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.880 <= 110.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 19.892 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 65.507(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.596挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.608(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310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= 65.507 <= 290.514(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 65.507 <= 290.514(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.335(m2) 重量 = 191.702 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.086 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 252.144(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.660(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.657(m)截面宽度 B = 1.566 (m) 偏心距 e1 = 0.126(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.126 <= 0.250*1.566 = 0.391(m)截面上压应力: 面坡=238.736 背坡=83.287(kPa)压应力验算满足: 计算值= 238.736 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.041 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 252.144(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.928挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.566(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.938计算强度时:强度验算满足: 计算值= 252.144 <= 440.342(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 252.144 <= 413.257(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 32.694(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 3.944(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=3.944(m) 分布长度L0=16.002(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.688(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.183(度)Ea=38.462 Ex=38.392 Ey=2.324(kN) 作用点高度 Zy=1.314(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 7.688(m2) 重量 = 176.835 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.109 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 236.701(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=126.682(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.466 (m) 偏心距 e1 = 0.198(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.198 <= 0.250*1.466 = 0.367(m)截面上压应力: 面坡=292.171 背坡=30.749(kPa)压应力验算满足: 计算值= 292.171 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -23.682 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 236.701(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.821挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.466(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.930计算强度时:强度验算满足: 计算值= 236.701 <= 364.583(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 236.701 <= 339.144(kN)=====================================================================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 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 5.753(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 33.349(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 4.254(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=4.254(m) 分布长度L0=16.321(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.625(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.421(度)Ea=47.990 Ex=47.902 Ey=2.899(kN) 作用点高度 Zy=1.534(m)墙身截面积 = 8.455(m2) 重量 = 194.454 kN衡重台上填料重 = 15.536(kN) 重心坐标(1.198,-1.018)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 209.505(kN) En = 51.038(kN) Wt = 20.950(kN) Et = 64.716(kN) 滑移力= 43.766(kN) 抗滑力= 78.163(kN)滑移验算满足: Kc = 1.786 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 42.991(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向: 滑移力= 69.473(kN) 抗滑力= 128.498(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.850 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.085 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.939 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 4.256 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.911 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.381 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 157.976(kN-m) 抗倾覆力矩= 323.289(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.046 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 117.838(kN-m) > 0.0(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 = 260.543(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.313(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.535 (m) 偏心距 e = 0.133(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.634(m)基底压应力: 趾部=258.024 踵部=81.352(kPa)最大应力与最小应力之比 = 258.024 / 81.352 = 3.172作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.133 <= 0.167*1.535 = 0.256(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=258.024 <= 540.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=81.352 <= 585.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=169.688 <= 450.000(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 = 56.878 (kN)上墙墙背处的 Ex = 21.571 (kN)上墙墙背处的 Ey = 8.629 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.638 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.896 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.249 (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 = 0.423(m)截面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e1 = 0.381(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.381 <= 0.250*1.608 = 0.402(m) 截面上压应力: 面坡=98.624 背坡=-17.148(kPa)压应力验算满足: 计算值= 98.624 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 17.148 <= 110.000(kPa) 切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -2.880 <= 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 19.892 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 65.507(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.596挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.608(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310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= 65.507 <= 290.514(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 65.507 <= 290.514(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.335(m2) 重量 = 191.702 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.086 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 252.144(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=165.660(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.657(m)截面宽度 B = 1.566 (m) 偏心距 e1 = 0.126(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.126 <= 0.250*1.566 = 0.391(m)截面上压应力: 面坡=238.736 背坡=83.287(kPa)压应力验算满足: 计算值= 238.736 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.041 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 252.144(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.928挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.566(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.938计算强度时:强度验算满足: 计算值= 252.144 <= 440.342(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 252.144 <= 413.257(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.200(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 27.500(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 2.512(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 51.20705 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 51.20707 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 59.74209 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 59.742布置宽度B0=2.512(m) 分布长度L0=14.293(m) 荷载值SG=511.897(kN)换算土柱高度 h0 = 0.750(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.630(度)Ea=52.672 Ex=21.423 Ey=48.119(kN) 作用点高度 Zy=0.896(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=27.504(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=46.724 Ex=21.571 Ey=41.446(kN) 作用点高度 Zy=0.896(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 32.694(度)公路-I级路基面总宽= 13.000(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 5列布置宽度= 3.944(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 0.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 0.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 0.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 0.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=3.944(m) 分布长度L0=16.002(m) 荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.688(m)按力多边形法计算得到:破裂角: 34.183(度)Ea=38.462 Ex=38.392 Ey=2.324(kN) 作用点高度 Zy=1.314(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 7.688(m2) 重量 = 176.835 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.109 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 236.701(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=126.682(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.466 (m) 偏心距 e1 = 0.198(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.198 <= 0.250*1.466 = 0.367(m)截面上压应力: 面坡=292.171 背坡=30.749(kPa)压应力验算满足: 计算值= 292.171 <= 1100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -23.682 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 236.701(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.821挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.466(m2)材料抗压极限强度Ra = 700.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.930计算强度时:强度验算满足: 计算值= 236.701 <= 364.583(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 236.701 <= 339.144(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 = 78.163(kN),滑移力 = 43.766(kN)。
挡土墙计算 验算
挡土墙计算验算一、挡土墙的类型及作用挡土墙的类型多种多样,常见的有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等。
不同类型的挡土墙在结构形式和受力特点上有所差异,但它们的共同作用都是抵抗土体的侧向压力,维持土体的稳定。
重力式挡土墙依靠自身的重力来抵抗土体压力,通常由块石、混凝土或毛石混凝土等材料砌筑而成。
悬臂式挡土墙由立壁和底板组成,通过悬臂结构承受土体压力。
扶壁式挡土墙则是在悬臂式挡土墙的基础上增设了扶壁,以增强其稳定性。
二、挡土墙计算的基本原理挡土墙计算的主要目的是确定墙体所承受的土压力大小和分布,以及墙体自身的稳定性和强度是否满足要求。
土压力的计算是挡土墙设计的关键,常用的土压力理论有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论假定挡土墙后的填土是无粘性土,墙体与填土之间的摩擦角为定值。
该理论考虑了填土的坡面形状、墙背倾斜程度以及墙背与填土之间的摩擦等因素,计算结果较为接近实际情况。
朗肯土压力理论则假定填土为半无限弹性体,墙背垂直光滑,填土表面水平。
虽然该理论的假设条件较为理想化,但在某些情况下计算简便,仍被广泛应用。
三、土压力的计算1、静止土压力当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
静止土压力的大小可以通过土的侧压力系数来计算。
2、主动土压力当挡土墙向离开土体的方向移动,土体达到主动极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。
主动土压力通常小于静止土压力。
3、被动土压力当挡土墙向土体方向移动,土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
被动土压力远远大于主动土压力和静止土压力。
在实际工程中,需要根据挡土墙的位移情况和土体条件,选择合适的土压力计算方法。
四、挡土墙稳定性验算1、抗滑移稳定性验算挡土墙在土压力作用下,可能会沿基底发生滑移。
抗滑移稳定性验算的目的是确保挡土墙在水平方向上的摩擦力能够抵抗土压力产生的水平推力。
2、抗倾覆稳定性验算挡土墙还可能绕墙趾发生倾覆。
理正挡土墙设计计算实例
理正挡土墙设计计算实例范本一:理正挡土墙设计计算实例1. 简介本旨在提供一种理正挡土墙设计计算的实例。
挡土墙是一种用于防止土方滑坡和土体崩塌的结构物,具有广泛的应用。
设计计算过程需要考虑土体力学、结构力学等方面的知识,并结合实际工程条件进行分析和计算。
2. 土壤参数测定挡土墙的设计计算首先需要确定土壤参数,如土壤的重度、摩擦角、内磨擦角等。
这些参数可以通过室内试验、野外勘探,或者参考相关文献得到。
根据实际情况确定土壤参数及其变化范围,以便进行设计计算。
3. 挡土墙结构形式选择根据具体工程条件和挡土墙的用途,选择合适的挡土墙结构形式。
常见的挡土墙结构形式包括重力挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、土工格栅挡土墙等。
根据工程要求进行合理选择,确保结构的稳定性和经济性。
4. 稳定性分析进行挡土墙的稳定性分析,包括平衡状态分析和破坏状态分析。
平衡状态分析考虑挡土墙在工作状态下的各种力与力矩之间的平衡关系,确定墙体的稳定性。
破坏状态分析考虑挡土墙在极限荷载下的破坏形式,确定墙体的破坏机制和承载力。
5. 结构计算进行挡土墙的结构计算,计算墙体的各种受力情况,包括正向土压力、水平承载力、抗滑力等。
根据土壤参数和结构参数进行计算,得到挡土墙的受力状态和变形情况。
6. 墙体抗倾覆稳定性分析进行挡土墙的抗倾覆稳定性分析,考虑土压力、自重力、地震力等因素对挡土墙的倾覆稳定性的影响。
计算墙体倾覆力矩和反抗倾覆力矩,判断挡土墙的稳定性。
7. 其他考虑因素在设计计算过程中,还需考虑其他因素的影响,如地下水位、雨水渗透、环境因素等。
根据具体情况进行合理的设计计算。
8. 结论通过上述设计计算过程,可以得到挡土墙的各种受力情况和稳定性分析结果。
根据这些结果进行结构设计和施工,确保挡土墙在使用过程中的稳定性和安全性。
附件:本所涉及的附件如下:1. 挡土墙设计计算表格2. 土壤参数测定报告样本3. 挡土墙结构形式选择参考资料法律名词及注释:1. 挡土墙:用于防止土方滑坡和土体崩塌的结构物。
挡土墙设计理正验算
重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:重力式挡土墙 2计算时间:2015-06-05 13:51:05 星期五------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.000(m)墙顶宽: 1.340(m)面坡倾斜坡度: 1:0.200背坡倾斜坡度: 1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.250(m)墙趾台阶h1: 0.600(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.500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系数醩: 0.0020挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 40.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(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: 500.000(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: 0.400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: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)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: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 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 6.558(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.512(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 29.512(度)Ea=118.059(kN) Ex=112.595(kN) Ey=35.501(kN) 作用点高度 Zy=2.299(m) 墙身截面积 = 12.568(m2) 重量 = 289.073 (kN)(一) 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)Wn = 283.460(kN) En = 56.893(kN) Wt = 56.692(kN) Et = 103.446(kN) 滑移力= 46.754(kN) 抗滑力= 136.141(kN)滑移验算满足: Kc = 2.912 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 108.502(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 112.595(kN) 抗滑力= 169.293(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.504 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.774 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 196.025(kN-m) 抗倾覆力矩= 611.957(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.122 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 313.350(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 = 324.574(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=415.932(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e = 0.114(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.281(m)基底压应力: 趾部=144.739 踵部=87.931(kPa)最大应力与最小应力之比 = 144.739 / 87.931 = 1.646作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.114 <= 0.167*2.790 = 0.465(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=144.739 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=87.931 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=116.335 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 11.790(m2) 重量 = 271.170 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.769 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 306.671(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=382.631(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.248(m)截面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e1 = 0.147(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.147 <= 0.250*2.790 = 0.697(m)截面上压应力: 面坡=144.739 背坡=75.097(kPa)压应力验算满足: 计算值= 144.739 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -14.602 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 306.671(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.968挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.790(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.988计算强度时:强度验算满足: 计算值= 306.671 <= 1869.915(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 306.671 <= 1848.306(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 30.268(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 30.268(度)Ea=83.321(kN) Ex=79.465(kN) Ey=25.055(kN) 作用点高度 Zy=1.877(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 10.152(m2) 重量 = 233.496 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.454 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.420 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.877 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 258.551(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=251.054(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.971(m)截面宽度 B = 2.420 (m) 偏心距 e1 = 0.239(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.239 <= 0.250*2.420 = 0.605(m)截面上压应力: 面坡=170.148 背坡=43.531(kPa)压应力验算满足: 计算值= 170.148 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.583 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 258.551(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.895挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.420(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.985计算强度时:强度验算满足: 计算值= 258.551 <= 1500.558(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 258.551 <= 1478.246(kN)=====================================================================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 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 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 6.558(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.512(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 29.512(度)Ea=118.059(kN) Ex=112.595(kN) Ey=35.501(kN) 作用点高度 Zy=2.299(m) 墙身截面积 = 12.568(m2) 重量 = 289.073 (kN)(一) 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)Wn = 283.460(kN) En = 56.893(kN) Wt = 56.692(kN) Et = 103.446(kN) 滑移力= 46.754(kN) 抗滑力= 136.141(kN)滑移验算满足: Kc = 2.912 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 108.502(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 112.595(kN) 抗滑力= 169.293(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.504 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.774 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 196.025(kN-m) 抗倾覆力矩= 611.957(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.122 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 313.350(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 = 324.574(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=415.932(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e = 0.114(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.281(m)基底压应力: 趾部=144.739 踵部=87.931(kPa)最大应力与最小应力之比 = 144.739 / 87.931 = 1.646作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.114 <= 0.167*2.790 = 0.465(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=144.739 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=87.931 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=116.335 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 11.790(m2) 重量 = 271.170 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.769 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 306.671(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=382.631(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.248(m)截面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e1 = 0.147(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.147 <= 0.250*2.790 = 0.697(m)截面上压应力: 面坡=144.739 背坡=75.097(kPa)压应力验算满足: 计算值= 144.739 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -14.602 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 306.671(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.968挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.790(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.988计算强度时:强度验算满足: 计算值= 306.671 <= 1869.915(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 306.671 <= 1848.306(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 30.268(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 30.268(度)Ea=83.321(kN) Ex=79.465(kN) Ey=25.055(kN) 作用点高度 Zy=1.877(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 10.152(m2) 重量 = 233.496 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.454 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.420 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.877 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 258.551(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=251.054(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.971(m)截面宽度 B = 2.420 (m) 偏心距 e1 = 0.239(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.239 <= 0.250*2.420 = 0.605(m)截面上压应力: 面坡=170.148 背坡=43.531(kPa)压应力验算满足: 计算值= 170.148 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.583 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 258.551(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.895挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.420(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.985计算强度时:强度验算满足: 计算值= 258.551 <= 1500.558(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 258.551 <= 1478.246(kN)=====================================================================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 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 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 6.558(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.512(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 29.512(度)Ea=118.059(kN) Ex=112.595(kN) Ey=35.501(kN) 作用点高度 Zy=2.299(m) 墙身截面积 = 12.568(m2) 重量 = 289.073 (kN)(一) 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)Wn = 283.460(kN) En = 56.893(kN) Wt = 56.692(kN) Et = 103.446(kN) 滑移力= 46.754(kN) 抗滑力= 136.141(kN)滑移验算满足: Kc = 2.912 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 108.502(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 112.595(kN) 抗滑力= 169.293(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.504 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.774 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 196.025(kN-m) 抗倾覆力矩= 611.957(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.122 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 313.350(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 = 324.574(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=415.932(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e = 0.114(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.281(m)基底压应力: 趾部=144.739 踵部=87.931(kPa)最大应力与最小应力之比 = 144.739 / 87.931 = 1.646作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.114 <= 0.167*2.790 = 0.465(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=144.739 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=87.931 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=116.335 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 11.790(m2) 重量 = 271.170 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.769 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.790 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.741 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 306.671(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=382.631(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.248(m)截面宽度 B = 2.790 (m) 偏心距 e1 = 0.147(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.147 <= 0.250*2.790 = 0.697(m)截面上压应力: 面坡=144.739 背坡=75.097(kPa)压应力验算满足: 计算值= 144.739 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -14.602 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 306.671(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.968挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.790(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.988计算强度时:强度验算满足: 计算值= 306.671 <= 1869.915(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 306.671 <= 1848.306(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 5.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 30.268(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 30.268(度)Ea=83.321(kN) Ex=79.465(kN) Ey=25.055(kN) 作用点高度 Zy=1.877(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 10.152(m2) 重量 = 233.496 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.454 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.420 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.877 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 258.551(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=251.054(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.971(m)截面宽度 B = 2.420 (m) 偏心距 e1 = 0.239(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.239 <= 0.250*2.420 = 0.605(m)截面上压应力: 面坡=170.148 背坡=43.531(kPa)压应力验算满足: 计算值= 170.148 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -20.583 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数?0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 258.551(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.895挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.420(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.985计算强度时:强度验算满足: 计算值= 258.551 <= 1500.558(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 258.551 <= 1478.246(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 = 136.141(kN),滑移力 = 46.754(kN)。
理正挡土墙设计计算实例
理正挡土墙设计计算实例摘要:北京理正软件设计研究所编制的挡土墙计算软件深受广大设计人员的喜爱。
该款软件数据界面直观、操作方便,计算过程中为设计人员节省了大量的工作时间,本文借助工程实例向大家介绍一下该款软件的使用方法。
关键词:理正、悬臂式挡墙、稳定正文:挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
北京理正软件设计研究所编制的挡土墙计算软件深受广大设计人员的喜爱。
该款软件数据界面直观、操作方便,具有以下几点有点:包括13种类型挡土墙;参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准,适应各个行业的要求;适用的地区广;挡土墙基础的形式种类多;该软件依据库仑土压力理论,采用优化的数值扫描法,对不同的边界条件,均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。
避免公式方法对边界条件有限值的弊病。
尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算,过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等,在理论上均有不合理的一面。
本软件综合考虑分析上、下墙的土压力,接力运行,得到合理的上、下墙的土压力。
保证后续计算结果的合理性;除土压力外,还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响;计算内容完善——土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及墙身强度的验算等一起呵成,且可以生成图文并茂的计算书。
综合以上优点,设计人员在计算过程中采用该软件,可以节省大量的计算时间,降低工作强度。
在实际工程设计计算中,确定挡土墙的计算类型,根据理正挡土墙软件的操作流程进行计算,能很快的得到计算结果。
工程实例:1、项目背景G104是国家级干线公路之一,是北京连接天津、河北、江苏、安徽、浙江和福建省福州市的一条重要国道干线,总长约2420km。
G104天津段是天津西部一条重要的南北向通道。
G104改建工程(津霸公路—静霸公路段)位于天津市西青区,本工程与津晋高速相交的点位采用了下穿地道的形式,为了满足5米净空的要求,保护津晋高速两侧的承台,辅道与非机动车道相交的位置需要修筑挡土墙,挡墙高度小于5米,结合场地情况,拟定修建混凝土悬臂式挡土墙。
理正挡土墙设计软件应用实例(11月)教学内容
理正挡土墙设计软件应用实例(11月)理正软件在挡土墙设计中的应用【摘要】:本文以四川省旺苍县防洪堤项目为例,主要介绍理正软件在计算挡土墙土压力、验算稳定性等过程中的应用。
【关键词】:理正软件;挡土墙计算。
1、确定挡土墙型式为衡重式挡土墙。
2、挡土墙尺寸拟定:首先根据河流的设计洪水位线和相关的水文资料,确定防洪堤堤顶高程;然后依据计算的冲刷深度确定挡土墙底部从地面以下的最小埋深;根据堤顶高程(挡土墙顶高)和最小埋深初步拟定挡土墙高度H。
查《挡土墙设计实用手册》可知,挡土墙上墙高一般取0.45~0.55H,台宽一般取0.25~0.3H,上墙背坡斜率坡度一般取1:0.25~1:0.3,下墙背坡斜率坡度一般取-1:0.2~-1:0.4,墙底倾角一般取5°~10°,即坡率为1:5~1:20,挡墙面坡坡度根据功能使用要求,一般取0(直立)或为较大坡度。
本项目以10m高挡土墙为例,具体尺寸选取如下:3、参数选取:(1)安全系数:安全系数的选取如下,其中基底偏心距容许值为:1/6×B=1.13,截面偏心距容许值与抗震截面偏心距容许值均为:1/4×B=1.69(其中B表示墙底宽度)。
其他安全系数的选取均于《挡土墙设计实用手册》查取:(2)计算参数选取:其中墙后填土为碎石渣,内摩擦角为40°,粘聚力为0kPa,容重为19KN/m ³,墙背与墙后填土摩擦角一般取墙后填土内摩擦角的1/2;地基土为卵石土,容重为1819KN/m³,内摩擦角为35°,摩擦系数为0.4;地基承载力按工程设计标准取值,本项目取500 kPa,墙底为碎石垫层,摩擦系数取0.5。
墙身采用C20块石混凝土,容重为23KN/m³,容许压应力、容许剪应力和容许拉应力查《混凝土结构设计规范(GB 50010_2002)》可知:4、附加外力与坡线土柱:(1)确定坡面段数,即挡土墙后方结构设计线以及形成构造物后的地面线形成的坡线;(2)车辆荷载换算土柱:①计算路基宽度内可并排车的列数,本项目路基面总宽3.5m,根据《公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)》中车辆布置尺寸,轮距为1.8m,车宽2.5m,路面上仅可通行1列此种车辆;②计算每个车轮的位置:土楔体的宽度为3m,布置宽度范围内的车轮及轮重表:轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)01 0.5 0.3 15 1502 2.3 0.3 15 1503 0.5 0.6 60 6004 2.3 0.6 60 6005 0.5 0.6 60 6006 2.3 0.6 60 6007 0.5 0.6 70 7008 2.3 0.6 70 7009 0.5 0.6 70 7010 2.3 0.6 70 70③计算作用在路基上的车体的总重力:荷载值SG=825kN④计算布置长度:B=13+H*tan30°=18.77(m)(H为挡墙高度)⑤计算换算土柱的高度:h=825÷(3×18.77×18)=0.814(m)5、挡土墙计算:对挡土墙进行各组合最不利结果的验算:(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力 = 697.250(kN),滑移力 = 212.246(kN)。
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第一章挡土墙设计与验算(理正软件电算)原始条件(K72+080) 墙身尺寸墙身高: 9.000(m)墙顶宽: 1.250(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.600(m)墙趾台阶h1: 0.900(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1物理参数圬工砌体容重: 25.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.500墙身砌体容许压应力: 1200.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 90.000(kPa)墙身砌体容许拉应力: 90.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 140.000(kPa)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 43.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 20.000(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值: 700.000(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: 0.600地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 23.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 6.470 4.310 02 13.000 0.000 1第1个: 距离0.500(m),宽度5.500(m),高度1.050(m)坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 0.123(度)填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)墙顶标高: 0.000(m)===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 9.352(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 35.575(度)Ea=122.083(kN) Ex=121.422(kN) Ey=12.684(kN) 作用点高度 Zy=3.122(m) 墙身截面积 = 12.116(m2) 重量 = 302.899 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.600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 = 297.017(kN) En = 36.251(kN) Wt = 59.403(kN) Et = 116.576(kN) 滑移力= 57.173(kN) 抗滑力= 199.961(kN)滑移验算满足: Kc = 3.497 > 1.300地基土层水平向: 滑移力= 121.422(kN) 抗滑力= 160.585(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.323 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.233 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.543 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.770 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 336.339(kN-m) 抗倾覆力矩= 708.567(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.107 > 1.500(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 = 333.268(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=372.228(kN-m)基础底面宽度 B = 1.797 (m) 偏心距 e = -0.219(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.117(m)基底压应力: 趾部=50.145 踵部=320.813(kPa)最大应力与最小应力之比 = 320.813 / 50.145 = 6.398作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.219 <= 0.200*1.797 = 0.359(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=50.145 <= 840.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=320.813 <= 910.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=185.479 <= 700.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 11.790(m2) 重量 = 294.750 (kN) 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.261 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.543 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.770 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 307.434(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=362.417(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.179(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = -0.254(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.254 <= 0.250*1.850 = 0.462(m)截面上压应力: 面坡=29.369 背坡=302.993(kPa)压应力验算满足: 计算值= 302.993 <= 1200.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -0.839 <= 90.000(kPa)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为 8.100(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 35.241(度)Ea=91.583(kN) Ex=91.088(kN) Ey=9.515(kN) 作用点高度 Zy=2.705(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 10.125(m2) 重量 = 253.125 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.638 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.926 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.705 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 262.640(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=186.432(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.710(m)截面宽度 B = 1.250 (m) 偏心距 e1 = -0.085(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.085 <= 0.250*1.250 = 0.313(m)截面上压应力: 面坡=124.551 背坡=295.674(kPa)压应力验算满足: 计算值= 295.674 <= 1200.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -11.175 <= 90.000(kPa)=================================================各组合最不利结果(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力 = 199.961(kN),滑移力 = 57.173(kN)。
滑移验算满足: Kc = 3.497 > 1.300安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力 = 160.585(kN),滑移力 = 121.422(kN)。
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.323 > 1.300(二) 倾覆验算安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗倾覆力矩 = 708.567(kN-M),倾覆力矩 = 336.339(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 2.107 > 1.500(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=0.219 <= 0.200*1.797 = 0.359(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=50.145 <= 840.000(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=320.813 <= 910.000(kPa)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=185.479 <= 700.000(kPa)(四) 基础验算不做强度计算。
(五)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(一般情况)截面上偏心距验算满足: e1= -0.254 <= 0.250*1.850 = 0.462(m)压应力验算最不利为:组合1(一般情况)压应力验算满足: 计算值= 302.993 <= 1200.000(kPa)拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 140.000(kPa)剪应力验算最不利为:组合1(一般情况)剪应力验算满足: 计算值= -0.839 <= 90.000(kPa)(六) 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(一般情况)截面上偏心距验算满足: e1= -0.085 <= 0.250*1.250 = 0.313(m)压应力验算最不利为:组合1(一般情况)压应力验算满足: 计算值= 295.674 <= 1200.000(kPa)拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 140.000(kPa)剪应力验算最不利为:组合1(一般情况)剪应力验算满足: 计算值= -11.175 <= 90.000(kPa)故,此处(K72+080)挡墙设置符合规范要求。