锦江上游护岸计算书(重力式挡土墙型式)
重力式挡土墙设计计算书

重力式挡土墙设计计算书一、工程概况本次设计的重力式挡土墙位于_____地段,主要用于支撑土体,防止土体坍塌,保障道路或建筑物的安全。
挡土墙高度为_____m,墙顶宽度为_____m,墙底宽度为_____m,墙面坡度为 1:_____,墙背坡度为 1:_____。
挡土墙所承受的土压力主要来自于墙后填土,填土的物理力学性质如下:填土重度:γ =______kN/m³内摩擦角:φ =______°粘聚力:c =______kPa二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)4、相关工程地质勘察报告三、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论,主动土压力系数 Ka 为:Ka =tan²(45° φ/2)= tan²(45°______/2)=______2、土压力分布土压力强度按三角形分布,墙顶处土压力强度为零,墙底处土压力强度为:σa =γhKa=______×______×______=______kPa3、土压力合力土压力合力 Ea 为:Ea =05×γh²Ka= 05×______×______²×______=______kN合力作用点距离墙底的高度为:hE = h/3=______/3=______m四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算挡土墙的抗滑移稳定性按下式验算:Ks =(μ∑W + Ean) / Eax其中,μ为基底摩擦系数,取______;∑W 为挡土墙自重,包括墙身自重和基础自重,计算如下:墙身自重:G1 =γ1×V1=γ1×05×(b + b1)×h=______×05×(______ +______)×______=______kN基础自重:G2 =γ2×V2=γ2×b2×h2=______×______×______=______kN则∑W = G1 + G2 =______kNEan =Eacos(δ α)=______×cos(______ ______)=______kNEax =Easin(δ α)=______×sin(______ ______)=______kN代入计算得:Ks =(______×______ +______) /______=______为保证挡土墙的抗滑移稳定性,Ks 应大于或等于 13,经计算满足要求。
重力式挡土墙计算书

计算项目:重力式挡土墙2m原始条件:墙身尺寸:墙身高:2. OOO(m)墙顶宽:0. 800 (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bl: 0. 300(m) 墙趾台阶hl: 0. 500(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:行工砌体容重:24. 000(kN∕m3)垮工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0∙ 700墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力:110. 000(kPa) 墙身砌体容许拉应力:150. 000 (kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力:280. 000(kPa)场地环境:浸水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. 500(kN∕m3)墙背与墙后填土摩擦角:15. 000(度) 地基土容重:25.200(kN∕m3)修正后地基承载力特征值:300. 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:LOOO 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)墙后填土浮容重:9. 000(kN∕m3)地基浮力系数:0.700 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1 5.000 0.000 1第 1 个:距离0. 000 (m),宽度5. 000 (m),高度0. 250 (m)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:30. 000(度)墙顶标高:0. 000 (m)挡墙内侧常年水位标高:0.000(m)挡墙外侧常年水位标高:0.000 (m)第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为2. 21(Km)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:38. 937(度)Ea=7. 109 (kN) Ex=7. 108 (kN) Ey=O. 120 (kN)作用点高度Zy=O. 862 (m) 墙身截面积=1.865 (m2)重量=44. 766 (kN)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:20.00 -9. 50 -0. 49 -1.33墙背坡侧:-24.41 6.10 0. 43 -1.47墙底面: 3. 09 15.43 -0. 27 -2. 11 (-*)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=11.310 (度)Wn = 32. 093 (kN) En = 1.771 (kN) Wt = 6. 419 (kN) Et = 8. 244 (kN)滑移力=1.825 (kN)抗滑力=10. 159 (kN)滑移验算满足:Kc = 5. 566 > 1.300地基土层水平向:滑移力=8. 431 (kN)抗滑力=23. 762(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2 = 2.818 > 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 = 1.263 (m)相对于墙趾点,EX的力臂Zy = 0. 652 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=33. 564 (kN-m)抗倾覆力矩=55. 624 (kN-m)倾覆验算满足:KO = 1.657 > 1.600(H)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=33. 864(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=22.060(kN-m)基础底面宽度 B = 1.068 Gn)偏心距 e = ∣-0. 117∣(m) = 0. 117(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0. 651 (m)基底压应力:趾部=10. 826踵部=52. 568 (kPa)最大应力与最小应力之比=52. 568 / 10. 826 = 4. 856作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0. 117 <= 0. 250*1.068=0. 267(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=10. 826 <= 360. 000 (kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=52. 568 <= 390. 000 (kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=31. 697 <= 300. 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:20.00 -9.50 -0.49 -1.33墙背坡侧:-20.00 5.00 0.47 -1.33验算截面以上,墙身截面积=1.750 (m2)重量=42. 000 (kN) 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0. 887 (m) 相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.263 (m) 相对于验算截面外边缘,EX的力臂Zy = 0. 652 (In)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=46. 620(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=29.342(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0. 629(m)截面宽度 B = 1. 100 (m)偏心距el = 1-0. 079 (m) = 0. 079(m)截面上偏心距验算满足:CI= -0. 079 <= 0. 300*1. 100 = 0. 330(m)截面上压应力:面坡=24. 032背坡=60. 732 (kPa)压应力验算满足:计算值=60. 732 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-10. 491 <= 110.000(kPa)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为1.5OoGn)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角:38. 937(度)Ea=3. 804 (kN) Ex=3. 803 (kN) Ey=O. 064 (kN)作用点高度Zy=O. 608 (m)[强度验算]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) 丫分力(kN) Xc (m) Yc (m)墙面坡侧:11.25 -2.81 -0. 25 -1.00墙背坡侧:-11.25 2.81 0. 55 -1.00验算截面以上,墙身截面积二 1.200 (m2) 重量=28. 800 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 0. 587 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 0. 952 (m)相对于验算截面外边缘,EX的力臂Zy = 0. 608 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=28.864(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=12.419(k2m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0. 430(m)截面宽度 B = 0. 800 (m)偏心距el = ∣-0. 030 (m) = 0. 030(m)截面上偏心距验算满足:el= -0. 030 <= 0. 300*0. 800 = 0. 240(m)截面上压应力:面坡=27. 890背坡=44. 270 (kPa)压应力验算满足:计算值=44. 270 <= 2100. OOO (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-9. 678 <= 110. OOO (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=10. 159(kN),滑移力=1.825(kN) O 滑移验算满足:Kc = 5. 566 > 1,300安全系数最不利为:组合1(一般情况)抗滑力=23. 762(kN),滑移力=8. 431 (kN) 0地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2 = 2.818 > 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=55.624(kN-M),倾覆力矩=33. 564(kN-m)o倾覆验算满足:KO = 1.657 > 1.600(H)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. 117 <= 0. 250*1.068:0. 267(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=10. 826 <= 360. 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=52. 568 <= 390. 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=31. 697 <= 300. 000(kPa)(四)基础验算不做强度计算。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本资料:1.依据规范及参考书目:《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007),以下简称《规范》《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077-1997)《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社)2.断面尺寸参数:墙顶宽度B1 = 0.50m,前趾宽度B2 = 0.30m,后踵宽度B3 = 0.30m墙身高度H = 5.00m,墙上直段高H1 = 0.50m,墙趾高H2 = 0.50m 墙踵高H3 = 0.50m,墙背坡比= 1 : 0.500,墙面坡比= 1 : 0.000 3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为4级,荷载组合为基本组合。
抗震类型:非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角φ= 32.00度,水下回填土内摩擦角φ' = 28.00度墙背与填土摩擦角δ= 15.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2,墙底与地基间摩擦系数f = 0.40基础为非岩石地基。
填土面与水平面夹角β= 0.00度,回填土顶面均布荷载q = 20.00kN/m墙前基础埋置深度H4 = 0.50m。
地下水位距墙底高h1 = 0.00m,墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m回填土湿容重γ1 = 18.00kN/m3,回填土浮容重γ2 = 10.00kN/m3墙身材料容重γ3 = 24.00kN/m3,底板材料容重γ4 = 24.00kN/m3墙身材料容许压应力[R a] = 500.00 kPa,墙身材料容许剪应力[R j] = 110.00 kPa墙身材料容许拉应力[R l] = 150.00 kPa,地基允许承载力[ζo] = 140.00 kPa 三、计算过程:1.计算公式:库伦主动土压力计算公式如下:E =0.5×γ×H2×K aE x=E×cos(ε+δ)E y=E×sin(ε+δ)K a=cos2(φ-ε)/cos2ε/cos(ε+δ)/{1+[sin(φ+δ)sin(φ-β)/cos(ε+δ)/cos(ε-β)]0.5}2(《规范》式A.0.1-2)式中:E为作用于墙背的主动土压力,作用点为距墙底1/3高处,方向与水平面成(ε+δ)夹角K a为主动土压力系数ε为墙背与铅直面的夹角,ε=26.57度程序算得主动土压力系数K a = 0.5342.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书
1、挡土墙的基本参数
挡土墙的长度{L}:50m
挡土墙的高度{H}:5.5m
挡土墙底部圆角半径{R}:2.5m
墙体材料:砂石混合土
墙体的水平受力系数{Ks:1.2}
墙体的垂直受力系数{Kv:1.5}
挡墙的抗拉强度{σs:3.0}
挡墙的抗压强度{σv:6.0}
2、挡土墙斜面稳定性分析
设砂石混合土斜面的弧度α等于25度,有:斜面抗滑系数Ks=tanαcosα=0.44
挡土墙自重又称为内力,有:
内力P=0.6Hγ=33.0KN
挡土墙斜面上的地力有:
地力Pz=KsHγ=22.2KN
挡土墙的抗力有:
抗力P’=KvHσv=99.0KN
挡土墙斜面稳定性分析,有:
P/Pz=33.0/22.2=1.49>1;P/P’=33.0/99.0=0.33<1
说明该重力式挡土墙符合稳定的要求。
3、挡土墙的强度计算
挡土墙顶部的竖向受力有:
竖向受力F=0.5H2γ=58.5KN
挡土墙底部的水平受力有:
水平受力F=KsLHγ=88.2KN
挡土墙自重、竖向受力及水平受力的最大值均小于墙体的抗力(99.0KN),故该挡土墙的强度设计符合要求。
重力式挡土墙课程设计计算书
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重力式挡土墙课程设计计算书文档一:正式风格1.引言本文档旨在对重力式挡土墙的课程设计进行详细计算和说明。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵御土壤的压力。
本设计计算书将涵盖以下章节:基本假设、设计参数、土壤力计算、墙体稳定性计算、横向稳定性计算、挡土墙尺寸设计等。
2.基本假设在设计过程中,我们做出以下基本假设:(1) 挡土墙为直立完美墙体(2) 挡土墙和土壤之间的摩擦系数为常数(3) 土壤为均质土,不考虑不均质土层(4) 土壤重力方向与挡土墙平行(5) 不考虑水压、温度变化对挡土墙的影响(6) 不考虑地震力对挡土墙的影响3.设计参数设计参数包括挡土墙高度、挡土墙顶部宽度、挡土墙底部宽度、挡土墙墙体倾斜角度、土壤的重度和摩擦系数。
我们将根据具体工程要求来确定这些参数。
4.土壤力计算土壤对挡土墙的作用力包括土壤的垂直力和水平力。
我们将进行土壤的垂直力和水平力计算,并考虑到土壤的摩擦力。
5.墙体稳定性计算墙体稳定性计算是判断挡土墙稳定性的重要步骤。
我们将进行墙体的倾覆和滑动稳定性计算,并根据其计算结果来确定挡土墙的稳定性。
6.横向稳定性计算横向稳定性计算用于判断挡土墙在横向方向的稳定性。
我们将进行横向稳定性计算,并对挡土墙的稳定性进行评估。
7.挡土墙尺寸设计根据前面的计算结果和设计参数,我们将进行挡土墙的尺寸设计。
挡土墙的高度、宽度等参数将根据安全性和经济性来确定。
8.结论根据以上计算和设计,我们得出了重力式挡土墙的尺寸和稳定性评估。
我们相信这些结果可以为实际工程提供指导和参考。
附件:本文档涉及的附件包括设计图纸、施工计划等。
法律名词及注释:1. 重力式挡土墙:一种利用挡土墙本身的重量来抵抗土壤压力的土木工程结构。
2. 均质土:指土壤中成分均匀,没有层状或差异性的土壤。
3. 摩擦系数:指挡土墙和土壤之间的摩擦力与法向力之间的比值,用来描述土壤的粘滞性和黏着性。
文档二:简洁风格1.简介本文档是重力式挡土墙课程设计计算书。
(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书

(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1 路基设计挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙,加筋挡土墙。
锚定式挡土墙,薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
1.1 挡土墙设计资料1.浆砌片石重力式路堤墙,填土边坡1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.151:0.35。
2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II 级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。
3.墙背填土容重γ=17.8kN /m 3,计算内摩擦角Φ=42°,填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2=21°。
4.地基为砂类土,容许承载力[σ]=810kPa ,基底摩擦系数μ=0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体a γ=22kN/m 3,砌体容许压应力为[]600=a σkPa ,容许剪应力[τ]=100kPa ,容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。
1.2 确定计算参数设计挡墙高度H =4m ,墙上填土高度a =2m ,填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。
填土内摩擦角:042=φ,填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ;墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α。
墙背填土容重17.8kN/m 3,地基土容重:17.7kN/m 3。
挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸1.3 车辆荷载换算1.3.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度(1)假定破裂面交于荷载内侧不计车辆荷载作用00=h ;计算棱体参数0A 、0B :18)42(21)(21))(2(212200=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ;715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ则:︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B :mbH a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ,所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于控制土壤的侧向运动,以确保结构的稳定性和安全性。
在设计重力式挡土墙时,需要考虑土壤的性质、墙体的几何形状、荷载情况以及墙体材料的强度等因素。
本文将重点介绍重力式挡土墙的计算方法和设计要点,以便工程师和建筑师能够有效地设计和施工这种结构。
首先,设计重力式挡土墙时,需要确定土壤的性质和力学参数。
常见的土壤参数包括土壤的内摩擦角、土壤的内聚力、土壤的重度和土壤的抗剪强度等。
这些参数对于计算挡土墙的稳定性和安全性至关重要,可以通过现场勘测和实验室试验来确定。
其次,需要确定挡土墙的几何形状。
通常,挡土墙的形状可分为直墙形和斜墙形,根据不同的建筑要求和土壤情况进行选择。
直墙形适用于较稳定的土壤,而斜墙形适用于较松散的土壤。
然后,需要确定挡土墙所承受的荷载情况,包括土壤的侧压力、附加荷载和水压力等。
土壤的侧压力可通过土压力理论来计算,附加荷载包括人工荷载、车辆荷载等,水压力则与地下水位和土壤渗透性有关。
接下来,需要进行挡土墙的稳定性分析和计算。
稳定性分析是指确定挡土墙在荷载作用下是否足够稳定的过程。
常见的稳定性分析方法包括平衡法、强度法和位移法等。
平衡法是最常用的计算方法,它通过比较土壤的侧压力和墙体的抗倾覆力来判断墙体的稳定性。
强度法是通过比较土壤的强度和墙体的抗滑移强度来判断墙体的稳定性。
位移法则通过比较土壤的变形和墙体的抵抗变形能力来判断墙体的稳定性。
最后,根据挡土墙的尺寸和土壤参数,可以进行几何尺寸的优化。
挡土墙的几何尺寸包括墙体的高度、墙顶的厚度和墙底的宽度等。
通过综合考虑挡土墙的稳定性、经济性和施工可行性,可以确定最佳的几何尺寸。
总之,重力式挡土墙的设计和计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
只有在充分了解土壤性质、墙体几何形状和荷载情况的基础上,才能设计出合理、稳定和安全的挡土墙结构。
因此,在进行重力式挡土墙的设计和计算时,工程师和建筑师应严格遵循相关的规范和标准,确保挡土墙的稳定性和安全性。
重力式挡土墙计算书

重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:重力式挡土墙 1计算时间:2016-05-20 10:51:50 星期五------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 4.500(m)墙顶宽: 1.500(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: 1.000(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.100:1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: 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)修正后地基承载力特征值: 200.000(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: 0.500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1 17.280 9.430 1第1个: 定位距离0.000(m) 公路-II级坡面起始距离: 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4.705(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 7.360(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 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3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 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 0.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 0.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 0.00007 6.700 0.600 70.000 70.00008 8.500 0.600 70.000 0.00009 6.700 0.600 70.000 70.00010 8.500 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=7.360(m) 分布长度L0=17.752(m) 荷载值SG=1375.000(kN)换算土柱高度h0 = 0.554(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=69.544(kN) Ex=69.416(kN) Ey=4.202(kN) 作用点高度Zy=1.661(m) 墙身截面积= 7.565(m2) 重量= 173.998 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500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 = 173.134(kN) En = 11.088(kN) Wt = 17.313(kN) Et = 68.654(kN)滑移力= 51.340(kN) 抗滑力= 92.111(kN)滑移验算满足: Kc = 1.794 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值= 51.414(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 69.416(kN) 抗滑力= 90.989(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.311 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 1.779 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 101.100(kN-m) 抗倾覆力矩= 319.976(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.165 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值= 156.951(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= 184.222(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=218.876(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.059 (m) 偏心距e = -0.159(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.188(m)基底压应力: 趾部=48.119 踵部=130.825(kPa)最大应力与最小应力之比= 130.825 / 48.119 = 2.719作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.159 <= 0.167*2.059 = 0.343(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=48.119 <= 240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=130.825 <= 260.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=89.472 <= 200.000(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= 7.350(m2) 重量= 169.050 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.791 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 173.252(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=212.033(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 1.224(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距e1 = -0.174(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.174 <= 0.250*2.100 = 0.525(m)截面上压应力: 面坡=41.522 背坡=123.479(kPa)压应力验算满足: 计算值= 123.479 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 0.055 <= 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 = 173.252(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.924挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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= 173.252 <= 1344.014(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 173.252 <= 1327.777(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为3.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 5.475(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 11.26903 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 37.53805 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 37.53807 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 43.79509 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 43.795布置宽度B0=5.475(m) 分布长度L0=16.535(m) 荷载值SG=998.935(kN)换算土柱高度h0 = 0.581(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=42.219(kN) Ex=42.142(kN) Ey=2.551(kN) 作用点高度Zy=1.260(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 5.250(m2) 重量= 120.750 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.188 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.815 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.260 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 123.301(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.934(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.770(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距e1 = -0.020(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.020 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=75.644 背坡=88.757(kPa)压应力验算满足: 计算值= 88.757 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -4.785 <= 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 = 123.301(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.998挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(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= 123.301 <= 1036.762(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 123.301 <= 1020.838(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4.705(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 7.360(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 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3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 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 0.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 0.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 0.00007 6.700 0.600 70.000 70.00008 8.500 0.600 70.000 0.00009 6.700 0.600 70.000 70.00010 8.500 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=7.360(m) 分布长度L0=17.752(m) 荷载值SG=1375.000(kN)换算土柱高度h0 = 0.554(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=69.544(kN) Ex=69.416(kN) Ey=4.202(kN) 作用点高度Zy=1.661(m) 墙身截面积= 7.565(m2) 重量= 173.998 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500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 = 173.134(kN) En = 11.088(kN) Wt = 17.313(kN) Et = 68.654(kN)滑移力= 51.340(kN) 抗滑力= 92.111(kN)滑移验算满足: Kc = 1.794 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值= 51.414(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 69.416(kN) 抗滑力= 90.989(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.311 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 1.779 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 101.100(kN-m) 抗倾覆力矩= 319.976(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.165 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值= 156.951(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= 184.222(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=218.876(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.059 (m) 偏心距e = -0.159(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.188(m)基底压应力: 趾部=48.119 踵部=130.825(kPa)最大应力与最小应力之比= 130.825 / 48.119 = 2.719作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.159 <= 0.167*2.059 = 0.343(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=48.119 <= 240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=130.825 <= 260.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=89.472 <= 200.000(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= 7.350(m2) 重量= 169.050 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.791 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 173.252(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=212.033(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 1.224(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距e1 = -0.174(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.174 <= 0.250*2.100 = 0.525(m)截面上压应力: 面坡=41.522 背坡=123.479(kPa)压应力验算满足: 计算值= 123.479 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 0.055 <= 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 = 173.252(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.924挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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= 173.252 <= 1344.014(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 173.252 <= 1327.777(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为3.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 5.475(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 11.26903 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 37.53805 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 37.53807 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 43.79509 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 43.795布置宽度B0=5.475(m) 分布长度L0=16.535(m) 荷载值SG=998.935(kN)换算土柱高度h0 = 0.581(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=42.219(kN) Ex=42.142(kN) Ey=2.551(kN) 作用点高度Zy=1.260(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 5.250(m2) 重量= 120.750 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.188 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.815 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.260 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 123.301(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.934(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.770(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距e1 = -0.020(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.020 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=75.644 背坡=88.757(kPa)压应力验算满足: 计算值= 88.757 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -4.785 <= 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 = 123.301(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.998挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(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= 123.301 <= 1036.762(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 123.301 <= 1020.838(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4.705(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 7.360(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 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3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 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 0.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 0.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 0.00007 6.700 0.600 70.000 70.00008 8.500 0.600 70.000 0.00009 6.700 0.600 70.000 70.00010 8.500 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=7.360(m) 分布长度L0=17.752(m) 荷载值SG=1375.000(kN)换算土柱高度h0 = 0.554(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=69.544(kN) Ex=69.416(kN) Ey=4.202(kN) 作用点高度Zy=1.661(m) 墙身截面积= 7.565(m2) 重量= 173.998 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500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 = 173.134(kN) En = 11.088(kN) Wt = 17.313(kN) Et = 68.654(kN)滑移力= 51.340(kN) 抗滑力= 92.111(kN)滑移验算满足: Kc = 1.794 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值= 51.414(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 69.416(kN) 抗滑力= 90.989(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.311 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 1.779 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 101.100(kN-m) 抗倾覆力矩= 319.976(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.165 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值= 156.951(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= 184.222(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=218.876(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.059 (m) 偏心距e = -0.159(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.188(m)基底压应力: 趾部=48.119 踵部=130.825(kPa)最大应力与最小应力之比= 130.825 / 48.119 = 2.719作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.159 <= 0.167*2.059 = 0.343(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=48.119 <= 240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=130.825 <= 260.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=89.472 <= 200.000(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= 7.350(m2) 重量= 169.050 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.791 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 2.464 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.456 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 173.252(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=212.033(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 1.224(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距e1 = -0.174(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.174 <= 0.250*2.100 = 0.525(m)截面上压应力: 面坡=41.522 背坡=123.479(kPa)压应力验算满足: 计算值= 123.479 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 0.055 <= 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 = 173.252(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.924挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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= 173.252 <= 1344.014(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 173.252 <= 1327.777(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为3.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 42.858(度)公路-II级路基面总宽= 19.686(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7列布置宽度= 5.475(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 11.26903 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 37.53805 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 37.53807 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 43.79509 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 43.795布置宽度B0=5.475(m) 分布长度L0=16.535(m) 荷载值SG=998.935(kN)换算土柱高度h0 = 0.581(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:42.858(度)Ea=42.219(kN) Ex=42.142(kN) Ey=2.551(kN) 作用点高度Zy=1.260(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 5.250(m2) 重量= 120.750 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.188 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 1.815 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.260 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 123.301(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.934(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 0.770(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距e1 = -0.020(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.020 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=75.644 背坡=88.757(kPa)压应力验算满足: 计算值= 88.757 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -4.785 <= 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 = 123.301(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.998挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(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= 123.301 <= 1036.762(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 123.301 <= 1020.838(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= 92.111(kN),滑移力= 51.340(kN)。
重力式挡土墙计算
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重力式挡土墙计算一、设计资料1、挡土墙参数挡土墙类型:重力式挡土墙挡土墙的高度:10.00 m挡土墙的顶宽:2.00 m墙胸倾斜坡度:1:0.25墙背倾斜坡度:1:0.25墙底逆坡坡度:0.25:1墙体材料的容重:24.00 kN/m3墙背面与挡土之间的摩擦角:δ=15 °墙底与基土的摩擦系数:μ=0.60墙身砌体允许压应力:σ=1000.00 kPa墙身砌体允许剪应力:τ=1000.00 kPa 2、土坡及荷载参数坡面线段数:1坡面序号水平长度(m) 竖直长度(m)1 5.00 1.00面荷载距墙体水平距离:0.00 m面荷载分布宽度:4.00 m面荷载值:BP=10.00 kPa3.土层信息:二、计算结果按朗肯土压力理论计算,计算过程如下:1、挡土墙自重计算挡土墙总重:W=1236.80 kN/m挡土墙重力荷载作用位置:Z w=3.67 m土压力总值:E a=651.22 kN/m土压力x方向分量:E x=472.12 kN/m土压力y方向分量:E y=448.55 kN/m土压力x方向作用位置:Z x=6.52 m土压力y方向作用位置:Z y=2.47 m3、抗倾覆稳定验算挡土墙抗倾覆稳定安全系数:1:.250.25:11:.2512000B P=10.010005000K q =WZ w +E y Z x E x Z y=6.41 ≥1.6 抗倾覆稳定验算满足!4、抗滑移稳定验算 挡土墙抗滑移稳定安全系数:K h =(W+Ey)μEx=5.61≥1.3 抗滑移稳定验算满足!5、地基验算 基底合力的偏心距:e 0=B 2 -WZ w +E y Z x -E x Z y W+E y=0.25 m∵e 0<B /6∴基底地基土不出现零应力区,最大应力值:σmax =W+Ey B (1+6e 0B )=271.39 kPa基底压力最小值:σmin =W+Ey B (1-6e 0B)=183.24 kPa6、墙身应力验算 取距离墙顶二分之一墙高处截面进行应力验算 (1) 截面上部挡土墙自重计算 截面上部墙体重:W 1=836.00 kN /m 挡土墙重力荷载作用位置:Z 1w =2.48 m (2) 截面上部主动土压力计算 截面上部土压力总值:E 1a =177.46 kN /m 土压力x 方向分量:E 1x =128.16 kN /m 土压力y 方向分量:E 1y =122.75 kN /m 土压力x 方向作用位置:Z 1x =4.43 m 土压力y 方向作用位置:Z 1y =2.30 m (3) 截面上的合力偏心距e 1=B 12 -W 1Z 1w +E 1y Z 1x -E 1x Z 1yW 1+E 1y =0.06 m(4) 截面上的法向应力验算 σmax =W 1+E 1y B 1 (1+6e 1B 1 )=206.86 kPa≤[σ]=1000.00 kPa 满足要求!σmin =W 1+E 1y B 1 (1-6e 1B 1)=179.22 kPa(5) 截面上的切向应力验算τ1=E 1xB 1=25.80 kPa≤[τ]=1000.00 kPa 满足要求!。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书重力式挡土墙计算书1. 引言本旨在提供一种用于计算重力式挡土墙设计的方法。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,它通过墙体本身的重力来抵抗土壤压力,从而保持边坡的稳定性。
本将介绍挡土墙的基本原理、设计要点以及计算方法。
2. 挡土墙基本原理2.1 挡土墙的作用原理在边坡工程中,挡土墙起着抵抗土壤压力、控制土壤侵蚀并确保边坡稳定的重要作用。
重力式挡土墙通过其自身的重力抵抗土壤的水平推力,从而防止土壤滑动和挤压。
2.2 挡土墙的构成重力式挡土墙通常由挡土墙体、基础、排水系统和保护层等组成。
挡土墙体的设计要充分考虑土壤的力学特性,以确保墙体的稳定性和承载力。
3. 挡土墙设计要点3.1 墙体几何形状挡土墙的几何形状将直接影响其稳定性和承载能力。
常见的挡土墙形状包括梯形、倒梯形和台阶形等。
3.2 墙体材料选择挡土墙的材料选择应考虑墙体的稳定性、耐久性以及施工成本等因素。
常见的挡土墙材料包括混凝土、钢筋混凝土和砌体等。
3.3 墙体排水系统为了防止挡土墙背后的土壤饱和和积水,合理设计的排水系统是必不可少的。
排水系统应包括有效的排水管道和排水层。
4. 挡土墙计算方法4.1 土壤参数的确定挡土墙的设计计算需要准确的土壤参数,包括土壤的重度、内摩擦角、内聚力等。
这些参数可以通过现场勘测和实验室试验来获取。
4.2 挡土墙的稳定性计算挡土墙稳定性是指墙体能够抵抗土壤压力和其他外部力的能力。
稳定性计算主要包括平衡状态的确定、滑动稳定性和翻转稳定性的判断。
4.3 挡土墙的承载力计算挡土墙的承载力计算是指墙体能够承受的最大水平力。
承载力计算应考虑墙体的几何形状、材料强度和土壤的力学特性等因素。
5. 附件本所涉及的附件如下:- 挡土墙设计图纸- 挡土墙实验数据- 挡土墙材料供应商名录6. 法律名词及注释本涉及的法律名词及其注释如下:- 挡土墙:一种土木工程结构,通过其自身的重力来抵抗土壤压力,保持边坡稳定。
- 承载力:墙体能够承受的最大水平力。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书(一)挡土墙计算毛石容重不小于20KN/m³主动土压力=18/=m地面活=10/3= KN/m1、抗倾覆验算:示意图G1= G2= G3= G4=)2=>∴抗倾覆稳定满足要求2、抗滑移稳定验算:示意图G1= G2= G3= G4=Gn=Gt=)2=∴抗滑移稳定性满足要求3、地基承载力验算:Gk围墙=Nk==e=|B/|=<B/6=小偏心受压pk∴地基承载力满足要求4、墙身强度验算:示意图验算离墙顶处截面Ⅰ-Ⅰ的应力截面Ⅰ-Ⅰ以上主动土压力)2=m 截面Ⅰ-Ⅰ以上挡土墙自重G1=36KN G2= Gk围墙=截面Ⅰ-Ⅰ以上法相总压力N1k=36++=N1作用点离O1点距离=E1=||=<B/6=截面Ⅰ-Ⅰ以上法向相应力pk截面Ⅰ-Ⅰ面上的剪应力<0 其中f为砌体的摩擦系数,取f=∴墙身强度满足要求。
(二)挡土墙计算毛石容重不小于20KN/m³主动土压力=18/=m地面活=10/3= KN/m1、抗倾覆验算:示意图G1= G2= G3= G4=)2=>∴抗倾覆稳定满足要求2、抗滑移稳定验算:示意图G1= G2= G3= G4=Gn=Gt=)2=∴抗滑移稳定性满足要求3、地基承载力验算:Gk围墙=Nk==e=|B/|=<B/6=小偏心受压pk∴地基承载力满足要求4、墙身强度验算:示意图验算离墙顶处截面Ⅰ-Ⅰ的应力截面Ⅰ-Ⅰ以上主动土压力)2=m截面Ⅰ-Ⅰ以上挡土墙自重G1= G2= Gk围墙=截面Ⅰ-Ⅰ以上法相总压力N1k=++=N1作用点离O1点距离=E1=||=<B/6=截面Ⅰ-Ⅰ以上法向相应力pk截面Ⅰ-Ⅰ面上的剪应力<0 其中f为砌体的摩擦系数,取f=∴墙身强度满足要求。
重力式挡土墙
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重力式挡土墙计算书一、构件基本尺寸及基本参数:1、挡土墙基本几何尺寸:1)挡土墙材料:毛石混凝土2)挡土墙容重:γd =22KN/m 33)墙两侧土体高差:h=6000mm4)墙顶宽度:c=1000mm5)墙趾深度:d=0mm6)墙趾宽度:s=0mm 7)墙背高度:H=6000mm 8)墙背倾角:α=90°9)挡墙基底宽度:b=2500mm10)土对墙背摩擦角:δ=0°2、岩土参数:1)填土容重:γ=19KN/m 32)主动土压力系数:k a =0.223)土压力增大系数:ψc = 1.14)基底土摩擦系数:μ=0.55)地基土承载力:f ak =180KN/m 26)宽度修正系数: ηb =0.37)埋深修正系数: ηd =1.6二、构件相关尺寸及计算参数推算:1、根据挡土墙基本尺寸,可推算出简图中其它尺寸如下:1)墙面坡度:m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2500-0-1000-6000/tan90°)/6000=2)基底倾角:α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(6000-6000-0)/2500]=0.0°0.2502、挡墙截面面积(不含墙趾):A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(6×0.250+2×1+6/tan90°)×6/2+(6-6+0+0×tan0.0°)×(6×0.250+1+6/tan90°)/2-(6-6)²/(2×tan90°)=10.5m23、挡墙每延米自重(不含墙趾):G=γd·A=22×10.5=231KN4、每延米主动土压力:E a=ψc· γ ·H2·k a/2=1.1×19×6²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=82KN三、抗滑移稳定性验算:1、挡墙自重沿基底法线方向分量:G n=G·cosα0=231×cos0.0°=231KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量:G t=G·sinα0=231×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量:E an=E a·cos(α-α0-δ)=82×cos(90°-0.0°-0°)=0KN4、主动土压力沿基底平行方向分量:E at=E a·sin(α-α0-δ)=82×sin(90°-0.0°-0°)=82KN5、抗滑移稳定系数:K s=(G n+E an)·μ/(E at-G t)《地规》公式(6.6.5-1)=(231+0)×0.5/(82-0)=1.41≥1.3 ,满足《地规》6.6.5条第1款要求四、抗倾覆稳定性验算:1、主动土压力作用点距墙背底端高度:z=H/3=6/32.000=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度:z f =z-b·tanα0=2.000-2.5×tan0.0°=m3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为:S=[h·(c+H/tanα)2/2]+[h 2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]+[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2-[H 3/(tan 2α)]/6=[6×(1+6/tan90°)²/2]+[6²×0.250×(6×0.250/3+1+6/tan90°)/2]+[(6-6)/6+(0+0×tan0.0°)/3]×(6×0.250+1+6/tan90°)²-[6³/(tan90°)²)]/6=9.75m 32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离:x 1=S/A=9.75/10.50=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:x 0=b -x 1=2.5-0.929=m 4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离:x f =b-z/tanα=2.5-2.000/tan90°=m 5、主动土压力沿水平方向分量:E ax =E a ·sin(α-δ)=82×sin(90°-0°)=82KN6、主动土压力沿重力方向分量:E az =E a ·cos(α-δ)=82×cos(90°-0°)=0KN 7、抗倾覆稳定系数:K t =(G·x 0+E az ·x f )·/(E ax ·z f )《地规》公式(6.6.5-2)=(231×1.571+0×2.500)/(82×2.000)=2.22≥1.6 ,满足《地规》6.6.5条第2款要求五、地基承载力验算:1、修正后的地基承载力特征值:基础底面斜宽B = b/cosα0 =2.50<3m ,仅承载力修正时取B = 3.00m基础埋深d <0.5m ,仅承载力修正时取d= 0.50mf a =f ak + ηb ·γ·(B-3)+ ηd ·γm ·(d-0.5)2.5002.0000.9291.571=180+0.3×19×(3.00-3)+1.6×19×(0.50-0.5)=180KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为:F =G n+E an=231+0=231KN3、轴心荷载作用时,基础底面的平均压力值:p k=F/B=231/(2.5/cos0.0°)=92.4KN/m2≤f a=180 ,满足《地规》5.2.1条第1款要求4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距:e=B/2-(G·x0+E az·x f-E ax·z f)/F=2.50/2-(231×1.571+0×2.500-82×2.000)/231=0.39m≤b0 / 4 =0.63 ,满足《地规》6.6.5条第4款要求5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距:M=F·e=231×0.39=89.4KN·m6、偏心荷载作用时,基础底面的最大压应力值:B/6=0.42≥e,应按《地规》公式5.2.2-2计算p kmax=F/B+6M/B²=231/2.50+6×89.4/2.50²=178KN/m2≤1.2 f a =216.0 ,满足《地规》5.2.1条第2款要求。
重力式挡土墙计算
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墙体重度γq=25KN/M3车载:汽20,挂100墙后填土:采用砂砾石填筑填土重度γt=19.5KN/M3填土倾角β=0度0填土内摩擦角φ=36.5度0.637045填土与墙体摩擦角δ=0度0车载换算土层厚度:h换=0.8m基地表面与墙体摩擦系数:f=0.45挡土墙基本形式:h1= 3.6mh2=0.6mh3=0.3mb0=0.5mb1=0.4m坡比m=0.4b2= 1.32mb3=0.4m墙背与铅直线的夹角:ε=21.80135度0.380505土压力计算:Pa=105.853KN/M与铅直线有夹角ψ=68.19865度 1.19029则水平土压力为Za=98.28169KN/M水平力作用点:za= 2.2m铅直作用力计算:铅直土压力Ga=39.31268KN/M与端点距离Wga= 1.76m墙体各部分自重及距端点距离:G1= 3.75KN/MW1=0.65mG2=95.7KN/MW2= 1.34mG3=39.3KN/MW3= 1.31m墙体上部各部分土重及距端点距离:G t1=10.062KN/MWt1= 1.76mG t2=42.471KN/MWt2= 1.78mG t3=25.74KN/MWt3= 2.42m抗滑稳定计算:最小安全系数为1.3 Kc=NY*f/Za 1.173678抗倾覆稳定计算:水平力矩:MH=216.2197KN/M*M铅直力矩:MY=406.9471KN/M*M安全系数KN=MY/MH 1.8821最小安全系数1.5偏心距及基底应力:ZN=(MY-MH)/NY0.744053偏心距e=0.565947基地应力:ζ1,2ζ1,2=N/B*(1+/-6*e/B)224.6421Kpa-28.9661Kpa弧度弧度弧度弧度弧度。
某河上游护岸计算书(实际为重力式挡土墙)
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*******护岸工程计算书**********勘测设计院2000年11月20日1.工程建设位置及建设的必要性×××××××引水枢纽工程位×××××县×××××××乡境内,该续建工程位于枢纽上游河道左岸,距泄洪闸约一公里左右。
这段河岸自投入运行至今,只有上游109.5米圆弧段采用浆砌石护坡,以下700米左右段一直采用铅丝笼条流坝护坡,经过多年洪水的冲刷,圆弧段冲刷严重,年年在基础部位采取下四面体等临时防护措施,对该段进行防护。
1999年东岸一号四面体挑流坝的修建完成,上段顶冲段(圆弧段)的水流加大,冲刷幅度加重。
下段虽有铅丝笼挑坝,但河岸的冲刷依然较严重,并且铅丝笼挑坝的节节堵塞,严重影响到位于该段的水文站的施测工作。
防洪期间还需投入大量人力物力,以保证该河段的正常运行,(该河段外20米处为防洪标准为7890立方米每秒的防洪坝,坝外为×××××××乡的耕地)考虑到诸因素,本次将该河岸进行续建整治。
2.上游河岸整治措施(设计段)新护坡段总长度为819.5米,目前该段(圆弧段R=119.24 米)109.5 米为浆砌石护岸,下游601米以铅丝笼坝护岸。
本设计针对710.5米河岸进行浆砌石砌护,对上游109.5米段护岸基础进行加固。
因根据规范(GB 50201-94)×××××××枢纽的建筑等级为大Ⅱ型,故将该护岸工程降低一个等级,防洪标准采用50年一遇洪水。
3.顺河堤冲刷深度计算:冲刷坑深度采用威孜果公式:thqt—冲刷坑深度(m);q—设计单宽流量(m3/s);h—设计水深(m)。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书一、工程概况本次设计的重力式挡土墙位于_____,用于支挡土体,保证边坡的稳定性。
挡土墙高度为_____m,墙顶宽度为_____m,墙底宽度为_____m,墙身采用_____材料砌筑。
二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)4、相关工程地质勘察报告三、荷载计算1、土压力计算根据库仑土压力理论,计算主动土压力。
假设墙后填土为均质填土,内摩擦角为φ,粘聚力为 c,填土重度为γ,墙背倾斜角度为α,填土表面倾斜角度为β。
主动土压力系数 Ka =tan²(45° φ/2)主动土压力 Ea =1/2 × γ × H² × Ka其中,H 为挡土墙高度。
2、墙身自重计算墙身自重 G =γ墙 × V其中,γ墙为墙身材料的重度,V 为墙身的体积。
3、其他荷载考虑可能存在的地面超载 q,如行人、车辆等荷载。
四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移安全系数 Ks =(μ × G + Ean)/ Eax其中,μ为基底摩擦系数,Ean 为主动土压力在垂直方向的分力,Eax 为主动土压力在水平方向的分力。
Ks 应大于规定的安全系数。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数 Kt =(G × xG + Eaz × xf)/(Eax × x)其中,xG 为墙身自重的重心到墙趾的水平距离,xf 为主动土压力的合力作用点到墙趾的水平距离,x 为主动土压力的合力作用点到墙趾的距离。
Kt 应大于规定的安全系数。
五、地基承载力验算1、基底压力计算基底平均压力 p =(G + Ey)/ A其中,Ey 为主动土压力在垂直方向的分力,A 为基底面积。
基底最大压力 pmax =(G + Ey)/ A +(M / W)其中,M 为作用在基底的弯矩,W 为基底的抵抗矩。
重力式挡土墙护坡设计计算书
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重力式挡土墙护坡设计计算书重力式挡土墙是一种常用于土方工程中的护坡结构之一。
它使用重力作用使结构稳定,并能防止土块沿着坡面滑动、坍塌。
本文就介绍重力式挡土墙护坡设计计算书的相关内容。
设计概述:设计建议首先进行现场复核,根据复核结果确定设计墙段、地下水位、挡土墙后方填土高度、前表面倾斜度角、边坡消耗角度、护栏及排水系统等,然后确定挡土墙后方的填方稳定性,最后将这些参数带入设计准则进行计算。
填方稳定性分析:重力式挡土墙作为边坡保护结构,其设计中需要充分考虑土方的稳定性。
填方稳定性计算主要要关注挡土墙后方的填土高度,以及填土的荷载、摩擦角和内摩擦角等参数。
在进行计算时,还需要考虑挡土墙四周的地基土的影响,保证填土稳定性。
抗倾覆稳定性分析:挡土墙的抗倾覆能力直接影响其在护坡中的稳定性和使用寿命,因此需要对其进行抗倾覆稳定性分析。
这部分计算需要结合挡土墙的几何参数、土层参数、地震作用力等因素,对其进行抗倾覆稳定性计算。
抗滑稳定性分析:在重力式挡土墙的设计中,需要关注到其抗滑稳定性,防止其在发生滑移时导致整个坡面坍塌。
计算中需要结合挡土墙的几何参数及土层参数进行计算,同时要注意地震力和侧向力的等效计算。
排水系统设计:在挡土墙的设计中,要考虑到排水系统的设计,防止土壤过度饱水时引起的水压力,从而导致结构变形或损坏。
排水系统设计应包括排水管、过渡墙、压力管等,保证其有效性和可靠性。
结语:重力式挡土墙在土方工程中的应用非常广泛,其设计及计算工作相对复杂,在设计中需要考虑到多种因素。
本文主要介绍了挡土墙护坡设计计算书中的填方稳定性、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性和排水系统设计等方面的内容,供相关专业人员参考。
重力式挡土墙计算书
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重力式挡土墙计算书挡土墙设计初始条件:1)浆砌片石重力式仰斜路堤墙,墙顶填土边坡1:1.5,墙身纵向分段长度为10m ,路基宽度24.5m,路肩宽度3.25m ;2)取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=;3)车辆荷载:计算荷载汽车——20级、验算荷载挂车——100。
4)粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数35.0=μ,地基容许承载力[]KPa 2500=σ;5)其他参数具体见以下3.1中所述设计参数。
设计参数挡土墙参数图如图上图,挡土墙墙体高为H=10m ,基础埋置深度D=2m,墙身纵向分段长度为L=10m ;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25,︒-=14α,墙底倾斜度tan 0α=0.190,倾斜角0α=10.76°;墙顶的填土高度为a=2.0m,填土边坡坡1:1.5,()︒-==69.335.1arctan 1β,汽车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m ;墙后的填土为砂性土内摩擦角ϕ=35°,填土与墙背外摩擦角δ=ϕ/2=17.5°,填土容重γ=18KN/m 3;墙身采用5号水泥砂浆砌片石,墙身砌体容重k γ=22KN/m 3,砌体容许压应力[a σ]=600KPa,砌体容许剪应力[τ]=100KPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60KPa ;地基容许承载力[0σ]=250KPa 。
计算步骤: 一、车辆荷载换算1、计算荷载1)求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽0B 经查表可得q=10,h 0=γq =mKN KPa/1810=0.556m经试算,按破裂面交于荷载中部进行计算:33.0)82()556.0282(25.0)556.02228(85.3556.0232H))(a 2h H (a )tan 2h 2a H(H -d)(b 2ab 000=+⨯⨯++⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯=+++++++=αh A =+-=++=︒︒︒5.171435δαϕψ38.5°tan θ=-tan ψ+))(tan tan (cot A ++ψψϕ=-0.7954+)7954.033.0)(7954.04281.1(++=0.78652.387865.0arctan ==-θ86.2)25.083(7865.0)28()tan (tan )(0=⨯+-⨯+=∂--+=H b a H B θ2)求纵向分布长度L 一辆重车的扩散长度为:52.12577.0)228(6.530tan )2(00=⨯++=++=a H L L大于挡土墙分段长度,取计算长度L=15.52m 。
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*******护岸工程计算书**********勘测设计院2000年11月20日1.工程建设位置及建设的必要性×××××××引水枢纽工程位×××××县×××××××乡境内,该续建工程位于枢纽上游河道左岸,距泄洪闸约一公里左右。
这段河岸自投入运行至今,只有上游109.5米圆弧段采用浆砌石护坡,以下700米左右段一直采用铅丝笼条流坝护坡,经过多年洪水的冲刷,圆弧段冲刷严重,年年在基础部位采取下四面体等临时防护措施,对该段进行防护。
1999年东岸一号四面体挑流坝的修建完成,上段顶冲段(圆弧段)的水流加大,冲刷幅度加重。
下段虽有铅丝笼挑坝,但河岸的冲刷依然较严重,并且铅丝笼挑坝的节节堵塞,严重影响到位于该段的水文站的施测工作。
防洪期间还需投入大量人力物力,以保证该河段的正常运行,(该河段外20米处为防洪标准为7890立方米每秒的防洪坝,坝外为×××××××乡的耕地)考虑到诸因素,本次将该河岸进行续建整治。
2.上游河岸整治措施(设计段)新护坡段总长度为819.5米,目前该段(圆弧段R=119.24 米)109.5 米为浆砌石护岸,下游601米以铅丝笼坝护岸。
本设计针对710.5米河岸进行浆砌石砌护,对上游109.5米段护岸基础进行加固。
因根据规范(GB 50201-94)×××××××枢纽的建筑等级为大Ⅱ型,故将该护岸工程降低一个等级,防洪标准采用50年一遇洪水。
3.顺河堤冲刷深度计算:冲刷坑深度采用威孜果公式:thqt—冲刷坑深度(m);q—设计单宽流量(m3/s);h—设计水深(m)。
在该河段选取一个断面进行计算:(位置在×××××××水文站,该断面相关数据由1999年实测资料得)50年一遇的洪水流量Q=6370立方米每秒(根据《××××河防洪规划》1999年版得出);设计断面部分冲刷前平均水深H=2.889米;设计断面宽度B=474米。
q(m3/s)=.43913得77.4t(m)=该断面为设计河岸段的顺直段,但考虑到工程整体稳定性,及该河段河床的具体情况,故将该深度加大到5米。
又因,当丁坝长小于河宽的1/10,与水流方向不大于45度,坝头边坡系数大于0.5,则丁坝坝头局部冲刷坑的深度为同样条件下顺河堤冲刷深度的1.5-2倍。
故顶冲段冲刷坑深度为7.155米。
但考虑到流量集中和工程整体稳定性,将顶冲段冲坑深度加大到8.00米。
4.方案选择:方案一:重力式挡土墙,枯水期水位既为挡土墙顶高程;护坡由该高程开始,到50年一遇洪水水位处结束,详见下图。
方案二:小重力式挡土墙,护坡由50年一遇洪水水位沿伸到原始河床,原始河床高程即为挡土墙顶高程。
详见下图。
由于×××××××枢纽上段河道推移质含量高,并且粒径大,如果用小重力式挡土墙作为基础,上段浆砌护坡在洪水期无法承受大粒径推移质的撞击,导致护坡破坏;而用重力式挡土墙,墙顶高程为枯水期水位(1.5米左右),在洪水期大部分推移质都撞击在挡土墙上,保护了浆砌护坡的稳定性。
故而,选择重力式挡土墙的形式。
4挡土墙稳定性计算挡土墙形式采用重力式,墙高(h)顺直段为5米,顶冲段墙高为8米;根据《水工钢筋混凝土结构》(下册),底宽(b)因为墙高的0.6-0.7倍;墙顶宽度(a)一般用30-50厘米;墙趾高(h’)和墙趾宽(c)的比例为2:1,墙趾宽常不小于20厘米。
初定尺寸为:H1=5(m);H2=8(m);b1=3(m);b2=4.8(m);a=0.4(m ); h ’=1(m ); c=0.5(m )。
⑴断面一计算:(h 1=5米)Ⅰ、选取施工期墙前无水压力,不考虑地下水情况: ①主动土压力计算:(自DL 5077 – 1997) KaH Pa221γ=Ka —主动土压力系数,为φ、ε、β、δ的函数; φ—内摩擦角,该地实验得砂卵石摩擦角为40°; ε—墙背与铅直线的夹角,ε=15.27°; β—填土表面与水平面所成坡角,β=33.69°; δ—墙摩擦角,取δ=φ/2=20°。
查库仑主动土压力系数 :Ka 1=0.613《土力学》 H —挡土墙高度H 1=5米;γ—容重,查得干容重1.59 t/m 3;tP a 183.12=t P ax 947.9)2027.15cos(183.12=︒+︒⨯= tPay035.7)2027.15sin(183.12=︒+︒⨯=②挡土墙自重计算: ()t G47.2034.2145.0312667.35.1499.02499.0333.0=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯++⨯=③墙后土重计算: ()t G 833.559.112667.35.0501.11=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+=④抗滑稳定计算:查规范(GBJ7-89)得摩擦系数为0.5,系数取1.3。
676.1947.9833.547.20035.75.0=++⨯==∑∑PGfK c>1.3⑤抗倾稳定计算:查规范(GBJ7-89)系数取1.5;选取垂直墙角点A 为坐标原点(0,0)。
a 、面积083.0499.0333.021=⨯⨯=a A166.1499.0311=⨯+=aX778.4333.031667.4=⨯+=aYb 、面积 0.245.0=⨯=b A75.05.0215.0=⨯+=bX34211=⨯+=bYc 、面积 646.1667.3449.0=⨯=c A 225.1449.0211=⨯+=cX834.2667.3211=⨯+=cYd 、面积 835.1667.3001.121=⨯⨯=dA 783.1001.131449.1=⨯+=dX222.2667.3311=⨯+=dYe 、面积313=⨯=e A 5.1321=⨯=eX5.0121=⨯=eY则: 329.13835.1646.10.2083.05.13783.1835.1225.1646.175.00.2166.1083.0=++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=X943.13835.1646.10.2083.05.03222.2835.1834.2646.130.2778.4083.0=++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=Y墙后填土形心计算:458.2834.1835.15.0215.2834.1001.132449.1835.1=+⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=tX 633.2943.1947.9458.2833.5329.147.20329.1035.70=⨯⨯+⨯+⨯==∑∑MMK y C >1.5Ⅱ、选取墙后水压力最大,墙前无水情况:(地下水位为坝顶向下4米处)①主动土压力计算:(自DL 5077 – 1997) KaH Pa221γ=Ka —主动土压力系数,为φ、ε、β、δ的函数; φ—内摩擦角,该地实验得砂卵石摩擦角为40°; ε—墙背与铅直线的夹角,ε=15.27°; β—填土表面与水平面所成坡角,β=33.69°; δ—墙摩擦角,取δ=φ/2=20°。
查库仑主动土压力系数 :Ka 1=0.613《土力学》 H —挡土墙高度H 1=5米;γ—容重,查得饱和容重1.99 t/m 3;tP a 248.15=t P ax 449.12)2027.15cos(248.15=︒+︒⨯= tPay805.8)2027.15sin(248.15=︒+︒⨯=②挡土墙自重计算: ()t G47.2034.2145.0312667.35.1499.02499.0333.0=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯++⨯=③墙后土重计算:()t G 796.899.112001.1501.12667.3501.15.01=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+=④上部荷载计算: ()tG152.3458.2126.047.2804.12=⨯⨯⨯+=⑤扬压力计算:(相隔15米有一道伸缩缝) tG 736.84.024.62124.633=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⑥抗滑稳定系数计算:查规范(GBJ7-89)得摩擦系数为0.5,系数取1.3。
305.1449.12736.8152.3796.847.20805.85.0=-+++⨯==∑∑PGfK c>1.3⑦抗倾稳定系数计算:查规范(GBJ7-89)该系数取1.5;选取垂直墙角点A 为坐标原点(0,0)。
墙后填土型心计算:745.2751.0834.1835.1501.132499.1751.075.2834.1001.132499.1835.11=++⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯+⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=t X上部荷载形心计算:277.269.33cos 47.2212495.1=⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯⨯+=sX423.2943.1449.12329.1736.8277.2152.3745.2796.8329.147.20329.1805.80=⨯⨯-⨯+⨯+⨯+⨯==∑∑MMK y C大于1.5⑵断面一计算:(h 1=8米)Ⅰ、选取施工期墙前无水压力,不考虑地下水情况: ①主动土压力计算:(自DL 5077 – 1997)KaH P a 221γ=Ka —主动土压力系数,为φ、ε、β、δ的函数; φ—内摩擦角,该地实验得砂卵石摩擦角为40°; ε—墙背与铅直线的夹角,ε=22.79°; β—填土表面与水平面所成坡角,β=33.69°; δ—墙摩擦角,取δ=φ/2=20°。
查库仑主动土压力系数 :Ka 1=0.717《土力学》 H —挡土墙高度H 1=8米;γ—容重,查得为饱和容重1.99 t/m 3,干容重1.59 t/m 3;tP a 481.36=t P ax 772.26)2079.22cos(481.36=︒+︒⨯= tP ay 782.24)2079.22sin(481.36=︒+︒⨯=②挡土墙自重计算:()()()()tG 671.4936.2175.018.42779.63.3499.02333.0499.0=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯++⨯=③墙后土重计算:()t G 147.2059.112667.6301.35.01=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+=④抗滑稳定系数计算:查规范(GBJ7-89)得摩擦系数为0.5,系数取1.3。