理正挡土墙设计详解
理正岩土学习-挡土墙
常见问题挡土墙1.“圬工之间摩擦系数”意义,如何取值?答:用于挡墙截面验算,反应圬工间的摩阻力大小。
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”意义,如何取值?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”意义,如何取值?答: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,无试验资料时,参见相关资料《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”意义,如何取值?答:用于滑移稳定验算。
5.“地基浮力系数”如何取值?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:6.“地基土的内摩擦角”意义,如何取值?答:用于防滑凸榫前的被动土压力计算,影响滑移稳定验算;从勘察报告中取得。
7.“圬工材料抗力分项系数”意义,如何取值?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,8.“地基土摩擦系数”意义,如何取值?答:用于倾斜基底时土的抗滑移计算。
参见《公路路基手册》P593表3-3-3。
见下表。
9.挡土墙的地面横坡角度应怎么取?坡度,一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力,也可根据经验来给。
如挡土墙后为土,地面横坡角度一般根据经验来给,如无经验,可给0(土压力最大)。
10.浸水挡墙的土压力与非浸水挡墙有何区别?答:浸水挡墙验算时,水压力的影响主要表现在两个方面:首先,用库伦理论计算土压力时破坏楔体要考虑水压力的作用。
计算破坏楔体时,有水的情况和无水的情况时计算原理是一样的,只是浸水部分土体采用浮重度。
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倒塌的结构物,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、内摩擦角等。
这些参数可以通过室内试验、野外勘探,或参考相关文献得到。
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抵抗倾覆力矩,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倒塌的结构物。
挡土墙计算(理正岩土)
3建 立 模 型
荷载组合
荷载组合:参照《城市道路路基设计规范》(CJJ 1942013)P30表6.4.6-2取值,表格内容如下表所示:
组合系数:参照《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) P38表5.4.4-2取值,表格内容如下:
3建 立 模 型
物理参数:
等效:可将粘聚力等效成内摩擦角来计算土压力,软件提供三种计算方法;
填土容重:此处的容重指天然容重,浮容重=饱和容重-10,饱和容重≥然容重,地基 土容重值可查地勘资料;
3建 立 模 型
物理参数:
修正后地基土容许承载力:查地勘资料;若地勘 资料未进行修正时,可参考《公路挡土墙设计与 施工技术细则》(2008)P24页的修正公式进行修 正; 地基土容许承载力提高系数:参考《公路桥涵地 基与基础设计规范》(JTJ024-85)P2408表2.2.2 取值,当受地震力作用时,应按《公路工程抗震 设计规范》规定取值,如无特殊要求,墙趾墙踵 提高系数可与平均提高系数相同(如果不太清楚 就不进行提高),地基土容许承载力提高系数按 下表取值:
3建 立 模 型
物理参数:
地基强度与偏心距验算:对基底宽度有两种考虑方法, 分别为斜面长度作为基础底、水平投影长作为基础底, 两种方法计算结果不同,可根据自己习惯选用。 圬工砌体容重:当无资料时,计算挡土墙结构的重力 时,其构件标准可参考《公路挡土墙设计与施工技术 细则》(2008)P16表4.1.8取值,表格内容如下:
倾斜基底
3建 立 模 型
砌体材料凸榫容许应力表:
注:干砌的容许压应力为表中2.5号砂浆砌体的一半。
3建 立 模 型
混凝土、片石材料凸榫容许应力表:
3建 立 模 型
坡线土柱:
理正岩土使用手册 挡土墙设计
第一章 功能概述挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
为了满足工程技术人员的需要,理正开发了本挡土墙软件。
该软件一完成,就受到岩土工程技术人员的欢迎。
在软件升级过程中,我们也在不断地完善挡土墙软件。
下面介绍挡土墙软件的主要功能:⑴包括12种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配悬臂式、装配扶壁式;⑵参照公路、铁路、水利、工民建等行业的规范及标准,适应各个行业的要求;可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶适用的地区有:一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区;⑷挡土墙基础的形式有:天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式;⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。
本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。
尤其是计算衡重式挡土墙的下墙土压力,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;⑹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;⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及强身强度的验算等一起呵成。
且可以生成图文并茂的计算书,大量节省设计人员的劳动强度。
第二章 快速操作指南2.1 操作流程图2.1-1 操作流程2.2 快速操作指南2.2.1 选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
2.2.2 选择行业及挡墙形式1.适用于公路、铁路、水利及其它行业。
2.挡土墙的计算项目有十种供选择:重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式及垂直预应力锚杆式挡土墙。
理正挡土墙设计案例操作教程
- 无基础时,绕墙趾点的抗倾覆稳定; - 有基础时,同时考虑基础自重及锚杆等产生的抵抗力矩;
重力式挡土墙→挡墙验算结果
地基应力及偏心距验算
- 地基应力验算—防止地基出现过大下沉; - 偏心距验算—防止因基底过度不均匀沉陷而引起墙身倾斜 ;
基础强度验算
- 对于钢筋混凝土底板基础,验算悬挑部分剪应力,主拉应力、 凸榫宽度,并计算配筋。
- 选择抗震区或抗震浸水区挡墙 时需交互地震参数;
- 地震烈度 不考虑、7度、8度、9度; 根据所在地区和工程重要 性等选择抗震设防烈度;
重力式挡土墙→物理参数
地震力计算公式: Eihw CiCz KhiwGiw
地震参数
- 水上、水下地震角(度) 根据地震烈度确定,可参考相关规范,详见说明书;
交互荷载值的大小; 土柱序号3-1的含义:第三段 坡线上的1号荷载; 高度h=q/γ,γ为墙后第一层 土的容重;
公路或铁路行业,软件列出 了常用的荷载,可直接选用;
重力式挡土墙→坡线土柱
坡线起始点低于墙顶:
压顶,即墙顶有土: 局部放大
重力式挡土墙→坡线土柱
地面横坡角
- 土楔体计算时破裂面的起始角度, 即只有横坡角以上土体才产生土压 力的作用;
基底倾斜 +混凝土底板
防滑凸榫 +天然基础
重力式挡土墙→整体稳定
影响搜索速度
计算方法 瑞典条分法
搜索方法 自动搜索 给定圆心范围 给定圆心半径 给定圆心
土条且向分力与滑动方向反向时 两种理论:当下滑力对待,当抗滑力对待
重力式挡土墙→荷载组合
选择公路行业
详见《公路路基设计规范》JTG D30-2004
补充:几个摩擦系数对比
挡土墙计算(理正岩土)
填土容重:此处的容重指天然容重,浮容重=饱和容重-10,饱和容重≥天然容重,地基 土容重值可查地勘资料;
精选版课件ppt
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3建 立 模 型
物理参数:
修正后地基土容许承载力:查地勘资料;若地勘 资料未进行修正时,可参考《公路挡土墙设计与 施工技术细则》(2008)P24页的修正公式进行修 正;
地基土容许承载力提高系数:参考《公路桥涵地 基与基础设计规范》(JTJ024-85)P2408表2.2.2 取值,当受地震力作用时,应按《公路工程抗震 设计规范》规定取值,如无特殊要求,墙趾墙踵 提高系数可与平均提高系数相同(如果不太清楚 就不进行提高),地基土容许承载力提高系数按 下表取值:
墙后填土内摩擦角:当无资料时,可查《公路路 基设计手册》(1997)P591表3-2-7和《公路路基 设计规范》(JTG D30-2004)P34表5.4.2-4,表 格内容如下:
精选版课件ppt
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3建 立 模 型
物理参数:
墙后填土粘聚力:根据试验或经验取值;
墙后填土容重:当无资料时,可参照《公路路基设计规 范》(JTG D30-2004)P34表5.4.2-4的容重值,如上面 表5.4.2-4所示;
墙趾墙踵可设台阶:墙趾最多两阶;墙趾台阶与墙面 坡的坡度可以相同;墙踵最多一阶;
凸榫:设置凸榫可增加挡墙的抗滑动稳定性,设计软
件可自动设计凸榫的位置和尺寸,并直接带回软件中 ;凸榫构造要求根据《铁路工程设计技术手册-路基 》(1995)要求进行验算;凸榫被动土压力系数无经 验时取1;砌体材料凸榫容许应力可查《公路路基设 计手册》(1997)P604表3-3-21~3-3-22,混凝土材 料可查《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 100252006)P6表3.1.3,表格内容如下:
理正排桩式锚杆挡墙设计
理正排桩式锚杆挡墙设计在建筑工程中,挡墙是一种常见的结构,用于防止土壤的坍塌和保护周围的建筑物。
而在挡墙设计中,一种常见且有效的方式是采用理正排桩式锚杆挡墙设计。
这种设计结构能够有效地抵抗土壤的压力,确保挡墙的稳定性和安全性。
理正排桩式锚杆挡墙设计是一种结构简单但功能强大的挡墙系统。
其主要组成部分包括桩、锚杆和挡土墙,这三者相互配合,形成一个稳定的结构。
首先,在施工现场挖掘一定深度的坑,然后在坑中安装桩,桩的排列呈规律的直线或曲线形式。
接着,通过桩顶的锚杆将挡土墙与桩连接起来,形成一个整体的挡墙系统。
锚杆的作用是将挡土墙固定在桩上,增加挡墙的稳定性和承载力。
在进行理正排桩式锚杆挡墙设计时,需要考虑多个因素。
首先是土壤的性质和承载能力,不同类型的土壤对挡墙的要求不同,需要根据实际情况选择合适的桩和锚杆。
其次是挡土墙的设计和施工,挡土墙的高度、厚度和材料都会影响挡墙的稳定性和承载力。
此外,还需要考虑周围环境的影响,如地下水位、附近建筑物等,这些因素都会对挡墙的设计和施工造成影响。
理正排桩式锚杆挡墙设计具有多种优点。
首先,这种设计结构简单、施工方便,可以快速搭建起来,节省时间和人力成本。
其次,挡墙系统的整体性强,能够有效地抵抗土壤的压力,保证挡墙的稳定性和安全性。
此外,锚杆的使用可以增加挡墙的承载力,提高整体的抗震性能。
因此,理正排桩式锚杆挡墙设计在工程实践中得到了广泛的应用。
总的来说,理正排桩式锚杆挡墙设计是一种有效且可靠的挡墙系统。
通过合理的设计和施工,可以保证挡墙的稳定性和安全性,有效地防止土壤的坍塌。
在今后的建筑工程中,可以根据实际情况选择这种设计结构,以确保工程的顺利进行和安全完工。
挡土墙计算(理正岩土)
挡土墙的13种形式
1挡 土 墙 简 介
坡线土柱:坡面起点和坡面线可灵活设置,可模拟墙顶有土,或者坡面比墙顶低的情况; 附加外力:可模拟墙前被动土压力、墙顶车辆撞击荷载、墙顶有建筑物等情况; 换算土柱:即荷载,公路铁路行业常用的荷载软件已列出; 物理参数:可考虑地震情况和浸水情况;墙后多层填土;土压力分为库仑压力、朗肯压 力、静止压力;材料参数——新增材料参数查询功能; 基础:天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填式、锚桩式; 整体稳定:瑞典条分法; 荷载组合:荷载组合I、荷载组合II、荷载组合III。
挡土墙前的被动土压力可不计算,当基础埋置较 深且地层稳定、不受水流冲刷和扰动破坏时可计 入被动土压力。
3建 立 模 型
坡线土柱:
坡线起始是否低于墙顶:坡线起始点在挡土墙 右上角下方则为是,否则为否,如图所示;
坡线起始点低于墙顶:
压顶,即墙顶有土:
Hale Waihona Puke 局部放大3建 立 模 型
坡线土柱:
地面横坡角度:确定原则:一般取不产生土压力的硬 土地面;当挡土墙后有岩石时,地面横坡角度一般为 岩石的坡度;当挡土墙后都为土体时,可取0,即按土 压力最大情况考虑; 填土对横坡面的摩擦角:用于有限土体土压力计算, 只有当地面横坡角较大,土沿地面横坡角破坏时起作 用;当破裂角位于桩背与地面横坡面之间时,计算土 压力用墙后填土内摩擦角,当破裂角位于地面横坡面 时,计算土压力宜根据试验确定,当无试验资料时, 粘性土与粉土可取0.33φ ,砂性土与碎石土可取0.5φ ; 浸水挡墙参数:墙顶标高:决定地下水的相对距离; 选择水利行业时,水位可高过墙顶; 挡墙分段长度:按挡土墙的设缝间距划分;在公路行 业影响车辆荷载的计算; 选择浸水挡土墙时,需输入水位参数
(免费)理正岩土使用手册(挡土墙设计)
第一章 功能概述挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
为了满足工程技术人员的需要,理正开发了本挡土墙软件。
该软件一完成,就受到岩土工程技术人员的欢迎。
在软件升级过程中,我们也在不断地完善挡土墙软件。
下面介绍挡土墙软件的主要功能:⑴包括12种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配悬臂式、装配扶壁式;⑵参照公路、铁路、水利、工民建等行业的规范及标准,适应各个行业的要求;可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶适用的地区有:一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区;⑷挡土墙基础的形式有:天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式;⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。
本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。
尤其是计算衡重式挡土墙的下墙土压力,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;⑹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;⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及强身强度的验算等一起呵成。
且可以生成图文并茂的计算书,大量节省设计人员的劳动强度。
第二章 快速操作指南2.1 操作流程图2.1-1 操作流程2.2 快速操作指南2.2.1 选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
2.2.2 选择行业及挡墙形式1.适用于公路、铁路、水利及其它行业。
2.挡土墙的计算项目有十种供选择:重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式及垂直预应力锚杆式挡土墙。
理正挡土墙设计详解
适用标准文案1 第一章功能概括挡土墙是岩土工程中常常碰到的土工修建物之一。
为了知足工程技术人员的需要,理正开发了本挡土墙软件。
下边介绍挡土墙软件的主要功能:⑴包含 13 种种类挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装置式悬臂、装置式扶壁、卸荷板式;⑵ 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;可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶ 合用的地域有:一般地域、浸水地域、抗震地域、抗震浸水地域;⑷ 挡土墙基础的形式有:天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式;⑸ 挡土墙计算中要点点之一是土压力的计算。
理正岩土软件依据库仑土压力理论,采纳优化的数值扫描法,对不一样的界限条件,均可迅速、确立地计算其土体损坏楔形体的第一、第二破碎面角度。
避免公式方法对界限条件有限值的弊端。
特别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。
理正岩土软件综合考虑剖析上、下墙的土压力,接力运转,获得合理的上、下墙的土压力。
保证后续计算结果的合理性;⑹ 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;⑺ 计算内容完美――土压力、挡土墙的抗滑移、抗颠覆、地基强度验算及墙身强度的验算等一同呵成。
且能够生成图文并茂的计算书,大批节俭设计人员的劳动强度。
2 第二章迅速操作指南2.1 操作流程图操作流程迅速操作指南选择工作路径图指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还能够经过按钮【选工程】从头指定此模块的工作路径。
选择行业及挡墙形式1.合用于公路、铁路、水利及其余行业。
2.挡土墙的计算项目有十三种供选择:重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装置式悬臂、装置式扶壁及卸荷板式挡土墙。
理正挡土墙设计详解
理正挡土墙设计详解式中:K0——挡土墙绕基础趾点的抗倾覆稳定系数; s——锚杆的纵向间距;锚杆拉力对基础趾点产生的抵抗力矩;Mmg——Pxi、Pyi ——第i根锚杆设计抗拉力的水平分量与竖直分量; Zi ——第i根锚杆设计抗拉力的水平分量到倾覆计算点的竖向距离(m); Xi ——第i根锚杆设计抗拉力的竖直分量到倾覆计算点的水平距离(m);其它符号同上。
注意:锚杆的设计抗拉力的确定:取以下三个力中的最小值,即锚杆的设计抗拉力= Min{钢筋抗拉力,钢筋与砂浆之间的粘结力,砂浆与锚孔壁之间的粘结力}。
采用锚桩式基础采用锚桩式基础的挡土墙,还需要计算锚桩产生的抵抗力矩,绕基础趾点的抗倾覆稳定系数K0计算如下:计算简图:图锚桩式基础倾覆稳定计算简图计算公式:46式中: K0 ——挡土墙绕基础趾点的抗倾覆稳定系数;Mmz——锚桩拉力对基础趾点产生的抵抗力矩; Pb —— Zi ——单根锚桩的设计抗拔力;i等于1到n,分别为第i根锚桩设计抗拔力到倾覆计算点的水平距离,最远端桩编号为1;ng ——计算宽度内锚桩的个数;其它符号同上。
注意:1. 参考铁路工程设计技术手册《路基》第二十三章第四节中的式;2. 单根锚桩的设计抗拔力取钢筋抗拉力、砂浆与锚孔壁之间的粘结力中之小值。
即:锚桩的设计抗拔力= Min{钢筋抗拉力,砂浆与锚孔壁之间的粘结力}。
地基应力与偏心距验算当挡土墙采用天然地基、换土地基、钢砼底板式基础时,一般须作基底应力和偏心距的验算。
偏心距e计算简图:47图偏心距计算简图计算公式:1. 无基础时2. 有基础时式中:e ——足下列要求:土质地基,e≤B/6;软弱岩石地基,e≤B/5;不易风化的岩石地基,e≤B/4; B ——挡土墙或基础底截面的宽度(m);挡土墙底截面的偏心距,基底的合力偏心距应满Mall——作用挡土墙上全部荷载对墙或基础墙趾的弯矩,顺时针为正;48Wall——作用挡土墙上全部竖向荷载之和,向下为正;Zn —— W —— Ey —— Ex —— Zx ——;Zy ——;Zw —— Wj —— Zwj——挡土墙的自重重力的重心到墙趾点的水平距离;挡土墙基础的自重重力;挡土墙基础的自重重力的重心到倾覆计算点的水平距离。
(免费)理正岩土使用手册(挡土墙设计)
3.【图形查询】菜单
3.4
果:
计算书的编辑修改
(1)土压力计算结果;
1.当计算目标重力式、衡重式、半重力式、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出如下结
I:/…/01挡土墙设计说明书(新)01…
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第一章系统说明
(2)滑动稳定性验算结果; (3)倾覆稳定性验算结果; (4)地基应力及偏心距验算结果; (5)设置凸榫时,凸榫宽度验算; (6)墙身截面强度验算(不同截面)包括偏心距、压应力、拉应力及剪应力; (7)基础强度验算包括悬挑部分主拉应力及剪应力。 2.当计算目标为加筋土式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果: (1)土压力计算结果; (2)滑动稳定性验算结果; (3)倾覆稳定性验算结果; (4)地基应力及偏心距验算结果; (5)内部稳定性验算; (6)整体稳定性验算; 3.当计算目标为桩板式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果: (1)土压力计算结果 (2)桩的内力(包括弯矩、剪力、土反力)、位移及配筋计算; (3)挡土板的内力配筋 4.当计算目标为悬臂式、扶壁式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出如下结果: (1)土压力计算结果 (2)滑动稳定性验算结果; (3)倾覆稳定性验算结果; (4)地基应力及偏心距验算结果; (5)墙身截面强度验算包括墙面板、墙趾板、墙踵板及肋板(扶壁式); (6)裂缝宽度验算 5.当计算目标为锚杆式、锚定板式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果: (1)土压力计算结果 (2)挡土板、肋柱及锚杆内力结果; (3)挡土板、肋柱配筋结果; (4)锚杆式:锚杆设计(包括锚杆截面面积及长度计算); 锚定板式:锚定板内力及配筋计算。
I:/…/01挡土墙设计说明书(新)01…
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重庆交通大学(道路工程)理正挡墙设计计算书挡土墙说明书
挡土墙设计说明书设计资料本路段为山岭重丘区二级公路改建工程,路基宽度为12m,设计路线起点桩号为K5+150,终点桩号为K5+285。
其中平曲线交点桩号为K5+208.22,转角为右转87o30'15",曲线半径为60m,缓和曲线长35m。
路线处地表1-2m为亚粘土覆盖层,其下为砂岩。
设计参数圬工砌体容重: 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: 7.5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: 42.500(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: 500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 天然岩土地基地基土内摩擦角: 30.000(度)设计方法与内容1、拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸2、拟定挡土墙基础的形式及尺寸3、车辆荷载换算4、土压力计算5、结构验算(1)抗滑稳定性(2)抗倾覆稳定性(3)基底应力验算(4)墙身强度验算设计步骤(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关主动土压力计算的相应公式,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(注:挡土墙截面尺寸要满足计算荷载及验算荷载的各项要求)。
(4) 画出选用的挡土墙平面、横断面图、纵断面图,整理计算书等有关设计文件。
主要参考文献交通部第二公路勘察设计院公路设计手册《路基》第二版。
人民交通出版社。
何兆益、杨锡武《路基路面工程》,人民交通出版社。
中华人民共和国行业设计标准,《公路路基设计规范》,人民交通出版社。
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第一章功能概述挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
为了满足工程技术人员的需要,理正开发了本挡土墙软件。
下面介绍挡土墙软件的主要功能:⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式;⑵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;可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶适用的地区有:一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区;⑷挡土墙基础的形式有:天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式;⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。
理正岩土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。
理正岩土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;⑹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;⑺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,大量节省设计人员的劳动强度。
1第二章快速操作指南1.1操作流程图2.1-1 操作流程1.2快速操作指南1.2.1选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意:此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后,还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
1.2.2选择行业及挡墙形式1.适用于公路、铁路、水利及其它行业。
2.挡土墙的计算项目有十三种供选择:重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁及卸荷板式挡土墙。
图2.2-2 选择计算项目1.2.3增加计算项目点击【工程操作】菜单中的“增加项目”菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。
图2.2-3 工程操作界面1.2.4编辑原始数据当计算项目为重力式挡土墙时,须录入或选择如下参数:墙身尺寸、坡线土柱、物理参数、基础、整体稳定性等数据,交互窗口如图2.2-4。
图2.2-4 挡土墙数据交互对话框注意:1. 集中的参数交互界面,即把几乎所有的参数置于一个界面上,操作简单,大大提高了人机交互的效率,这是理正岩土系列软件的一个共性特征。
2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息,方便用户理解参数的意义。
1.2.5当前挡墙计算在数据交互对话框中设置好各项参数,点击【计算】按钮来进行当前题目的计算;或者单击【辅助功能】菜单的“计算”。
1.2.6计算结果查询计算结果查询界面分为左右两个窗口,左侧窗口用于查询图形结果,右侧窗口用于查询文字结果。
图2.2-5 计算结果查询窗口2第三章使用说明2.1关于计算例题的编辑2.1.1增加例题与删除当前例题1.通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例题。
2.“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。
点击“算”按钮打开当前模块的交互界面。
2.1.2数据的读写通过【辅助功能】菜单的“读入数据文件”可以将原来保存好的数据读进来进行计算;通过【辅助功能】菜单的“数据存盘到文件”可以将当前例题的数据保存在磁盘上。
2.1.3把典型例题加入例题模板库实际工程中会有一些具有一般代表性的典型例题,当完成该例题的数据交互后,可通过【辅助功能】菜单中的“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板,从而在每次新增例题时可以重复调用该例题的数据,在此基础上修改少量的数据进行计算。
2.2计算简图辅助操作菜单在数据交互界面的左侧图形窗口单击鼠标右键,弹出图形显示快捷菜单,使用该菜单可有效的查看计算简图,可把计算简图存为DXF 格式的文件,用AUTOCAD等图形编辑器进行编辑。
2.3快速查询图形结果2.3.1选择输出图形结果1.当计算项目为重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶壁式、卸荷板式、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙时,图形查询输出如下结果:1)计算简图2)土压力①土压力(合力及两个方向分力)与破裂角关系曲线;②土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图;③破裂面与土压力简图;④力多边形简图。
2.当计算项目为加筋土式时,图形查询输出如下结果:1)计算简图2)土压力①土压力(合力及两个方向分力)与破裂角关系曲线;②土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图;③破裂面与土压力简图;④力多边形简图。
3)整体稳定结果图3.当计算项目为桩板式时,图形查询窗口输出计算简图。
1)计算简图2)土压力①土压力(合力及两个方向分力)与破裂角关系曲线;②土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图;③破裂面与土压力简图;④力多边形简图。
3)内力简图:包括位移、弯矩、剪力、土反力等曲线。
4.当计算项目为锚定板式、锚杆式时,图形查询窗口输出计算简图。
1)计算简图2)土压力①土压力(合力及两个方向分力)与破裂角关系曲线;②土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图;③破裂面与土压力简图;④力多边形简图。
3)立柱计算简图:包括荷载、截面尺寸、弯矩、剪力、配筋等图形。
图3.3-1 衡重式挡土墙计算结果简图图3.3-2 加筋土式挡土墙计算结果简图图3.3-3 桩板式挡土墙计算结果简图图3.3-4 锚杆式挡土墙计算结果简图2.3.2通过辅助功能菜单查看图形结果单击【辅助功能】菜单中的“查看计算图形结果”项,可查看当前例题的图形结果。
图3.3-5 查询计算结果简图2.3.3图形查询辅助工具1.图形查询工具栏2.图形查询快捷菜单在图形结果查询窗口单击鼠标右键,弹出图形查询快捷菜单,可以方便地查看图形。
3.【图形查询】菜单2.4计算书的编辑修改1.当计算目标重力式、衡重式、半重力式、卸荷板式、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果;(2)滑动稳定性验算结果;(3)倾覆稳定性验算结果;(4)地基应力及偏心距验算结果;(5)设置凸榫时,凸榫强度验算、宽度设计;(6)墙身截面强度验算(不同截面)包括偏心距、压应力、拉应力及剪应力;(7)基础强度验算包括悬挑部分主拉应力及剪应力。
注意:公路挡墙增加以下结果的输出:1)滑动稳定方程验算、倾覆稳定方程验算结果;2)墙截面验算采用极限状态法时强度、稳定验算结果。
2.当计算目标为加筋土式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果;(2)滑动稳定性验算结果;(3)倾覆稳定性验算结果;(4)地基应力及偏心距验算结果;(5)内部稳定性验算;(6)外部稳定性验算;注意:公路挡墙外部稳定验算增加滑动稳定方程验算、倾覆稳定方程验算结果。
3.当计算目标为桩板式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果(2)桩的内力(包括弯矩、剪力、土反力)、位移及配筋计算;(3)挡土板的内力配筋4.当计算目标为悬臂式、扶壁式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果(2)滑动稳定性验算结果;(3)倾覆稳定性验算结果;(4)地基应力及偏心距验算结果;(5)墙身截面强度验算包括墙面板、墙趾板、墙踵板及肋板(扶壁式);(6)裂缝宽度验算注意:公路挡墙增加滑动稳定方程验算、倾覆稳定方程验算结果。
5.当计算目标为锚杆式、锚定板式挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果(2)挡土板、肋柱及锚杆内力结果;(3)挡土板、肋柱配筋结果;(4)锚杆式:锚杆设计(包括锚杆截面面积及长度计算);锚定板式:锚定板内力及配筋计算。
6.当计算目标为装配式悬臂式、装配式扶壁式抗滑挡土墙时,计算书窗口输出如下结果:(1)土压力计算结果(2)滑动稳定性验算结果;(3)倾覆稳定性验算结果;(4)地基应力及偏心距验算结果;(5)墙身截面强度验算包括墙面板、墙趾板、墙踵板及肋板(扶壁式);(6)裂缝宽度验算注意:1. 四种标准的计算书中均输出了各组合最不利结果;2. 桩板式挡墙、锚杆式挡墙和锚定板式挡墙不做最不利结果输出;3. 公路挡墙的计算输出为采用极限状态法的计算结果。
2.5说明2.5.1参数编辑1.加筋土式挡墙须交互自身的计算参数。
2.重力式挡土墙、衡重式挡土墙、卸荷板式挡土墙须交互基础类型及相应参数,基础的类型有:天然基础、钢筋混凝土底版、台阶式基础、换填土式、锚桩式基础。
2.5.2计算1.本系统对铁路、公路、水利及其它专业的挡墙验算分别采用不同的规范和规定,详细区别在各专业挡土墙编制原理中说明。
2.重力式挡土墙、衡重式挡土墙、加筋土式挡墙在挡土墙、垂直预应力锚杆式挡土墙计算时,其计算目标既可以是验算,也可以是设计。
其它类型的挡土墙仅做验算。
3.重力式挡土墙、衡重式挡土墙、半重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、卸荷板式挡土墙的基底可设置防滑凸榫。
4.系统未考虑由于墙高的增加而提高安全系数这一因数,用户在设计计算时,要注意到这一点,保证挡土墙设计的可靠性和安全性。
5.用户须根据有关规范自行考虑挡土墙有关构件的构造要求。
2.5.3关于自动设计的说明1.重力式挡土墙自动设计对于重力式挡墙,在其它参数确定的情况下,系统可自动设计:(1)墙顶宽。
(2)扩展台阶宽高。
(3)钢筋混凝土底板的悬挑长度和厚度。
(4)台阶式基础的高度,阶数,各阶的宽高。
系统的设计过程为:假定墙顶宽最小为0.5米,然后采用变步长的搜索办法增加墙宽,直到找到满足计算条件的最小墙宽为止。
当抗倾覆稳定验算满足,地基承载力不满足时,系统优先采用扩展台阶的方案。
注意:1. 有时自动设计会失败,这是因为某些给定的条件不合理造成的;2. 有时自动设计成功后,某些安全系数仍不满足。
这是因为本系统自动设计时考虑了多种工况,系统自动设计对各种工况只进行一次,当满足最后一个工况的安全系数时,前面的各个工况有时会出现不满足的情况。
在这种情况下,用户可参照系统设计结果手工调整。
2.衡重式挡土墙自动设计对于衡重式挡墙,在其它参数确定的情况下,系统可自动设计:(1)上墙背坡坡度;(2)衡重台宽;(3)扩展台阶宽高;(4)钢筋混凝土底板的悬挑长度和厚度;(5)台阶式基础的高度,阶数,各阶的宽高。
系统的设计过程为:假定衡重台宽最小为0.0米,然后采用变步长的搜索办法增加台宽,直到找到满足计算条件的最小台宽为止。
或者假定上墙背坡坡度最小为0.0,然后采用变步长的搜索办法增加坡度,直到找到满足计算条件的最小坡度为止。
当抗倾覆稳定验算满足,地基承载力不满足时,系统优先采用扩展台阶的方案。
注意:1. 有时自动设计会失败,这是因为某些给定的条件不合理造成的;2. 当采用设计衡重台宽的自动设计方案时,上墙截面强度不会因衡重台宽度增加而增大,因此在这种情况下,系统将不验算上墙截面宽度;3. 有时自动设计成功后,某些安全系数仍不满足。