挡土墙验算(优化)

挡土墙验算[执行标准：公路]

计算项目：挡土墙

计算时间：2014-04-22 17:18:21 星期二

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墙身尺寸:

墙身高: 2.200(m)

墙顶宽: 0.400(m)

面坡倾斜坡度: 1: 0.000

背坡倾斜坡度: 1: 0.100

墙趾悬挑长DL: 0.000(m)

墙趾跟部高DH: 0.000(m)

墙趾端部高DH0: 0.000(m)

墙踵悬挑长DL1: 1.000(m)

墙踵跟部高DH1: 0.500(m)

墙踵端部高DH2: 0.500(m)

加腋类型:不加腋

钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)

墙趾埋深: 0.000(m)

物理参数:

混凝土墙体容重: 26.000(kN/m3)

混凝土强度等级: C35

纵筋级别: HRB335

抗剪腹筋级别: HRB335

裂缝计算钢筋直径: 22(mm)

挡土墙类型: 抗震区挡土墙

墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)

地基土容重: 18.000(kN/m3)

地基土浮容重: 10.000(kN/m3)

修正后地基承载力特征值: 130.000(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

地震作用墙趾值提高系数: 1.500

地震作用墙踵值提高系数: 1.625

地震作用平均值提高系数: 1.250

墙底摩擦系数: 0.500

地基土类型: 岩石地基

地基土内摩擦角: 30.000(度)

地基土粘聚力: 10.000(kPa)

地震烈度: 设计烈度7度

水上地震角: 1.50

水下地震角: 2.50

水平地震系数: 0.10

重要性修正系数: 1.70

综合影响系数: 0.25

水平地震作用沿竖向分布形式: 梯形

抗震基底容许偏心距:B/5

公路等级及工程类别: 1级公路抗震重点工程

墙后填土土层数: 1

土层号层厚容重浮容重内摩擦角粘聚力土压力

(m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整系数

1 3.000 19.000 --- 35.000 0.000 1.000

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 16.000 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)

填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)

墙顶标高: 2.200(m)

挡墙分段长度: 10.000(m)

计算参数:

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面

搜索时的圆心步长: 1.000(m)

搜索时的半径步长: 1.000(m)

筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线

钢筋混凝土配筋计算依据:《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) =====================================================================

第 1 种情况: 组合1

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组合系数: 1.000

1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √

2. 填土重力分项系数 = 0.500 √

3. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √

4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 √

5. 地震作用力分项系数 = 1.200 √

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[土压力计算] 计算高度为 2.200(m)处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角 = 29.286(度)

公路-I级

路基面总宽= 16.000(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 6列

布置宽度= 2.404(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 15.000

02 2.300 0.300 15.000 12.694

03 0.500 0.600 60.000 60.000

04 2.300 0.600 60.000 40.388

05 0.500 0.600 60.000 60.000

06 2.300 0.600 60.000 40.388

07 0.500 0.600 70.000 70.000

08 2.300 0.600 70.000 47.119

09 0.500 0.600 70.000 70.000

10 2.300 0.600 70.000 47.119

布置宽度B0=2.404(m) 分布长度L0=14.270(m) 荷载值SG=462.707(kN)

换算土柱高度 h0 = 0.710(m)

按假想墙背计算得到:

第1破裂角： 29.628(度)

Ea=47.538(kN) Ex=21.578(kN) Ey=42.358(kN) 作用点高度 Zy=0.877(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=27.550(度) 第1破裂角=29.610(度)

Ea=46.815(kN) Ex=21.580(kN) Ey=41.544(kN) 作用点高度 Zy=0.877(m) 墙身截面积 = 1.609(m2) 重量 = 41.847 (kN)

整个墙踵上的土重(不包括超载) = 12.298(kN) 重心坐标(0.758,-1.117)(相对于墙面坡上角点)

整个墙踵上墙背与第二破裂面之间的超载换算土柱重 = 0.301(kN) 重心坐标

(0.411,0.000)(相对于墙面坡上角点)

全墙地震力=2.314(kN) 作用点距墙顶高度=1.337(m)

(一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.500

滑移力= 23.894(kN) 抗滑力= 47.995(kN)

滑移验算满足: Kc = 2.009 > 1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程满足: 方程值 = 26.037(kN) > 0.0

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.508 (m)

相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 0.750 (m)

相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.112 (m)

相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.877 (m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 20.925(kN-m) 抗倾覆力矩= 76.936(kN-m)

倾覆验算满足: K0 = 3.677 > 1.300