悬臂式挡土墙结构设计验算
悬臂式挡土墙计算
悬臂式挡土墙计算
悬臂式挡土墙是一种常用的挡土结构,在建筑工程中应用广泛。
本文将详细介绍悬臂式挡土墙的计算方法,旨在为相关工程人员提供指导意义。
1.悬臂式挡土墙的定义
悬臂式挡土墙是一种基于挡土板的结构,其设计最大限度地利用了挡土板的弯曲和剪切性能。
悬臂式挡土墙面板的下部被埋入固定土体,以克服地面反作用力产生的侧向压力。
悬臂式挡土墙可分为重力式和弹簧式两种类型。
2.悬臂式挡土墙的计算方法
设计悬臂式挡土墙的关键是确定其最大抗倾覆力矩。
在计算抗倾覆力矩时,需要考虑以下几个因素:
(1)土体侧向压力
土体在侧向受力的情况下会向外发生侧向压力,这种压力是造成悬臂式挡土墙倾覆的主要因素。
在计算抗倾覆力矩时,如果能正确估计土体侧向压力的大小,可以有效地减少挡土墙的倾覆风险。
(2)土体抗倾覆能力
悬臂式挡土墙设计时需要考虑垂直于挡土墙面包容土体体积内的
土体受力情况和土体的抗倾覆能力。
土体的抗倾覆能力与其内聚力、
内摩擦角、土体密度以及潮湿度等参数密切相关。
(3)土体连通性
土体的连通性在悬臂式挡土墙设计时也是非常重要的因素之一。
在设计挡土墙时需要确保土体连通性高,在将水从墙内排出时可以增
加土体的稳定性。
3.结语
悬臂式挡土墙的计算方法需要考虑许多因素,包括土体侧向压力、土体抗倾覆能力和土体连通性等。
在设计中,我们应该根据实际工程
情况进行合理的设计,以确保悬臂式挡土墙的安全、稳定和经济性。
通过科学的计算方法和合理的设计方案,我们可以建造出更加安全、
优良的悬臂式挡土墙。
悬臂式挡土墙配筋计算
精心整理悬臂式挡土墙验算[执行标准:通用]计算项目:悬臂式挡土墙4------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高:4.670(m)墙顶宽:0.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL:0.600(m)墙趾跟部高DH:0.600(m)墙趾端部高DH0:0.600(m)墙踵悬挑长DL1:5.100(m)墙踵跟部高DH1:0.600(m)墙踵端部高DH2:0.600(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2:0.300(m)背坡腋高YH2:0.300(m)钢筋合力点到外皮距离:50(mm)墙趾埋深:4.670(m)物理参数:混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C20纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)挡土墙类型:浸水地区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:35.000(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)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15.1000.0000坡面起始距墙顶距离:1.000(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙内侧常年水位标高:-50.000(m)挡墙外侧常年水位标高:-50.000(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时=1.200重力有利时=1.000主动土压力=1.200静水压力=1.200扬压力=1.200地震力=1.000=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为4.670(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角:37.070(度)Ea=186.736Ex=19.045Ey=185.763(kN)作用点高度Zy=1.223(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=27.500(度)第1破裂角=27.500(度)Ea=75.094Ex=34.674Ey=66.609(kN)作用点高度Zy=0.000(m)墙身截面积=5.980(m2)重量=149.500kN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:0.000.000.000.00墙背坡侧:0.000.000.000.00墙底面:-0.000.005.90-4.67整个墙踵上的土重=249.298(kN)重心坐标(2.676,-2.626)(相对于墙面坡上角点) 墙踵悬挑板上的土重=232.654(kN)重心坐标(2.821,-2.638)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重=43.956(kN)相对于趾点力臂=0.300(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500滑移力=34.674(kN)抗滑力=254.682(kN)滑移验算满足:Kc=7.345>1.200(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=2.418(m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=3.276(m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.300(m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=6.500(m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=0.000(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=0.000(kN-m)抗倾覆力矩=1624.366(kN-m)倾覆验算满足(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作用于基础底的总竖向力=509.363(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1624.366(kN-m) 基础底面宽度B=6.500(m)偏心距e=0.061(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.189(m)基底压应力:趾部=82.775踵部=73.952(kPa)最大应力与最小应力之比=82.775/73.952=1.119作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.061<=0.250*6.500=1.625(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=82.775<=600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=73.952<=650.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=78.364<=500.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=509.363(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1624.366(kN-m) 基础底面宽度B=6.500(m)偏心距e=0.061(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=3.189(m)基础底压应力:趾点=82.775踵点=73.952(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=611.236(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1949.240(kN-m)基础底面宽度B=6.500(m)偏心距e=0.061(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=3.189(m)基础底压应力:趾点=99.330踵点=88.742(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.600(m)截面剪力:Q=6.349(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=1.934(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%<Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1200(mm2)截面弯矩:M(标准值)=-1.036(kN-m)最大裂缝宽度:鋐max=0.001(mm)。
悬臂式挡土墙计算
悬臂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》《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《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,墙面上部高度H = 3.40m前趾宽度B2 = 1.00m,后踵宽度B3 = 2.00m前趾端部高度H2 = 0.30m,前趾根部高度H4 = 0.60m后踵端部高度H1 = 0.30m,后踵根部高度H3 = 0.60m墙背坡比= 1 : 0.200,墙面坡比= 1 : 0.000挡土墙底板前趾高程=0.00 m,底板底部坡比=0.000 : 1墙前填土顶面高程▽前地=0.80 m,墙前淤沙顶面高程▽沙=0.00 m 3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为4级。
抗震类型:非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角φ=21.00度,水下回填土内摩擦角φ' =21.00度回填土凝聚力C =10.30kN/m2采用等代内摩擦角法计算粘性填土土压力。
地基土质为:中等坚实挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数f' =0.60挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力c' =1.40 kPa 4.回填土坡面参数:回填土表面折线段数为:0段折线起点距墙顶高差=0.00 m填土面与水平面夹角β=0.00度5.材料参数:回填土湿容重γs=18.90kN/m3,回填土浮容重γf=10.00kN/m3混凝土强度等级:C20钢筋强度等级:二级,保护层厚度as = 0.300 m地基允许承载力[σo] = 100.00 kPa6.荷载计算参数:冰层厚度T b=0.30 m,静冰压力系数=0.870计算浪压力时采用的位置类型:丘陵、平原地区风区长度D =0.000 m,墙前河(库)底坡度i =1 : 0.00重现期为50年的年最大风速v o=0.000 m/s多年平均的最大风速v o' =0.000 m/s冻胀墙体变形系数m o=0.700,冻胀量Δhd=30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布,最大值αm=2.00三、计算参数:3.计算公式:郎肯土压力计算公式如下:E =0.5×γ×H2×K aE x=E×cos(β)E y=E×sin(β)K a=cosβ×[cosβ-(cos2β-cos2φ)1/2]/[cosβ+(cos2β-cos2φ)1/2] (《规范》式式中:E为作用于墙背的土压力,作用点为距墙底1/3高处,方向与水平面成β夹角K a为主动土压力系数当墙后填土为黏性土,粘聚力C=10.30kN时:采用等值内摩擦角法计算主动土压力。
悬臂式挡土墙计算
计算项目:悬臂式挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 8.500(m)墙顶宽: 0.400(m)面坡倾斜坡度: 1: 0.100背坡倾斜坡度: 1: 0.200墙趾悬挑长DL: 1.500(m)墙趾跟部高DH: 0.500(m)墙趾端部高DH0: 0.400(m)墙踵悬挑长DL1: 2.500(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: 1.500(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C30纵筋级别: HRB335抗剪腹筋级别: HPB235裂缝计算钢筋直径: 20(mm)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: 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: 0.500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: 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)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时 = 1.200重力有利时 = 1.000主动土压力 = 1.200静水压力 = 1.200扬压力 = 1.200地震力 = 1.000=====================================================================第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 8.500(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角: 28.994(度)Ea=539.103(kN) Ex=263.413(kN) Ey=470.367(kN) 作用点高度 Zy=3.123(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=21.424(度) 第1破裂角=28.798(度)Ea=480.813(kN) Ex=265.908(kN) Ey=400.593(kN) 作用点高度 Zy=3.237(m) 墙身截面积 = 16.125(m2) 重量 = 403.125 (kN)整个墙踵上的土重(不包括超载) = 236.143(kN) 重心坐标(2.149,-4.609)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重 = 28.350(kN) 相对于趾点力臂=0.738(m)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 265.908(kN) 抗滑力= 534.105(kN)滑移验算满足: Kc = 2.009 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.898 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 4.449 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.738 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 5.530 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 3.237 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 860.811(kN-m) 抗倾覆力矩= 4454.751(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 5.175 > 1.500(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作用于基础底的总竖向力 = 1068.211(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.364(m)基底压应力: 趾部=162.018 踵部=152.162(kPa)最大应力与最小应力之比 = 162.018 / 152.162 = 1.065作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.036 <= 0.250*6.800 = 1.700(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=162.018 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=152.162 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=157.090 <= 500.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 1068.211(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)基础底压应力: 趾点=162.018 踵点=152.162(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 1281.853(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4312.729(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)基础底压应力: 趾点=194.421 踵点=182.595(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.500(m)截面弯矩: M = 183.958(kN-m)抗弯受拉筋: As = 1409(mm2)截面剪力: Q = 244.450(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩: M(标准值) = 147.667(kN-m)最大裂缝宽度:鋐max = 0.406(mm)。
悬臂式挡土墙结构计算
扶壁式挡土墙结构计算一、设计资料1、按3级建筑物、安全级别为Ⅱ级设计,环境类别为二类,工程抗震设防类别为丙类。
高度为7.7米,顶部厚度为0.4米,C20钢筋混凝土结构,断面尺寸见附图。
2、墙背填土为粉质粘土,容重3/0.19mkN =γ,内摩擦角o25=ϕ。
按《水闸设计规范》(SL265—2001)附录D ,墙背填土为粉质粘土时,内摩擦角按等值内摩擦角法计算,等值内摩擦角取290。
3、基础为强风化花岗岩,摩擦系数50.0=f,容许承载[]kPa 500=σ。
4、活荷载为汽车—20级,挂—100校核。
5、抗滑动和抗倾覆安全系数3.1≥cK,5.1≥o K 。
6、钢筋混凝土结构设计数据:1)混凝土标号C20,抗压设计强度f c =10000kpa ,弹性模量k PaE h 71055.2⨯=,抗拉设计强度f t kPa1100=。
2)级钢筋抗拉设计强度f kPay 310000=,弹性模量kPaEs 8100.2⨯=。
3)钢筋保护层厚度取α=50mm 。
7、最不利荷载组合:工况1:土压力+水压力+上部设备+挂—100汽车荷载。
工况2:土压力+水压力+上部设备+7度地震荷载。
二、计算公式 (一)土压力P5901、挂—100荷载引起的附加土压力按下式换算:()[]a H h 2577.06.65.3120++=γ=()[]07.7577.06.60.195.312++=1.49(m )。
土压力(︒=0β)强度按下式计算:347.029cos1129cos 111coscoscos cos cos cos cos 222222=︒-+--∙=-+--=︒ϕββϕβββaa K∂=K h o0γσ=9.82KN/m 2KaH h H)(0+=γσ=19(1.49+7.7)0.347=60.59KN/m 2全墙承受的土压力:)(1.271KN Ex=土压力作用在基底截面的弯距M=)3(6102H h K H a +γ=792.9KN.m(二)墙身尺寸1、肋净距L 、肋外悬臂长度L /和肋宽B假定底板厚度3h =0.8m ,则31h H H -==6.9mL=(0.3~0.5)1H =2.07~3.45m,取L=3.0mL /=0.41L=1.23mb=L/8~L/6=0.375~0.5,取b=0.5m12mHb B +=当40.0,/183==f m kN γ时,查表得容重修正系数07.1=μ踵板长度B 3按下式计算: 203)(B h H f KcEx B-+=μγ),0(E E x =︒=β踵板修正长度按下式计算1321mHB =∆趾板长度按下式计算:)(25.0)(25.03201B B K fHB HC H +-++=σσσσ底板长度3321B B B B B ∆+++=2、立壁厚度立壁根部截面该截面的剪力1Q 按下式计算:Kah Hi H E i XHi )5.0(cos Q 01+==βγ截面弯矩M 1按下式计算: Kah H H MMi i Hi)5.0(cos 6101+==βγ根据《桥规》第4.1.2条,计算内力Q 1j 、M 1j 为112.1Q Q j ⨯= 112.1MMj ⨯=1)按配筋要求确定厚度 取配筋率%7.0=μ,则ag R R /μξ=)5.01(0ξξ-=A截面有效厚度按下式计算:acjR b A Mh ⋅⋅⋅≥010γ2)按斜裂缝限制要求确定截面有效厚度:bR Q h j⋅≥05.010取计算值大者。
悬臂式挡土墙计算表格
输入的参数: 挡料重度γ= 挡料内摩擦角φ= 墙顶地面活荷载q= 墙顶至垂直墙身底的高度H= 底板尺寸b1= 底板尺寸b2= 底板尺寸b3= 墙顶尺寸b4= 底板尺寸h1= 底板尺寸h2= 地基承载力特征值(修正后)R= 土对挡墙基底摩擦系数μ= 计算过程: 1.确定侧压力: 土体产生侧压力标准值E1= 上部活荷载产生侧压力标准值E2= 侧压力E= 2.垂直墙身计算: 垂直墙身每延米弯矩M= 3.土承载力验算: 每延米墙身自重G1= 每延米基础板自重G2= 每延米墙后踵板宽内土重G3= 每延米墙后活荷载G4= 侧压力E1'= E2'= a1= 17.00 30.00 0.00 6300 1200 750 2500 200 300 300 150.00 0.40 kN/m3 度 kN/m2 mm mm mm mm mm mm mm kN/m2
c= σmax= σmin= (1)前趾部分σ1= 弯矩M1= (2)后踵部分G2'= q1=
σmax-(σmax-σmin)*b1/(b1+b2+b3) 1/6*(2σmax+σ1)*b1^2 b3*(2h1+h2)#39;)/b3
σ2= σmin+(σmax-σmin)*b3/b 弯矩M2= 1/6*(2(q1-σmin)+(q1-σ2))*b3^2 5.稳定性验算: (1)抗倾覆验算:抗力弯矩Mag= G1*a1+G2*a2+G3*a3 倾覆弯矩Ma= E1'*H'/3+E2'*h'/2 Mag/Ma= 1.90 (2)抗滑验算: μΣG/Pw= 0.70 取防滑键水平尺寸aj= Ep不能充分发挥的影响系数φp= 防滑键高hj= σb= 被动土压力Ep= 键后土与基础板间摩擦力F= (φp*Ep+F)/Pw=
悬臂式挡土墙计算
(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
作用于基础底的总竖向力= 1068.211(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m)
基础底面宽度B = 6.800 (m)偏心距e = 0.036(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 3.364(m)
注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:
重力不利时= 1.200
重力有利时= 1.000
主动土压力= 1.200
静水压力= 1.200
扬压力= 1.200
地震力= 1.000
=====================================================================
滑移验算满足: Kc = 2.009 > 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= 4454.751(kN-M),倾覆力矩= 860.811(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 5.175 > 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)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 3.364(m)
基础底压应力:趾点=194.421踵点=182.595(kPa)
[趾板根部]
截面高度: H' = 0.500(m)
截面弯矩: M = 183.958(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 1409(mm2)
截面剪力: Q = 244.450(kN)
地基土容重: 18.000(kN/m3)
悬臂式挡土墙计算
52.41 kN/m2 28.72 kN.m/m 601.36 kN.m/m 96.47 kN.m/m >1.6 安全! >1.3 安全! 1600 0.50 746 45.17 160.11 55.56 >1.3 mm mm kN/m2 kN/m kN/m 安全!
aj*tan(45-φ/2) σmin+(σmax-σmin)*(b-aj)/b (σmax+σb)/2*tan(45+φ/2)^2*hj (σb+σmin)/2*(b-aj)*μ 2.58
1/2*γ*H^2*TAN(45-φ/2)^2 q*H*TAN(45-φ/2)^2 E1+E2 1.2*E1*H/3+1.4*E2*H/2 1/2*(b4+b2)*H*25 1/2*(2*h1+h2)*(b1+b3)*25+(h1+h2)*b2*25 (H+1/2*h2)*γ q*1 1/2*γ*H'^2*TAN(45-φ/2)^2 q*H'*TAN(45-φ/2)^2 b1+(2*b2^2+2*b2*b4-b4^2)/(3*(b2+b4)) ((b1+b2+b3)^2*(h1+h2)/2-1/2*b1*h2*1/3*b11/2*b3*h2*(b1+b2+2/3*b3))/((b1+b2+b3)1/2*b1*h2-1/2*b3*h2) b1+b2+1/2*b3 a3 b/2-((G1*a1+G2*a2+G3*a3+G4*a4)(E1'*H'/3+E2'*H'/2))/(G1+G2+G3+G4)
国内悬臂式挡土墙计算实例
悬臂式挡土墙算例某工程要求挡土高度为1 4.4H m =,墙后地面均布荷载标准值按10k q kPa =考虑,墙后填料为砂类土,土的内摩擦角标准值35k j =o ,土重度318/kN m g =,墙后填土水平,无地下水。
地基为粘性土,孔隙比0.786e =,液性指数0.245L I =,地基承载力特征值230ak f kPa =。
根据挡土墙所处的地理位置并综合考虑其它因素,决定采用悬臂式挡土墙,挡土墙安全等级为二级,混凝土强度等级为C25,钢筋级别为HRB335级钢筋,试设计该挡土墙。
q k k aγHk azq k =10kPaB 1B 2B 3图3. 1 悬臂式挡土墙截面及按朗肯土压力计算示意解: 0.2450.25L I =<属硬塑粘性土,查错误!未找到引用源。
得土对挡土墙基底的摩擦系数0.30m =,查错误!未找到引用源。
得0.3b h =、 1.6d h =。
1) 主要尺寸的拟定用墙踵的竖直面作为假想墙背,如图3. 1所示。
为保证基础埋深大于0.5m ,取d =0.6m ,挡土墙总高H =H 1+d =5.0m 。
计算得主动土压力系数2235tan (45)tan (450.27122k a k j =-=-=o o o。
根据抗滑移稳定要求,按式错误!未找到引用源。
计算得:223 1.3(0.5) 1.3(1050.51855)0.2713.23()0.3(10185)k a k q H H k B B m q H g m g +´´+´´´´+³==+´+´,取23 3.4B B m +=。
根据式错误!未找到引用源。
得:2111050.27118550.27174.5322ax k a a E q Hk H k kN g =+=´´+´´´´=;土压力合力ax E 的作用点距墙底的距离515(1051855)0.271223 1.821(1051855)0.2712z m ´´+´´´´´==´+´´´´,根据抗倾覆稳定要求,按错误!未找到引用源。
悬臂式挡土墙计算
LGE1 LGE2
E
F
G
H
I
2.00
2.00
1.50
1.50
0.00
7.90
8.40
8.40
1.00
1.00
地下水至填土
面距离距离
10.91
L1
69.81
L2
60.38
L3
2.00 总土压力
7.07
141.09
3.20
2.13
5.50
土自重
5.50
637.00
eq
1.47 Eq
12.38
LEq
4.20
9.00 挡土高 7.40 8.40 1.00 宽/高 1.50 1.07 0.50 0.50 0.80 6.00
18.50 10.00 33.00
0.00
水重度 10
25.00 15.00
0.35
5.00 6.40 6.40
1.00 3级 1.00 1.00 1.20 1.00 184.17 293.13 1.59
σmax σmin
0.00 837.50 481.27 4225.63
4.47 3.00 0.03 94.86 91.25
(抛石基床底面应力:重力式码头规范) -无抛石不考虑 墙底面实际受压宽度B' 基床厚度d' 抛石水下重度γ σmax' σmin' 抛石底面偏心距e' 平均应力σ
9.00 1.00 10.00 20 87.61 84.66 0.01 86.14 258.41
三、工况 地面荷载q(kPa) 墙前水位(m) 墙后水位(m)
四、抗滑验算 结构重要系数γ0 结构系数γd 自重分项系数γG 土压力分项系数γE 水压力分项系数γpw 滑动力=γ0(γEEH+γPWPW+γEEqh)
悬臂式挡土墙验算
悬臂式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:钱胡路K1+736~K1+968段右侧挡墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 5.000(m)墙顶宽: 0.400(m)面坡倾斜坡度: 1: 0.000背坡倾斜坡度: 1: 0.050墙趾悬挑长DL: 0.800(m)墙趾跟部高DH: 0.500(m)墙趾端部高DH0: 0.400(m)墙踵悬挑长DL1: 1.100(m)墙踵跟部高DH1: 0.500(m)墙踵端部高DH2: 0.400(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 0.500(m)背坡腋高YH2: 0.500(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1: 1:0.800(m)防滑凸榫尺寸BT: 0.625(m)防滑凸榫尺寸HT: 0.400(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa)防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离: 40(mm)墙趾埋深: 1.000(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C30纵筋级别: HRB335抗剪腹筋等级: HRB335裂缝计算钢筋直径: 18(mm)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: 18.000(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: 120.000(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: 0.500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 2.000 0.030 1第1个: 距离0.000(m),宽度2.000(m),高度0.167(m) 2004路基规范挡土墙人群荷载地面横坡角度: 0.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)=====================================================================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 = 0.900 √2. 填土重力分项系数 = 0.900 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 5.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.310(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.730(度)Ea=107.443 Ex=61.935 Ey=87.795(kN) 作用点高度 Zy=1.730(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不存在墙身截面积 = 4.080(m2) 重量 = 102.000 kN整个墙踵上的土重 = 55.076(kN) 重心坐标(1.034,-2.968)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重 = 21.876(kN) 重心坐标(1.417,-3.677)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重 = 7.920(kN) 相对于趾点力臂=0.388(m))(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度 B = 3.000 (m)墙身重力的力臂 Zw = 1.227 (m)Ey的力臂 Zx = 2.377 (m)Ex的力臂 Zy = 1.730 (m)作用于基础底的总竖向力 = 252.791(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=330.739(kN-m) 基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 1.308(m)基础底压应力: 墙趾=116.562 凸榫前沿=99.336 墙踵=51.965(kPa)凸榫前沿被动土压力=323.848(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力 = 397.945 <= 500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力 = 207.263 <= 990.000(kPa)凸榫设计宽度为: 0.558(m)滑移力= 61.935(kN) 抗滑力= 212.755(kN)滑移验算满足: Kc = 3.435 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 56.077(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 = 1.227 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 1.834 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.388 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.377 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.730 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 107.150(kN-m) 抗倾覆力矩= 437.889(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 4.087 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 305.213(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作用于基础底的总竖向力 = 252.791(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=330.739(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.000 (m) 偏心距 e = 0.192(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.308(m)基底压应力: 趾部=116.562 踵部=51.965(kPa)最大应力与最小应力之比 = 116.562 / 51.965 = 2.243作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.192 <= 0.167*3.000 = 0.500(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=116.562 <= 144.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=51.965 <= 156.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=84.264 <= 120.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 252.791(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=330.739(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.000 (m) 偏心距 e = 0.192(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.308(m)基础底压应力: 趾点=116.562 踵点=51.965(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 253.851(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=328.132(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.000 (m) 偏心距 e = 0.207(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.293(m)基础底压应力: 趾点=119.713 踵点=49.521(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.500(m)截面剪力: Q = 73.055(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩: M = 30.254(kN-m)抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.21%抗弯受拉筋: As = 1072(mm2)截面弯矩: M(标准值) = 28.732(kN-m)最大裂缝宽度:max = 0.029(mm)。
悬臂式挡墙计算
悬臂式挡墙计算悬臂式挡墙是一种常见的挡土结构,常用于公路、铁路、水利工程等领域。
它有效地阻止土方的侧向滑动,并能承受土方的重量。
本文将介绍悬臂式挡墙的基本原理、计算方法和设计要点。
一、基本原理悬臂式挡墙通过将挡土墙的下部埋入土中,利用挡土墙自身的重量和阻尼力来抵抗土方的滑动力和倾覆力。
挡墙由墙身和地基两部分组成,墙身由混凝土或其他材料制成,可以是垂直或倾斜的。
地基则是为了将挡墙的重力传递到地基土体中,通常由混凝土基底或钢筋混凝土浅基础构成。
二、计算方法1.首先,需要确定挡墙的设计高度和坡度。
设计高度是指挡墙顶部与地面的垂直距离,坡度是指挡墙的倾斜角度。
2.确定挡墙的土方侧推力。
土方侧推力是指土方对挡墙产生的侧向滑动力,通常通过土工试验或经验公式来确定。
3.计算挡墙的阻抗力。
阻抗力是指挡墙抵抗土方滑动力和倾覆力的能力,可以通过挡墙的自重、形状、摩擦力和土体抗剪强度等来计算。
4.根据挡墙的设计高度和土方侧推力,确定挡墙所需要的抗滑稳定性。
抗滑稳定性是指挡墙在土方侧推力作用下,不会产生滑动和倾覆的能力。
5.根据挡墙的重力和抗滑稳定性要求,设计挡墙的地基。
地基的设计要考虑地基土壤的承载力和不均匀沉降对挡墙的影响。
三、设计要点1.悬臂式挡墙的墙身应具有足够的抗弯和抗剪能力,以及良好的防水性能。
墙身的厚度和钢筋布置应根据挡墙的高度、土体性质和地震影响等因素进行合理设计。
2.挡墙的坡度应根据土方的性质和施工要求选择合适的值。
过大的倾斜角度会增加土方的侧推力,过小的倾斜角度会增加挡墙的自重。
3.挡墙的形状应选择合适的几何形状,在保证挡墙结构安全的前提下,尽可能减小挡墙的倾覆力,提高挡墙的稳定性。
4.挡墙与地基的连接应采用可靠的连接方式,确保挡墙能够有效地传递自重和侧推力到地基土体中。
总之,悬臂式挡墙是一种重要的挡土结构。
它除了能够有效地防止土方滑动和倾覆外,还具有较好的经济性和施工性。
在设计过程中,需要合理选择挡墙的高度、坡度和形状,确保挡墙具有足够的抗滑稳定性和结构安全性。
悬臂式挡土墙结构设计验算
悬臂式挡土墙结构设计验算第五工程有限公司路桥七公司 付卫朋摘 要:本文对甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计进行荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算,结果表明此挡土墙设计初步拟定方案是可行的。
关键词:挡土墙 承载力 验算甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计:墙背填土与墙前地面高差为2.6m ,填土表面水平,路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度为3.0m ,上有均布标准荷载P k =54KN/m 2,地基设计承载力为240KN/m 2,填土标准容重为18KN/m 3,内摩檫力φ=30°,底板与地基摩擦系数f=0.60,由于采取钢筋混凝土挡土墙,墙背竖直且光滑,可假定墙背与填土之间的摩擦角 ò=0。
1.截面选择选择悬臂式挡土墙,墙体选择采用钢筋混凝土结构,墙高低于6m 。
尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定,如下图所示。
2.挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算2.1荷载计算2.1.1土压力计算由于地面水平,墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎金理论公式计算:K a =tan 2(45-φ/2)=0.333地面活荷载的作用,采用换算土柱高H 0=3.0,地面处水平压力:σA =r t H 0 K a =18×3×0.333=18KN/ m 2悬臂底B 点水平压力:σB =r t (H 0 +3)K a =18×(3+3)×0.333=36KN/ m 2底板C点水平压力:σC=r t(H0 +3+0.25)K a=18×(3+3+0.25)×0.333=37.46KN/ m2土压力合力:E x1=σA×3=18×3=54 KN/ mZ f1=3/2+0.25=1.75mE x2=1/2(σC -σA)×3=29.19KN/ mZ f2=1/3×3+0.25=1.25m2.1.2竖向荷载计算(1)立板自重力钢筋混凝土标准容重r k=25 KN/ m3,其自重力:G1k=(0.15+0.25)/2×3×25=15KN/ mX1=0.4+{(0.1×3)/2×(2×0.1)/3+0.15×3×(0.1+0.15/2)}/{(0.1×3)/2+0.15×3}=0.55m(2)底板自重力:G2k={(0.15+0.25)/2×0.4+0.25×0.25+(0.15+0.25)/2×1.6}×25=0.4625×25=11.56 KN/ mX2={(0.15+0.25)/2×0.4×(40/3×(2×0.25+0.15)/(0.25+0.15)+0.25×0.25×(0.4+0.125)+(0.15+0.25)/2×1.6×(1.6/3×(2×0.15+0.15)/(0.15+0.25)+0.65}/0.4625=1.07m(3)地面均布活载及填土的自重力G3k=(P k+ r t*3)×1.6=(54+18×3)×1.6=172.8 KN/ mX3=0.65+0.8=1.45m2.2抗倾覆稳定验算稳定力矩M zk= G1k X1+ G2k X2+ G3k X3=15×0.55+11.56×1.07+172.8×1.45=271.18KN.m/m倾覆力矩M qk= E x1 Z f1+ E x2 Z f2=54×1.75+29.19×1.25=130.99 KN.m/mK0= M zk/ M qk=271.18/130.99=2.07﹥1.5 稳定2.3抗滑稳定验算竖向力之和 G k=15+11.56+172.8=199.36 KN/ m抗滑力 G k×f=199.36×0.60=119.62KN滑移力 E=54+29.19=83.19KNK c=119.62/83.19=1.44﹥1.3 稳定2.4地基承载力验算地基承载力采用设计荷载,分项系数:地面活荷载1.3,填土荷载1.2,自重1.2。
悬臂式挡土墙计算
悬臂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》《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《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,墙面上部高度H = 3.40m前趾宽度B2 = 1.00m,后踵宽度B3 = 2.00m前趾端部高度H2 = 0.30m,前趾根部高度H4 = 0.60m后踵端部高度H1 = 0.30m,后踵根部高度H3 = 0.60m墙背坡比= 1 : 0.200,墙面坡比= 1 : 0.000挡土墙底板前趾高程=0.00 m,底板底部坡比=0.000 : 1墙前填土顶面高程▽前地=0.80 m,墙前淤沙顶面高程▽沙=0.00 m 3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为4级。
抗震类型:非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角φ=21.00度,水下回填土内摩擦角φ' =21.00度回填土凝聚力C =10.30kN/m2采用等代内摩擦角法计算粘性填土土压力。
地基土质为:中等坚实挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数f' =0.60挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力c' =1.40 kPa 4.回填土坡面参数:回填土表面折线段数为:0段折线起点距墙顶高差=0.00 m填土面与水平面夹角β=0.00度5.材料参数:回填土湿容重γs=18.90kN/m3,回填土浮容重γf=10.00kN/m3混凝土强度等级:C20钢筋强度等级:二级,保护层厚度as = 0.300 m地基允许承载力[σo] = 100.00 kPa6.荷载计算参数:冰层厚度T b=0.30 m,静冰压力系数=0.870计算浪压力时采用的位置类型:丘陵、平原地区风区长度D =0.000 m,墙前河(库)底坡度i =1 : 0.00重现期为50年的年最大风速v o=0.000 m/s多年平均的最大风速v o' =0.000 m/s冻胀墙体变形系数m o=0.700,冻胀量Δhd=30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布,最大值αm=2.00三、计算参数:1.荷载组合:2.荷载组合下水位及附加荷载信息:3.计算公式:郎肯土压力计算公式如下:E =0.5×γ×H2×K aE x=E×cos(β)E y=E×sin(β)K a=cosβ×[cosβ-(cos2β-cos2φ)1/2]/[cosβ+(cos2β-cos2φ)1/2] (《规范》式A.0.1-3)式中:E为作用于墙背的土压力,作用点为距墙底1/3高处,方向与水平面成β夹角K a为主动土压力系数当墙后填土为黏性土,粘聚力C=10.30kN时:采用等值内摩擦角法计算主动土压力。
悬臂式挡土墙配筋计算
悬臂式挡土墙验算[执行标准:通用]计算项目:悬臂式挡土墙 4------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 4.670(m)墙顶宽: 0.500(m)面坡倾斜坡度: 1: 0.000背坡倾斜坡度: 1: 0.000墙趾悬挑长DL: 0.600(m)墙趾跟部高DH: 0.600(m)墙趾端部高DH0: 0.600(m)墙踵悬挑长DL1: 5.100(m)墙踵跟部高DH1: 0.600(m)墙踵端部高DH2: 0.600(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 0.300(m)背坡腋高YH2: 0.300(m)钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)墙趾埋深: 4.670(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C20纵筋级别: HRB335抗剪腹筋等级: HRB335裂缝计算钢筋直径: 20(mm)挡土墙类型: 浸水地区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: 35.000(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)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 5.100 0.000 0坡面起始距墙顶距离: 1.000(m)地面横坡角度: 0.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙内侧常年水位标高: -50.000(m)挡墙外侧常年水位标高: -50.000(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项: 是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时 = 1.200重力有利时 = 1.000主动土压力 = 1.200静水压力 = 1.200扬压力 = 1.200地震力 = 1.000=====================================================================第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 4.670(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角: 37.070(度)Ea=186.736 Ex=19.045 Ey=185.763(kN) 作用点高度 Zy=1.223(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=27.500(度) 第1破裂角=27.500(度)Ea=75.094 Ex=34.674 Ey=66.609(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m) 墙身截面积 = 5.980(m2) 重量 = 149.500 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: 0.00 0.00 0.00 0.00墙背坡侧: 0.00 0.00 0.00 0.00墙底面: -0.00 0.00 5.90 -4.67整个墙踵上的土重 = 249.298(kN) 重心坐标(2.676,-2.626)(相对于墙面坡上角点) 墙踵悬挑板上的土重 = 232.654(kN) 重心坐标(2.821,-2.638)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重 = 43.956(kN) 相对于趾点力臂=0.300(m))(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 34.674(kN) 抗滑力= 254.682(kN)滑移验算满足: Kc = 7.345 > 1.200(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.418 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 3.276 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.300 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 6.500 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.000 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 0.000(kN-m) 抗倾覆力矩= 1624.366(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 35700360.000 > 1.300(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作用于基础底的总竖向力 = 509.363(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1624.366(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.500 (m) 偏心距 e = 0.061(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.189(m)基底压应力: 趾部=82.775 踵部=73.952(kPa)最大应力与最小应力之比 = 82.775 / 73.952 = 1.119作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.061 <= 0.250*6.500 = 1.625(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=82.775 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=73.952 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=78.364 <= 500.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 509.363(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1624.366(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.500 (m) 偏心距 e = 0.061(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.189(m)基础底压应力: 趾点=82.775 踵点=73.952(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 611.236(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1949.240(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.500 (m) 偏心距 e = 0.061(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.189(m)基础底压应力: 趾点=99.330 踵点=88.742(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.600(m)截面剪力: Q = 6.349(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩: M = 1.934(kN-m)抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20%抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)截面弯矩: M(标准值) = -1.036(kN-m)最大裂缝宽度:鋐max = 0.001(mm)。
理正岩土挡土墙计算: 悬臂式挡土墙H=6m
悬臂式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:悬臂式挡土墙H=6计算时间:2020-03-12 20:44:02 星期四------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.000(m)墙顶宽: 0.500(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: 1.000(m)墙趾跟部高DH: 0.600(m)墙趾端部高DH0: 0.600(m)墙踵悬挑长DL1: 2.800(m)墙踵跟部高DH1: 0.600(m)墙踵端部高DH2: 0.600(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 0.400(m)背坡腋高YH2: 0.400(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1: 1:1.000(m)防滑凸榫尺寸BT: 1.000(m)防滑凸榫尺寸HT: 0.500(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.550(MPa)防滑凸榫容许剪应力: 1.100(MPa)钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)墙趾埋深: 1.250(m)物理参数:混凝土墙体容重: 26.000(kN/m3)混凝土强度等级: C30纵筋级别: HRB400抗剪腹筋级别: HRB400裂缝计算钢筋直径: 25(mm)场地环境: 抗震地区墙后填土内摩擦角: 40.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 18.000(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: 150.000(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: 0.400地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 25.000(度)地震烈度: 设计烈度8度水上地震角: 3.00水下地震角: 5.00水平地震系数: 0.20重要性修正系数: 1.30综合影响系数: 0.30抗震基底容许偏心距:B/6公路等级及工程类别: 1级公路一般工程土压力计算方法: 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 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度3.000(m),高度0.167(m) 2004路基规范挡土墙人群荷载 2 12.000 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度12.000(m),高度0.833(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载地面横坡角度: 0.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 17.500(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数: 1.000荷载组合数: 3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=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 0.900 √2. 填土重力分项系数 = 0.900 √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 = 1.000 ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 24.786(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 25.596(度)Ea=216.111(kN) Ex=67.998(kN) Ey=205.135(kN) 作用点高度 Zy=2.000(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=24.993(度) 第1破裂角=25.002(度)Ea=166.659(kN) Ex=70.451(kN) Ey=151.036(kN) 作用点高度 Zy=2.000(m) 墙身截面积 = 7.850(m2) 重量 = 204.100 (kN)整个墙踵上的土重(不包括超载) = 182.575(kN) 重心坐标(1.854,-3.155)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重(不包括超载) = 122.635(kN) 重心坐标(2.240,-3.598)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重 = 11.700(kN) 相对于趾点力臂=0.500(m)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度 B = 5.200 (m)墙身重力的力臂 Zw = 1.891 (m)Ey的力臂 Zx = 4.268 (m)Ex的力臂 Zy = 2.000 (m)作用于基础底的总竖向力 = 549.410(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1416.448(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.578(m)基础底压应力: 墙趾=108.323 凸榫前沿=107.297 墙踵=102.989(kPa)凸榫前沿被动土压应力=265.634(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力 = 199.226 <= 550.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力 = 132.817 <= 1100.000(kPa)滑移力= 70.451(kN) 抗滑力= 309.457(kN)滑移验算满足: Kc = 4.392 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 135.517(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 = 1.891 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 2.854 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.500 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.268 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.000 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 140.903(kN-m) 抗倾覆力矩= 1557.351(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 11.053 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1435.359(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作用于基础底的总竖向力 = 549.410(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1416.448(kN-m)基础底面宽度 B = 5.200 (m) 偏心距 e = 0.022(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.578(m)基底压应力: 趾部=108.323 踵部=102.989(kPa)最大应力与最小应力之比 = 108.323 / 102.989 = 1.052作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.022 <= 0.167*5.200 = 0.867(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=108.323 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=102.989 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=105.656 <= 150.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 549.410(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1416.448(kN-m)基础底面宽度 B = 5.200 (m) 偏心距 e = 0.022(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.578(m)基础底压应力: 趾点=108.323 踵点=102.989(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 569.987(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1526.637(kN-m)基础底面宽度 B = 5.200 (m) 偏心距 e = 0.078(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.678(m)基础底压应力: 趾点=99.701 踵点=119.525(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.600(m)截面弯矩: M = 38.201(kN-m)纵向受拉钢筋构造配筋:As = 1100.000(mm2)截面剪力: Q = 77.037(kN)剪力设计值 = 77.037(kN) < 382.250(kN),可不进行斜截面抗剪承载力验算,箍筋取构造配筋:Av = 1.200(mm2/mm)。
悬臂式挡土墙计算书
悬臂式挡土墙计算书(一)设计资料:1.悬臂式路肩挡土墙(如图)。
墙高H=5.50 m,顶宽b=0.25m,立壁面坡坡度1:m=1:0.05,基础埋深h=0.5m。
2.墙背填土容重γ=18kN/m3,内摩擦角φ0=35。
3.地基土内摩擦角φ0=35,摩擦系数f=0.4,容许承载力[σ]=150kPa。
4.活荷载为汽车-超20级。
5.抗滑动和倾覆安全系数Kc=1.3,Ko=1.5。
6.钢筋混凝土结构设计数据:1)混凝土标号R=25Mpa,抗压设计强度Ra=8500kPa,弹性模量Eh=2.3*10E7 kPa,抗拉设计强度Ri=1.05Mpa 。
2)I级钢筋抗拉设计强度Rg=2.4x10E5kPa,弹性模量Eg=2.1x10E8kPa。
3)裂缝容许宽度δfmax=0.2mm。
(二)土压力计算1.汽车荷载换算由表3-2-6中公式,有h0= 200.00/γ[13.0+0.577(H+2a)]= 200.00/(18*(13+0.577*(5.5+2*0))=0.687m2.用朗金公式计算土压力(β=0)K a=0.271σ0=γh0K a=18*0.687*0.271=3.351 KpaσH =γ(h0+H)K a=18.0*(0.687+5.5)*0.271=30.180 KPa由式(3-6-1)、(3-6-4)得全墙土压力E及力臂y为E=1/2γH^2Ka(1+2h0/H)=0.5*18*5.5*5.5*0.271*(1+2*0.687/5.5)=92.211 kNy=(3h0+H)H/3(2h0+H)=2.017 m(三)墙身尺寸计算1. 底板长度B假定底板厚度h3=0.5m,h1=h3=0.5 m ,则H1=H-h3=5.5-0.5=5.0 mB2=b+mH1=0.25+0.05*5.0=0.50 m当γ=18kN/m3,f=0.4 时,由表3-6-1得容重修正系数μ=1.07由式(3-6-7)得踵板长度B3为B3==1.30*92.211/(0.4*(5.5+0.687)*1.07*18)-0.5=2.015 m 由式(3-6-9)得踵板的修正长度为ΔB3=1/2*mH1=0.5*0.05*5.0=0.125 m由式(3-6-10a) 得趾板长度为B1==0.374取B1=0.90 mB3=2.40 m底板长度B=B1+B2+B3=3.80 m2.立壁厚度立壁根部截面(Hi=H1=5.5 m)由式(3-6-15)得该截面的剪应力Q1为Q1=E XHi=γHicosβ(0.5Hi+h0)Ka=18*5.0*1*(0.5*5.0+0.687)*0.271=77.73 kN由式3-6-16 该截面的弯矩M1为M1=Mhi=1/6γHi^2cosβ(Hi+3h0)Ka=1/6*18*5.0^2*1*(5.0+3*0.687)*0.271=143.51 kN.m根据《桥规》第4.1.2条,计算内力Q1j,M1j为Q1j=1.2Q1=1.2*77.73=93.28 kNM1j=1.2M1=1.2*143.51=172.22 kN.m1)按配筋要求确定厚度取配筋率μ=0.7%,由式(3-6-11a)和(3-6-11b)有ξ=μRg/Ra=0.007*2.4*100000/14500 =0.116A0=ξ(1-0.5ξ)=0.116*(1-0.5*0.116)=0.109由式(3-6-11),截面有效厚度为h0≥sqr((Mj*γc)/(A0*b*Ra)=sqr((172.22*1.25)/(.109*1.0*14500))= 0.37 m2)按斜裂缝限制要求确定厚度由式(3-16-12),截面有效厚度为h0≥Qij/(0.05*sqrR*b)=93.28/(0.05*sqr(25)*100)=3.73 cm =0.05 m立壁厚度由配筋率控制,取h0=0.37 m 保护层厚度为0.04m,则立壁厚度为0.41 m (与原假设的B2=.50 相符)3.底板厚度作用于挡土墙基底的剪应力为:N=Kc*Ex/f =1.30*92.211/0.4=299.68 (kN)底板厚度由踵板控制,并假设地基反力近似地呈三角形分布δ2=0 δ1=2N/B=2*299.68/3.80=157.723 (kN)踵根部截面(B3I=B3=2.40 m)由式(3-6-17) 得该截面的剪应力为(β=0, δ2=0时)Q3=Q3I=B3I*(γ(H1+h0)+ γh*h3-0.5B3I*δ1/B)=2.40*(18*(5.0+0.687)+25*0.5-0.5*2.40*157.723/3.80)=156.140 kN由式(3-6-18)得该截面的弯矩为M3=M3I=B3I^2/6*(3γ(H1+h0)+3γh*h3-B3I*δ1/B)=2.40^2/6*(3*18*(5.0+0.687)+3*25*0.5-157.723*2.40/3.80)=235.183 kN.m根据《桥规》第4.1.2条,计算内力Q1j,M1j为Q1j=1.2Q1=1.2*156.14=187.368 kNM1j=1.2M1=1.2*235.183=282.220 kN.m3)按配筋要求确定厚度取配筋率μ=0.7%,由式(3-6-11a)和(3-6-11b)有ξ=μRg/Ra=0.007*2.4*100000/14500 =0.116A0=ξ(1-0.5ξ)=0.116*(1-0.5*0.116)=0.109由式(3-6-11),截面有效厚度为h0≥sqr((Mj*γc)/(A0*b*Ra)=sqr((282.220*1.25)/(0.109*1.0*14500))= 0.47 m4)按斜裂缝限制要求确定厚度由式(3-16-12),截面有效厚度为h0≥Qij/(0.05*sqrR*b)=187.368/(0.05*sqr(25)*100)=7.49 cm =0.08 m立壁厚度由配筋率控制,取h0=0.47 m 保护层厚度为0.04m,则立壁厚度为0.51 m (与原假设的h3=0.50 基本相符)(四)墙体稳定性和基底应力验算1.求全墙总竖向力N和抗倾覆力矩My(1)踵板上填土重W及力臂Zw(对趾板端部的力臂)W=γB3(H1+h0)=18*2.40*(5.0+0.687)= 245.678 kNZw=B1+B2+B3/2=0.9+0.50+0.5*2.40=2.60 m(2)墙体自重G及力臂Zga.立壁自重Wa及力臂ZaWa=1/2*γh*H1*(B2+b)=1/2*25*5.0*(0.50+0.25)=46.875 kNZa=(b^2+b*B2+B2^2)/(3*(b+B2))+(B2+2b)(B2-b)/(3(b+B2))+B1=1.206 mb.趾板、夹块和踵板的自重Wb及力臂ZbWb=γh*B2*h3=25*0.5*.50=6.25 kNZb=B1+B2/2=0.8+0.5/2=1.15 mWc=γh*B1*h01=25*0.9*0.5=11.25 kNZc=B1/2=0.45 mWd=γh*B3*h3=25*2.40*0.5=30 kNZd=B1+B2+B3/2=0.8+0.5+2.4/2=2.6 mG=Wa+Wb+Wc+Wd=94.375 kNZg=(Wa*Za+Wb*Zb+Wc*Zc+Wd*Zd)/G=1.555 m(3)趾板上覆土重Wh及力臂ZhWh=(h-h01)*B1*γ=(1.0-0.5)*0.9*18=8.1 kNZh=1/2B1=0.45 m全墙总竖向力及抗倾覆力矩为N=W+G+Wh=245.678+94.375+8.10=348.153 kNMy=W*Zw+G*Zg+Wh*Zh=245.678*2.6+94.375*1.555+8.1*0.45=789.168 kN.m2.验算抗滑动稳定系数Kc=N*f/Ex=348.153*0.4/92.208=1.510 >1.3 (满足要求)3.验算抗倾覆稳定系数倾覆力矩M0为M0=Ex*y=92.208*2.017=185.942 kN.mK0=My/M0=789.168/185.942=4.244 >1.50 (满足要求)4.验算偏心距Zn=(My-M0)/N=(786.168-185.942)/348.153=1.733 mB/6=3.80/6= 0.633 mE=B/2-Zn=3.80/2-1.733=0.167 <B/6 (满足要求)5.验算基底应力δ1,2=N/B(1±6e/B)=348.153/3.80*(1±6*0.167/3.80)=115.829 kPa= 67.410 kPa <[δ]=120 kPa(五)墙身配筋或裂缝开展宽度计算1.内力计算2. 配筋计算3.裂缝开展宽度计算4.斜截面抗剪强度验算根据《桥规》第4.1.13条,如截面受弯构件满足以下要求时,则不需进行斜截面抗剪强度计算,且按构造要求配置箍筋;Qj<0.038Rt *b *h0。
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。
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悬臂式挡土墙结构设计验算
第五工程有限公司路桥七公司 付卫朋
摘 要:本文对甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计进行荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算,结果表明此挡土墙设计初步拟定方案是可行的。
关键词:挡土墙 承载力 验算
甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计:墙背填土与墙前地面高差为2.6m ,填土表面水平,路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度为3.0m ,上有均布标准荷载P k =54KN/m 2,地基设计承载力为240KN/m 2,填土标准容重为18KN/m 3,内摩檫力φ=30°,底板与地基摩擦系数f=0.60,由于采取钢筋混凝土挡土墙,墙背竖直且光滑,可假定墙背与填土之间的摩擦角 ò=0。
1.截面选择
选择悬臂式挡土墙,墙体选择采用钢筋混凝土结构,墙高低于6m 。
尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定,如下图所示。
2.挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算
2.1荷载计算
2.1.1土压力计算
由于地面水平,墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎金理论公式计算:
K a =tan 2(45-φ/2)=0.333
地面活荷载的作用,采用换算土柱高H 0=3.0,地面处水平压力:
σA =r t H 0 K a =18×3×0.333=18KN/ m 2
悬臂底B 点水平压力:
σB =r t (H 0 +3)K a =18×(3+3)×0.333=36KN/ m 2
底板C点水平压力:
σC=r t(H0 +3+0.25)K a=18×(3+3+0.25)×0.333=37.46KN/ m2
土压力合力:
E x1=σA×3=18×3=54 KN/ m
Z f1=3/2+0.25=1.75m
E x2=1/2(σC -σA)×3=29.19KN/ m
Z f2=1/3×3+0.25=1.25m
2.1.2竖向荷载计算
(1)立板自重力
钢筋混凝土标准容重r k=25 KN/ m3,其自重力:
G1k=(0.15+0.25)/2×3×25=15KN/ m
X1=0.4+{(0.1×3)/2×(2×0.1)/3+0.15×3×(0.1+0.15/2)}/{(0.1×3)/2+0.15×3}=0.55m
(2)底板自重力:
G2k={(0.15+0.25)/2×0.4+0.25×0.25+(0.15+0.25)/2×1.6}×25
=0.4625×25=11.56 KN/ m
X2={(0.15+0.25)/2×0.4×(40/3×(2×0.25+0.15)/(0.25+0.15)+0.25×0.25×(0.4+0.125)+(0.15+0.25)/2×1.6×(1.6/3×(2×0.15+0.15)/(0.15+0.25)+0.65}/0.4625=1.07m
(3)地面均布活载及填土的自重力
G3k=(P k+ r t*3)×1.6=(54+18×3)×1.6=172.8 KN/ m
X3=0.65+0.8=1.45m
2.2抗倾覆稳定验算
稳定力矩
M zk= G1k X1+ G2k X2+ G3k X3=15×0.55+11.56×1.07+172.8×1.45=271.18KN.m/m
倾覆力矩
M qk= E x1 Z f1+ E x2 Z f2=54×1.75+29.19×1.25=130.99 KN.m/m
K0= M zk/ M qk=271.18/130.99=2.07﹥1.5 稳定
2.3抗滑稳定验算
竖向力之和 G k=15+11.56+172.8=199.36 KN/ m
抗滑力 G k×f=199.36×0.60=119.62KN
滑移力 E=54+29.19=83.19KN
K c=119.62/83.19=1.44﹥1.3 稳定
2.4地基承载力验算
地基承载力采用设计荷载,分项系数:地面活荷载1.3,填土荷载1.2,自重1.2。
基础底面偏心距e0,先计算总竖向力到墙趾的距离:e0=(M v-M h)/ G k
M v为竖向荷载引起的弯矩:
M v=(G1k X1+ G2k X2+ r t×3×1.6×X3)×1.2+P k×1.6×X3×1.3
=(15×0.55+11.56×1.07+18×3×1.6×1.45)×1.2+54×1.6×1.45×1.3
=337.94 KN.m/m
M h为水平力引起的弯矩:
M h=1.3 E x1 Z f1+ 1.2E x2 Z f2=1.3×54×1.75+1.2×29.19×1.25
=166.63 KN.m/m
总竖向力:
G k=1.2×(G1k + G2k + r t×3×1.6)+1.3×54×1.6
=1.2×(15+11.56+18×3×1.6)+112.32
=247.87 KN/m
e=(337.94-166.63)/ 247.87=0.69m
偏心距: e0=B/2- e=2.25/2-0.69=0.43m﹥B/6
地基压力
σmax = 2G k/3 e =2×239.23/2.07
= 231.14 KN/ m2﹤240 KN/ m2
σmin = 0
3.结束语
通过对此段挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算,结果说明挡土墙设计方案是可行的。