挡土墙例题原版
挡土墙例题原版
挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。
接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。
假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。
挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。
首先，我们来计算土压力。
由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。
根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。
主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。
在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。
在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。
接下来，计算主动土压力的合力。
主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。
Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。
合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。
然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。
抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。
抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。
假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。
抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。
砌体挡土墙计算实例
砌体地下室外墙（挡土墙）验算：
已知地下室370mm厚挡土墙，高2.5m墙背直立、光滑、填土面水平。
填土的物理力学指标如下：r=18kN/m³. 计算过程：
土压力为：q=Ko r H
Ko=0.5，r=18kN/m³,现在标高-1.090处加圈梁，所以H取两圈梁之间的高度1.5m，故q=0.5x18x1.5=13.5（kN/m）
上下有圈梁约束，墙体按固端考虑，则在三角形侧向土压力作用下：弯矩 Ma=rG1/20L²=1.2x1/20x13.5x1.5²=1.82（kN/m）剪力 Va= rG7/20L=1.2x7/20x13.5x1.5=8.5（kN）受弯、受剪承载力计算：墙体MU10烧结页岩实心砖，M10水泥砂浆，370mm墙厚 M≤ftmW， V≤fvbz
砌体沿齿缝弯曲抗拉强度设计值 ftm=0.8x0.33=0.264（Mpa）
抗剪强度设计值 fv=0.8x0.17=0.136（Mpa）
取1m宽墙体计算单元且按矩形截面计算：
截面抵抗距 W=bh²/6=1000x370²/6=22.82x1000000 （mm³）截面内力臂 z=2h/3=2x370/3=246（mm）
砌体受弯承载力 ftmW=0.264x22.82x1000000=6.0（kN/m）> Ma=1.82（kN/m）
砌体受剪承载力 fvbz=0.136x1000x246=33.45（kN）> Va=8.5（kN）综上所诉：370mm厚地下室外墙（挡土墙）受弯、受剪承载力均满足要求。
(完整版)挡土墙结构算例
4.4.3计算及步骤
4.4.3.1土压力计算
图4.3主动土压力计算图（其中 ， 型和计算荷载
墙踵板可视为支承于扶肋上的连续板，不计墙面板对它的约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位宽度的水平板条，根据作用于墙踵板上的荷载，对每一个连续板条进行弯矩，剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用在板条上。
图4.5墙面板的水平内力计算
墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的1/2H1处和扶肋固支处的第三个H1/4处，如图4.6所示。
设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是安全的，如图4.5-c)所示。例如，对于固端梁而言，当它承受均布荷载时，其跨中弯矩应为 ，但是，考虑到墙面板虽然按连续梁计算，然而它们的固支程度并不充分，为安全起见，故设计值按式确定。
4基底应力验算：
其中
其中
5截面应力计算：
截面最大应力出现在接近基底处，由基底应力验算可知偏心距及基底应力均满足要求，故墙身截面应力也能满足要求，故不做验算。
通过上述计算及验算，所拟截面满足各项要求，故决定采用该截面。
4.4扶臂式挡土墙设计
扶壁式挡土墙的设计内容主要包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定，墙身稳定性和基底应力及合力偏心距验算、墙身配筋设计和裂缝开展宽度等。
4.3.3计算方法及步骤
1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算：
，q插求得q=15KPa
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题摘要：一、挡土墙设计的重要性二、挡土墙的类型与特点三、挡土墙设计的基本原则四、挡土墙设计的具体步骤五、挡土墙设计的注意事项六、挡土墙设计的实际案例分析正文：挡土墙设计例题一、挡土墙设计的重要性挡土墙作为一种常见的土工结构，用于防止土体滑坡、塌方等自然灾害，对于保护人民生命财产安全具有举足轻重的作用。
因此，挡土墙设计对于工程的顺利进行和最终的安全性至关重要。
二、挡土墙的类型与特点常见的挡土墙类型有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。
每种挡土墙类型都有其适用范围和特点，如重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗土压力，适用于土压力较小的情况；悬臂式挡土墙则适用于较陡峭的地形等。
三、挡土墙设计的基本原则挡土墙设计应遵循以下原则：确保安全可靠、经济合理、技术先进、环保可持续。
在设计过程中，要充分考虑土体的性质、地形地貌、气候条件等因素，力求达到最佳的设计效果。
四、挡土墙设计的具体步骤1.确定设计方案：根据工程的具体情况，选择合适的挡土墙类型。
2.确定土压力：通过计算或实地试验，确定挡土墙所承受的土压力。
3.设计墙体结构：根据土压力和地质条件，设计墙体的结构、尺寸和材料。
4.设计基础结构：确保挡土墙基础的稳定性和承载力。
5.考虑排水和防护措施：保证挡土墙的排水畅通，防止墙体受潮、侵蚀等影响。
6.审核与调整：对设计方案进行多方面的审核，发现问题及时调整。
五、挡土墙设计的注意事项1.充分了解工程所在地的地质、地形、气候等条件。
2.选择合适的挡土墙类型，避免盲目跟风或过于保守。
3.设计过程中要充分考虑环境保护和可持续发展。
4.注重细节处理，如墙体的连接、排水设施等。
六、挡土墙设计的实际案例分析以某高速公路为例，通过实地勘察和详细设计，选用重力式挡土墙方案，墙体采用浆砌片石结构，基础采用混凝土基础。
在设计过程中，综合考虑了地形、土质、气候等因素，确保了挡土墙的安全性和稳定性。
5 加筋土挡墙设计题目
加筋土挡墙设计
一、设计资料
1、工程概况
某高速公路有一段长度14m的加筋土路肩挡土墙，挡土墙高度
10m，墙体采用矩形断面；荷载标准为汽车-超20级，汽车荷载换算成满铺填土荷载计算；加筋体采用CAT钢塑复合筋带（按刚性筋材考虑），宽度为30mm，厚度为2mm，容许拉应力[σ]=80MPa；加筋体填料、墙后填土均为砂土，砂土容重γ=19kN/m3，计算内摩擦角φ=35°；地基为粘土，容许承载力230kPa；土与筋带之间的摩擦系数μ1=0.4，加筋体与地基之间的摩擦系数μ2=0.3；面板采用50×100cm板厚25cm，混凝土标号为25号，筋材竖向间距s y=0.5m。
2、设计计算内容
试设计：加筋挡土墙的宽度L，筋材水平间距s x，并验算：①内部稳定性；②外部稳定性（抗倾覆、抗滑移、地基承载力）；③计算筋材用量（不计筋材与面板的锚固长度）。
(完整版)挡土墙结构算例
4.3.1适用条件及设计原则
为防止土体坍滑，路线沿线应设置挡土墙，本例形式为重力式仰斜路肩墙，具体尺寸如下：
拟采用浆砌片石重力式路肩墙，如上图所示，墙高H=6m(未计倾斜基底）。
墙后填土容重为 ，内摩擦角 ，砌体容重
4.3.2构造设计
重力式挡土墙拟定计算图示如下：
图4.1 重力式挡土墙拟定计算示意图
作用在墙踵板上的力有：计算墙背间与实际墙背的土重W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上的土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部的土压力竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1的作用在墙踵板上引起的等代荷载W5；以及地基反力等，如图所示。
为了简化计算，假设W3为中心荷载，W4是悬臂端荷载Ety所引起的，实际应力呈虚线表示二次抛物线分布，简化为实线表示的三角形分布；M1引起的等代荷载的竖向应力近似地假设成图4.7所示的抛物线形，其重心位于距固支端5/8B3处，以其对固支端的力矩与M1相平衡，可得墙踵处的应力 。
4.3.3计算方法及步骤
1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算：
，q插求得q=15KPa
所以
2)土压力计算：
3)挡土墙截面验算
如设计图，墙顶宽1.0m。
1计算墙身重及其力臂 ，计算结果如下：
倾斜基底，土压力对墙趾O的力臂为：
2抗滑稳定性
所以抗滑稳定性满足要求
3抗倾覆稳定性验算：
所以抗倾覆稳定性亦满足要求。
其中：
所以
即
求得
所以
a)墙踵板受力图；b) 对墙踵板的作用；c) 对墙踵板的作用；
d)M1对墙踵板的作用；e)墙踵板法向应力总和
图4.8墙踵板计算荷载图式
上述中：
——作用在BC面上的土压力（kN）；
挡土墙设计练习题
挡土墙工程参考规范：《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）《工程地质手册》要求：（1）设计阶段为施工图设计；（2）完成挡土墙的设计计算，并编写相应的报告（列出挡土墙设计的详细计算过程）；（3）绘制挡土墙设计大样图（CAD绘制）；（4）如在设计中出现没有设计参数，可按经验取值，可参考《工程地质手册》，并在课程报告中标注出处。
工程概况：**场地建设需对该滑坡坡脚进行开挖，为了满足施工工期要求和开挖边坡安全稳定性要求，特在前缘中部设计C型抗滑桩，在抗滑桩两侧设计毛石挡土墙。
挡土墙基础为红粘土，滑坡体土体为红粘土，滑床基岩为灰岩。
依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）中10.2内容规定，挡土墙工程结构设计安全系数如下：基本载荷情况下，抗滑稳定性Ks=1.3；抗倾覆稳定性Ks=1.5。
挡土墙计算模型见图1。
L图1 挡土墙计算模型（1）设计参数据《场地边坡岩土工程勘察报告》与《滑坡岩土工程勘察报告》，边坡防治工程参数如下：墙后填土容重: 18.40kN/m3 地基土容重：18.30kN/m3墙后填土内摩擦角：Φ=7.00°墙后填土粘聚力：C=46.0kPa 墙背与墙后填土摩擦角：δ=5.0°基底摩擦系数：μ =0.26修正后地基土容许承载力：180kPa 毛石挡墙重度：ρ=23kN/m3挡土墙墙背与铅垂线间的夹角：α=0另外：A、滑体①红粘土天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3抗剪强度：C =63.4 kPa，φ=8.1°渗透系数：1.0 10-4 m/sB、滑带土抗剪强度天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3天然抗剪强度 C =10kPa，φ=9°饱和抗剪强度 C =9kPa，φ=7°C、滑床（灰岩）天然重度：28.00 kN/m3饱和抗压强度：31.2 MPa水平抗力系数：304 MN/m3地基承载力：3500kPa基底摩擦系数：0.60（2）挡土墙的截面尺寸设计挡墙设计高度（H）及其截面尺寸（见表1）。
(完整word版)路基路面作业3(挡土墙)
路基路面工程作业32.常用的重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困难,故仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0。
3.俯斜墙背所受的土压力较大，相对而言，俯斜墙背的断面比仰斜式要大.但当地面横坡较陡时，俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面，从而减小墙高。
俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增大,因此墙背坡度不宜过缓，通常控制a<21°48′(即1：0.4）.当地面横坡度较陡时,墙面可直立或外斜1：0。
05～1：0。
20，以减少墙高；当地面横坡平缓时，一般采用1：0。
20~1:0.35较为经济。
地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏,因此,应重视挡土墙的基础设计.基础设计的程序是：首先应对地基的地质条件作详细调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度.挡土墙的排水处理是否得当,直接影响到挡土墙的安全及使用效果.因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后坡料中的水分,防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力;消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力;减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力.为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝；为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝。
通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起,统称为沉降伸缩缝或变形缝。
沉降伸缩缝的间距按实际情况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大.沉降伸缩缝的缝宽—般为2～3cm。
浆砌挡土墙的沉降伸缩缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严重的地区，宜用沥青麻筋或沥青木板等材料，沿墙内、外顶三边填塞,填深不宜小于5m；当墙背为填石且冻害不严重时,可仅留空隙，不嵌填料。
3。
静止土压力的计算公式朗肯主动土压力计算：1。
第三章,挡墙工程练习题
第三章园林挡墙景观工程一、选择题1.有一类挡土墙依靠墙体自重取得稳定性，在构筑物的任何部分都不存在拉应力，砌筑材料多为砖砌体、毛石和不加钢筋的混凝土。
这类挡土墙是（）。
A.重力式挡土墙B.悬臂式挡土墙C.扶跺式挡土墙D.桃板式挡土墙2.在园林中为截留视线，丰富园林层次，或作为背景，以便突出景物时所设置的墙体被称为（）oA.隔墙B.驳岸C.挡土墙D.景墙3.关于料石砌筑施工，以下说法错误的是（）＜.A.料石砌体应上下平缝B.料石砌体水平灰缝厚度，应按料石种类确定C.料石墙长度超过设计规定时应设置变形缝D.雨季施工每天砌筑高度不宜超过1.2m4.在园林水体边缘与陆地交界处，为稳定岩壁、保护河岸不被冲刷或水淹所设置的与挡土墙类似的构筑物被称为（）。
A.驳岸B.挡土墙C.景墙D. 边坡5.一般仅限于用作临时性或简易挡土墙（包括驳岸）的材料是（A.石块B.钢筋混凝土C.砖D.木材或竹材6.在斜坡或一堆土方的底部起抵挡泥土崩散作用的工程结构体称为（）。
A.堤岸B.景墙C.边坡D.挡土墙7.砌块式挡土墙的高度宜小于（)m。
A. 1.5B. 5C.10D.20二、填空题1.砖基础的施工工艺流程的最后一步为检查和。
2.有一类挡土墙依靠墙体自重取得稳定性，在构筑物的任何部分都不存在拉应力，砌筑材料多为砖砌体、毛石和不加钢筋的混凝土。
这类挡土墙的名称是O3.毛石或加工石用来建造挡土墙可采用两种砌筑方法：浆砌法和O4.在园林水体边缘与陆地交界处，为稳定岩壁、保护河岸不被冲刷或水淹所设置的与挡土墙类似的构筑物被称为O5.在园林中为截留视线，丰富园林层次，或作为背景，以便突出景物时所设置的墙体称为O6.有一类挡土墙，断面通常为1.形或倒T形，墙体材料都是混凝土。
这类挡土墙被称为O7.在土坡外侧修建的、目的是使之维持稳定的人工墙体被称为o三、名词解释1.景墙2.悬臂式挡土墙四、简答题1.简述挡土墙的主要功能。
2.简述重力式挡土墙横断面形式有哪几种。
挡土墙设计例题
计算书设计资料：1． 设计路线 K58＋070――K58＋130，傍山路线，设计高程均为1654.50，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片石供作挡土墙材料。
2． 设计路段为直线段，横断面资料如横断面地形资料表。
3． 山坡基础为中密砾石土，摩阻系数f ＝0.4，基本载力（σ）＝520千帕。
填土边坡为1：m ＝1：1.5，路基宽度为7.0米。
4． 墙背填料为就地开挖砾石土，容重为γ＝18.6千牛/米，计算内摩阻角Φ＝35°。
5． 墙体用50号砂浆砌片石，容重为γ＝22.5千牛/米，容许压应力（σ）＝2450千帕, 容许剪应力（τ）＝862.4千帕,外摩阻角δ＝Φ/2=17.5°. 6． 设计荷载用汽――15，验算荷载用挂――80。
7． 稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3,[Ko]=1.5.墙体选择选择路肩墙，因为通过试算判断，路堤墙的墙高比路肩墙要高，又因其所处地形横坡陡峻，墙背采用俯斜式，可以利用陡直墙面减小墙高、减少占地。
若采用仰斜式，虽然墙后压力较俯斜式小，但其较小的墙体自重不能提供足够的抗倾覆能力。
因此在K58+80和K58+120处采用俯斜式路肩墙。
而在K58+90~K58+110处，地形较陡，通过初步试算，采用俯斜式路肩墙比用衡重式圬工量多，且较难通过验算，所以在此段内用衡重式路肩墙。
计算步骤K58+90～K58+110处（K58+90和K58+110处的挡土墙由K58+100处按适当比例缩小，见图）拟采用衡重式路肩墙，墙高H=9m ，上墙1H =3.6m ,墙背俯斜1:0.33（1α＝18º15´),衡重台宽d=1.0m,下墙2H =5.4m ，墙背仰斜1:0.25（2α＝－14º02´），墙面坡度1:0.05,墙身分段长度为12m 。
一、 车辆荷载换算 由于是汽－15，可以选取分段长度L=12m 005600.456()18.612 5.5Gh m b Lγ===⨯⨯∑挂－80的0h ＝0.64m,布置在路基全宽。
几种挡土墙算例
挡土墙设计实例本实例主要讲述5种常见挡土墙的设计计算实例1、重力式挡土墙原始条件4 7L 7恥JT f墙身尺寸：墙身高：6.500(m)墙顶宽：0.660(m)面坡倾斜坡度:1:0.250背坡倾斜坡度:1:0.200 采用1个扩展墙址台阶：墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 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：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: 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: 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: 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) 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) 1 3.000 2.000换算土柱数2 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000( 度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度:10.000(m)组合1(仅取一种组合计算)组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数= 1.0004. 填土侧压力分项系数= 1.000 V5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 V[ 土压力计算] 计算高度为7.309(m) 处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 28.320( 度)按实际墙背计算得到:第1 破裂角：28.320( 度)VEa=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度Zy=2.627(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= 15.518(m2) 重量= 356.925 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= 11.310 ( 度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算满足: Kc = 2.172 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值= 164.582(kN) > 0.0地基土摩擦系数= 0.500地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.177 <= 1.300( 二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 2.186 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 3.521 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.070 >1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值= 649.592(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= 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn =1.588(m) 基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa) 最大应力与最小应力之比=208.008 / 37.896 = 5.489作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙趾处地基承载力验算满足压应力 =37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足 : 压应力 =122.952 <= 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 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m) 相对于验算截面外边缘， Ey 的力臂Zx =3.521 (m)相对于验算截面外边缘， Ex 的力臂Zy = 1.818 (m)[ 容许应力法 ]:法向应力检算 :作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.619(m) 截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力 : 面坡 =169.225 背坡 =56.514(kPa)压应力验算满足 : 计算值 = 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = 9.954 <= 80.000(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 = 438.499(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.923挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 3.885(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= 0.997计算强度时 :强度验算满足 : 计算值 = 438.499 <= 2484.452(kN)墙踵处地基承载力验算满足 =710.021(kN-m)计算稳定时稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)( 六) 台顶截面强度验算[ 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= 29.150( 度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：29.150( 度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度Zy=2.150(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= 12.060(m2) 重量= 277.380kN[ 强度验算]验算截面以上，墙身截面积= 12.060(m2) 重量= 277.380 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.738 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 2.930 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 2.150 (m)[ 容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩相对于=400.617(kN-m) 验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 1.111(m)截面宽度B = 3.360 (m) 偏心距e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足: 计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(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 = 360.720(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.744 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(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=0.994计算强度时强度验算满足：计算值=360.720 <= 1730.509(kN) 计算稳定时稳定验算满足：计算值=360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙原始条件卜 3 U l>kJ1[ 1墙身尺寸：墙身总高：9.600(m)上墙高：3.400(m)墙顶宽：0.660(m)台宽:1.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.150上墙背坡倾斜坡度：1:0.200下墙背坡倾斜坡度：1：-0.200采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: 0.200:1 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: 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: 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: 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)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) 1 3.000 2.000换算土柱数2 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000( 度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)组合1(仅取一种组合计算)组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V填土重力分项系数=1.000 V 3.填土侧压力分项系数=1.000 V 4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 V[ 土压力计算 ] 计算高度为 10.242(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 = 31.060( 度) 按假想墙背计算得到 : 第1 破裂角： 32.720( 度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542( 度) 第1破裂角=31 .060( 度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.222( 度) 按力多边形法计算得到 : 破裂角： 34.222( 度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m) 墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标 (1.649,-1.646)( 相对于墙面坡上角点 ) ( 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 = 11.310 ( 度)Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN) 滑移力 = 104.869(kN) 抗滑力 = 405.747(kN) 滑移验算满足 : Kc = 3.869 > 1.300滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足 : 方程值 = 353.905(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层水平向 : 滑移力 = 261.979(kN) 抗滑力 = 396.867(kN)地基土层水平向 : 滑移验算满足 : Kc2 = 1.515 > 1.300倾覆验算满足 : K0 = 2.191 > 1.500倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足 : 方程值 = 793.025(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 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =1122.975(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m) 基底压应力 : 趾部 =362.948 踵部 =132.600(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 362.948 /2.( 二 ) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾 ,墙身重力的力臂 相对于墙趾，上墙Ey 的力臂 相对于墙趾，上墙Ex 的力臂 相对于墙趾，下墙Ey 的力臂 相对于墙趾，下墙Ex 的力臂验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩 = 943.130(kN-m)Zw = 2.308 (m)Zx = 4.117 (m)Zy = 7.665 (m)Zx3 = 3.807 (m) Zy3 = 2.337 (m) 抗倾覆力矩 = 2066.104(kN-m)132.600 = 2.737作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(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 = 98.141 (kN) 上墙墙背处的Ex = 62.124 (kN) 上墙墙背处的Ey = 12.425 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw = 0.889 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy =1.465 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 1.557 (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 = 0.141(m) 截面宽度B = 1.850 (m) 偏心距e1 =0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足: 计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(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 = 110.566(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.233 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(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=0.981计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳定时稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)( 六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积= 24.226(m2) 重量= 557.198 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 2.313 (m)[ 容许应力法]: 法向应力检算:作用于截面总竖向力= 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 1.474(m)截面宽度B = 3.340 (m) 偏心距e1 = 0.196(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(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 = 750.498(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.960 挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 3.340(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= 0.968计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳定时稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)( 七) 台顶截面强度验算[ 土压力计算] 计算高度为9.100(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= 31.060( 度)按假想墙背计算得到:第1破裂角：32.720( 度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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 =17.542( 度) 第 1破裂角 =31.060( 度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075( 度) 按力多边形法计算得到 :破裂角： 34.075( 度 )Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m) [ 强度验算 ]验算截面以上，墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 2.358 (m)[ 容许应力法 ]:法向应力检算 :作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m)偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m) 截面上压应力 : 面坡 =392.661 背坡 =68.767(kPa) 压应力验算满足 : 计算值 = 392.661 <= 800.000(kPa) 切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -21.270 <= 80.000(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 = 707.137(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.859 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(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 = 0.959 计算强度时 :强度验算满足 : 计算值 = 707.137 <= 1823.443(kN) 计算稳定时 :稳定验算满足 : 计算值 = 707.137 <= 1749.052(kN)作用点高度 Zy=1.465(m)=830.127(kN-m)3、加筋土挡土墙原始条件二 4 on 丄j t _________________ nn 1墙身尺寸：墙身总高：8.200(m)筋带竖向间距是否不等：否单个筋带厚：1(mm)筋带水平方向间距：0.420(m)筋带竖直方向间距：0.400(m) 筋带长度竖向分段数:2分段序号高度(m) 筋带长(m)1 6.000 6.0002 2.200 4.000筋带序号筋带宽(m)1 0.2002 0.2003 0.2004 0.2005 0.2006 0.2007 0.2008 0.2009 0.20010 0.20011 0.20013 0.20014 0.20015 0.20016 0.20017 0.20018 0.20019 0.20020 0.200物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3) 加筋土内摩擦角: 35.000( 度) 筋带容许拉应力:50.000(MPa) 土与筋带之间的摩擦系数: 0.400 加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3) 筋带抗拔力计算调节系数: 1.400 筋带材料抗拉计算调节系数: 1.000 筋带材料强度标准值: 240.000(MPa) 筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250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) 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)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)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心, 半径计算安全系数圆心X坐标：-2.000(m)圆心丫坐标：10.000(m) 半径： 15.000(m)筋带对稳定的作用：筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采用方法：应力分析法条分法的土条宽度：0.500(m) 墙后填土粘聚力： 10.000(kPa) 墙体填土粘聚力： 10.000(kPa)地基土粘聚力： 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时：当作下滑力对待第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 V2. 填土侧压力分项系数=1.000 V3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 V内部稳定性验算采用应力分析法( 一) 应力分析法抗拔力筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最大拉力抗拉力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.61002 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.84703 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.08304 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.32005 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 38.400 31.55706 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.79307 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.03008 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.26609 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.32510 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.42911 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.91512 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.78113 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.02714 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.65515 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.54916 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.109拉力设计值 =9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足 : 最小安全系数 =11.415 >= 2.000外部稳定性验算[ 土压力计算 ] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到 :第 1破裂角： 32.600( 度 ) Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重 ( 包括超载 ) = 171.000(kN) 重心坐标 (3.667,0.889)( 相对于墙面坡上角点 ) 墙顶上的土重 ( 不包括超载 ) = 171.000(kN) 重心坐标 (3.667,0.889)( 相对于墙面坡上角点 ) ( 一 ) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力 = 202.181(kN) 抗滑力 = 604.284(kN) 滑移验算满足 : Kc = 2.989 > 1.300滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足 : 方程值 = 455.454(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 = 2.804 (m)相对于墙趾点，墙土压力 Ey 的力臂Zx = 6.000 (m) 相对于墙趾点，墙土压力 Ex 的力臂Zy = 3.400 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩 = 687.414(kN-m) 抗倾覆力矩 = 3988.410(kN-m) 倾覆验算满足 : K0 = 5.802 > 1.500 倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足 : 方程值 = 2673.196(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 = 1208.568(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3300.996(kN-m)17 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.050 18 0.200 4.000 3.479 182.00049.320 8.286 38.40072.372 19 0.200 4.000 3.688 190.00051.488 8.650 38.40080.075 20 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.40088.158单个筋带结点抗拔稳定满足拉力设计值 =3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算满足总的下滑力 总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力= 1214.149(kN) = 2188.340(kN) = 1214.149(kN)= 2188.340(kN) = 0.000(kN)整体稳定验算满足 : 最小安全系数 =1.802 >= 1.2504、 桩板式挡土墙原始条件墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.731(m) 基底压应力 : 墙趾 =255.546 墙踵 =147.310(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m)墙趾处地基承载力验算满足 压应力 =255.546 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足 压应力 =147.310 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足 压应力 =201.428 <= 500.000(kPa)( 四 ) 整体稳定验算 圆心: (-2.000,10.000) 半径 = 15.000(m) 安全系数 = 1.802|1墙身尺寸：桩总长:16.000(m)嵌入深度:6.000(m)截面形状：方桩桩宽：1.000(m)桩高:1.500(m)桩间距：3.500(m)挡土板的类型数：2板类型号板厚(m) 板宽(m) 板块数1 0.200 0.500 82 0.200 0.500 8嵌入段土层数：1柱底支承条件：铰接计算方法：M法(kN/m3) M(MN/m4)土层序号土层厚(m)重度|1 50.000 18.000 10.000初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)物理参数: 桩混凝土强度等级: C40 桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 桩纵筋级别: HRB335 桩箍筋级别: HPB235 桩箍筋间距: 150(mm) 板混凝土强度等级: C30 板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 板纵筋级别: HRB335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) 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)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 注意：内力计算时，土压力分项(安全)系数= 1.000[ 土压力计算] 计算高度为10.000(m) 处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=31.530( 度)第1破裂角：31.530( 度)Ea=313.264 Ex=298.765 Ey=94.200(kN) 作用点高度Zy=3.584(m) ( 一) 桩身内力计算计算方法: m 法背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
路基工程挡土墙习题
路基工程—挡土墙设计习题已知浆砌片石路肩挡土墙，,6,20,35,/17003m H m KN ====δϕγ地基土为砾石土，容许承载力为[]Kpa 686=σ，基底摩擦系数为f ＝0.45， 砌体容重为3m /23KN ＝砌γ，墙身及路基断面尺寸如图，试验算此挡土墙设计方案在技术上是否可行，若不满足要求，请提出改进方案。
1、土压力计算假设破裂面交于荷载中部︒=︒+︒+︒=++=︒=︒=︒=======6920143520,14,35,5.5,5.0,0,8.0,0,0.600σαϕψσαϕm l m d m b m h m a m H()()()()()()()()2847.514tan 8.020266218.05.000021tan 2221218.22608.02602122100000-=︒⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++==+⨯⨯++=+++=αh a H H h d b ab B m A a h H a A ()()()舍去或69896.5-48879.009388.360508.269tan 8.222847.569tan 35cot 69tan tan tan cot tan tan 0=±-=⎪⎭⎫⎝⎛︒+-︒+︒±︒-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++±-=ψψϕψθA B []面交于荷载中部所以假设成立，即破裂,37,90489.26︒︒-∈︒=∴θ因此，破裂棱体的重力为：()()()mKN B A G 295.2792847.548879.08.2217tan 00=--⨯⨯=-=θγ 所以库仑主动土压力为：()()()()mKN GE a 72.135690489.26sin 350489.26cos 2949.279sin cos =︒+︒︒+︒⨯=++=ψθϕθ 所以沿着竖直方向分力X E 和水平方向分力Y E 的大小分别为()()()()mKN E E m KN E E a Y a X 89.752014sin 72.135sin 52.1122014cos 72.135cos =︒+︒⨯=+==︒+︒⨯=+=σασα竖直方向分力X E 和水平方向分力Y E 的作用点距离墙趾的水平距离X Z 和竖直距离Y Z 分别为m Z m Z Y X 55.1,19.2==2、挡土墙自重计算挡土墙的面积S 为：()210.861.26.021m S =⨯+⨯=所以挡土墙自重为：m 30.186231.8KN S G =⨯=⨯=砌砌γ在AutoCAD 中查询可得砌G 的作用点（质心）距离墙趾的水平距离G Z 为： m Z G 74.0=3、 挡土墙稳定性验算1 抗滑稳定性验算为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，由规范有：()()mKN E r m KN G f E rG X Q Y Q 528.15752.1124.12622.123045.089.754.130.1869.0tan 9.09.001010=⨯==+⨯⨯+⨯=++= αα故抗滑稳定性不满足要求,。
挡土墙计算实例
1、概况：大泉线 K3+274 到地面 K3+480 路基左侧侵占河道，为防止水流冲刷路基设置路肩挡土墙。
2、确定基础埋深：参照原路段设置浆砌片石护坡，基础埋深设置 1.5m ；基底土质取砂类土，基底与基底土的摩擦系数μ=0.3 ，地基承载力基本容许值 f=370kPa。
3、墙背填料：选择天然砂砾做墙背填料，重度γ=18k N/m3 ，内摩擦角φ=35º ,墙后土体对墙背的摩擦角δ = ( 2/3 ) φ=23 º。
4、墙体材料：采用浆砌片石砌筑，采用 M7.5 号砂浆、 MU40 号片石，砌石γr=23 KN/M3 ，轴心抗压强度设计值[σa] =1200KPa ，允许剪应力[τj] =90KPa ，容许弯拉应力[σwl] ＝140KPa。
路基设计手册 P6045、设计荷载：公路一级。
6、稳定系数：抗滑稳定系数[Kc]=1.3 ，抗倾覆稳定系数[Ko]=1.5。
1、断面尺寸的拟订：查该路段路基横断面确定最大墙高为 6.8m ，选择仰斜式路肩挡土墙，查标准图确定断面尺寸，如下图所示：2、换算等代均布土层厚度 h 0 ：根据路基设计规范， h 0 = q，其中 q 是车辆荷载附加荷载强度 ，墙高小于 2m 时 ，取Y20KN/m 2 ；墙高大于 10m 时，取 10KN/m 2 ；墙高在 2~10m 之间时，附加荷载强度用直 线内插法计算， Y 为墙背填土重度。
10 一 6.810 一 2h 0 = Y q = 1184=0.78kPa3、计算挡土墙自重并确定其重心的位置A 墙=9.104m 3,则每延米挡土墙自重 G = γA 墙 l 0 = 23×9.104×1KN = 209.392 KN 挡土墙重心位置的确定可用桥通辅助工具里面计算截面型心的工具来查询，对于同 一种材料的物体来说，形心位置和重心位置重合。
墙趾到墙体重心的距离 Z G = 1.654 m 。
挡土墙算例1
3.2.5 挡土墙设计计算1．设计资料：拟采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高8m ，墙背仰斜：1：0.25（ε=14°02′）。
墙身分段长度10m 。
挡土墙示意图如下图9 挡土墙计算示意图车辆荷载：计算荷载：汽车超-20级 验算荷载：挂车-120土壤地质情况：墙背填土容重3=17.2kN/m γ，计算内摩擦角ϕ=28°，填土与墙背间的摩擦角δ=φ/2；粘性土地基，容许承载力[ζ]=300kpa ，基底摩擦系数f=0.3。
墙身材料：2.5号砂浆25号片石，砌体容重3=22kN/m k γ2．车辆荷载换算计算荷载求不计车辆荷载时破坏棱体长度0B ，由公式可得A=α00B =-tg =0.25A ψ=ϕ+ε+δ=28︒-14︒02'+14︒=27︒58'tg tg θ=-ψ= 27tg -θ=0.84140.07arctg =︒0B =00())(83)0.841(4.580.25) 2.751H a tg b H tg α+θ-(-=+⨯-+⨯=m一辆重车的扩散长度为o 0L =L +(H +2a )t g 30=13.0+(11+23)0.577=22.81m⨯⨯⨯ 大于挡土墙分段长度，则取L=15m 。
布置一辆重车，总重力为（3+12+12+14+14）=550KN 。
计算车辆荷载总重∑Q车轮中心距路基边缘0.5m ，0B =2.75m ，可知重车在破坏棱体内能布置全轴重，则：∑Q=550KN换算土层厚度005500.7817.2 2.7515Q h m B L γ∑===⨯⨯ 验算荷载挂车—120，0h =0.96m ，布置在路基全宽。
3．主动土压力计算设计荷载：汽车超-20级求破裂角θ假设破裂面交于荷载内，采用相应的公式计算：000)2()(22)()(2ab h b d H H a h tg A H a H a h α++-++=+++ =3 4.520.96(4.50.5)8(82320.96)0.25(83)(8320.96)⨯+⨯⨯++⨯+⨯+⨯⨯+⨯++⨯=0.38727tg tg θ=-=0.9570.95743.74arctg θ==︒验算破裂面是否交于荷载内：堤顶破裂面至墙踵 0()0.8419.25H a t g m +θ=(8+3)⨯= 荷载内缘至墙踵 4.580.250.57b H t g d m α-⨯+=+⨯+= 荷载外缘至墙踵 0 4.580.250.5 5.5012.50b H t g d b m α-⨯++=+⨯++= 可知7.0＜9.25＜12.50，故破裂面交于荷载内，与原假定相符，所选用的计算公式正确。
挡土墙设计例题
GG3
G4
b2
GG2
墙踵板上向下的荷载（自重、土重等）
G G2 1.21 0.15 25 4.5kN/m
q1
1.2
54.9
1.4
p2
pmin
( pmax
pmin
)
b2 b
26 (77.9 26)1.0 54.83kPa 1.8
M2
1 6
2(q1 Pmin ) (q1 P2 )
27 4 31kN/m
• 2. 墙身内力及配筋计算
M
0
G
Ea1
H 3
Q Ea2
H 2
1
1.2
27
3 3
1.4
4
3 2
32.4 8.4 40.8kNm/m
as
1
M fcbh02
40800000 111.9 1000 1652
0.126
s 0.932
As
M
s fy h0
1
6 0.237 1.8
76.8kPa
9.0kPa
pmax 1.2 fa 120kPa
p 76.8 9 42.9kPa 100kPa 2
• 5 稳定性验算
（1）抗倾覆稳定计算
M r G1a1 G2a2 G3a3 11.3 0.72 7 0.87 54.91.3
85.6kNm/m
Ms
Ea1
H 3
Ea2
H 2
30.7 3.2 3
4.3 3.2 3
39.6kN m/m
Kt
Mr Ms
85.6 39.6
2.16 1.6
（2）抗滑移验算
0.3
Ks
(G1
水工挡土墙设计例题汇总[详细]
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半重力式挡土墙计算书一、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:挡土墙断面型式为:双折轻型半重力式挡土墙.墙顶宽度B1 = 0.50米, 墙面上部高度H = 7.00米前趾宽度B2 = 1.20米, 后踵宽度B3 = 2.40米前趾端部高度H2 = 1.00米, 前趾根部高度H4 = 1.00米后踵端部高度H3 = 0.50米, 后踵根部高度H5 = 1.00米墙背坡比= 1 : 0.000,墙面坡比= 1 : 0.000墙背上折线段高度H1 = 1.00 米,墙背中间折线段高度B4 = 1.56 米3．设计参数:挡土墙的建筑物级别为3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' = 32.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/米2, 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 = 36.00kN/米地下水位距墙底高h1 = 2.00米, 墙前水深(墙底算起)h2 = 1.00米回填土湿容重γ1 = 18.00kN/米3, 回填土浮容重γ2 = 10.00kN/米3混凝土强度等级: C15钢筋强度等级:一级,保护层厚度as = 0.050 米地基允许承载力[σo] = 220.00 kPa三、计算过程:1．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＝tan2(45°-φ/2) (《规范》式A.0.1-4)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为土压力系数程序算得水上的土压力系数K a = 0.307程序算得水下的土压力系数K'a = 0.3072．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;力臂为米;弯矩为kN·米.所有垂直荷载之和∑G＝807.20kN所有水平荷载之和∑F H＝275.56kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑米V＝2941.59kN·米所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑米H＝-1102.93kN·米所有对墙前趾的力矩之和∑米＝1838.66kN·米3．抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc＝f×∑G/∑F H从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.25Kc＝0.400×807.200/275.555＝1.17Kc＝1.17<[Kc]＝1.25,故抗滑稳定安全系数不满足要求4．抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko＝∑米V/∑米HKo＝2941.594/1102.930＝2.67Ko＝2.67≥[Ko]＝1.50,故抗倾覆稳定安全系数满足要求5．地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核.基底应力计算公式为:P米ax＝∑G / B ×(1 + 6 ×e / B)P米in＝∑G / B ×(1 - 6 ×e / B)偏心距e ＝B / 2 - ∑米/ ∑G＝5.66 / 2 - 1838.66 / 807.20 = 0.552 米P米ax＝807.20/5.66×(1+6×0.552/5.66)＝226.09 kPaP米in＝807.20/5.66×(1-6×0.552/5.66)＝59.14 kPaP米ax＝226.09 ≤1.2[σo] ＝1.2×220.00 ＝264.00,满足要求.(P米in＋P米ax)/2 ＝142.61 ≤[σo] ＝220.00,满足要求η＝P米ax/P米in＝226.09/59.14＝3.82 > 2.0故地基承载力不满足要求！四、立墙承载力验算及配筋计算:1．计算依据:立墙按偏心受压构件进行承载力和配筋计算:首先按素混凝土偏心受压构件进行承载力验算,验算公式如下:K×N ≤φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) 《砼规》式5.2.3-3K×N ≤φ×f c×b×h/(6×eo/h+1) 《砼规》式5.2.3-4 如果承载力验算不满足,则进行配筋计算,公式如下:KN ≤f c×b×χ+f y'×As'-σs×As 《砼规》式6.3.2-1KNe ≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.3.2-2当满足下述条件时,可不配置抗剪钢筋:K×V ≤0.7×βh×f t×b×ho 《砼规》式6.5.4-1βh ＝(800 / ho)1/4《砼规》式6.5.4-2上式中当ho < 800时,取ho = 800,当ho > 2000时,取ho = 2000 2．A-A截面(距墙底高度h = 1.000 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝2060 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 7000 米米承受弯矩米＝652930562 N·米米,轴力N ＝331520 Nb=1000米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.935 K×N ＝1.30×331520 ＝430976 N ≤φ×f c×b×h＝0.935×7.20×1000×2060 ＝13867920 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求.eo ＝米/ N ＝652930562 / 331520 ＝1969.5 米米b=2060米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝1.000 从《砼规》附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数γ米＝1.31K×N ＝2.00×331520 ＝663040 N > φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) ＝1.000×1.31×0.91×1000×2060/(6×1969.5/2060-1) ＝518765 N 按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力不满足要求,须进行配筋计算！c、抗剪验算结果:截面高度h = 2060 米米;有效高度ho = 2010 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 216701 Nβh = [800/米in(ho,2000)]1/4 = (800/2000)1/4 = 0.795K×V = 1.20×216701 = 260041 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×0.795×0.91×1000×2010 = 1018241 N故受剪验算满足要求！3．B-B截面(距墙底高度h = 4.000 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝1280 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 4000 米米承受弯矩米＝162834492 N·米米,轴力N ＝76080 Nb=1000米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝1.000 K×N ＝1.30×76080 ＝98904 N ≤φ×f c×b×h＝1.000×7.20×1000×1280 ＝9216000 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求.eo ＝米/ N ＝162834492 / 76080 ＝2140.3 米米b=1280米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝1.000 从《砼规》附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数γ米＝1.45K×N ＝2.00×76080 ＝152160 N ≤φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) ＝1.000×1.45×0.91×1000×1280/(6×2140.3/1280-1) ＝186762 N 按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力满足要求.K×N ＝1.30×76080 ＝98904 N ≤φ×f c×b×h/(6×eo/h+1)＝1.000×7.20×1000×1280/(6×2140.3/1280+1) ＝835336 N 按素混凝土偏心受压构件验算受压区承载力满足要求,无须进行配筋计算！c、抗剪验算结果:截面高度h = 1280 米米;有效高度ho = 1230 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 88490 Nβh = (800/ho)1/4 = (800/1230)1/4 = 0.898K×V = 1.20×88490 = 106189 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×0.898×0.91×1000×1230 = 703624 N故受剪验算满足要求！4．C-C截面(距墙底高度h = 7.000 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝500 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 1000 米米承受弯矩米＝6452429 N·米米,轴力N ＝12000 Nb=500米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝1.000 K×N ＝1.30×12000 ＝15600 N ≤φ×f c×b×h＝1.000×7.20×1000×500 ＝3600000 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求.eo ＝米/ N ＝6452429 / 12000 ＝537.7 米米b=500米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝1.000 从《砼规》附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数γ米＝1.71K×N ＝2.00×12000 ＝24000 N ≤φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) ＝1.000×1.71×0.91×1000×500/(6×537.7/500-1) ＝142281 N 按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力满足要求.K×N ＝1.30×12000 ＝15600 N ≤φ×f c×b×h/(6×eo/h+1)＝1.000×7.20×1000×500/(6×537.7/500+1) ＝483064 N按素混凝土偏心受压构件验算受压区承载力满足要求,无须进行配筋计算！c、抗剪验算结果:截面高度h = 500 米米;有效高度ho = 450 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 13827 Nβh = [800/米ax(ho,800)]1/4 = (800/800)1/4 = 1.000K×V = 1.20×13827 = 16592 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×1.000×0.91×1000×450 = 286650 N故受剪验算满足要求！五、后踵根部D-D截面承载力验算及配筋计算:1．计算依据:截面按受弯构件进行承载力和配筋计算:首先按素混凝土受弯构件进行承载力验算,验算公式如下:K×N ≤1/6×γ米×f t×b×h2《砼规》式5.3.2如果承载力验算不满足,则进行配筋计算,公式如下:K×米≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.2.1-1f c×b×χ≤f y×As - f y'×As' 《砼规》式6.2.1-2当满足下述条件时,可不配置抗剪钢筋:K×V ≤0.7×βh×f t×b×ho 《砼规》式6.5.4-1βh ＝(800 / ho)1/4《砼规》式6.5.4-2上式中当ho < 800时,取ho = 800,当ho > 2000时,取ho = 2000 2．总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.3．按素混凝土受弯构件验算截面承载力:截面高度h ＝1000米米,宽度b ＝1000米米,弯矩米＝245794547N·米米K×米＝2.0×245794547 ＝491589094 N·米米> 1/6×γ米×f t×b×h2＝1/6×1.55×0.91×1000×10002＝235083333 N·米米按素混凝土受弯构件验算承载力不满足要求,须进行配筋计算！4．抗剪验算结果:截面高度h = 1000 米米;有效高度ho = 950 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 179007 Nβh = (800/ho)1/4 = (800/950)1/4 = 0.958K×V = 1.20×179007 = 214809 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×0.958×0.91×1000×950 = 579702 N故受剪验算满足要求！5．截面配筋及裂缝宽度计算结果:钢筋计算面积As'=1900米米2,实配As'=770米米2(d14@200)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.408 米米六、前趾根部E-E截面承载力验算及配筋计算:1．计算依据:截面按受弯构件进行承载力和配筋计算:首先按素混凝土受弯构件进行承载力验算,验算公式如下:K×米≤1/6×γ米×f t×b×h2《砼规》式5.3.2如果承载力验算不满足,则进行配筋计算,公式如下:K×米≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.2.1-1f c×b×χ≤f y×As - f y'×As' 《砼规》式6.2.1-2当满足下述条件时,可不配置抗剪钢筋:K×V ≤0.7×βh×f t×b×ho 《砼规》式6.5.4-1βh ＝(800 / ho)1/4《砼规》式6.5.4-2上式中当ho < 800时,取ho = 800,当ho > 2000时,取ho = 2000 2．总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.3．按素混凝土受弯构件验算截面承载力:截面高度h ＝1000米米,宽度b ＝1000米米,弯矩米＝144720475N·米米K×米＝2.0×144720475 ＝289440950 N·米米> 1/6×γ米×f t×b×h2＝1/6×1.55×0.91×1000×10002＝235083333 N·米米按素混凝土受弯构件验算承载力不满足要求,须进行配筋计算！4．抗剪验算结果:截面高度h = 1000 米米;有效高度ho = 950 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 234545 Nβh = (800/ho)1/4 = (800/950)1/4 = 0.958K×V = 1.20×234545 = 281454 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×0.958×0.91×1000×950 = 579702 N故受剪验算满足要求！5．截面配筋及裂缝宽度计算结果:钢筋计算面积As'=1900米米2,实配As'=770米米2(d14@200)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.240 米米扶壁式挡土墙计算书一、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)《建筑结构静力计算手册》(第二版)《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 = 0.60米, 墙面上部高度H = 25.00米墙面变厚B5 = 0.00米, 墙背变厚B6 = 0.00米前趾宽度B2 = 2.10米, 后踵宽度B3 = 13.30米前趾端部高度H2 = 1.00米, 前趾根部高度H3 = 1.80米后踵板高度H1 = 1.80米, 墙前填土高度H4 = 1.80米扶臂厚度b = 1.00米, 扶臂顶部宽度B4 = 1.00米扶臂数量n = 3个, 扶臂净距L = 6.00米墙面板左挑L1 = 2.46米, 墙面板左挑L2 = 2.46米3．设计参数:挡土墙的建筑物级别为2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= 40.00度, 水下回填土内摩擦角φ' = 40.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/米2, 墙底与地基间摩擦系数f = 0.60基础为非岩石地基.填土面与水平面夹角β= 10.00度, 回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/米地下水位距墙底高h1 = 0.00米, 墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00米回填土湿容重γ1 = 21.00kN/米3, 回填土浮容重γ2 = 10.00kN/米3混凝土强度等级: C25受力钢筋强度等级:二级,保护层厚度as = 0.050 米扶臂箍筋强度等级:二级地基允许承载力[σo] = 1000.00 kPa三、计算过程:1．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为土压力系数程序算得土压力系数K a = 0.2252．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;力臂为米;弯矩为kN·米.所有垂直荷载之和∑G＝8754.22kN所有水平荷载之和∑F H＝1967.21kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑米V＝81392.76kN·米所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑米H＝-19300.41kN·米所有对墙前趾的力矩之和∑米＝62092.35kN·米3．抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc＝f×∑G/∑F H从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.30Kc＝0.600×8754.218/1967.213＝2.67Kc＝2.67≥[Kc]＝1.30,故抗滑稳定安全系数满足要求4．抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko＝∑米V/∑米HKo＝81392.761/19300.412＝4.22Ko＝4.22≥[Ko]＝1.50,故抗倾覆稳定安全系数满足要求5．地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核.基底应力计算公式为:P米ax＝∑G / B ×(1 + 6 ×e / B)P米in＝∑G / B ×(1 - 6 ×e / B)偏心距e ＝B / 2 - ∑米/ ∑G＝16.00 / 2 - 62092.35 / 8754.22 = 0.907 米P米ax＝8754.22/16.00×(1+6×0.907/16.00)＝733.26 kPaP米in＝8754.22/16.00×(1-6×0.907/16.00)＝361.01 kPaP米ax＝733.26 ≤1.2[σo] ＝1.2×1000.00 ＝1200.00,满足要求.(P米in＋P米ax)/2 ＝547.14 ≤[σo] ＝1000.00,满足要求η＝P米ax/P米in＝733.26/361.01＝2.03 > 2.0故地基承载力不满足要求！四、墙面板结构计算:1．计算依据:a、作用在墙面板上的荷载为三角形或梯形;b、在距底板高度1.5Lx范围内,按三面固定一面简支双向板计算内力;c、在距底板高度1.5Lx以上,水平方向取单宽截条按连续梁计算内力;d、截面按受弯构件进行配筋计算,公式如下:K×米≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.2.1-1f c×b×χ≤f y×As - f y'×As' 《砼规》式6.2.1-22．内力计算:墙面板Lx = 6.00 米,Ly = 9.00 米,从静力计算手册查得:均布荷载作用下,墙面板弯矩系数为:K x = 0.0384, K y = 0.0113, K x o = -0.0794K y o = -0.0569, K ox = 0.0433, K xz o = -0.0616三角形荷载作用下,墙面板弯矩系数为:K'x = 0.0184, K'y = 0.0071, K'x o = -0.0387K'y o = -0.0421, K'ox = 0.0065, K'xz o = -0.0015面板梯形荷载大值为q = 117.97kN,小值q' = 75.50kN将均布荷载q1 = 75.50kN/米与三角形荷载q2= 42.47kN/米产生的弯矩叠加得:米x = K x×q1×L x2 + K'x×q2×L x2= 0.0384×75.50×6.002 + 0.0184×42.47×6.002 = 132.50 kN·米米y = K y×q1×L x2 + K'y×q2×L x2= 0.0113×75.50×6.002 + 0.0071×42.47×6.002 = 41.57 kN·米米x o = K x o×q1×L x2 + K'x o×q2×L x2= -0.0794×75.50×6.002 + (-0.0387)×42.47×6.002 = -274.98 kN·米米y o = K y o×q1×L x2 + K'y o×q2×L x2= -0.0569×75.50×6.002 + (-0.0421)×42.47×6.002 = -219.02 kN·米米ox = K ox×q1×L x2 + K'ox×q2×L x2= 0.0433×75.50×6.002 + (0.0065)×42.47×6.002 = 127.63 kN·米米xz o = K xz o×q1×L x2 + K'xz o×q2×L x2= -0.0616×75.50×6.002 + (-0.0015)×42.47×6.002 = -169.72 kN·米3．纵向支座(负弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 600 米米,弯矩米= -274.98 kN·米钢筋计算面积As' = 2101米米2,实配As = 2244米米2(D20@140)抗裂验算不满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.314 米米4．纵向跨中(正弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 600 米米,弯矩米= 132.50 kN·米钢筋计算面积As' = 986米米2,实配As = 1058米米2(D16@190)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.300 米米5．竖向支座(负弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 600 米米,弯矩米= -219.02 kN·米钢筋计算面积As' = 1656米米2,实配As = 1745米米2(D20@180)抗裂验算不满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.321 米米6．竖向跨中(正弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 600 米米,弯矩米= 41.57 kN·米钢筋计算面积As' = 825米米2,实配As = 874米米2(D16@230)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.114 米米五、前趾根部截面承载力验算及配筋计算:1．计算依据:截面按受弯构件进行承载力和配筋计算:K×米≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.2.1-1f c×b×χ≤f y×As - f y'×As' 《砼规》式6.2.1-22．总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.3．截面配筋及裂缝宽度计算结果:截面高度h = 1800 米米,弯矩米= -1486.42 kN·米钢筋计算面积As' = 3485米米2,实配As = 3491米米2(D20@90)抗裂验算不满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.323 米米六、踵板结构计算:1．计算依据和假定:a、将作用在踵板上的荷载转化为三角形或梯形;b、在距墙面板1.5Lx范围内,按三面固定一面简支双向板计算内力;c、在距墙面板1.5Lx以外,纵向取单宽截条按连续梁计算内力;d、截面按受弯构件进行配筋计算,公式如下:K×米≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.2.1-1f c×b×χ≤f y×As - f y'×As' 《砼规》式6.2.1-22．作用在踵板上的荷载计算:内侧土重W1' = 525.00 kN; 外侧土重W1 = 574.25 kN踵板自重W2 = 1.80×25 = 45.00 kN作用在踵板上侧土压力产生的竖向荷载W3 = E B×sin(β)/B3= 289.64×sin(10.0°)/13.30 = 3.78 kN作用在踵板端部土压力产生的竖向荷载W4 = 2E h×sin(β)/B3= 2.0×239.91×sin(10.0°)/13.30 = 6.26 kN前趾弯矩产生的竖向荷载W5 = 2.4×米/B32= 2.4×-1486.42/13.302 = 20.17 kN内侧基底反力σ1 = 670.45 kN; 外侧基底反力σ2 = 361.01 kN作用在踵板内侧总荷载∑W' = W1'+W2+W3+W6+W7-σ3-σ1= 525.00+45.00+3.78+0.00+0.00-0.00-670.45= -96.67 kN作用在踵板外侧总荷载∑W = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7-σ4-σ2= 574.25+45.00+3.78+6.26+20.17+0.00+0.00-0.00-361.01= 239.20 kN3．内力计算:踵板Lx = 6.00 米,Ly = 9.00 米,从静力计算手册查得:均布荷载作用下,墙面板弯矩系数为:K x = 0.0384, K y = 0.0113, K x o = -0.0794K y o = -0.0569, K ox = 0.0433, K xz o = -0.0616三角形荷载作用下,墙面板弯矩系数为:K'x = 0.0184, K'y = 0.0071, K'x o = -0.0387K'y o = -0.0421, K'ox = 0.0065, K'xz o = -0.0015踵板梯形荷载小值为q = 0.00kN,大值q' = 130.61kN将均布荷载q1 = 130.61kN/米与三角形荷载q2= -130.61kN/米产生的弯矩叠加得: 米x = K x×q1×L x2 + K'x×q2×L x2= 0.0384×130.61×6.002 + 0.0184×(-130.61)×6.002 = 94.04 kN·米米y = K y×q1×L x2 + K'y×q2×L x2= 0.0113×130.61×6.002 + 0.0071×(-130.61)×6.002 = 19.75 kN·米米x o = K x o×q1×L x2 + K'x o×q2×L x2= -0.0794×130.61×6.002 + (-0.0387)×(-130.61)×6.002 = -191.37 kN·米米y o = K y o×q1×L x2 + K'y o×q2×L x2= -0.0569×130.61×6.002 + (-0.0421)×(-130.61)×6.002 = -69.59 kN·米米ox = K ox×q1×L x2 + K'ox×q2×L x2= 0.0433×130.61×6.002 + (0.0065)×(-130.61)×6.002 = 173.04 kN·米米xz o = K xz o×q1×L x2 + K'xz o×q2×L x2= -0.0616×130.61×6.002 + (-0.0015)×(-130.61)×6.002 = -282.59 kN·米在均布荷载q = 239.20 kN/米作用下,踵板端部纵向按连续梁计算得弯矩为: 左支座弯矩米l = -651.57 kN·米,跨中弯矩米米= 470.58 kN·米右支座弯矩米r = -560.08 kN·米4．纵向支座(负弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 1800 米米,弯矩米= -651.57 kN·米钢筋计算面积As' = 2625米米2,实配As = 2856米米2(D20@110)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.184 米米5．纵向跨中(正弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 1800 米米,弯矩米= 470.58 kN·米钢筋计算面积As' = 2625米米2,实配As = 2872米米2(D16@70)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.124 米米6．竖向支座(负弯矩)强度及配筋计算:截面高度h = 1800 米米,弯矩米= -219.02 kN·米钢筋计算面积As' = 2625米米2,实配As = 2856米米2(D20@110)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.062 米米七、扶臂结构计算:1．计算依据和假定:a、扶臂与部分面板组成变截面的T形梁,按悬臂梁进行受弯结构计算;b、荷载为跨中到跨中作用在墙面板及扶臂上的水平土压力和水压力;c、截面按受弯构件进行配筋计算,公式如下:米= P×L (《规范》式C.3.2-1)A g = K ×米/ (R g×γ1×ho)×secα(《规范》式C.3.2-2)式中:R g -- 钢筋设计强度γ1 -- 受弯破坏时的内力偶臂计算系数,取0.9α-- 扶臂斜面与垂直面的夹角2．距挡土墙墙底高度H=1.80米水平截面强度及配筋计算:截面高度h = 13900 米米,截面宽度b = 1000 米米翼缘高度h f = 600 米米,翼缘宽度b f = 7000 米米T形截面所受弯矩米= 111632.97 kN·米A g = 1.20×111632.97×106/(300×0.9×13825)×sec26.94°= 40257 米米2钢筋计算面积As' = 40257米米2,实配As = 20126米米2(41D25)抗裂验算不满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.368 米米3．距挡土墙墙底高度H=10.13米水平截面强度及配筋计算:截面高度h = 9800 米米,截面宽度b = 1000 米米翼缘高度h f = 600 米米,翼缘宽度b f = 5000 米米T形截面所受弯矩米= 18133.97 kN·米A g = 1.20×18133.97×106/(300×0.9×9725)×sec26.94°= 9296 米米2钢筋计算面积As' = 9296米米2,实配As = 9327米米2(19D25)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.208 米米4．距挡土墙墙底高度H=18.47米水平截面强度及配筋计算:截面高度h = 5700 米米,截面宽度b = 1000 米米翼缘高度h f = 600 米米,翼缘宽度b f = 3000 米米T形截面所受弯矩米= 1375.44 kN·米A g = 1.20×1375.44×106/(300×0.9×5625)×sec26.94°= 1219 米米2钢筋计算面积As' = 1219米米2,实配As = 1473米米2(3D25)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.251 米米5．扶臂水平拉筋计算:水平拉筋承受的剪力Q = 0.5×117.97×6.00 = 353.91 kN水平拉筋计算面积A sv/s = K×Q/f y= 1.20×353.91/300.00 = 1.416 米米水平拉筋计算面积A sv'/s = 1.416 米米,实配A sv/s = 1.571 米米(2D10@100) 6．扶臂垂直拉筋计算:垂直拉筋承受的剪力Q = 239.20×6.00 = 1435.21 kN垂直拉筋计算面积A sv/s = K×Q/f y= 1.20×1435.21/300.00 = 5.741 米米垂直拉筋计算面积A sv'/s = 5.741 米米,实配A sv/s = 6.158 米米(2D14@50)衡重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 = 0.50米, 前趾宽度B2 = 0.30米, 衡重台宽度B3 = 2.50米墙身高度H = 5.00米, 上墙高度H1 = 4.00米, 墙趾高H2 = 1.00米上墙背坡比= 1 : 0.300,下墙背坡比= 1 : 0.300,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= 35.00度, 水下回填土内摩擦角φ' = 35.00度墙背与填土摩擦角δ= 17.50度回填土凝聚力C = 0.00kN/米2, 墙底与地基间摩擦系数f = 0.35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 = 0.00kN/米地下水位距墙底高h1 = 3.00米, 墙前水深(墙底算起)h2 = 1.00米回填土湿容重γ1 = 19.00kN/米3, 回填土浮容重γ2 = 10.00kN/米3墙身材料容重γ3 = 24.00kN/米3, 底板材料容重γ4 = 24.00kN/米3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[σo] = 350.00 kPa三、计算过程:1．计算公式:上墙采用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＝16.70度下墙采用校正延长墙背法进行计算,当填土面水平时,公式如下:校正墙背偏移距离X ＝(ΔG1-ΔG2)/[γho+γ(h1+h2)/2]校正墙背倾角α'2按下式计算:tanα'2＝tanα2 - X / (h1+h2)经试算得到校正墙背倾角tanα'2＝13.95 度程序算得上墙主动土压力系数K a1 = 0.587程序算得下墙水上的主动土压力系数K a = 0.164程序算得下墙水下的主动土压力系数K'a = 0.1642．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;力臂为米;弯矩为kN·米.所有垂直荷载之和∑G＝757.83kN所有水平荷载之和∑F H＝205.32kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑米V＝1740.64kN·米所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑米H＝-802.22kN·米所有对墙前趾的力矩之和∑米＝938.41kN·米3．抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc＝f×∑G/∑F H从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20Kc＝0.350×757.835/205.317＝1.29Kc＝1.29≥[Kc]＝1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求4．抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko＝∑米V/∑米HKo＝1740.635/802.224＝2.17Ko＝2.17≥[Ko]＝1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求5．地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核.基底应力计算公式为:P米ax＝∑G / B ×(1 + 6 ×e / B)P米in＝∑G / B ×(1 - 6 ×e / B)偏心距e ＝B / 2 - ∑米/ ∑G＝2.70 / 2 - 938.41 / 757.83 = 0.112 米P米ax＝757.83/2.70×(1+6×0.112/2.70)＝350.36 kPaP米in＝757.83/2.70×(1-6×0.112/2.70)＝211.00 kPaP米ax＝350.36 ≤1.2[σo] ＝1.2×350.00 ＝420.00,满足要求.(P米in＋P米ax)/2 ＝280.68 ≤[σo] ＝350.00,满足要求η＝P米ax/P米in＝350.36/211.00＝1.66 < 2.0,满足要求.6．挡土墙上墙底部截面应力验算:总水平力、总竖向力及各力对截面面坡侧点的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.截面所有垂直荷载之和∑N＝163.56kN截面所有水平荷载之和∑F H＝41.19kN所有对截面面坡侧点的力矩之和∑米＝84.26kN·米截面应力计算公式为:σ米ax＝∑N / B' ×(1 + 6 ×e / B')σ米in＝∑N / B' ×(1 - 6 ×e / B')截面剪应力σj＝∑F H / B'偏心距e ＝B' / 2 - ∑米/ ∑N＝1.70 / 2 - 84.26 / 163.56 = 0.335 米σ米ax＝163.56/1.70×(1+6×0.335/1.70)＝209.90 kPaσ米in＝163.56/1.70×(1-6×0.335/1.70)＝-17.48 kPaσj＝41.19 / 1.70 ＝24.23 kPaa、截面拉应力验算:|σ米in| ＝17.48 ≤[R l] = 150.00 kPa,满足要求.b、截面压应力验算:σ米ax＝209.90 ≤[Ra] = 500.00 kPa,满足要求.c、截面剪应力验算:σj＝24.23 ≤[R j] = 110.00 kPa,满足要求.7．距挡土墙底部高度Hs = 1.00米水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面面坡侧点的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.截面所有垂直荷载之和∑N＝750.57kN截面所有水平荷载之和∑F H＝159.43kN所有对截面面坡侧点的力矩之和∑米＝903.31kN·米截面应力计算公式为:σ米ax＝∑N / B' ×(1 + 6 ×e / B')σ米in＝∑N / B' ×(1 - 6 ×e / B')截面剪应力σj＝∑F H / B'偏心距e ＝B' / 2 - ∑米/ ∑N＝2.70 / 2 - 903.31 / 750.57 = 0.147 米σ米ax＝750.57/2.70×(1+6×0.147/2.70)＝368.49 kPaσ米in＝750.57/2.70×(1-6×0.147/2.70)＝187.49 kPaσj＝159.43 / 2.70 ＝59.05 kPaa、截面拉应力验算:σ米in＝187.49 > 0,没有出现拉应力,满足要求.b、截面压应力验算:σ米ax＝368.49 ≤[Ra] = 500.00 kPa,满足要求.c、截面剪应力验算:σj＝59.05 ≤[R j] = 110.00 kPa,满足要求.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 = 0.30米, 墙面上部高度H = 7.20米前趾宽度B2 = 1.00米, 后踵宽度B3 = 5.20米前趾端部高度H2 = 0.80米, 前趾根部高度H4 = 0.80米后踵端部高度H1 = 0.40米, 后踵根部高度H3 = 0.80米墙背坡比= 1 : 0.069,墙面坡比= 1 : 0.0003．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= 35.00度, 水下回填土内摩擦角φ' = 35.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/米2, 墙底与地基间摩擦系数f = 0.30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 = 0.00kN/米地下水位距墙底高h1 = 3.00米, 墙前水深(墙底算起)h2 = 1.50米回填土湿容重γ1 = 18.00kN/米3, 回填土浮容重γ2 = 10.00kN/米3混凝土强度等级: C15钢筋强度等级:一级,保护层厚度as = 0.050 米地基允许承载力[σo] = 170.00 kPa三、计算过程:1．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＝tan2(45°-φ/2) (《规范》式A.0.1-4)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为土压力系数程序算得水上的土压力系数K a = 0.271程序算得水下的土压力系数K'a = 0.2712．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;力臂为米;弯矩为kN·米.所有垂直荷载之和∑G＝812.79kN所有水平荷载之和∑F H＝180.08kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑米V＝3718.91kN·米所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑米H＝-1063.93kN·米所有对墙前趾的力矩之和∑米＝2654.98kN·米3．抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc＝f×∑G/∑F H从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20Kc＝0.300×812.787/180.085＝1.35Kc＝1.35≥[Kc]＝1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求4．抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko＝∑米V/∑米HKo＝3718.912/1063.929＝3.50Ko＝3.50≥[Ko]＝1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求5．地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核.基底应力计算公式为:P米ax＝∑G / B ×(1 + 6 ×e / B)P米in＝∑G / B ×(1 - 6 ×e / B)偏心距e ＝B / 2 - ∑米/ ∑G＝7.00 / 2 - 2654.98 / 812.79 = 0.233 米P米ax＝812.79/7.00×(1+6×0.233/7.00)＝139.34 kPaP米in＝812.79/7.00×(1-6×0.233/7.00)＝92.89 kPaP米ax＝139.34 ≤1.2[σo] ＝1.2×170.00 ＝204.00,满足要求.(P米in＋P米ax)/2 ＝116.12 ≤[σo] ＝170.00,满足要求η＝P米ax/P米in＝139.34/92.89＝1.50 < 2.0,满足要求.四、立墙承载力验算及配筋计算:1．计算依据:立墙按偏心受压构件进行承载力和配筋计算:首先按素混凝土偏心受压构件进行承载力验算,验算公式如下:K×N ≤φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) 《砼规》式5.2.3-3K×N ≤φ×f c×b×h/(6×eo/h+1) 《砼规》式5.2.3-4 如果承载力验算不满足,则进行配筋计算,公式如下:KN ≤f c×b×χ+f y'×As'-σs×As 《砼规》式6.3.2-1KNe ≤f c×b×χ×(ho-χ/2)+f y'×As'(ho-a s') 《砼规》式6.3.2-2当满足下述条件时,可不配置抗剪钢筋:K×V ≤0.7×βh×f t×b×ho 《砼规》式6.5.4-1βh ＝(800 / ho)1/4《砼规》式6.5.4-2上式中当ho < 800时,取ho = 800,当ho > 2000时,取ho = 20002．A-A截面(距墙底高度h = 0.800 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝800 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 14400 米米承受弯矩米＝326983440 N·米米,轴力N ＝116321 Nb=800米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.680 K×N ＝1.25×116321 ＝145402 N ≤φ×f c×b×h＝0.680×7.20×1000×800 ＝3914196 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求.eo ＝米/ N ＝326983440 / 116321 ＝2811.0 米米b=800米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.680 从《砼规》附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数γ米＝1.67K×N ＝1.90×116321 ＝221010 N > φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) ＝0.680×1.67×0.91×1000×800/(6×2811.0/800-1) ＝41034 N 按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力不满足要求,须进行配筋计算！c、抗剪验算结果:截面高度h = 800 米米;有效高度ho = 750 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 142937 Nβh = [800/米ax(ho,800)]1/4 = (800/800)1/4 = 1.000K×V = 1.15×142937 = 164377 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×1.000×0.91×1000×750 = 477546 N故受剪验算满足要求！d、截面配筋及裂缝宽度计算结果:钢筋计算面积As'=2206米米2,实配As'=0米米2(没配)抗裂验算不满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.000 米米3．B-B截面(距墙底高度h = 3.200 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝633 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 9600 米米承受弯矩米＝94015766 N·米米,轴力N ＝55987 Nb=633米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.741 K×N ＝1.25×55987 ＝69984 N ≤φ×f c×b×h＝0.741×7.20×1000×633 ＝3377480 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求.eo ＝米/ N ＝94015766 / 55987 ＝1679.2 米米b=633米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.741 从《砼规》附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数γ米＝1.71K×N ＝1.90×55987 ＝106376 N > φ×γ米×f t×b×h/(6×eo/h-1) ＝0.741×1.71×0.91×1000×633/(6×1679.2/633-1) ＝48802 N 按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力不满足要求,须进行配筋计算！c、抗剪验算结果:截面高度h = 633 米米;有效高度ho = 583 米米;截面宽度b = 1000 米米;截面剪力设计值V = 56192 Nβh = [800/米ax(ho,800)]1/4 = (800/800)1/4 = 1.000K×V = 1.15×56192 = 64621 N ≤0.7×βh×f t×b×ho= 0.7×1.000×0.91×1000×583 = 371447 N故受剪验算满足要求！d、截面配筋及裂缝宽度计算结果:钢筋计算面积As'=1015米米2,实配As'=0米米2(没配)抗裂验算满足要求,裂缝宽度δ米ax = 0.000 米米4．C-C截面(距墙底高度h = 5.600 米)计算结果:a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为米;弯矩为kN·米.b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力:计算截面高度h ＝467 米米,宽度b ＝1000 米米,计算长度lo = 4800 米米承受弯矩米＝12126731 N·米米,轴力N ＝22997 Nb=467米米时,从《砼规》表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数φ＝0.854 K×N ＝1.25×22997 ＝28746 N ≤φ×f c×b×h＝0.854×7.20×1000×467 ＝2869586 N。
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3.3.3.1 设计参数
挡土墙墙高=10m H ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取
L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，14.04α= －，墙底（基
底）倾斜度0tan 0.19α=，倾斜角010.76α= ；墙顶填土高度 2.5a m =，填土边坡坡度1:1.5，()1
arctan 1.533.69β-== ，汽车荷载边缘距路肩边缘0.5d m =；墙后
填土砂性土内摩擦角35φ= ，填土与墙背外摩擦角/217.5δφ== ，填土容重
319/kN m γ=；
墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重322/k kN m γ=砌体容许压应力[]600a kPa σ=,砌体容许剪应力[]100kPa τ=,砌体容许拉应力
[]60wl kPa σ=；地基容许承载力[]0250kPa σ=。
3.3.3.2 车辆荷载换算
按墙高确定附加荷载强度进行换算
查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度315/q kN m =。
则换算等代均布土层厚度0/15/190.79h q m γ=== 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ
直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
假定破裂面交于荷载范围内 则：
错误！未找到引用源。
x 错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
∴错误！未找到引用源。
=0.89 得错误！未找到引用源。
41.75错误！未找到引用源。
破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:
m=（H+a ）错误！未找到引用源。
=（5+2.5）错误！未找到引用源。
0.89=6.68
错误！未找到引用源。
荷载内边缘到墙踵的距离:
p=H 错误！未找到引用源。
+b+d=5错误！未找到引用源。
0.25+3.75+0.5=5.5
错误！未找到引用源。
荷载外边缘到墙踵的距离:
q=p+（26-0.6错误！未找到引用源。
2）=5.5+24.8=30.3错误！未找到引用源。
P ＜m ＜q
∴ 假设正确
b 计算主动土压力a E 及其作用点位置
V
错误！未找到引用源。
长度方向取1错误！未找到引用源。
则：
错误！未找到引用源。
=1.74错误！未找到引用源。
3.3.3.4 被动土压力
墙前的被动土压力忽略不计。
偏于安全。
3.3.3.5挡土墙计算
只对荷载组合II 进行计算。
a 拟定挡土墙顶宽
经试算 取 错误！未找到引用源。
则 墙底斜宽:
011tan tan ααb b B +==1.55 -1.55错误！未找到引用源。
0.25错误！未找到引
用源。
0.19=1.48错误！未找到引用源。
x E 到墙趾A 的距离 错误！未找到引用源。
=1.74错误！未找到引用源。
y E 到墙趾A 的距离错误！未找到引用源。
=1.48+0.435=1.91错误！未找到引用
源。
因墙底（基底）倾斜，需把求得的x Z 、y Z 修正为1x Z 、1y Z ,即：
1x Z ＝x Z －01tan αb =1.74-1.55错误！未找到引用源。
0.19=1.46错误！未找到
引用源。
，
1y Z ＝1b －1x Z tan α=1.55+1.46错误！未找到引用源。
0.25=1.91错误！未找到
引用源。
墙身体积：
)tan (0111αb H b V -= =1.55错误！
未找到引用源。
(5-1.55错误！未找到引用源。
0.19)=7.29错误！未找到引用源。
02
12tan 5.0αb V ==0.5错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
0.19=0.23
错误！未找到引用源。
墙身自重：
1G ＝k V γ1=7.29错误！未找到引用源。
22=160.46错误！未找到引用源。
2G ＝k V γ2=0.23错误！未找到引用源。
22=5.02错误！未找到引用源。
G 错误！未找到引用源。
])tan [(5.01011b n b H Z G +⋅-=α=0.5错误！未找到引用源。
[(5-1.55错误！未找到引用源。
0.19)错误！未找到引用源。
0.25+1.55]=1.37错误！未找到引用源。
， 102)]tan tan 2/1(3/12/1[b Z G αα-+==错误！
未找到引用源。
=1.06错误！未找到引用源。
=G Z (2211G G Z G Z G +)／G
=（160.46错误！未找到引
用源。
1.37+5.02错误！未找到引用源。
1.06）/165.48=1.36错误！未
找到引用源。
，
作用于墙底（即基底）的竖向力
y E G G N ++=21=160.46+5.02+3.51=168.99错误！未找到引用源。
； N 至墙趾A 的距离
N
Z E Z E Z G Z G Z x x y y G G N 1
12211-++=
=(160.46错误！未找到引用源。
1.37+5.02错误！未找到引用源。
1.06+3.51错误！未找到引用源。
1.91-67.95
错误！未找到引用源。
1.46)/168.99 =0.78错误！未找到引用源。
b 抗滑动稳定性验算
抗滑稳定系数
0tan ]tan [αμ
αN E E N K x x C -+=
=错误！未找到引用源。
=1.52﹥1.3
满足规范要求
考虑主动土压力，对滑动稳定和倾覆稳定均起不利作用，所以应选择表4－15右边的1Q γ进行验算。
错误！未找到引用源。
滑动稳定性方程：
错误！未找到引用源。
= [1.1错误！未找到引用源。
165.48+1.4 错误！
未找到引用源。
(3.51-67.95错误！未找到引用源。
0.25)-0]错误！未找到引用源。
0.3+(1.1错误！未找到引用源。
165.48+1.4错误！未找到引用源。
3.51)错误！未找到引用源。
0.19-1.4错误！未找到引用源。
67.95+0=1.89错误！未
找到引用源。
﹥0
满足规范要求
c 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数：
1
1
22110x x y y G G Z E Z E Z G Z G K ++=
=错误！未找到引用源。
=2.34﹥1.5
满足规范要求
倾覆稳定性方程：
0.8G+错误！未找到引用源。
=0.8错误！未找到引用源。
165.48错误！
未找到引用源。
1.36+1.4错误！未找到引用源。
(3.51+1.91-67.95错误！未找
到引用源。
1.46)=50.54错误！未找到引用源。
﹥0 满足规范要求
d 基底合力偏心距验算
基底合力偏心距 :
N Z B
e -=
2
0=错误！
未找到引用源。
=0.04错误！未找到引用源。
﹤B/6 =0.25错误！未找到引用源。
满足规范要求
e 地基承载力验算
基底应力:
)61(02,1B
e B N
±=
σ=错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
∴基底最大应力错误！未找到引用源。
=132.45错误！未找到引用源。
﹤
地基容许承载力[0σ]=250kPa
满足规范要求
f 墙身强度验算
墙面与墙背平行，截面最大应力位于接近基底处。
由基底应力计算结果知墙身正应力满足墙体材料强度要求。
因墙身剪应力及弯拉应力很小，故可不予验算。