挡土墙设计计算示例

挡土墙课程设计

《挡土墙课程设计》计算书

一．主动土压力计算

1. 计算破裂角

经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算：

γ=18KN/错误!未找到引用源。 ︒=35ϕ Ψ=错误!未找到引用

源。 α=错误!未找到引用源。 δ=错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。 q=17.25kpa 错误!未找到引用源。=0.958m H=5.8m d=0.75m

假设破裂面交于荷载中部

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。

=0.75*0.958-0.5*5.8*（5.8+2*0.958）*0.25

=-4.876

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。

=0.5（5.8+2*0.958）*4.2 =22.376

374.0)977.0218.0()977.0428.1(977.0)

)(tan tan (cot tan tan =+-⨯++-=++±-=A ψψϕψθ

θ=︒505.20

假设正确，破裂面交于荷载中部

2. 主动土压力计算

错误!未找到引用源。=γ（错误!未找到引用源。-错误!未找

到引用源。）错误!未找到引用源。

=18（22.376*0.374+4.876）*0.566/0.905

=149.101KN

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=149.101*0.795=118.535KN

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=149.101*0.606=90.355KN

二.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。在一般情况下：

Q10Q1(0.9)0.9tan y x G E G E γμαγ++≥ (1.1) 式中：G ── 挡土墙自重；

x E ，y E ── 墙背主动土压力的水平与垂直分力；

α──基底倾斜角(°)； μ ──基底摩擦系数，此处根据已知资料，4.0=μ；

Q1γ ──主动土压力分项系数，当组合为Ⅰ、Ⅱ时，

Q1γ=1.4；当组合为Ⅲ时，Q1γ=1.3。

μ=0.4 错误!未找到引用源。=1.4

(0.9G+错误!未找到引用源。)μ+0.9G 错误!未找到引用源。≥错误!未找到引用源。

(0.9*10.44*22+1.4*90.355)0.4+0.9*10.44*22*0.2≥1.4*118.535

174.626KN ＞165.959KN

因此，该挡土墙抗滑稳定性满足要求

三.抗倾覆稳定性验算

为保证挡土墙抗倾覆稳定性，需验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，

Q10.9()0G y x x y GZ E Z E Z γ+-> (1.2) 式中：

G Z ──墙身、基础及其上的土重合力重心到墙趾的水平距离(m)；

x Z ──土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离(m)； y

Z ──土压力水平分力作用点到墙趾的垂直距离(m)。

错误!未找到引用源。=1.629m 错误!未找到引用源。=2.405m 错误!未找到引用源。=1.219m

0.9G 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

0.9*10.44*22*1.629+1.4(90.355*2.405-118.535*1.219) =336.734+101.933＞0

四.基底应力验算

基础底宽2.4m 错误!未找到引用源。=1.2

错误!未找到引用源。=(G 错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。-W)错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。

=(10.44*22*1.2+1.4*90.355)错误!未找到引用源。+1.4*118.535*错误!未找到引用源。

=426.390KN

M=1.4错误!未找到引用源。+1.2错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。=10.44*22*0.629=144.469KN.M

错误!未找到引用源。=90.355*1.405-118.535*2.119=-124.227KN.M M=1.4*-68.53+1.2*102.401=-0.555 KN.M

e=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。0.555/426,。390=-0.0001M

∣e∣=0.0001＜错误!未找到引用源。=2.4/6=0.4

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。(1+错误!未找到引用源。)=177.663KPA

错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。(1-错误!未找到引用源。)=错误!未找到引用源。177.663KPA

该地基为中心荷载作用

P<[σ]=250KPa

所以满足地基承载力要求。

五.墙身截面应力验算

1.强度验算

错误!未找到引用源。≤错误!未找到引用源。A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。+∑错误!未找到引用源。)

=0.95（1.2*167.835+1.4*32.573）

=234.654KN

错误!未找到引用源。A错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。=0.97*1.8*630/2.31=476.182 KN＞234.654KN

故强度满足要求。

2.稳定性验算

错误!未找到引用源。≤错误!未找到引用源。A错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。=0.984*0.97*1.8*630/2.31=468.562＞234.654KN=错误!未找到引用源。

3.正截面直接受剪时

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。

Q i错误!未找到引用源。=67.215KN 错误!未找到引用源。/错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。=1.8*147/2.31+0.42*426.390=293.629KN＞错误!未找到引用源。=67.215KN

故稳定满足要求。