自嵌式挡墙计算说明书

2
=
0.1782
考虑墙后地下水影响时的等效容重，γi eqv (kN/m3) = (1- Ka int) γw+ Ka int(γis-γi) = 内部主动土压力，Pa (kN/m)= Ps + Pw + Pq ，其中 Ps (kN/m)= Pw (kN/m)= Pq (kN/m)= ∴ Pa = 0.5 Ka int γi Hs2 cos(δi-ψ) = 0.5γi eqv Hw2 cos(δi-ψ) = Ka int (qL+qD) Hs cos(δi-ψ) = Ps + Pw + Pq = 56.733 0.000 15.759 72.492
水工挡土墙设计规范 SL SL379--2007 公路加筋土工程设计规范 JTJ015-91 公路加筋土工程施工技术规范 JTJ035-91 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002
一、基本资料
1、一般资料： 干垒块挡土墙总高度，Hs (m)= 地下水面至墙底的高度，Hw (m)= 活荷载，qL (kN/m2)= 恒荷载，qD (kN/m2)= 填土面与水平面的夹角，β= 挡土墙表面倾斜角，ψ= 水的容重，γw (kN/m3)= 2、舒布洛克干垒块资料： 宽度，Wu (m)= 高度，Hu (m)= 挡土块前面至其重心的距离，Gu (m)= 两个挡土块之间最小抗剪强度，au (kN/m2)= 两个挡土块之间的摩擦角，λu = 容重，γu (kN/m3)= 3、回填土工程参数： 内摩擦角，Φi= 湿容重，γi (kN/m )= 饱和容重，γis (kN/m3)= 墙背面与填土之间的摩擦角，δi=2fi/3= 4、被挡土工程参数： 内摩擦角，Φr= 湿容重，γr (kN/m )= 饱和容重，γrs (kN/m3)= 与回填土之间的摩擦角，δe=min{fi, fr}= 5、地基土工程参数： 内摩擦角，Φf= 容重，γf (kN/m )= 粘聚力，Cf (kN/m2)= 埋置深度，Hemb (m)= 地基承载力Pcf(Kpa)= 6、土工格栅（加筋网片）工程参数： 容许拉应力，Ta (kN/m)= 与挡土块之间的最小拉结力，acs (kN/m)= 与挡土块之间的摩擦角，λcs = 直接滑移系数，Cds= 拉出时的相互作用系数，Ci= 7、容许安全系数： 抗滑容许安全系数，[FSsld]= 抗倾覆容许安全系数，[FSot]= 承载力容许安全系数，[FSbc]= 抗拉容许安全系数，[FSto]= 2.00 2.00 1.50 1.30
L"(m) L'
Lb (m) =L' + L"= h (m) = Lb tgb = 加筋土后面高度，He (m) = Hs + h = 1、抗滑稳定验算： 外部主动土压力系数， K
a ext
tg tg 1 tg tg
cos
2
cos
2
(0.2363
cos(
8.145
2.000
Hw/3 = 0.000 He/2 = 3.000 (Ps ys + Pw yw + Pq yq )/Pa = 2.220
地基以上垂直压力，WR (kN/m) = Wr + Wb + Wq，其中 挡土墙高度内加筋土的重量，Wr (kN/m)= L Hs γi= 540.000 作用点位置，xr (m)= 0.5 (L + Hs tgψ) = 3.138 挡土墙高度以上加筋土的重量，Wb (kN/m)= 0.5 L' h γi= 0.000 作用点位置，xb (m)= (2/3)L' + Wu + Hs tgψ = 4.709 由死荷载引起的垂直压力，Wq (kN/m)= qD Lb = 23.500 作用点位置，xq (m)= L + He tgψ - Lb/2 = 3.925 ∴ W R = W r + W b + W q= 作用点位置，xR (m)= (Wr xr + Wb xb + Wq xq)/WR = 563.500 基础有无土工布? (Yes/No) No 因此取滑移系数 ， Cds = 1.00
e
) 1
sin( r e ) sin( r ) cos( e ) cos( )
考虑墙后地下水影响时的等效容重，γe eqv (kN/m3) = (1- Ka ext) γw+ Ka ext(γrs-γr) = 外部主动土压力，Pa ext (kN/m)= Ps ext + Pw ext + Pq ext ，其中 Ps ext (kN/m)= Pw ext (kN/m)= Pq ext (kN/m)= ∴ Pa ext = 0.5 Ka ext γr He2 cos(δe-ψ) = cos(δe-ψ) = Ka ext (qL+qD) He cos(δe-ψ) = Ps ext + Pw ext + Pq ext = 0.5γe eqv Hw2 72.559 0.000 20.439 92.999 作用点位置，ys ext (m)= 作用点位置，yw ext (m)= 作用点位置，yq ext (m)= 作用点位置，ya ext (m)= He/3 =
2
网片 编号 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
En (m) 0.15 0.60 1.05 1.50 1.95 2.40 2.85 3.30 3.75 4.20 4.65 5.10 5.55
Ac(n) (m) 0.375 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.675
8.557
最小拉结网层数，Nmin = Pa/Ta = 1.81 ≈ 2 取加筋网片（土工格栅）层数，N = 13 选择挡土墙底部至每一层网片的高度如下 (m)：（从下往上排列） 高度 长度，Ln(m) E(1)= 0.15 5.00 E(2)= E(3)= E(4)= E(5)= E(6)= E(7)= E(8)= E(9)= E(10)= E(11)= E(12)= E(13)= 2、加筋网片承载力验算： 分析每一层网片所承受的拉力是否在其允许拉力 Ta 的范围内。 把总土压力分配给每一层网片，第n层网片所承受的土压力（即加筋网片内的拉力） Fg(n) = Fg s(n) + Fg w(n) + Fg q(n) = γi Dn Ka int Ac(n) cos(δi –ψ) +#γi eqv D'n Ac(n) cos(δi –ψ) + Ka int Ac(n) (qL+qD) cos(δi –ψ) 其中 Ac(n) 为每一层网片的有效作用面积， Dn 和 D'n 分别为由墙顶和地下水面至该面积中心的深度。 D1 = (Hs +h)-Ac(1) /2 对最底一层（第一层）网片： Ac(1) =(E2 + E1)/2， A =H (E + E )/2 ， DN = Ac(N)/2 对最 高一层（第N层）网片： c(N) s N N-1 A =(E E )/2 ， D = D – (A 对中间第n层网片： c(n) n+1 n-1 n n-1 c(n-1) + Ac(n)) /2 如果
n 1 i 1
Ac(i ) H w ，但是 Ac(i ) H w ，则
∑ Ac(n) (m) 0.375 0.825 1.275 1.725 2.175 2.625 3.075 3.525 3.975 4.425 4.875 5.325 6.000
n 1 Fg w( n ) 0.5 i eqv H w Ac ( i ) cos( i ) i 1
表1。加筋网片承受的拉力计算表 Dn D'n Fg s(n) (m) (m) (kN/m) 5.8125 5.4 4.95 4.5 4.05 3.6 3.15 2.7 2.25 1.8 1.35 0.9 0.3375 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 6.870 7.659 7.021 6.382 5.744 5.106 4.468 3.829 3.191 2.553 1.915 1.276 0.718
自嵌式挡土墙设计计算参考说明书
工程名称： 设计日期： 设计依据：
DESINGN MANUAL FOR RETAINING WALLS (AMERCIAN NATIONAL CONCRETE MASONRY ASSOCIATION) SECOND EDITION 挡土墙设计手册（美国国家的混凝土砌块协会)第二版
=
0.593
Radians
28.00 17.75 19.90 28.00
=
0.489
Radians
=
0.489
Radians
32.00 17.75 0.00 1.00 230.00
=
0.559
Radians
40.00 28.00 33.00 0.70 0.70
=
0.576
Radians
n
0.60 1.05 1.50 1.95 2.40 2.85 3.30 3.75 4.20 4.65 5.10 5.55
5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
A
i 1
c(i )
H w
#: 如果
n i 1
，则 D'n =Dn -(Hs - Hw)，否则 D'n =0
3.171
加筋土底部的抗滑力，Rs (kN/m)= min{Rs1, Rs2}，其中 Rs1 = Cds WR tgfi = 380.086 Rs2 = Cds (Cf L + WR tgff ) = 352.114 ∴ Rs (kN/m) = min{Rs1,Rs2} = 352.114 ∴抗滑安全系数，FSsld = Rs/Pa ext = 2、抗倾覆稳定验算： 倾覆力矩，MO (kN.m/m) = Pa ext ya ext = 抗倾覆力矩，MR (kN.m/m) = WR xR = ∴抗倾覆安全系数，FSot = MR/MO = 3、地基承载力验算： 地基承载力Pcf(KPa) 230.00 地基土的有效宽度，B = L -2|e| ，而e为地基对加筋土的垂直反力的偏新距离。 206.436 1786.587 8.65 3.79 > [FSsld] = 2.00 安全！
>
[FSot] =
2.00
安全！
e
则，
Pa ext y a ext WR x R L WR

2

= 4.392
-0.304 m
B (m) = L - 2|e| =
地基土所承受的垂直压强，Qa (kN/m2)= (WR+qL *Lβ)/B = ∴地基承载力安全系数，FSbc = Qcf/Qa = 1.65
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抗拉出破坏容许安全系数，[FSpo]= 拉结能力容许安全系数，[FScs]= 抗剪容许安全系数，[FSsc]=
1.50 1.50 1.50
二、外部稳定分析计算
分析在外部土压力作用下整个加筋土包括挡土墙在内的稳定性。 取加筋土包括挡土墙的长度，L (m)>= 加筋土的长度，L'(m) = L- Wu = 5.000 4.700 0.000 4.700 0.000 6.000 必须大于等于 2Hs/3= 4.00
139.014 > [FSbc] = 1.50 安全！
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三、内部稳定分析计算
1、最小拉结网层数的确定及布置 内部主动土压力系数，
K a int
cos2 ( i ) cos cos( i ) 1
2
sin( i i ) sin( i ) cos( i ) cos( )
3 3 3
6.00 0.00 10.00 5.00 0.00 12.00 10.00 = = 0.000 0.209 Radians Radians
0.30 0.15 0.15 18.00 30.00 18.85 34.00 18.00 19.90 22.67 = 0.396 Radians = 0.524 Radians