挡土墙计算书

重力式挡墙验算

计算项目：本溪重力式挡墙

计算时间：2013-06-07 15:29:43 星期五 执行规范：

[1] 《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002），本文简称《边坡规范》 [2] 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），本文简称《荷载规范》 [3] 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》 [4] 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》 [5] 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），本文简称《基础规范》 [6] 《砌体结构设计规范》（GB50003-2001），本文简称《砌体规范》

---------------------------------------------------------------------- [ 简图 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 已知条件 ]

1. 基本信息 边坡类型 墙身高(m) 墙顶宽(m) 面坡倾斜坡度(1:m) 背坡倾斜坡度(1:m) 墙底倾斜坡度(m:1) 采用扩展墙踵台阶 土质边坡 7.500 0.800 0.250 -0.200 0.050 ㄨ 边坡等级 采用扩展墙趾台阶 ├台阶尺寸b1(m) ├台阶尺寸h1(m) ├台阶尺寸b2(m) ├台阶尺寸h2(m) └台阶与墙面坡度相同 └台阶面坡坡度(1:m) 采用防滑凸榫 采用钢筋砼扩展基础 墙体容重(kN/m) 高厚比修正系数γβ 系数α 3二级 √ 0.800 0.500 0.000 0.000 ㄨ 0.000 ㄨ ㄨ 23.000 1.500 0.0015 墙身材料种类 抗压强度设计值(MPa) 抗剪强度设计值(MPa) 2. 岩土信息 背侧坡线数 墙趾埋深(m) 背侧坡线 水平投影长 序号 (m) 圬工砌体 0.610 0.160 1 1.500 竖向投影长 (m) 面侧坡线数 --- 坡线长 (m) 坡线仰角 (度) 荷载数 0 1 4.000 3.200 5.122 38.660 面侧坡线 水平投影长 竖向投影长 坡线长 坡线仰角 序号 (m) (m) (m) (度) 1 --- --- --- --- 2 --- --- --- --- 墙后填土层数 1 填土与墙背摩擦角(度) 17.500 墙后稳定地面角(度) 0.000 填土与稳定面摩擦角(度) 17.500 墙后土层 土层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 序号 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 --- 19.000 --- 8.000 35.000 3地基岩土重度(kN/m) 19.000 地基岩土粘聚力(kPa) 8.000 地基岩土内摩擦角(度) 35.000 修正后承载力特征值(kPa) 406.000 地基岩土对基底摩擦系数 0.500 地基岩土间摩擦系数 0.500 基底宽度取 斜面长度 3. 荷载信息

场地环境 一般地区 土压力计算方法 主动岩土压力增大系数 有限范围填土土压力 库仑 1.000 ㄨ 荷载组合数 2 序号 组合名称 组合系数 1 组合1 --- 2 组合2 --- (1) 组合1 序号 荷载名称 荷载类型 是否参与 分项系数 1 挡墙结构自重 永久荷载 √ 1.000 2 墙顶与第二破裂面间有效荷载 永久荷载 √ 1.000 3 墙背侧岩土侧压力 永久荷载 √ 1.000 4 墙背侧地表荷载引起岩土侧压力 可变荷载 √ 1.000 (2) 组合2 序号 荷载名称 荷载类型 是否参与 分项系数 1 挡墙结构自重 永久荷载 √ 1.000 2 墙顶与第二破裂面间有效荷载 永久荷载 √ 1.000 3 墙背侧岩土侧压力 永久荷载 √ 1.000 4 墙背侧地表荷载引起岩土侧压力 可变荷载 √ 1.000

---------------------------------------------------------------------- [ 计算内容 ]

---------------------------------------------------------------------- （1）墙身力系计算 （2）滑动稳定性验算 （3）倾覆稳定性验算

（4）地基承载力及偏心距验算 （5）墙底截面强度验算 （6）台顶截面强度验算

---------------------------------------------------------------------- [ 计算结果 ]

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一、【组合1】

(一) 作用在挡土墙上的力系计算 1 岩土压力计算 (1) 合力

按《边坡规范》公式(6.2.3)计算主动土压力： Ea=68.230(kN) Ex=67.833(kN) Ey=7.357(kN) 作用点高度 Zy=2.531(m) (2) 分布 岩土压力分布见左侧结果图。

2 墙身重力计算

2

墙身截面积 = 7.860(m) 重量 = 180.773(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.965(m)

(二) 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 = 2.862 (度) 总竖向力 = 188.131(kN)，在基底面的法向分量 = 187.896(kN)，切向分量 = 9.395(kN) 总水平力 = 67.833(kN)，在基底面的法向分量 = 3.387(kN)，切向分量 = 67.748(kN) 滑移力 = 58.353(kN) 抗滑力 = 95.642(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.639 > 1.300 地基土摩擦系数 = 0.500 地基土土楔重 = 1.594(kN) 地基土层水平向: 滑移力 = 67.833(kN) 抗滑力 = 94.862(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.398 > 1.300

(三) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂 = 1.965(m) Ey的力臂 = 2.338(m) Ex的力臂 = 2.439(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩 = 165.440(kN-m) 抗倾覆力矩 = 372.415(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.251 > 1.600

(四) 地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，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 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值) = 191.283(kN) 总弯矩(标准值) = 206.976(kN-m) 力臂 Zn = 1.082(m) 基础底面宽度 B = 1.834(m) 偏心距 e = -0.165(m)(右偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e = 0.165 ≤ 0.250×1.834 = 0.458(m) 基底压力(标准值)：墙趾 = 47.980(kPa) 墙踵 = 160.620(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=104.300 ≤ fa=406.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=160.620 ≤ 1.2fa=1.2×406.000 = 487.200(kPa)

(五) 墙底截面强度验算 1 岩土压力不重新计算

2 墙身重力计算

墙身截面积 = 7.775(m) 重量 = 178.825(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.973(m)

3 截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂 = 1.973(m) Ey的力臂 = 2.338(m) Ex的力臂 = 2.439(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值) = 186.182(kN) 总弯矩(设计值) = 204.584(kN-m) 力臂 Zn = 1.099(m) 截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e = -0.174(m)(右偏) 截面上偏心距验算满足：e = 0.174 ≤ 0.300×1.850 = 0.555(m)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的轴向力设计值N = 186.182(kN) 高厚比和轴向力偏心距的影响系数φ = 0.979

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m) 砌体抗压强度设计值f = 610.000(kPa)

受压承载力验算满足：γ0N = 186.182 < φfA = 1105.097(kN)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的剪力设计值V = 67.833(kN) 修正系数α = 0.640

剪压符合受力影响系数μ = 0.246

截面平均压应力设计值σ0 = 100.639(kPa)

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m) 材料抗剪强度设计值fv = 160.000(kPa)

受剪承载力验算满足: γ0V = 67.833 < (fv+αμσ0)A = 325.369(kPa)

(六) 台顶截面强度验算 1 岩土压力计算 按《边坡规范》公式(6.2.3)计算主动土压力： Ea=47.952(kN) Ex=47.672(kN) Ey=5.170(kN) 作用点高度 Zy=2.333(m)

2 墙身重力计算

2

墙身截面积 = 6.825(m) 重量 = 156.975(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.315(m)

3 截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂 = 1.315(m) Ey的力臂 = 1.617(m) Ex的力臂 = 2.333(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值) = 162.145(kN) 总弯矩(设计值) = 103.607(kN-m) 力臂 Zn = 0.639(m) 截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e = -0.064(m)(右偏) 截面上偏心距验算满足：e = 0.064 ≤ 0.300×1.150 = 0.345(m)

重要性系数γ0 = 1.000

2

验算截面上的轴向力设计值N = 162.145(kN) 高厚比和轴向力偏心距的影响系数φ = 0.791

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m) 砌体抗压强度设计值f = 610.000(kPa)

受压承载力验算满足：γ0N = 162.145 < φfA = 554.657(kN)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的剪力设计值V = 47.672(kN) 修正系数α = 0.640

剪压符合受力影响系数μ = 0.241

截面平均压应力设计值σ0 = 140.996(kPa)

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m) 材料抗剪强度设计值fv = 160.000(kPa)

受剪承载力验算满足: γ0V = 47.672 < (fv+αμσ0)A = 209.014(kPa)

二、【组合2】

(一) 作用在挡土墙上的力系计算 1 岩土压力计算 (1) 合力 按《边坡规范》公式(6.2.3)计算主动土压力： Ea=68.230(kN) Ex=67.833(kN) Ey=7.357(kN) 作用点高度 Zy=2.531(m) (2) 分布 岩土压力分布见左侧结果图。

2 墙身重力计算

2

墙身截面积 = 7.860(m) 重量 = 180.773(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.965(m)

(二) 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 = 2.862 (度) 总竖向力 = 188.131(kN)，在基底面的法向分量 = 187.896(kN)，切向分量 = 9.395(kN) 总水平力 = 67.833(kN)，在基底面的法向分量 = 3.387(kN)，切向分量 = 67.748(kN) 滑移力 = 58.353(kN) 抗滑力 = 95.642(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.639 > 1.300 地基土摩擦系数 = 0.500 地基土土楔重 = 1.594(kN) 地基土层水平向: 滑移力 = 67.833(kN) 抗滑力 = 94.862(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.398 > 1.300

(三) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点：

墙身重力的力臂 = 1.965(m) Ey的力臂 = 2.338(m) Ex的力臂 = 2.439(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩 = 165.440(kN-m) 抗倾覆力矩 = 372.415(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.251 > 1.600

(四) 地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，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 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值) = 191.283(kN) 总弯矩(标准值) = 206.976(kN-m) 力臂 Zn = 1.082(m) 基础底面宽度 B = 1.834(m) 偏心距 e = -0.165(m)(右偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e = 0.165 ≤ 0.250×1.834 = 0.458(m) 基底压力(标准值)：墙趾 = 47.980(kPa) 墙踵 = 160.620(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=104.300 ≤ fa=406.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=160.620 ≤ 1.2fa=1.2×406.000 = 487.200(kPa)

(五) 墙底截面强度验算 1 岩土压力不重新计算

2 墙身重力计算

2

墙身截面积 = 7.775(m) 重量 = 178.825(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.973(m)

3 截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂 = 1.973(m) Ey的力臂 = 2.338(m) Ex的力臂 = 2.439(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值) = 186.182(kN) 总弯矩(设计值) = 204.584(kN-m) 力臂 Zn = 1.099(m) 截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e = -0.174(m)(右偏) 截面上偏心距验算满足：e = 0.174 ≤ 0.300×1.850 = 0.555(m)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的轴向力设计值N = 186.182(kN) 高厚比和轴向力偏心距的影响系数φ = 0.979

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m) 砌体抗压强度设计值f = 610.000(kPa)

受压承载力验算满足：γ0N = 186.182 < φfA = 1105.097(kN)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的剪力设计值V = 67.833(kN) 修正系数α = 0.640

剪压符合受力影响系数μ = 0.246

截面平均压应力设计值σ0 = 100.639(kPa)

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m)

材料抗剪强度设计值fv = 160.000(kPa)

受剪承载力验算满足: γ0V = 67.833 < (fv+αμσ0)A = 325.369(kPa)

(六) 台顶截面强度验算 1 岩土压力计算 按《边坡规范》公式(6.2.3)计算主动土压力： Ea=47.952(kN) Ex=47.672(kN) Ey=5.170(kN) 作用点高度 Zy=2.333(m)

2 墙身重力计算

2

墙身截面积 = 6.825(m) 重量 = 156.975(kN) 重心至墙趾的水平距离 = 1.315(m)

3 截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂 = 1.315(m) Ey的力臂 = 1.617(m) Ex的力臂 = 2.333(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值) = 162.145(kN) 总弯矩(设计值) = 103.607(kN-m) 力臂 Zn = 0.639(m) 截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e = -0.064(m)(右偏) 截面上偏心距验算满足：e = 0.064 ≤ 0.300×1.150 = 0.345(m)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的轴向力设计值N = 162.145(kN) 高厚比和轴向力偏心距的影响系数φ = 0.791

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m) 砌体抗压强度设计值f = 610.000(kPa)

受压承载力验算满足：γ0N = 162.145 < φfA = 554.657(kN)

重要性系数γ0 = 1.000

验算截面上的剪力设计值V = 47.672(kN) 修正系数α = 0.640

剪压符合受力影响系数μ = 0.241

截面平均压应力设计值σ0 = 140.996(kPa)

2

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m) 材料抗剪强度设计值fv = 160.000(kPa)

受剪承载力验算满足: γ0V = 47.672 < (fv+αμσ0)A = 209.014(kPa)

三、【各组合最不利结果】

(一) 滑动稳定性验算 抗滑移稳定系数最不利为：组合1(组合1) 抗滑力 = 95.642(kN)，滑移力 = 58.353(kN)。 滑移验算满足: Kc = 1.639 > 1.300 地基土水平向抗滑移稳定系数最不利为：组合1(组合1)

抗滑力 = 94.862(kN)，滑移力 = 67.833(kN)。 地基土水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.398 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数最不利为：组合1(组合1) 抗倾覆力矩 = 372.415(kN-M)，倾覆力矩 = 165.440(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.251 > 1.600

(三) 地基应力及偏心距验算 基底合力偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 基底的合力偏心距验算满足：e = 0.165 ≤ 0.250×1.834 = 0.458(m) 地基平均承载力验算最不利为：组合2(组合2) 地基平均承载力验算满足：压力=104.300 ≤ 406.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算最不利为：组合2(组合2) 基础边缘地基承载力验算满足：最大压力=160.620 ≤ 487.200(kPa)

(四) 墙底截面强度验算 截面偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e = -0.174 ≤ 0.300×1.850 = 0.555(m) 受压承载力验算最不利为：组合1(组合1) 受压承载力验算满足：计算值= 186.182 ≤ 1105.097(kPa) 受剪承载力验算最不利为：组合1(组合1) 受剪承载力验算满足：计算值= 67.833 ≤ 325.369(kPa)

(五) 台顶截面强度验算 截面偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e = -0.064 ≤ 0.300×1.150 = 0.345(m) 受压承载力验算最不利为：组合1(组合1) 受压承载力验算满足：计算值= 162.145 ≤ 554.657(kPa) 受剪承载力验算最不利为：组合1(组合1) 受剪承载力验算满足：计算值= 47.672 ≤ 209.014(kPa)