挡土墙稳定分析计算书

0 饿挡土墙稳定分析饿挡土墙稳定分析 根据工程的需要假设墙的高度 H 为 4 8m 墙顶的宽度 b 为 0 8m 确定墙底的 宽度 B 为 4 72m 基础埋深 2m 前趾延长 1m 后趾延长 1m 坡比为 1 0 4 选 用墙身材料为浆砌石的重力式挡土墙 此类型的挡土墙具有构造简单 施工方 便 就地取材等优点 是工程中常被广泛采用的一种挡土墙形式 为防止挡土墙堤防冻融变化 挡土墙后填筑 1m 宽砂砾料 坡比为 1 0 5 挡土墙设两排排水孔 孔径 110mm 孔距为 3m 上下排间距为 2m 错开布置 排水管外填筑粗细碎石 防止换填体渗出堵塞排水管 为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂 需按墙高和地基性质的变异 设置 沉降缝 同时 为了减少圬工砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝 需设 置伸缩缝 挡土墙的沉降缝和伸缩缝设置在一起 每隔 10m 设置一道 缝宽 3cm 自墙顶做至基底 缝内宜用沥青麻絮 沥青竹绒或涂以沥青木板等具有弹 性的材料 以 2 000 桩号挡土墙水流最不利断面进行计算 取 2 000 底高程 186 3m 作为设计挡土墙底高程 挡土墙顶高程为 191 10m 从安全计 挡土设计计算 高度为 4 8m 其余尺寸见计算简图 分别对挡土墙断面结构的抗滑 抗倾覆 基底压力和结构内力进行复核计算 根据计算结果逐渐调整确定其余断面尺寸 1 0 4 左岸设计堤顶高程191 1 设计水位189 05 回 填 砂 砾 料 M10浆砌石 左岸设计堤顶高程186 3 1 挡土墙断面简图 a 第一种情况 墙前无水 墙后填土 稳定计算 1 主动土压力 按 SL379 2007 水工挡土墙设计规范 中按郎肯土压力公式 KahKqhP 2 111 2 1 a KahhP 212 KahP 2 23 2 1 式中 P1 P2 P3 主动土压力 KN m q 作用在墙后填土面上的换算后的均部荷载 KN m2 土的重度 KN m3 取 19 00 KN m3 水的浮重度 KN m3 取 10KN m3 K a 主动土压力系数 Ka 0 36 h1 墙后地下水位以上土压力计算高度 m h2 墙后地下水位以下土压力计算高度 m 经计算得 P 85 28 KN m 其中 1 2 45 tan 2 Ka 式中 填土的内摩擦角 取 28 计算得 Ka 0 36 2 LB G q h 0 0 式中 h 墙顶面以上的等待填土高度 m B0 不计车辆荷载作用时墙体的宽度 当墙后填土面为水平时 2 tantan 0 HHB 稳定岩石坡面坡角 取 50 墙背摩擦角 取 45 L 考虑一辆重车在挡土墙纵向分布的计算长度 m 大于分段长度 时 L 取 15m L0 前后轴距加轮胎着地长度 除汽 20 级重车为 5 6m 外 其余 均为 4 2m G0 布置在 B0 L 面板内的车轮总重 注 该设计取公路等级为三级 车辆荷载等级为汽车 10 级 履带 50 进行 计算 经计算得出 q 3 8 KN m2 2 抗滑移稳定 按 SL379 2007 水工挡土墙设计规范 中公式 H Gf KC 式中 Kc 按抗剪强度计算的容许抗滑稳定安全系数 f 挡土墙底面与地基土之间的抗剪摩擦系数 取 0 4 浆砌石的重度 取 22 00 KN m3 G 作用于挡土墙基底全部竖向荷载之和 为 557 70 KN m H 作用于挡土墙全部水平向荷载之和 为 85 28K m 经计算得 Kc 2 62 1 3 因此满足设计要求 2 抗倾覆稳定 按 SL379 2007 水工挡土墙设计规范 中公式 H V M M K0 式中 MV 作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩 为 3 1465 33KN m MH 作用于墙体的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩 为 358 95 KN m K0 抗倾稳定安全系数 经计算得 K0 4 08 1 5 因此满足设计要求 3 地基承载力计算公式 B 6e 1 min max F G 式中 e 偏心距 F 基底面积 R 地基土的容许承载力 取 2000Kpa 经计算 max 1951 94 KPa 1 2 R 1 2 2000 2400KPa min 680 39 KPa 1 2 R 1 2 2000 2400KPa 根据以上验算结果表明 挡土墙的抗滑稳定 抗倾稳定和基底压力均满足 工程设计的要求 故不需要重新验算 结构内力计算 重力式挡土墙墙身应按构件偏心受压及受剪验算其水平截面应力 水平截 面应力计算值应小于墙身允许应力值 按 SL379 2007 水工挡土墙设计规范 中公式 21 PlGlM W M A G 0 min max 0 A P 4 式中 M 墙身计算截面的弯矩 KN m 为 136 4 KN m G 墙身计算截面以上所有竖向荷载 包括自重 的总和 KN P 墙身计算截面以上所有水平向荷载的总和 KN 为 85 28KN l 1 墙身计算截面以上所有竖向荷载的合力作用点至计算截面形心 轴的距离 m l 2 墙身计算截面以上所有水平向荷载的合力作用点至计算截面形 心轴的距离 m 墙身计算截面的正应力最大 最小值 Kpa min max A0 墙身计算截面的面积 m2 为 2 72 m2 W 墙身计算截面的截面距 m3 为 1 23 m3 墙身计算截面的剪应力 Kpa 根据砌体结构设计规范 GB 50003 2001 经计算得 110 65KPa ftm 130KPa 31 35 KPa fv 210KPa 水平截面应力计算值小于墙身允许应力计算值