设计计算书-东侧挡土墙.doc

牛栏前万众生活村东侧挡土墙地质灾害治理工程设计计算书江苏省地质工程勘察院2009.12编制说明一、设计依据（一）参考规范及资料1、建筑边坡工程技术规程GB50330-2002；2、建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）；3、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）；4、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5、牛栏前万众生活村东侧挡土墙地质灾害勘查报告。（二）计算数据根据牛栏前万众生活村东侧挡土墙地质灾害勘查报告进行。（三）采用理正岩土计算5.11边坡稳定分析软件进行分析计算。二、 参数取值按建筑边坡工程技术规范GB50330-2002标准划分，边坡等级为二级；根据牛栏前万众生活村东侧挡土墙地质灾害勘查报告，边坡体稳定性及边坡支护设计时所需的岩土物理力学参数值建议采用下表1中的数值。表1 岩土体物理性质指标建议值层号岩土名称承载力特征值fak(kPa)重度（kN/m3）基底摩擦系数与锚杆注浆体粘结强度特征值frb(kPa)粘聚力C（kPa)内摩擦角（）1人工填土（Qml）10018.00.155882含砂粘性土（Q dl+pl）16018.40.303020153淤泥（Q dl+pl）8016.0734含粘性土砂（Q dl+pl）14018.00.30308305砾质粘性土（Q el）20017.60.303025186全风化岩(53（1）)45019.50.308028257强风化岩(53（1）)70021.00.401203532二、剖面计算分析北段、中段和南段挡墙采用的加固方式不同，对三段挡墙分别进行计算：（一） 北段挡墙计算该段挡墙采用板桩式挡土墙进行支挡，桩尺寸为1.2m1.2m，桩间距为4m，桩深入底面下4m，挡土板厚度为0.3m，其配筋计算如下：桩板式挡土墙验算执行标准：通用计算项目： 北段桩板式挡土墙 计算时间： 2009-12-13 15:57:26 星期日-原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 7.000(m) 嵌入深度: 4.000(m) 截面形状: 方桩 桩宽: 1.200(m) 桩高: 1.200(m) 桩间距: 4.000(m) 挡土板的类型数: 1 板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数 1 0.300 3.000 1 嵌入段土层数: 2 柱底支承条件: 自由 计算方法: M法 土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4) 1 1.100 18.000 10.000 2 50.000 17.600 20.000 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: C30 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: 200(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: 8.000(度) 墙后填土粘聚力: 8.000(kPa) 墙后填土容重: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 8.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 20.000 0.000 1 第1个: 距离1.000(m),宽度17.000(m),高度2.000(m) 地面横坡角度: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 3.000(m)处的库仑主动土压力 第1破裂角： 50.000(度) Ea=51.142 Ex=50.644 Ey=7.118(kN) 作用点高度 Zy=0.611(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。 背侧最大弯矩 = 399.762(kN-m) 距离桩顶 4.571(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.429(m) 最 大 剪 力 = 252.854(kN) 距离桩顶 6.000(m) 桩 顶 位 移 = 18(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 0.000 -0.000 -0.000 -18 0.000 2 0.143 -0.000 -0.000 -18 0.000 3 0.286 0.000 -0.000 -18 0.000 4 0.429 -0.000 -0.000 -17 0.000 5 0.571 0.000 -0.000 -17 0.000 6 0.714 0.000 -0.000 -16 0.000 7 0.857 0.000 -0.000 -16 0.000 8 1.000 0.000 -0.000 -15 0.000 9 1.143 0.024 -0.494 -15 0.000 10 1.286 0.192 -2.067 -14 0.000 11 1.429 0.670 -4.813 -14 0.000 12 1.571 1.623 -8.731 -14 0.000 13 1.714 3.220 -13.821 -13 0.000 14 1.857 5.628 -20.084 -13 0.000 15 2.000 9.405 -35.725 -12 0.000 16 2.143 16.282 -60.745 -12 0.000 17 2.286 26.817 -86.937 -11 0.000 18 2.429 41.177 -114.301 -11 0.000 19 2.571 59.530 -142.837 -10 0.000 20 2.714 82.043 -172.546 -10 0.000 21 2.857 108.885 -203.428 -10 0.000 22 3.000 140.221 -235.481 -9 0.000 23 3.143 173.861 -233.549 -9 -12.297 24 3.286 206.949 -227.952 -8 -23.316 25 3.429 238.991 -219.093 -8 -33.062 26 3.571 269.547 -207.370 -7 -41.538 27 3.714 298.239 -193.182 -7 -48.749 28 3.857 324.742 -176.926 -6 -54.701 29 4.000 348.789 -158.995 -6 -59.400 30 4.143 370.170 -129.907 -5 -125.706 31 4.286 385.906 -89.704 -5 -130.131 32 4.429 395.799 -48.498 -5 -132.092 33 4.571 399.762 -7.061 -4 -131.601 34 4.714 397.817 33.840 -4 -128.674 35 4.857 390.094 73.439 -3 -123.322 36 5.000 376.834 110.978 -3 -115.559 37 5.143 358.386 145.699 -2 -105.396 38 5.286 335.206 176.850 -2 -92.840 39 5.429 307.857 203.681 -2 -77.902 40 5.571 277.011 225.444 -1 -60.585 41 5.714 243.445 241.390 -1 -40.894 42 5.857 208.043 250.776 -0 -18.831 43 6.000 171.795 252.854 0 5.605 44 6.143 135.799 246.879 1 32.415 45 6.286 101.258 232.105 1 61.603 46 6.429 69.483 207.783 1 93.173 47 6.571 41.891 173.164 2 127.131 48 6.714 20.007 127.496 2 163.483 49 6.857 5.464 70.026 3 202.234 50 7.000 -0.000 19.123 3 243.387(二) 桩身配筋计算 点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋 (m) (mm2) (mm2) (mm2) 1 0.000 3089 2880 392 2 0.143 3089 2880 392 3 0.286 2880 3089 392 4 0.429 3089 2880 392 5 0.571 2880 3089 392 6 0.714 2880 3089 392 7 0.857 2880 3089 392 8 1.000 2880 3089 392 9 1.143 2880 3089 392 10 1.286 2880 3089 392 11 1.429 2880 3089 392 12 1.571 2880 3089 392 13 1.714 2880 3089 392 14 1.857 2880 3089 392 15 2.000 2880 3089 392 16 2.143 2880 3089 392 17 2.286 2880 3089 392 18 2.429 2880 3089 392 19 2.571 2880 3089 392 20 2.714 2880 3089 392 21 2.857 2880 3089 392 22 3.000 2880 3089 392 23 3.143 2880 3089 392 24 3.286 2880 3089 392 25 3.429 2880 3089 392 26 3.571 2880 3089 392 27 3.714 2880 3089 392 28 3.857 2880 3089 392 29 4.000 2880 3089 392 30 4.143 2880 3089 392 31 4.286 2880 3089 392 32 4.429 2880 3089 392 33 4.571 2880 3089 392 34 4.714 2880 3089 392 35 4.857 2880 3089 392 36 5.000 2880 3089 392 37 5.143 2880 3089 392 38 5.286 2880 3089 392 39 5.429 2880 3089 392 40 5.571 2880 3089 392 41 5.714 2880 3089 392 42 5.857 2880 3089 392 43 6.000 2880 3089 392 44 6.143 2880 3089 392 45 6.286 2880 3089 392 46 6.429 2880 3089 392 47 6.571 2880 3089 392 48 6.714 2880 3089 392 49 6.857 2880 3089 392 50 7.000 3089 2880 392 (三) 挡土板内力配筋计算 板类型 板厚 板下缘距顶 最大土压力 单块板弯矩 单块板全部纵筋 号 (mm) 距离(m) (kPa) (kN-m) 面积(mm2) 1 300 3.000 57.114 342.682 4588 小结：根据计算，抗滑桩所需的背侧纵筋为3089 mm2，面侧纵筋为2880 mm2，因此被侧配直径25mm钢筋7根（7*490=34303089），面侧配直径25mm钢筋7根（7*490=34303089）。挡土板单块板全部纵筋面积应大于4588 mm2，按间距250mm配直径16mm钢筋可满足受力要求。（二） 南段挡墙计算该段挡墙采用板桩式挡土墙进行支挡，桩尺寸为1.2m1.2m，桩间距为4m，桩深入底面下6m，挡土板厚度为0.3m，其配筋计算如下：桩板式挡土墙验算执行标准：通用计算项目： 万众生活村东侧挡土墙剖面3计算时间： 2009-12-13 20:13:54 星期日-原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 11.600(m) 嵌入深度: 6.000(m) 截面形状: 方桩 桩宽: 1.200(m) 桩高: 1.200(m) 桩间距: 4.000(m) 挡土板的类型数: 1 板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数 1 0.300 5.600 1 嵌入段土层数: 2 柱底支承条件: 自由 计算方法: M法 土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4) 1 0.400 18.000 10.000 2 50.000 17.600 20.000 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: C30 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: 200(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: 8.000(度) 墙后填土粘聚力: 8.000(kPa) 墙后填土容重: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 8.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 20.000 0.000 1 第1个: 距离1.000(m),宽度18.000(m),高度2.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 5.600(m)处的库仑主动土压力 第1破裂角： 49.419(度) Ea=219.927 Ex=217.787 Ey=30.608(kN) 作用点高度 Zy=1.665(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。 背侧最大弯矩 = 3013.110(kN-m) 距离桩顶 7.677(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.233(m) 最 大 剪 力 = 1147.441(kN) 距离桩顶 9.985(m) 桩 顶 位 移 = 51(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 0.000 0.000 -0.000 -51 0.000 2 0.233 -0.000 -0.000 -50 0.000 3 0.467 0.000 0.000 -48 0.000 4 0.700 0.000 0.000 -47 0.000 5 0.933 0.000 0.000 -46 0.000 6 1.167 0.076 -0.981 -44 0.000 7 1.400 0.658 -4.531 -43 0.000 8 1.633 2.438 -11.257 -41 0.000 9 1.867 6.158 -21.160 -40 0.000 10 2.100 13.618 -47.852 -39 0.000 11 2.333 29.795 -91.333 -37 0.000 12 2.567 56.487 -137.991 -36 0.000 13 2.800 94.437 -187.824 -35 0.000 14 3.033 144.386 -240.835 -33 0.000 15 3.267 207.074 -297.021 -32 0.000 16 3.500 283.243 -356.384 -31 0.000 17 3.733 373.634 -418.923 -29 0.000 18 3.967 478.987 -484.639 -28 0.000 19 4.200 600.045 -553.531 -27 0.000 20 4.433 737.549 -625.599 -25 0.000 21 4.667 892.239 -700.843 -24 0.000 22 4.900 1064.856 -779.264 -23 0.000 23 5.133 1256.142 -860.862 -21 0.000 24 5.367 1466.838 -945.635 -20 0.000 25 5.600 1697.686 -1033.585 -19 0.000 26 5.831 1936.205 -1023.322 -18 -40.430 27 6.062 2169.988 -974.872 -16 -150.433 28 6.292 2386.146 -883.625 -15 -209.028 29 6.523 2577.815 -765.327 -14 -256.993 30 6.754 2739.374 -625.278 -13 -294.714 31 6.985 2866.405 -468.575 -12 -322.600 32 7.215 2955.640 -300.102 -11 -341.084 33 7.446 3004.913 -124.519 -9 -350.605 34 7.677 3013.110 53.734 -8 -351.605 35 7.908 2980.113 230.441 -7 -344.513 36 8.138 2906.753 401.597 -6 -329.740 37 8.369 2794.760 563.400 -6 -307.667 38 8.600 2646.722 712.232 -5 -278.638 39 8.831 2466.038 844.635 -4 -242.952 40 9.062 2256.891 957.294 -3 -200.857 41 9.292 2024.210 1047.004 -2 -152.544 42 9.523 1773.658 1110.641 -1 -98.147 43 9.754 1511.607 1145.135 -0 -37.741 44 9.985 1245.134 1147.441 0 28.656 45 10.215 982.018 1114.507 1 101.083 46 10.446 730.745 1043.251 2 179.622 47 10.677 500.517 930.540 3 264.394 48 10.908 301.266 773.171 3 355.543 49 11.138 143.669 567.870 4 453.222 50 11.369 39.172 311.284 5 557.572 51 11.600 -0.000 84.873 6 668.697(二) 桩身配筋计算 点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋 (m) (mm2) (mm2) (mm2) 1 0.000 2880 3089 392 2 0.233 3089 2880 392 3 0.467 2880 3089 392 4 0.700 2880 3089 392 5 0.933 2880 3089 392 6 1.167 2880 3089 392 7 1.400 2880 3089 392 8 1.633 2880 3089 392 9 1.867 2880 3089 392 10 2.100 2880 3089 392 11 2.333 2880 3089 392 12 2.567 2880 3089 392 13 2.800 2880 3089 392 14 3.033 2880 3089 392 15 3.267 2880 3089 392 16 3.500 2880 3089 392 17 3.733 2880 3089 392 18 3.967 2880 3089 392 19 4.200 2880 3089 392 20 4.433 2880 3089 392 21 4.667 2880 3089 392 22 4.900 2880 3134 392 23 5.133 2880 3686 392 24 5.367 2880 4299 392 25 5.600 2880 4977 392 26 5.831 2880 5686 392 27 6.062 2880 6388 392 28 6.292 2880 7044 392 29 6.523 2880 7632 392 30 6.754 2880 8131 392 31 6.985 2880 8527 392 32 7.215 2880 8807 392 33 7.446 2880 8962 392 34 7.677 2880 8988 392 35 7.908 2880 8884 392 36 8.138 2880 8654 392 37 8.369 2880 8304 392 38 8.600 2880 7844 392 39 8.831 2880 7288 392 40 9.062 2880 6651 392 41 9.292 2880 5949 392 42 9.523 2880 5202 392 43 9.754 2880 4430 392 44 9.985 2880 3654 392 45 10.215 2880 3089 392 46 10.446 2880 3089 392 47 10.677 2880 3089 392 48 10.908 2880 3089 392 49 11.138 2880 3089 392 50 11.369 2880 3089 392 51 11.600 3089 2880 392 (三) 挡土板内力配筋计算 板类型 板厚 板下缘距顶 最大土压力 单块板弯矩 单块板全部纵筋 号 (mm) 距离(m) (kPa) (kN-m) 面积(mm2) 1 300 5.600 95.928 107