挡土墙稳定性验算

附件1 滑坡稳定性及挡土墙稳定性验算1、滑坡体工况1稳定性计算计算项目：土层滑坡稳定性计算-自重工况-计算简图控制参数: 采用规范: 通用方法 计算目标: 安全系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 不考虑地震坡面信息 坡面线段数 10 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 0.000 2.320 0 2 9.340 1.780 0 3 3.710 4.880 0 4 3.030 0.700 0 5 3.620 2.000 0 6 3.330 1.000 0 7 0.590 0.800 0 8 2.830 0.200 0 9 3.080 1.000 0 10 9.780 4.000 0土层信息 坡面节点数 11 编号 X(m) Y(m) 0 0.000 0.000 -1 0.000 2.320 -2 9.340 4.100 -3 13.050 8.980 -4 16.080 9.680 -5 19.700 11.680 -6 23.030 12.680 -7 23.620 13.480 -8 26.450 13.680 -9 29.530 14.680 -10 39.310 18.680 附加节点数 8 编号 X(m) Y(m) 1 0.000 -0.870 2 7.970 0.000 3 27.620 6.400 4 39.310 8.080 5 4.470 -4.200 6 39.310 0.860 7 6.540 -4.200 8 39.310 0.560 不同土性区域数 3 区号 重度 粘结强度 节点 (kN/m3) (kpa) 编号 1 19.000 15.000 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,) 2 27.000 40.000 ( 1,2,3,4,6,5,) 3 15.000 40.000 ( 5,6,8,7,) 区号 粘聚力 内摩擦角 (kPa) (度) 1 15.000 9.000 2 40.000 30.000 3 22.000 25.000 不考虑水的作用计算条件 圆弧稳定分析方法: Bishop法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数 条分法的土条宽度: 2.000(m) 圆心X坐标: 2.477(m) 圆心Y坐标: 27.926(m) 半径: 27.886(m)-计算结果:- 滑动圆心 = (2.477,27.926)(m) 滑动半径 = 27.886(m) 滑动安全系数 = 0.821 起始x 终止x 倾角 土条宽 Ci 条实重 浮力 地震力 渗透力 附加力 附加力 下滑力 抗滑力 m 超载 竖向 li X Y 地震力 地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) - 0.000 1.868 -3.174 1.871 15.000 9.00 85.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -4.72 42.02 0.98784 0.00 0.00 1.868 3.736 0.668 1.868 15.000 9.00 99.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.16 43.65 1.00217 0.00 0.00 3.736 5.604 4.513 1.874 15.000 9.00 108.88 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.57 44.73 1.01200 0.00 0.00 5.604 7.472 8.379 1.889 15.000 9.00 114.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.61 45.30 1.01729 0.00 0.00 7.472 9.340 12.283 1.912 15.000 9.00 114.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.37 45.35 1.01794 0.00 0.00 9.340 11.195 16.233 1.932 15.000 9.00 146.35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.91 50.31 1.01379 0.00 0.00 11.195 13.050 20.249 1.978 15.000 9.00 210.77 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 72.95 60.93 1.00462 0.00 0.00 13.050 14.565 23.985 1.658 15.000 9.00 192.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 78.35 53.70 0.99167 0.00 0.00 14.565 16.080 27.443 1.707 15.000 9.00 181.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 83.78 52.79 0.97593 0.00 0.00 16.080 17.890 31.375 2.120 15.000 9.00 207.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 108.24 62.99 0.95371 0.00 0.00 17.890 19.700 35.848 2.234 15.000 9.00 200.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 117.61 63.88 0.92298 0.00 0.00 19.700 21.365 40.389 2.187 15.000 9.00 165.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 107.16 57.75 0.88603 0.00 0.00 21.365 23.030 45.057 2.358 15.000 9.00 132.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 93.71 54.55 0.84225 0.00 0.00 23.030 23.620 48.392 0.889 15.000 9.00 41.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.75 19.03 0.80754 0.00 0.00 23.620 25.035 51.648 2.281 15.000 9.00 77.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60.97 43.50 0.77101 0.00 0.00 25.035 26.449 56.635 2.573 15.000 9.00 27.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.99 36.02 0.71027 0.00 0.00 26.450 28.406 63.845 4.443 15.000 9.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 47.87 0.61308 0.00 0.00 28.406 30.363 79.205 10.508 15.000 9.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 78.09 0.37584 0.00 0.00 总的下滑力 = 863.406(kN) 总的抗滑力 = 708.843(kN) 土体部分下滑力 = 863.406(kN) 土体部分抗滑力 = 708.843(kN) 筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN) 筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)2、滑坡体工况二稳定性计算计算项目：土层滑坡稳定性计算-自重+暴雨+地震工况控制参数: 采用规范: 通用方法 计算目标: 安全系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 地震烈度: 7 度 水平地震系数: 0.100 地震作用综合系数: 0.250 地震作用重要性系数: 1.000 地震力作用位置: 质心处 水平加速度分布类型：矩形坡面信息 同1土层信息 同1 不同土性区域数 3 区号 重度 粘结强度 节点 (kN/m3) (kpa) 编号 1 20.200 15.000 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,) 2 27.000 40.000 ( 1,2,3,4,6,5,) 3 15.000 40.000 ( 5,6,8,7,) 区号 粘聚力 内摩擦角 (kPa) (度) 1 9.200 7.200 2 40.000 30.000 3 22.000 25.000 不考虑水的作用计算条件 圆弧稳定分析方法: Bishop法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数 条分法的土条宽度: 2.000(m) 圆心X坐标: 2.477(m) 圆心Y坐标: 27.926(m) 半径: 27.886(m)-计算结果:- 滑动圆心 = (2.477,27.926)(m) 滑动半径 = 27.886(m) 滑动安全系数 = 0.512 起始x 终止x 倾角 土条宽 Ci 条实重 浮力 地震力 渗透力 附加力 附加力 下滑力 抗滑力 m 超载 竖向 li X Y 地震力 地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) - 0.000 1.868 -3.174 1.871 9.200 7.20 90.54 0.00 2.26 0.00 0.00 0.00 -2.85 29.08 0.98489 0.00 0.00 1.868 3.736 0.668 1.868 9.200 7.20 105.52 0.00 2.64 0.00 0.00 0.00 3.73 30.43 1.00279 0.00 0.00 3.736 5.604 4.513 1.874 9.200 7.20 115.76 0.00 2.89 0.00 0.00 0.00 11.83 31.27 1.01620 0.00 0.00 5.604 7.472 8.379 1.889 9.200 7.20 121.22 0.00 3.03 0.00 0.00 0.00 20.49 31.65 1.02507 0.00 0.00 7.472 9.340 12.283 1.912 9.200 7.20 121.79 0.00 3.04 0.00 0.00 0.00 28.71 31.56 1.02929 0.00 0.00 9.340 11.195 16.233 1.932 9.200 7.20 155.59 0.00 3.89 0.00 0.00 0.00 46.94 35.56 1.02870 0.00 0.00 11.195 13.050 20.249 1.978 9.200 7.20 224.08 0.00 5.60 0.00 0.00 0.00 82.21 44.11 1.02309 0.00 0.00 13.050 14.565 23.985 1.658 9.200 7.20 204.91 0.00 5.12 0.00 0.00 0.00 87.36 39.04 1.01336 0.00 0.00 14.565 16.080 27.443 1.707 9.200 7.20 193.27 0.00 4.83 0.00 0.00 0.00 92.81 38.05 1.00052 0.00 0.00 16.080 17.890 31.375 2.120 9.200 7.20 221.03 0.00 5.53 0.00 0.00 0.00 119.19 45.04 0.98148 0.00 0.00 17.890 19.700 35.848 2.234 9.200 7.20 213.50 0.00 5.34 0.00 0.00 0.00 128.80 45.30 0.95422 0.00 0.00 19.700 21.365 40.389 2.187 9.200 7.20 175.81 0.00 4.40 0.00 0.00 0.00 116.86 40.37 0.92060 0.00 0.00 21.365 23.030 45.057 2.358 9.200 7.20 140.75 0.00 3.52 0.00 0.00 0.00 101.85 37.25 0.88002 0.00 0.00 23.030 23.620 48.392 0.889 9.200 7.20 43.72 0.00 1.09 0.00 0.00 0.00 33.35 12.80 0.84743 0.00 0.00 23.620 25.035 51.648 2.281 9.200 7.20 82.66 0.00 2.07 0.00 0.00 0.00 66.00 28.61 0.81285 0.00 0.00 25.035 26.449 56.635 2.573 9.200 7.20 29.27 0.00 0.73 0.00 0.00 0.00 24.83 22.04 0.75483 0.00 0.00 26.450 28.406 63.845 4.443 9.200 7.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 27.23 0.66097 0.00 0.00 28.406 30.363 79.205 10.508 9.200 7.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 42.03 0.42824 0.00 0.00总的下滑力 = 962.091(kN) 总的抗滑力 = 492.721(kN) 土体部分下滑力 = 962.091(kN) 土体部分抗滑力 = 492.721(kN)3、现有重力式挡土墙稳定性验算执行标准：公路计算项目：现有重力式挡土墙稳定性验算-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 2.500(m) 墙顶宽: 0.400(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.000 背坡倾斜坡度: 1:0.100 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.650 墙身砌体容许压应力: 800.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 80.000(kPa) 材料抗压极限强度: 2.500(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数醩: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.500(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 19.500(kN/m3) 地基土浮容重: 10.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 200.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.650 地基土类型: 坚硬岩石地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 9 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 0.000 0.000 0 2 9.340 1.780 0 3 3.710 4.880 0 4 3.030 0.700 0 5 3.620 2.000 0 6 3.330 1.000 0 7 0.590 0.800 0 8 2.830 0.200 0 9 3.080 1.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 15.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 计算参数: 稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数 圆心X坐标: 2.477(m) 圆心Y坐标: 25.926(m) 半径: 27.886(m) 筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=第 1 种情况: 组合1= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 2. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数 = 1.000 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 = 土压力计算 计算高度为 2.596(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 34.650(度) 按实际墙背计算得到:第1破裂角： 34.650(度) Ea=26.207(kN) Ex=24.513(kN) Ey=9.268(kN) 作用点高度 Zy=0.865(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 1.508(m2) 重量 = 34.686 (kN)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.650 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 = 5.711 (度) Wn = 34.514(kN) En = 11.661(kN) Wt = 3.451(kN) Et = 23.469(kN) 滑移力= 20.018(kN) 抗滑力= 30.014(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.499 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 12.647(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 24.513(kN) 抗滑力= 29.154(kN) 地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.189 = 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.528 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 0.873 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.769 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 18.859(kN-m) 抗倾覆力矩= 26.406(kN-m) 倾覆验算不满足: K0 = 1.400 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 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 作用于基础底的总竖向力 = 46.175(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7.547(kN-m) 基础底面宽度 B = 0.964 (m) 偏心距 e = 0.319(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.163(m) 基底压应力: 趾部=188.338 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=0.319 0.250*0.964 = 0.241(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=188.338 = 240.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 = 260.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=47.880 0.250*0.950 = 0.237(m) 截面上压应力: 面坡=134.916 背坡=-44.589(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 134.916 = 800.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 44.589 = 110.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 7.738 = 80.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 42.905(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.416 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.950(m2) 材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kpa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.938 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 42.905 = 427.391(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 42.905 0.250*0.600 = 0.150(m) 截面上压应力: 面坡=205.664 背坡=-110.661(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 205.664 110.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 5.249 = 80.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 28.501(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = -0.277 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.600(m2) 材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.775 不合理：轴心力偏心影响系数醟 -180.112(kN) 计算稳定时: 稳定验算不满足: 计算值= 28.501 -139.646(kN)(七) 整体稳定验算 圆心: (2.47700,25.92600) 半径 = 27.88600(m) 安全系数 = 1001.000 总的下滑力 = 0.000(kN) 总的抗滑力 = 0.000(kN) 土体部分下滑力 = 0.000(kN) 土体部分抗滑力 = 0.000(kN) 筋带的抗滑力 = 0.000(kN) 整体稳定验算满足: 最小安全系数=1001.000 = 1.250= 各组合最不利结果=(一) 滑移验算 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗滑力 = 30.014(kN),滑移力 = 20.018(kN)。 滑移验算满足: Kc = 1.499 1.300 滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1) 滑动稳定方程满足: 方程值 = 12.647(kN) 0.0 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗滑力 = 29.154(kN),滑移力 = 24.513(kN)。 地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.189 = 1.300(二) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合1(组合1) 抗倾覆力矩 = 26.406(kN-M),倾覆力矩 = 18.859(kN-m)。 倾覆验算不满足: K0 = 1.400 0.0(三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(组合1) 作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=0.319 0.250*0.964 = 0.241(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=188.338 = 240.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 = 260.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合1(组合1) 地基平均承载力验算满足: 压应力=47.880 0.250*0.950 = 0.237(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 134.916 = 800.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 44.589 = 110.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(组合1) 剪应力验算满足: 计算值= 7.738 = 80.000(kPa)极限状态法: 强度验算最不利为：组合1(组合1) 强度验算满足: 计算值= 42.905 = 427.391(kN) 稳定验算最不利为：组合1(组合1) 稳定验算满足: 计算值= 42.905 0.250*0.600 = 0.150(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 205.664 110.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(组合1) 剪应力验算满足: 计算值= 5.249 -180.112(kN) 稳定验算最不利为：组合1(组合1) 稳定验算不满足: 计算值= 28.501 -139.646(kN)(七) 整体稳定验算 整体稳定验算最不利为：组合1(组合1) 整体稳定验算满足: 最小安全系数=1001.000 = 1.2504、新建重力式挡土墙稳定性验算执行标准：公路计算项目：新建重力式挡土墙稳定性验算-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 4.000(m) 墙顶宽: 1.020(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.300 背坡倾斜坡度: 1:0.000 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.210(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.173:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.650 墙身砌体容许压应力: 800.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 80.000(kPa) 材料抗压极限强度: 2.500(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数s: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 27.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.650 地基土类型: 坚硬岩石地基 地基土内摩擦角: 30.0