挡墙计算书备考复习

1、衡重式挡土墙验算 执行标准：水利 计算项目： 衡重式挡土墙 10计算时间： 2015-08-07 11:37:45 星期五 原始条件 :墙身尺寸 :墙身总高 : 9.670(m) 上墙高 : 4.000(m) 墙顶宽 : 0.500(m) 台宽 : 1.400(m) 面坡倾斜坡度 : 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度 : 1:0.490 下墙背坡倾斜坡度 : 1:-0.250 采用 1个扩展墙址台阶 : 墙趾台阶 b2: 0.800(m) 墙趾台阶 h2: 0.800(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率 : 0.100:1 下墙土压力计算方法 : 力多边形法 物理参数：圬工砌体容重

2、: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数 : 0.700 地基土摩擦系数 : 0.500 墙身砌体容许压应力 : 800.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力 : 190.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力 : 70.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力 : 110.000(kPa) 挡土墙类型 : 抗震区挡土墙 墙后填土内摩擦角 : 35.000( 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 : 17.500( 度) 地基土容重 : 20.000(kN/m3) 地基土浮容重 : 10.000(kN/m3)

3、修正后地基承载力特征值 : 560.000(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 地震作用墙趾值提高系数 : 1.500 地震作用墙踵值提高系数 : 1.625 地震作用平均值提高系数 : 1.250墙底摩擦系数 : 0.500 地基土类型 : 土质地基 地基土内摩擦角 : 40.000( 度 ) 地基土粘聚力 : 0.000(kPa) 地震烈度 : 设计烈度 7 度 水上地震角 : 1.50 水下地震角 : 2.50水平地震系数 : 0.10 重要性修正系数 : 1.00 综合影响系数 : 0.

4、25 水平地震作用沿竖向分布形式 : 梯形 抗震基底容许偏心距 :B/6 地震力调整系数 : 1.000 土压力计算方法 : 库仑坡线土柱 : 坡面线段数 : 2 折线序号 水平投影长 (m) 竖向投影长 (m) 换算土柱数 15.0000.0001第1个 : 距离 1.000(m), 宽度 4.000(m), 高度 2.000(m)215.0000.0001第1个 : 距离 0.000(m), 宽度 12.000(m), 高度 0.500(m) 地面横坡角度 : 43.000( 度 ) 填土对横坡面的摩擦角 : 21.000( 度 ) 墙顶标高 : 0.000(m)计算参数 : 稳定计算目标

5、 : 自动搜索最危险滑裂面 搜索时的圆心步长 : 1.000(m) 搜索时的半径步长 : 1.000(m) 筋带对稳定的作用 : 筋带力沿圆弧切线第 1 种情况 : 一般情况 土压力计算 计算高度为 10.034(m) 处的库仑主动土压力 计算上墙土压力按假想墙背计算得到 : 第 1破裂角： 22.381( 度)Ea=249.942(kN) Ex=64.562(kN) Ey=241.459(kN) 作用点高度 Zy=1.453(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存在： 第2破裂角 =27.749( 度) 第1破裂角 =22.297( 度 )Ea=177.628(

6、kN) Ex=81.334(kN) Ey=157.913(kN) 作用点高度 Zy=1.667(m) 计算下墙土压力按力多边形法计算得到 : 破裂角： 47.000( 度 )Ea=299.693(kN) Ex=299.146(kN) Ey=18.107(kN) 作用点高度 Zy=2.613(m) 墙身截面积 = 27.443(m2)重量 = 631.178 (kN)衡重台上填料重 (包括超载 ) = 110.625(kN)重心坐标 (2.115,-1.857)( 相对于墙面坡上角点 )( 一 ) 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

7、倾斜角度 = 5.711 ( 度 )Wn = 738.122(kN) En = 213.005(kN) Wt = 73.812(kN) Et = 361.077(kN) 滑移力 = 287.265(kN) 抗滑力 = 475.563(kN) 滑移验算满足 : Kc = 1.655 > 1.200 地基土层水平向 : 滑移力 = 380.480(kN) 抗滑力 = 465.518(kN) 地基土层水平向 : 滑移验算满足 : Kc2 = 1.224 > 1.200( 二 ) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾 , 墙身重力的力臂 Zw = 2.505 (m)Zx = 4.267 (m)Zy

8、= 7.337 (m)Zx3 = 4.288 (m)Zy3 = 2.250 (m)相对于墙趾，上墙Ey的力臂 相对于墙趾，上墙Ex的力臂 相对于墙趾，下墙Ey的力臂 相对于墙趾，下墙Ex的力臂验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩 = 1269.701(kN-m) 抗倾覆力矩 = 2708.287(kN-m) 倾覆验算满足 : K0 = 2.133 > 1.500( 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 = 951.126(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =1438.586(kN-m)

9、基础底面宽度 B = 3.653 (m) 偏心距 e = 0.314(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.513(m) 基底压应力 : 趾部 =394.665 踵部 =126.036(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 394.665 / 126.036 = 3.131 作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.314 0.610(m) 墙趾处地基承载力验算满足 : 压应力 =394.665 <= 672.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足 : 压应力 =126.036 <= 728.000(kPa) 地基平均承载力验算满足 : 压应力 =260.

10、351 <= 560.000(kPa)( 四 ) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算( 五 ) 上墙截面强度验算 上墙重力 Ws = 145.360 (kN) 上墙墙背处的Ex = 81.334 (kN)上墙墙背处的Ey = 39.854 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw = 0.990 (m)相对于上墙墙趾，上墙 Ex的力臂Zy = 1.667 (m)相对于上墙墙趾，上墙 Ey的力臂Zx = 1.843 (m) 容许应力法 : 法向应力检算 :相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.442(m)截面宽度 B = 2.660 (m) 偏心距 e1 = 0.888(m

11、)截面上偏心距验算满足 截面上压应力 :压应力验算满足 拉应力验算满足 切向应力检算 :剪应力验算满足面坡=209. 1 1 3 背坡 =-69.854(kPa) : 计算值 = 209.113 <= 800.000(kPa): 计算值 = 69.854 <= 110.000(kPa)计算值 = -18.164 <= 190.000(kPa)斜截面剪应力检算验算斜截面与水平面的夹角 = 28.962( 度) 斜剪应力验算满足 : 计算值 = 22.081 <= 190.000(kPa)( 六 ) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 26.765(m2) 重量

12、= 615.602 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 容许应力法 :法向应力检算 :作用于截面总竖向力 = 902.246(kN) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 截面宽度 B = 3.726 (m) 偏心距Zw = 2.506 (m)作用于墙趾下点的总弯矩 =1429.933(kN-m)Zn = 1.585(m)e1 = 0.278(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 0.278 <= 0.400*3.726 = 1.490(m) 截面上压应力 : 面坡 =350.605 背坡 =133.692(kPa) 压应力验算满足 : 计算值 = 350.605 <= 8

13、00.000(kPa) 切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -67.389 <= 190.000(kPa)( 七 ) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 8.870(m) 处的库仑主动土压力 计算上墙土压力按假想墙背计算得到 : 第 1破裂角： 22.381( 度)Ea=249.942(kN) Ex=64.562(kN) Ey=241.459(kN)作用点高度 Zy=1.453(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存在： 第2破裂角 =27.749( 度) 第1破裂角 =22.297( 度 )Ea=177.628(kN) Ex=81.334(

14、kN) Ey=157.913(kN)作用点高度 Zy=1.667(m)计算下墙土压力按力多边形法计算得到 : 破裂角： 47.000( 度 )Ea=228.308(kN) Ex=227.891(kN) Ey=13.794(kN)作用点高度 Zy=2.150(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 23.721(m2) 重量 = 545.572 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 容许应力法 :法向应力检算 : 作用于截面总竖向力 = 827.903(kN) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 截面宽度 B = 3.086 (m) 偏心距Zw = 2.581 (m)作用于墙趾下点

15、的总弯矩 =802.227(kN-m)Zn = 0.969(m)e1 = 0.574(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 1.234(m) 截面上压应力 : 面坡 =567.683 背坡 =-31.129(kPa) 压应力验算满足 : 计算值 = 567.683 <= 800.000(kPa) 拉应力验算满足 : 计算值 = 31.129 <= 110.000(kPa) 切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -87.591 <= 190.000(kPa)( 八 ) 整体稳定验算最不利滑动面圆心 : (-1.80793,-4.83500) 半径 = 6.66229(

16、m) 安全系数 = 1.262总的下滑力总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力 整体稳定验算满足 := 697.502(kN)= 880.028(kN)= 697.502(kN)= 880.028(kN)= 0.000(kN)最小安全系数 =1.262 >= 1.250第 2 种情况 : 地震情况 土压力计算 计算高度为 10.034(m) 处的库仑主动土压力 计算上墙土压力按假想墙背计算得到 :第 1破裂角： 25.925( 度)Ea=260.899(kN) Ex=67.392(kN) Ey=252.044(kN)作用点高度 Zy=1.496(m)因为俯斜墙背，需判断

17、第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角 =27.749( 度) 第1破裂角 =22.297( 度 )Ea=184.872(kN) Ex=84.651(kN) Ey=164.353(kN)作用点高度 Zy=1.667(m)计算下墙土压力按力多边形法计算得到 :破裂角： 47.000( 度 )Ea=322.566(kN) Ex=321.976(kN) Ey=19.488(kN) 作用点高度 Zy=2.613(m) 墙身截面积 = 27.443(m2) 重量 = 631.178 (kN)衡重台上填料重 (包括超载 ) = 110.625(kN)重心坐标 (2.115,-1.857

18、)( 相对于墙面坡上角点 )全墙地震力 =18.545(kN) 作用点距墙顶高度 =5.251(m)( 一 ) 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 = 5.711 ( 度 )Wn = 738.122(kN) En = 225.235(kN) Wt = 73.812(kN) Et = 404.770(kN) 滑移力 = 330.957(kN)抗滑力 = 481.678(kN)滑移验算满足 : Kc = 1.455 > 1.100 地基土层水平向 : 滑移力 = 425.172(kN) 抗滑力 = 469.429(k

19、N) 地基土层水平向 : 滑移验算满足 : Kc2 = 1.104 > 1.100( 二 ) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾 , 墙身重力的力臂 相对于墙趾，上墙Ey的力臂 相对于墙趾，上墙Ex的力臂 相对于墙趾，下墙Ey的力臂 相对于墙趾，下墙Ex的力臂验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩 = 1427.354(kN-m)Zw = 2.505 (m)Zx = 4.267 (m)Zy = 7.337 (m)Zx3 = 4.288 (m)Zy3 = 2.250 (m)抗倾覆力矩 = 2741.691(kN-m)倾覆验算满足 : K0 = 1.921 > 1.200( 三 ) 地基应力及

20、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 = 963.357(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =1314.338(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.653 (m) 偏心距 e = 0.462(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.364(m)基底压应力 : 趾部 =463.914 踵部 =63.483(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 463.914 / 63.483 = 7.308作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.462 0.609(m) 墙趾处地基承载力验算满足 : 压应力 =

21、463.914 <= 840.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足 : 压应力 =63.483 <= 910.000(kPa) 地基平均承载力验算满足 : 压应力 =263.698 <= 700.000(kPa)( 四 ) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算( 五 ) 上墙截面强度验算验算截面以上地震力 =3.634(kN) 作用点距墙顶高度 =2.456(m) 上墙重力 Ws = 145.360 (kN)上墙墙背处的 上墙墙背处的Ex = 84.651 (kN)Ey = 41.479 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.990 (m)相对于上墙

22、墙趾，上墙 Ex的力臂Zy = 1.667 (m)相对于上墙墙趾，上墙 Ey的力臂Zx = 1.843 (m) 容许应力法 : 法向应力检算 :相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.394(m) 截面宽度 B = 2.660 (m) 偏心距 e1 = 0.936(m) 截面上偏心距验算满足 截面上压应力 : 面坡=218.463 背坡 =-77.983(kPa) 压应力验算满足 : 计算值 = 218.463 <= 1200.000(kPa) 拉应力验算满足 : 计算值 = 77.983 <= 165.000(kPa)切向应力检算 : 剪应力验算满足 : 计算值 = -15.

23、978 <= 285.000(kPa)斜截面剪应力检算 : 验算斜截面与水平面的夹角 = 29.481( 度)斜剪应力验算满足 : 计算值 = 25.383 <= 285.000(kPa)( 六 ) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 26.765(m2) 重量 = 615.602 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.506 (m) 验算截面以上地震力 =18.156(kN) 作用点距墙顶高度 =5.153(m) 容许应力法 : 法向应力检算 :作用于截面总竖向力 = 910.068(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =1306.843(kN-m

24、) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.436(m)截面宽度 B = 3.726 (m) 偏心距 e1 = 0.427(m) 截面上偏心距验算满足 截面上压应力 : 面坡=4 1 2.200背坡 =76.296(kPa)压应力验算满足 : 计算值 = 412.200 <= 1200.000(kPa) 切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -56.969 <= 285.000(kPa)( 七 ) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 8.870(m) 处的库仑主动土压力 计算上墙土压力按假想墙背计算得到 : 第1破裂角： 25.925( 度)Ea=260.

25、899(kN) Ex=67.392(kN) Ey=252.044(kN)作用点高度 Zy=1.496(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存在：第2破裂角 =27.749( 度) 第1 破裂角 =22.297( 度 )Ea=184.872(kN) Ex=84.651(kN) Ey=164.353(kN)作用点高度 Zy=1.667(m)计算下墙土压力按力多边形法计算得到 : 破裂角： 47.000( 度 )Ea=246.547(kN) Ex=246.097(kN) Ey=14.896(kN)作用点高度 Zy=2.150(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 =

26、23.721(m2) 重量 = 545.572 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.581 (m) 验算截面以上地震力 =16.405(kN) 作用点距墙顶高度 =4.714(m) 容许应力法 : 法向应力检算 :作用于截面总竖向力 = 835.445(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =699.290(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.837(m)截面宽度 B = 3.086 (m)偏心距 e1 = 0.706(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 1.234(m) 截面上压应力 : 面坡 =642.312 背坡 =-100.870(kPa)

27、压应力验算满足 : 计算值 = 642.312 <= 1200.000(kPa) 拉应力验算满足 : 计算值 = 100.870 <= 165.000(kPa) 切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -77.012 <= 285.000(kPa)( 八 ) 整体稳定验算 最不利滑动面 :总的下滑力总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力 地震作用的下滑力 整体稳定验算满足 :圆心 : (-2.85678,-3.76056) 半径 = 8.17616(m) 安全系数 = 1.257= 810.645(kN)= 1018.616(kN)= 804.610

28、(kN)= 1018.616(kN)= 0.000(kN)= 6.035(kN)最小安全系数 =1.257 >= 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 2( 地震情况 ) 抗滑力 = 481.678(kN), 滑移力 = 330.957(kN) 。 滑移验算满足 : Kc = 1.455 > 1.100 安全系数最不利为：组合 2( 地震情况 ) 抗滑力 = 469.429(kN), 滑移力 = 425.172(kN) 。 地基土层水平向 : 滑移验算满足 : Kc2 = 1.104 > 1.100( 二 ) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合

29、 1( 一般情况 ) 抗倾覆力矩 = 2708.287(kN-M), 倾覆力矩 = 1269.701(kN-m) 。 倾覆验算满足 : K0 = 2.133 > 1.500( 三 ) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合 2( 地震情况 ) 作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.462 0.609(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合 1( 一般情况 ) 墙趾处地基承载力验算满足 : 压应力 =394.665 <= 672.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合 1( 一般情况 ) 墙踵处地基承载力验算满足 : 压应力 =126.036 <= 728.000(kPa) 地基平均承载力验算最不利为：组合 1( 一般情况 ) 地基平均承载力验算满足 : 压应力 =260.351 <= 5