挡土墙设计计算书

1、一、工程概况2二、设计依据2三、截面选择3四、荷载计算4五、抗倾覆稳定验算 6六、抗滑稳定验算7七、地基承载力验算 7八、结构设计8九、挡土墙施工大样图 12.一、工程概况某海滨地区为一无石料区域，该地区将建设大量的公寓，而附近边坡经常出现滑坡 和塌方现象，经过专家论证采用钢筋混凝土挡土墙进行治理 。二、设计依据1、现场实际情况墙背填土与墙前地面高差为 2.4m,填土表面水平，其表面的超载为15kPa,地基承 载力特征值为110kPa,填土的容重为y=17 kN/m3,内摩擦角为3 =300,底板与地基摩 擦系数为咛0.45,由于采用钢筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土 之间的摩

2、擦角§=00挡土墙长200m。2、设计参考资料a、 建筑地基基础设计规范 （GB50202-2002 ）;b、 建筑桩基技术规范 （JGJ94-94）;c、支挡结构设计手册；d、建筑地基基础设计（新旧规范对照理解与应用实例）三、截面选择由于无石料地区，所以选择钢筋混凝土结构。墙高低于6m,可以选择悬臂式挡 土墙。尺寸按悬臂挡土墙规定初步进行拟定。1、立板为了便于施工，立板内侧（即墙背）做成竖直面，外侧（即墙面）可做成1: 0.021: 0.05的斜坡。考虑的本工程的挡土墙不高，立板的墙顶宽度采用 200mm ,立板底部采用250mm。根据墙背填土与墙前地面高差为 2.4m ,立板基础

3、 埋深0.6m,所以立板高度（H）为3m。2、墙底板墙底板由墙踵板和墙趾板两部分组成。墙底板宽度（B）取0.75H,即0.75 X3000=2250mm 。墙趾板长度取 0.18B,即 0.18 X2250=405mm ,取整数 400mm。 墙踵板和墙趾板顶面倾斜，底面水平。靠立板处厚度取H/12 ,即 3000/12=250mm ,端部厚度取 150mm。3、悬臂挡土墙计算简图200P.F . L1 K悬臂挡土墙计算简图四、荷载计算1、土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎金理论公式计算：2:230Ka -tan2(45 -) - tan2 (45 - y) -0.333

4、地面超载Pk的作用，采用换算土柱高H 0 =Pk,地面处水平压力：15 一Ka = 17 - 0.3-2悬臂底B点水平压力：15一qb = tZKa =17(3) 0.333 = 22KN/m217底板底C点水平压力：15一qc = tZKa=17(3 0.25) 0.333 = 23.4 KN/m 217土压力合力：Eai= qaX3.25=16.25 KN/mZfi=3.25/2=1.625mEa2= 0.5(qc -q a) X3.25=29.9 KN/mZf2=3.25/3=1.08m 1、竖向荷载计算 a.立板自重钢筋混凝土标准重度 箕=25 KN/m3,其自重:0.2 0.25Gk

5、 =-2 3 25 = 16.875 KN/m八，0.22 0.2 0.25 0.2522 0.2 0.25 0.1Xi =0.4 = 0.561m3 0.2 0.25b.底板自重G2k =1.6 250.15 0.250.15 0.250.4 0.25 0.25 = 0.4625 25 = 11.56 KN/mx2 = 0.15 0.250.4 (丝，2 0.25 0.150.15 251.61.6 ( 30.25 0.152 0.15 0.250.15 0.25)0.25 0.25 (0.4 0.125)0.65) - 0.4625= 1.07 mc.填土重G3k -17 3 1.6 -8

6、1.60 KN/mx1 =0.65 0.8 = 1.45 md.地面均布活载总重G4k =15 1.6 =24 KN/mx1 = 1.45 m五、抗倾覆稳定验算稳定力矩M zk=G 1k Xi+ G 2k x2+ G 3k K+ G 4k x4=16.875 X0.561+11.56 X1.07+81.6 X1.45+24 X1.45 =174.956KN. m /m倾覆力矩Mqk=E a 1 Zf1+ Ea2 Zf2=16.25 X1.625+29.9 X1.08=58.698 KN. m /mMzkKi 丞Mqk174.95658.698=2.98>1.6 稳定六、抗滑稳定验算竖向力

7、之和Gk= IGik =16.875+11.56+81.6+24=134.035 KN /m抗滑力GkX =134.035 X0.45=60.316 KN /m滑移力Ea = E a1 +Ea2 =16.25+29.9=46.15 KN /mKs60.31646.15=1.31 1.3稳定七、地基承载力验算地基承载力验算应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。M v - Mh基础底面偏心距e0,先计算总竖向力到墙趾的距离：e = Gk式中Mv为竖向荷载引起的弯矩Mv= (16.875X0.561+11.56 X1.07+17 X3X1.6X1.45) +15 X1.6 X1.45=174.9

8、56 KN. m /mMh为水平力引起的弯矩Mh=16.25 X1.625+29.9 X1.08=58.698 KN. m /mGk为总竖向力Gk= (16.875+11.56+17 X3X1.6) +15 X1.6=134.035 KN /m174.956 -58.698134.035e 二二 0.867偏心距e0 = B e = 2.25 一 0.867 = 0.258 m022< B u 丝5 u 0.5625 m44地基压力maxPk minGk6eo(1-B-)134.035(12.256 0.258、一 2.25 )100.55618.586 KN /m 2 1.2 f =1

9、.2X110 = 132KN /m 2八、结构设计立板与底板均采用C20混凝土和II级钢筋，fc = 9.6 N /mm2, ft = 1.10 N/mm 2,fy = 300 N /mm 2, Ec = 2 X105 N /mm 2。1、立板设计底截面设计弯矩底截面设计弯矩值：采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，永久荷载效应起控制作用，弯矩设计值。M=15 X1.5X1.4+25.5 X1 X1.35=65.925 KN. m /m强度计算h0 = 250-40=210mm, b = 1000mmas2Ma fcbh02 65.925 1061 9.6 1000 2102= 0.311

10、s =0.5 (1 ,1-2as)= 0.5 (11 -2 0.311)= 0.807AsM65.925 106300 0.807 210二1297mm2选用 |14100As= 1539 mm最大裂缝宽度验算Wmax = ac"二 skEs(1.9c 0.08deq：teacr2.10 , c = 35 mm , deq = d 1 = d =14 mm1539Ate0.5 1000 250=0.012此时，采用正常使用极限状态荷载效应标准组合其弯矩设计值：M=15 X1.5+25.5 X1=48 KN. m /m二 sk48 106Ate0.87 210 1539= 170.71

11、2N/mm 2=1.10 - 0.651.54=0.611最大裂缝宽度：Wmax =2.10 0.611 max0.012 170.712170.7122 105(1.9 35 0.08140.012)=0.17 mm 0.2mm符合规范要求2、底板设计弯矩设计值： 墙踵板根部D点的地基反力计算应按承载能力极限状态荷载效应基本组合 竖向力引起的弯矩设计值：Mv= (16.875X0.561+11.56 X1.07+17 X3X1.6X1.45) 1.35+15 X1.6X1.45X1.4=237.931 KN. m /m水平力引起的弯矩设计值：Mh=15 X1.75X1.4+25.5 X1.2

12、5 X1.35=79.781 KN. m /m总竖向力GkGk= ( 16.875+11.56+17 X3X1.6) X 1.35+15 X1.6 X1.4=182.147 KN/m偏心距B MV -MH 2.25 237.931 -79.781BeV H =一=0.257 m< 0.56252 Gk 2182.1474地基压力max k minGk ”=(1 B182.147 6 0.257、(1 )2.252.25136.43525.474 KN /m 2墙踵板根部D点的地基压力设计值136.435-25.474pd =25.4741.6=104.38 KN /m 22.25墙趾板根

13、部B点的地基压力设计值136.435-25.474 , pb = 25.474 1.85 =116.709 KN /m 22.25墙踵板根部D点的弯矩设计值Md=0.32 X25X0.733X1.35+17 X3X1.6 X0.8X1.35+15 X1.6X0.8X1.4-25.474 X1.6104.38 -25.4359X0.8-x1.62=56.651 KN. m /m6墙踵板根部B点的弯矩设计值一一 一 一一 136 435 -116 709 一 2 0 4_Mb=116.709 X0.4X0.2+ 136.435 11609 X0.4X20 =10.389 KN. m/m墙踵板的强度

14、设计ho = 210mmb = 1000mmas2Mai fcbho2 56.651 1061 9.6 1000 2102=0.268s =0.5 (1 . 1 二2as) = 0.5 (11 - 2 0.268) = 0.84Msfyh。56.651 106300 0.84 210-10702mm也选用|14100As= 1539 mm 2最大裂缝宽度验算Wmax =aq(1.9c 0.08dq) max crEs' te2.10 ,c = 35 mm , deq = d 1 = d =14 mmAse =1539Ate - 0.5 1000 250=0.012此时，采用正常使用极限

15、状态荷载效应标准组合。其弯矩设计值：Mv -Mhe 二Gk174.956-58.698134.035=0.867 mB2.25e0e 0.867 - 0.258 m022此时地基压力：Pkmax*(1 士普)134.035。 6 0.258、二(1 )2.252.25100.55618.586 KN /m 2= 18.586100.556 -18.5862251.6 =76.876kn /mMd=0.32 X25 X0.733+17 X3 X 1.6 X 0.8+15 X 1.6 X 0.8-18.586 X1.6 X0.8-(76.876-18.586 ) X16 x16 =41.684 KN. m /m 23sk41.684 1060.87 210 1539=148.249 N /mm:-1.10-0.651.540.012 148.249=0.537最大裂缝宽度：14824914mmWmax =2.10 0.537r (1.9