古镇保护利用项目游客中心段护岸工程计算书

古镇保护利用项目游客中心段护岸工程计算书基础换填厚度计算本工程挡墙基础为填土或砂土时，其允许承载力及基底摩擦系数不能满足挡墙的要求，需要进行块石挤压换填，换填厚度计算如下。p式中：b—矩形基础或条形基础底面的宽度（m）；pk—相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPapc—基础底面处土的自重压力值（kPaz—基础底面下垫层的厚度（m）；θ—垫层的压力扩散角（°）。计算荷载主要包括：挡墙自重，埋深范围内土重，墙顶荷载（按20KN/m计算）1、一级挡墙基础换填厚度计算结果：----------------------------------------------------------------------计算项目:地基处理计算1----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]地基处理方法：换填垫层法[基础参数]基础类型： 条形基础基础埋深： 0.800(m)基础宽度： 4.360(m)基础覆土容重： 20.000(kN/m3)基底压力平均值： 84.7(kPa)基底压力最大值： 90.0(kPa)[土层参数]土层层数： 1地下水埋深： 10.000(m)压缩层底深度(压缩层底到地面的距离)： 10.000(m)沉降经验系数： 0.400地基承载力修正公式：承载力修正基准深度d0：0.500(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηbηd (m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)1素填土10.00019.019.32.800100.00.0001.000***ηb--基础宽度地基承载力修正系数***ηd--基础深度地基承载力修正系数[换填垫层参数]材料类型： B***A类：中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣等***B类：粉质粘土、粉煤灰等***C类：灰土等压缩模量： 10.000(MPa)承载力： 100.000(kPa)厚度： 1.500(m)顶面宽度： 9.360(m)底面宽度： 6.360(m)压力扩散角： 30.000(°)----------------------------------------------------------------------计算结果:----------------------------------------------------------------------1.垫层承载力验算基底平均压力pk： 84.7(kPa)基底最大压力pkmax： 90.0(kPa)基底自重压力pc： 15.2(kPa)垫层承载力特征值fz： 105.7(kPa)pk<=fz,满足！pkmax<=1.2*fz,满足！因此换土垫层承载力满足要求！2.换填垫层底面处承载力验算垫层应力扩散角θ： 30.0(度)垫层底附加应力pz： 49.8(kPa)垫层底自重应力pcz： 43.7(kPa)垫层底pz+pcz： 93.5(kPa)垫层底地基土承载力特征值fz： 134.2(kPa)pz+pcz<=fz,垫层底面地基土的承载力满足要求！3.垫层尺寸验算按构造要求验算垫层顶面宽度：基础底面宽度B： 4.360(m)垫层顶面宽度B1： 9.360(m)(B1-B)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm！按应力扩散角验算垫层底面宽度：垫层底面宽度B2: 6.360(m)基底压力传递到垫层底的分布宽度B+2ztgθ：6.092(m)B2>=B+2ztgθ,垫层底面宽度满足要求！4.下卧层承载力验算土层号深度θpzpczpz+pczfz是否满足(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)110.0023.024.0190.0214.0280.5满足！***θ--土层的应力扩散角***pz--下卧层顶面处的附加应力值***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值根据计算，换填厚度达到0.5m时，换填基础允许承载力能达到80kpa，能满足镇脚和挡墙的基础承载力要求。2、二级挡墙基础换填厚度计算结果：----------------------------------------------------------------------计算项目:地基处理计算1----------------------------------------------------------------------[计算简图]----------------------------------------------------------------------[计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]地基处理方法：换填垫层法[基础参数]基础类型： 条形基础基础埋深： 0.800(m)基础宽度： 2.300(m)基础覆土容重： 20.000(kN/m3)基底压力平均值： 36.2(kPa)基底压力最大值： 50.0(kPa)[土层参数]土层层数： 1地下水埋深： 10.000(m)压缩层底深度(压缩层底到地面的距离)： 10.000(m)沉降经验系数： 0.400地基承载力修正公式：承载力修正基准深度d0：0.500(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηbηd (m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)1素填土10.00019.019.32.800100.00.0001.000***ηb--基础宽度地基承载力修正系数***ηd--基础深度地基承载力修正系数[换填垫层参数]材料类型： B***A类：中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣等***B类：粉质粘土、粉煤灰等***C类：灰土等压缩模量： 10.000(MPa)承载力： 150.000(kPa)厚度： 0.500(m)顶面宽度： 4.300(m)底面宽度： 3.300(m)压力扩散角： 30.000(°)----------------------------------------------------------------------计算结果:---------------------------------------------------------------------1.垫层承载力验算基底平均压力pk： 36.2(kPa)基底最大压力pkmax： 50.0(kPa)基底自重压力pc： 15.2(kPa)垫层承载力特征值fz： 155.7(kPa)pk<=fz,满足！pkmax<=1.2*fz,满足！因此换土垫层承载力满足要求！2.换填垫层底面处承载力验算垫层应力扩散角θ： 30.0(度)垫层底附加应力pz： 16.8(kPa)垫层底自重应力pcz： 24.7(kPa)垫层底pz+pcz： 41.5(kPa)垫层底地基土承载力特征值fz： 115.2(kPa)pz+pcz<=fz,垫层底面地基土的承载力满足要求！3.垫层尺寸验算按构造要求验算垫层顶面宽度：基础底面宽度B： 2.300(m)垫层顶面宽度B1： 4.300(m)(B1-B)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm！按应力扩散角验算垫层底面宽度：垫层底面宽度B2: 3.300(m)基底压力传递到垫层底的分布宽度B+2ztgθ：2.877(m)B2>=B+2ztgθ,垫层底面宽度满足要求！4.下卧层承载力验算土层号深度θpzpczpz+pczfz是否满足(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)110.0023.04.7190.0194.7280.5满足！***θ--土层的应力扩散角***pz--下卧层顶面处的附加应力值***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值根据计算，一级挡墙换填厚度达到1.5m、二级挡墙换填厚度达到0.5m，换填基础允许承载力达到150kpa，能满足挡墙的基础承载力要求。二、重力式挡土墙稳定计算根据《堤防设计规范》（GB50286-2013），对本工程各级挡墙进行稳定和应力计算。（一）物理力学指标结合工程实际情况及相关工程经验及工程地质报告，本工程物理力学指标采用以下值进行计算；块石换填基础：基底摩擦系数f=0.40，允许承载力150kPa；强风化泥岩基础：基底摩擦系数f=0.40，允许承载力150kPa。（二）计算公式选取（1）抗滑稳定计算公式：式中：Kc-按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；F-基底面与持力层接触面之间的抗剪摩擦系数；∑W-作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量，kN；∑P-作用在边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量，kN。（2）抗倾覆稳定计算公式：式中：Ko-抗倾稳定安全系数；∑My-作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩，kN·m；∑M0-作用于墙体的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩，kN·m。（3）基底应力计算公式：、式中：e-合力偏心矩，kN·m；B-挡土墙底面宽度，m；∑W-作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量，m；∑M-作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩总和，kN·m。（三）工况选取挡墙结构复核选取工况如下：工况1：设计枯水位，挡墙内外无水。荷载包括：挡土墙自重及填土重，在破裂填筑体上的各种恒载及人群等临时活荷载，土压力；静水压力，扬压力；抗滑稳定系数Kc=1.3、抗倾覆稳定Ko=1.5工况2：设计水位，挡墙内外有水。荷载包括：挡土墙自重及填土重，在破裂填筑体上的各种恒载，土压力；静水压力，扬压力，浪压力；抗滑稳定系数Kc=1.15、抗倾覆稳定Ko=1.45工况3：水位骤降0.5m（挡墙内外水位相差0.5米）。荷载包括：挡土墙自重及填土重，在破裂填筑体上的各种恒载，土压力；静水压力，扬压力，浪压力。抗滑稳定系数Kc=1.05、抗倾覆稳定Ko=1.35根据相关规定进行计算，本工程设计考虑两种荷载效应组合：基本组合：工况1、工况2；特殊组合：工况3。（四）挡墙设计断面和计算模型选取工程河段不同高度挡墙进行稳定性计算，本工程挡墙基础主要为大块石换填基础或基岩基础，本次选取最大断面进行分析计算如下：附图5.5-5K0+205.12各级挡墙计算典型剖面图附图5.5-6K0+205.12挡墙计算简图计算结果：1、一级挡墙计算结果工况一重力式挡墙验算计算项目：重力式挡墙计算时间：2022-08-1315:21:23星期六执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级墙身高(m)5.200采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)1.000├台阶尺寸b1(m)0.800面坡倾斜坡度(1:m)0.000├台阶尺寸h1(m)0.800背坡倾斜坡度(1:m)0.400├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.000├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶√└台阶与墙面坡度相同ㄨ├台阶尺寸b3(m)0.800└台阶面坡坡度(1:m)0.000└台阶尺寸h3(m)0.800采用防滑凸榫√├位置BT1(m)1.000├宽度BT(m)0.600├高度HT(m)0.500└被动土压力修正系数0.500墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)23.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数4面侧坡线数---墙趾埋深(m)0.500背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)16.0000.0006.0000.000120.0002.0002.00090.000033.0000.0003.0000.000145.0003.0005.83130.9640坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------10.0003-1满布均载------5.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)墙后填土层数1填土与墙背摩擦角(度)14.000墙后稳定地面角(度)30.000填土与稳定面摩擦角(度)28.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1---20.000---2.00028.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)0.000地基岩土内摩擦角(度)28.000修正后承载力特征值(kPa)150.000地基岩土对基底摩擦系数0.4003.荷载信息场地环境一般地区土压力计算方法库仑主动岩土压力增大系数1.100荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√1.0002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.0003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.0004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.000----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：37.752(度)； Ea=176.092(kN)，Ex=142.820(kN)，Ey=103.010(kN)，作用点高度Zy=1.773(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。(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=12.060(m2)重量=277.380(kN)重心至墙趾的水平距离=1.903(m)(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下： 基底宽度=4.360(m) 基础底压力:墙趾=159.162(kPa)凸榫前沿=126.173(kPa)墙踵=15.329(kPa) 凸榫前沿被动土压力=197.582(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足：弯曲拉应力=368.843≤605.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足：剪应力=294.020≤605.000(kPa) 滑移力=142.820(kN)抗滑力=193.880(kN) 滑移验算满足:Kc=1.358>1.300(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.903(m)Ey的力臂=3.171(m)Ex的力臂=1.773(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=253.196(kN-m)抗倾覆力矩=854.597(kN-m) 倾覆验算满足:K0=3.375>1.500(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=380.390(kN)总弯矩(标准值)=601.401(kN-m)力臂Zn=1.581(m) 基础底面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.599(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.599≤1.000×4.360=4.360(m) 基底压力(标准值)：墙趾=159.162(kPa)墙踵=15.329(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=87.245≤fa=150.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=159.162≤1.2fa=1.2×150.000=180.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=11.760(m2)重量=270.480(kN)重心至墙趾的水平距离=1.919(m)3截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.919(m)Ey的力臂=3.171(m)Ex的力臂=1.773(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=373.490(kN)总弯矩(设计值)=592.430(kN-m)力臂Zn=1.586(m) 截面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.594(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.594≤1.000×4.360=4.360(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=373.490(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=3.172(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=373.490<φfccA'c=25886.805(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=142.820(kN) 轴向压力设计值N=373.490(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=4.360(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=142.820<1.75ftbh0/(λ+1)=1846.460(kPa)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：25.584(度)； Ea=126.878(kN)，Ex=102.904(kN)，Ey=74.221(kN)，作用点高度Zy=1.518(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。2墙身重力计算 墙身截面积=8.272(m2)重量=190.256(kN)重心至墙趾的水平距离=1.009(m)3截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.009(m)Ey的力臂=2.153(m)Ex的力臂=1.518(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=264.477(kN)总弯矩(设计值)=195.416(kN-m)力臂Zn=0.739(m) 截面宽度B=2.760(m)偏心距e=0.641(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.641≤1.000×2.760=2.760(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=264.477(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=1.478(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=264.477<φfccA'c=12058.524(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=102.904(kN) 轴向压力设计值N=264.477(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.760(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 剪承载力验算满足:γ0V=102.904<1.75ftbh0/(λ+1)=1168.860(kPa)工况二计算项目：重力式挡墙[执行标准：水利]计算时间：2022-08-1315:39:31星期六执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级墙身高(m)5.200采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)1.000├台阶尺寸b1(m)0.800面坡倾斜坡度(1:m)0.000├台阶尺寸h1(m)0.800背坡倾斜坡度(1:m)0.400├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.000├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶√└台阶与墙面坡度相同ㄨ├台阶尺寸b3(m)0.800└台阶面坡坡度(1:m)0.000└台阶尺寸h3(m)0.800采用防滑凸榫√├位置BT1(m)1.000├宽度BT(m)0.600├高度HT(m)0.500└被动土压力修正系数0.500墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)24.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数4面侧坡线数---墙趾埋深(m)0.500背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)16.0000.0006.0000.000120.0002.0002.00090.000033.0000.0003.0000.000145.0003.0005.83130.9640坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------0.0003-1满布均载------0.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)墙后填土层数1填土与墙背摩擦角(度)13.500墙后稳定地面角(度)30.000填土与稳定面摩擦角(度)27.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1---20.0001.0003.00027.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)0.000地基岩土内摩擦角(度)28.000修正后承载力特征值(kPa)150.000地基岩土对基底摩擦系数0.400地基岩土浮重度(kN/m3)10.000浮力系数1.0003.荷载信息场地环境浸水地区土压力计算方法库仑墙顶标高(m)1.000主动岩土压力增大系数1.100墙背常年水位标高(m)1.000墙面常年水位标高(m)1.000水的考虑方法水土分算荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√1.0002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.0003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.0004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.0005计算水位的浮力永久荷载√1.0006墙背侧计算水位的静水压力永久荷载√1.0007墙面侧计算水位的静水压力永久荷载√1.000----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：45.516(度)； Ea=32.146(kN)，Ex=26.235(kN)，Ey=18.576(kN)，作用点高度Zy=0.703(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。(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=12.060(m2)重量=289.440(kN)重心至墙趾的水平距离=1.903(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:135.20-35.20-0.40-3.47 墙背坡侧:-135.20-73.922.64-3.47 墙底面:0.00226.721.38-5.20(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下： 基底宽度=4.360(m) 基础底压力:墙趾=56.753(kPa)凸榫前沿=50.753(kPa)墙踵=30.594(kPa) 凸榫前沿被动土压力=74.443(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足：弯曲拉应力=138.969≤605.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足：剪应力=110.778≤605.000(kPa) 滑移力=26.235(kN)抗滑力=91.887(kN) 滑移验算满足:Kc=3.502>1.150(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.903(m)Ey的力臂=3.599(m)Ex的力臂=0.703(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=747.047(kN-m)抗倾覆力矩=1120.716(kN-m) 倾覆验算满足:K0=1.500>1.450(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=190.416(kN)总弯矩(标准值)=373.669(kN-m)力臂Zn=1.962(m) 基础底面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.218(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.218≤1.000×4.360=4.360(m) 基底压力(标准值)：墙趾=56.753(kPa)墙踵=30.594(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=43.673≤fa=150.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=56.753≤1.2fa=1.2×150.000=180.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=11.760(m2)重量=282.240(kN)重心至墙趾的水平距离=1.919(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:135.20-35.20-0.40-3.47 墙背坡侧:-135.20-73.922.64-3.47 墙底面:0.00226.721.38-5.204截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.919(m)Ey的力臂=3.599(m)Ex的力臂=0.703(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=409.936(kN)总弯矩(设计值)=858.559(kN-m)力臂Zn=2.094(m) 截面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.086(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.086≤1.000×4.360=4.360(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=409.936(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=4.189(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=409.936<φfccA'c=34180.145(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=26.235(kN) 轴向压力设计值N=409.936(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=4.360(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=26.235<1.75ftbh0/(λ+1)=1846.460(kPa)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：22.392(度)； Ea=15.019(kN)，Ex=12.258(kN)，Ey=8.679(kN)，作用点高度Zy=1.303(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：0.000(度)，第1破裂角：0.000(度)； Ea=0.000(kN)，Ex=0.000(kN)，Ey=0.000(kN)，作用点高度Zy=0.000(m)。2墙身重力计算 墙身截面积=8.272(m2)重量=198.528(kN)重心至墙趾的水平距离=1.009(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:96.800.000.00-2.93 墙背坡侧:-96.80-38.722.17-2.93 墙底面:0.00121.441.38-4.404墙背与第二破裂面之间土楔重(包括超载)=3.872(kN)重心坐标(2.173,-1.467)(相对于墙面坡上角点)5截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.009(m)Ey的力臂=2.760(m)Ex的力臂=0.000(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=237.249(kN)总弯矩(设计值)=284.400(kN-m)力臂Zn=1.199(m) 截面宽度B=2.760(m)偏心距e=0.181(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.181≤1.000×2.760=2.760(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=237.249(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=2.397(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=237.249<φfccA'c=19563.432(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=0.000(kN) 轴向压力设计值N=237.249(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.760(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=0.000<1.75ftbh0/(λ+1)=1168.860(kPa)工况三计算项目：重力式挡墙计算时间：2022-08-1315:43:00星期六执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级墙身高(m)5.200采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)1.000├台阶尺寸b1(m)0.800面坡倾斜坡度(1:m)0.000├台阶尺寸h1(m)0.800背坡倾斜坡度(1:m)0.400├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.000├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶√└台阶与墙面坡度相同ㄨ├台阶尺寸b3(m)0.800台阶面坡坡度(1:m)0.000└台阶尺寸h3(m)0.800采用防滑凸榫√├位置BT1(m)1.000├宽度BT(m)0.600├高度HT(m)0.500└被动土压力修正系数0.500墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)24.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数4面侧坡线数---墙趾埋深(m)0.500背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)16.0000.0006.0000.000120.0002.0002.00090.000033.0000.0003.0000.000145.0003.0005.83130.9640坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------0.0003-1满布均载------0.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)墙后填土层数1填土与墙背摩擦角(度)13.500墙后稳定地面角(度)30.000填土与稳定面摩擦角(度)27.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1---20.0001.0003.00027.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)0.000地基岩土内摩擦角(度)28.000修正后承载力特征值(kPa)150.000地基岩土对基底摩擦系数0.400地基岩土浮重度(kN/m3)10.000浮力系数1.0003.荷载信息场地环境浸水地区土压力计算方法库仑墙顶标高(m)1.000主动岩土压力增大系数1.100墙背常年水位标高(m)1.000墙面常年水位标高(m)0.500水的考虑方法水土分算荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√1.0002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.0003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.0004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.0005计算水位的浮力永久荷载√1.0006墙背侧计算水位的静水压力永久荷载√1.0007墙面侧计算水位的静水压力永久荷载√1.000----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：45.516(度)； Ea=32.146(kN)，Ex=26.235(kN)，Ey=18.576(kN)，作用点高度Zy=0.703(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。(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=12.060(m2)重量=289.440(kN)重心至墙趾的水平距离=1.903(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:110.45-31.20-0.40-3.63 墙背坡侧:-135.20-73.922.64-3.47 墙底面:0.00215.821.42-5.20(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下： 基底宽度=4.360(m) 基础底压力:墙趾=77.939(kPa)凸榫前沿=62.947(kPa)墙踵=12.573(kPa) 凸榫前沿被动土压力=97.557(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足：弯曲拉应力=182.118≤605.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足：剪应力=145.174≤605.000(kPa) 滑移力=50.985(kN)抗滑力=99.528(kN) 滑移验算满足:Kc=1.952>1.050(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.903(m)Ey的力臂=3.599(m)Ex的力臂=0.703(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=731.206(kN-m)抗倾覆力矩=1057.808(kN-m) 倾覆验算满足:K0=1.447>1.350(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=197.316(kN)总弯矩(标准值)=326.602(kN-m)力臂Zn=1.655(m) 基础底面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.525(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.525≤1.000×4.360=4.360(m) 基底压力(标准值)：墙趾=77.939(kPa)墙踵=12.573(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=45.256≤fa=150.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=77.939≤1.2fa=1.2×150.000=180.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=11.760(m2)重量=282.240(kN)重心至墙趾的水平距离=1.919(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:110.45-31.20-0.40-3.63 墙背坡侧:-135.20-73.922.64-3.47 墙底面:0.00215.821.42-5.204截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.919(m)Ey的力臂=3.599(m)Ex的力臂=0.703(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=405.936(kN)总弯矩(设计值)=795.650(kN-m)力臂Zn=1.960(m) 截面宽度B=4.360(m)偏心距e=0.220(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.220≤1.000×4.360=4.360(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=405.936(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=3.920(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=405.936<φfccA'c=31987.824(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=50.985(kN) 轴向压力设计值N=405.936(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=4.360(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=50.985<1.75ftbh0/(λ+1)=1846.460(kPa)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：22.392(度)； Ea=15.019(kN)，Ex=12.258(kN)，Ey=8.679(kN)，作用点高度Zy=1.303(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：0.000(度)，第1破裂角：0.000(度)； Ea=0.000(kN)，Ex=0.000(kN)，Ey=0.000(kN)，作用点高度Zy=0.000(m)。2墙身重力计算 墙身截面积=8.272(m2)重量=198.528(kN)重心至墙趾的水平距离=1.009(m)3地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m) 墙面坡侧:76.050.000.00-3.10 墙背坡侧:-96.80-38.722.17-2.93 墙底面:0.00114.541.41-4.404墙背与第二破裂面之间土楔重(包括超载)=3.872(kN)重心坐标(2.173,-1.467)(相对于墙面坡上角点)5截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.009(m)Ey的力臂=2.760(m)Ex的力臂=0.000(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=237.249(kN)总弯矩(设计值)=241.291(kN-m)力臂Zn=1.017(m) 截面宽度B=2.760(m)偏心距e=0.363(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.363≤1.000×2.760=2.760(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=237.249(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=2.034(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=237.249<φfccA'c=16598.070(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=20.750(kN) 轴向压力设计值N=237.249(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.760(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=20.750<1.75ftbh0/(λ+1)=1168.860(kPa)2、二级挡墙计算结果重力式挡墙验算计算项目：重力式挡墙计算时间：2022-08-1315:46:10星期六执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》----------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级墙身高(m)2.500采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)0.500├台阶尺寸b1(m)0.500面坡倾斜坡度(1:m)0.000├台阶尺寸h1(m)0.500背坡倾斜坡度(1:m)0.400├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.000├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶√└台阶与墙面坡度相同√├台阶尺寸b3(m)0.500采用防滑凸榫ㄨ└台阶尺寸h3(m)0.500采用钢筋砼扩展基础ㄨ墙身材料种类素混凝土墙体容重(kN/m3)24.000砼强度等级C20受剪验算是否考虑轴力ㄨ2.岩土信息背侧坡线数2面侧坡线数---墙趾埋深(m)0.200背侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角荷载数序号(m)(m)(m)(度)13.0000.0003.0000.000125.0004.0006.40338.6600坡线荷载荷载类型距离宽度荷载值序号(m)(m)(kPa,kN/m)1-1满布均载------5.000面侧坡线水平投影长竖向投影长坡线长坡线仰角序号(m)(m)(m)(度)墙后填土层数1填土与墙背摩擦角(度)14.000墙后稳定地面角(度)30.000填土与稳定面摩擦角(度)28.000墙后土层土层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角序号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1---20.000---2.00028.000地基岩土重度(kN/m3)20.000地基岩土粘聚力(kPa)0.000地基岩土内摩擦角(度)30.000修正后承载力特征值(kPa)150.000地基岩土对基底摩擦系数0.4003.荷载信息场地环境一般地区土压力计算方法库仑主动岩土压力增大系数1.000荷载组合数1序号组合名称组合系数1组合1---(1)组合1序号荷载名称荷载类型是否参与分项系数1挡墙结构自重永久荷载√1.0002墙顶与第二破裂面间有效荷载永久荷载√1.0003墙背侧岩土侧压力永久荷载√1.0004墙背侧地表荷载引起岩土侧压力可变荷载√1.000----------------------------------------------------------------------[计算内容]----------------------------------------------------------------------（1）墙身力系计算（2）滑动稳定性验算（3）倾覆稳定性验算（4）地基承载力及偏心距验算（5）墙底截面强度验算（6）台顶截面强度验算----------------------------------------------------------------------[计算结果]----------------------------------------------------------------------一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：24.972(度)； Ea=34.264(kN)，Ex=27.790(kN)，Ey=20.044(kN)，作用点高度Zy=0.806(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。(2)分布 岩土压力分布见左侧结果图。2墙身重力计算 墙身截面积=2.950(m2)重量=70.800(kN)重心至墙趾的水平距离=1.046(m)(二)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.400 总竖向力=90.844(kN)，总水平力=27.790(kN) 滑移力=27.790(kN)抗滑力=36.337(kN) 滑移验算满足:Kc=1.308>1.300(三)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点： 墙身重力的力臂=1.046(m)Ey的力臂=1.678(m)Ex的力臂=0.806(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=22.391(kN-m)抗倾覆力矩=107.688(kN-m) 倾覆验算满足:K0=4.809>1.500(四)地基承载力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 相对于墙趾点： 总竖向力(标准值)=90.844(kN)总弯矩(标准值)=85.297(kN-m)力臂Zn=0.939(m) 基础底面宽度B=2.300(m)偏心距e=0.211(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.211≤1.000×2.300=2.300(m) 基底压力(标准值)：墙趾=61.244(kPa)墙踵=17.751(kPa) 地基平均承载力验算满足：pk=39.497≤fa=150.000(kPa) 基础边缘地基承载力验算满足：pkmax=61.244≤1.2fa=1.2×150.000=180.000(kPa)(五)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算 墙身截面积=2.950(m2)重量=70.800(kN)重心至墙趾的水平距离=1.046(m)3截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=1.046(m)Ey的力臂=1.678(m)Ex的力臂=0.806(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=90.844(kN)总弯矩(设计值)=85.297(kN-m)力臂Zn=0.939(m) 截面宽度B=2.300(m)偏心距e=0.211(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.211≤1.000×2.300=2.300(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=90.844(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=1.878(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=90.844<φfccA'c=15323.525(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=27.790(kN) 轴向压力设计值N=90.844(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.300(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=27.790<1.75ftbh0/(λ+1)=974.050(kPa)(六)台顶截面强度验算1岩土压力计算 按楔体试算法计算库仑主动土压力： 第1破裂角：24.732(度)； Ea=22.203(kN)，Ex=18.007(kN)，Ey=12.988(kN)，作用点高度Zy=0.639(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。2墙身重力计算 墙身截面积=1.800(m2)重量=43.200(kN)重心至墙趾的水平距离=0.480(m)3截面验算 相对于验算截面外边缘： 墙身重力的力臂=0.480(m)Ey的力臂=1.044(m)Ex的力臂=0.639(m) 相对于截面趾点： 总竖向力(设计值)=56.188(kN)总弯矩(设计值)=22.777(kN-m)力臂Zn=0.405(m) 截面宽度B=1.300(m)偏心距e=0.245(m)(左偏) 截面上偏心距验算满足：e=0.245≤1.000×1.300=1.300(m) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的轴向压力设计值N=56.188(kN) 素混凝土构件的稳定系数φ=1.000 每沿米混凝土受压区面积A'c=0.811(m2) 素混凝土轴心抗压强度设计值fcc=8160.0(kPa) 受压承载力验算满足：γ0N=56.188<φfccA'c=6615.615(kN) 重要性系数γ0=1.000 验算截面上的剪力设计值V=18.007(kN) 轴向压力设计值N=56.188(kN) 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.300(m2) 素混凝土轴心抗拉强度设计值fct=605.000(kPa) 计算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承载力验算满足:γ0V=18.007<1.75ftbh0/(λ+1)=550.550(kPa)工况二计算项目：重力式挡墙计算时间：2022-08-1316:00:34星期六执行规范：[1]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013），本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），本文简称《基础规范》---------------------------------------------------------------------[简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[已知条件]----------------------------------------------------------------------1.基本信息边坡类型土质边坡边坡等级二级墙身高(m)2.500采用扩展墙趾台阶√墙顶宽(m)0.500├台阶尺寸b1(m)0.500面坡倾斜坡度(1:m)0.000├台阶尺寸h1(m)0.500背坡倾斜坡度(1:m)0.400├台阶尺寸b2(m)0.000墙底倾斜坡度(m:1)0.000├台阶尺寸h2(m)0.000采用扩展墙踵台阶√└台阶与墙面坡度相同√├台阶尺寸b3(m)0.500