永宁寺村2中梁镇防火通道H=12m衡重式路肩墙计算书

中梁镇永宁寺村2中梁镇防火通道K0+045处H=12m衡重式路肩墙计算书衡重式挡土墙验算[执行标准：公路]计算项目：衡重式挡土墙H=12m计算时间：2022-04-2215:04:40星期五------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高:12.000(m)上墙高:4.800(m)墙顶宽:0.700(m)台宽:1.000(m)面坡倾斜坡度:1:0.050上墙背坡倾斜坡度:1:0.450下墙背坡倾斜坡度:1:-0.250采用2个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.300(m)墙趾台阶h1:0.600(m)墙趾台阶b2:0.300(m)墙趾台阶h2:0.600(m)墙趾台面坡坡度为:1:0.000下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数：圬工砌体容重:24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.600地基土摩擦系数:0.550墙身砌体容许压应力:5000.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:660.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:1320.000(kPa)材料抗压强度设计值:10.500(MPa)系数醩:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:30.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:21.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:24.100(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:800.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.400地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:50.000(度)地基土粘聚力:300.000(kPa)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10.5500.000027.0000.0001第1个:定位距离0.000(m)公路-II级地面横坡角度:65.000(度)填土对横坡面的摩擦角:30.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1土压力起算点:从结构底面起算基础类型:台阶式基础基础砌体容重:24.000(kN/m3)阶数:3台阶号高度(m)宽度(m)11.0001.50021.0001.50031.0002.500襟边宽度:1.000(m)基胸坡度:1:0.100钢筋直径:22(mm)锚杆数:0锚杆距基顶距离(m)入射角(度) 锚固长度(m)水平间距(m)锚孔直径:100(mm)钢筋抗拉强度设计值:235000.000(kPa)砂浆与岩石之间粘聚力标准值:123.000(kPa)钢筋与砂浆之间粘聚力标准值:124.000(kPa)尺寸d1:0.000(m)尺寸d2:0.000(m)踵边宽度:1.000(m)计算参数:稳定计算目标:自动搜索最危险滑裂面搜索时的圆心步长:1.500(m)搜索时的半径步长:1.500(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:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.200√2.填土重力分项系数=1.400√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为12.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=25.000(度)公路-II级路基面总宽=7.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列布置宽度=4.848(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.0000.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.0000.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.0000.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.0000.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.0000.000布置宽度B0=4.848(m)分布长度L0=15.771(m)荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度h0=0.514(m)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：25.000(度)Ea=211.432(kN)Ex=94.808(kN)Ey=188.983(kN)作用点高度Zy=1.690(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=28.535(度)第1破裂角=25.000(度)Ea=185.595(kN)Ex=96.878(kN)Ey=158.305(kN)作用点高度Zy=1.741(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=25.000(度)公路-II级路基面总宽=7.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列布置宽度=6.406(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)016.7000.30015.0000.000028.5000.30015.0000.000036.7000.60060.0000.569048.5000.60060.0000.000056.7000.60060.0000.569068.5000.60060.0000.000076.7000.60070.0000.664088.5000.60070.0000.000096.7000.60070.0000.664108.5000.60070.0000.000布置宽度B0=6.406(m)分布长度L0=19.928(m)荷载值SG=1102.467(kN)换算土柱高度h0=0.411(m)按力多边形法计算得到:破裂角：25.000(度)Ea=199.464(kN)Ex=199.435(kN)Ey=3.355(kN)作用点高度Zy=3.141(m)墙身截面积=33.960(m2)重量=815.040(kN)衡重台上填料重(包括超载)=78.123(kN)重心坐标(2.283,-2.632)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算因基础为台阶式基础，一般用于岩石地基，不验算滑移稳定性(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=2.316(m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=4.053(m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=8.941(m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=3.985(m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=3.141(m)基础为台阶式基础，验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性基础截面积=11.550(m2)基础重量Wj=277.200kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.269(m)各道锚杆的抗拔力计算:倾覆力矩=2381.493(kN-m)抗倾覆力矩=4809.962(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.020>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=1032.991(kN-m)>0.0(三)地基应力及偏心距验算基础为台阶式基础，只验算基础底的偏心距基础截面积=11.550(m2)基础重量Wj=277.200kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.269(m)作用于基础底的总竖向力=1332.023(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=2428.469(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.927(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.823(m)最下一阶台阶宽度验算满足:宽度=2.500>=1.25*1.823=2.279(m)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.927<=0.200*5.500=1.100(m)(四)基础强度验算基础为台阶式基础，不作强度验算(五)上墙截面强度验算上墙重力Ws=218.880(kN)上墙墙背处的Ex=96.878(kN)上墙墙背处的Ey=43.595(kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=1.171(m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=1.741(m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=2.317(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=0.719(m)截面宽度B=3.100(m)偏心距e1=0.731(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.731＜0.250*3.100=0.775(m)截面上压应力:面坡=220.901背坡=-51.562(kPa)压应力验算满足:计算值=220.901<=5000.000(kPa)拉应力验算满足:计算值=51.562<=660.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-19.551<=1320.000(kPa)斜截面剪应力检算:验算斜截面与水平面的夹角=28.927(度)斜剪应力验算满足:计算值=27.264<=1320.000(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=323.689(kN) 轴心力偏心影响系数醟=0.495 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.100(m2) 材料抗压强度设计值fcd=10500.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.999 计算强度时: 强度验算满足:计算值=323.689<=16121.661(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=323.689<=16100.907(kN)(六)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=33.960(m2)重量=815.040(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.316(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力=1054.823(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1317.218(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.249(m)截面宽度B=3.200(m)偏心距e1=0.351(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.351<=0.250*3.200=0.800(m)截面上压应力:面坡=546.721背坡=112.543(kPa)压应力验算满足:计算值=546.721<=5000.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-105.181<=1320.000(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=1313.744(kN) 轴心力偏心影响系数醟=0.785 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.200(m2) 材料抗压强度设计值fcd=10500.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.925 计算强度时: 强度验算满足:计算值=1313.744<=26369.988(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=1313.744<=24405.094(kN)(七)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为10.800(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=25.000(度)公路-II级路基面总宽=7.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列布置宽度=4.848(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.0000.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.0000.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.0000.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.0000.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.0000.000布置宽度B0=4.848(m)分布长度L0=15.771(m)荷载值SG=825.000(kN)换算土柱高度h0=0.514(m)计算上墙土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：25.000(度)Ea=211.432(kN)Ex=94.808(kN)Ey=188.983(kN)作用点高度Zy=1.690(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=28.535(度)第1破裂角=25.000(度)Ea=185.595(kN)Ex=96.878(kN)Ey=158.305(kN)作用点高度Zy=1.741(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=25.000(度)公路-II级路基面总宽=7.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列布置宽度=6.146(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000布置宽度B0=6.146(m)分布长度L0=19.235(m)荷载值SG=1100.000(kN)换算土柱高度h0=0.443(m)按力多边形法计算得到:破裂角：25.000(度)Ea=155.501(kN)Ex=155.479(kN)Ey=2.616(kN)作用点高度Zy=2.660(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=30.120(m2)重量=722.880(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.388(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力=961.923(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=905.493(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.941(m)截面宽度B=2.900(m)偏心距e1=0.509(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.509<=0.250*2.900=0.725(m)截面上压应力:面坡=680.780背坡=-17.384(kPa)压应力验算满足:计算值=680.780<=5000.000(kPa)拉应力验算满足:计算值=17.384<=660.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-111.999<=1320.000(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=1202.117(kN) 轴心力偏心影响系数醟=0.652 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.900(m2) 材料抗压强度设计值fcd=10500.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.910 计算强度时: 强度验算满足:计算值=1202.117<=19858.887(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=1202.117<=18071.893(kN)(八)整体稳定验算最不利滑动面:圆心:(3.81000,1.50000)半径=2.53127(m)安全系数=3.496总的下滑力 =17.809(kN)总的抗滑力 =62.256(kN)土体部分下滑力 =17.809(kN)土体部分抗滑力 =62.256(kN)筋带的抗滑力 =0.000(kN)整体稳定验算满足:最小安全系数=3.496>=1.250=================================================各组合最不利结果=================================================(一)滑移验算因基础为台阶式基础，一般用于岩石地基，不验算滑移稳定性(二)倾覆验算安全系数最不利为：组合1(组合1)抗倾覆力矩=4809.962(kN-M),倾覆力矩=2381.4