纵二路三期道路工程结构工程计算书

PAGEPAGE10万州经开区五桥园纵二路三期道路工程结构工程计算书二零一七年八月工程名称：万州经开区五桥园纵二路三期道路工程项目编号：设计阶段：结构工程施工图计算内容：边坡稳定性计算挡墙内力及稳定性验算计算：校核：审查：二零一七年八月PAGE31.工程概况受业主委托我院承担了万州经开区五桥园纵二路三期道路工程的设计工作，本道路起点接在建纵二路二期，南北走向，整体布置于白岩寨山体东侧坡脚，终点接天星大道。道路全长411.327米，城市次干路，双向四车道，规划对全线进行了展宽，道路红线宽31米，本次设计除路口车道展宽作行车道或公交车道用外，其余展宽部分应业主要求作停车带使用。道路设计车速30km/h,全线共3个平交口。二、设计参数及依据。2.1采用的技术规范、标准（1）《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)；（2）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015；（3）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）（4）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）；（5）重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）。等相关现行的行业标准2.2采用的技术标准（1）边坡工程使用年限：2年（临时边坡）。（2）设计安全等级：一级。（3）设计工况：最不利的工况即暴雨工况。（4）安全系数：临时边坡1.25。（5）结构重要性系数：1.1。（6）根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）及1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306—2010)，在50年超越概率为10%时，地震动峰值加速度小于0.05g，该场地的抗震设防烈度为6度，设计分组为一组。拟建工程为道路，根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008划分该工程为标准设防，即丙类。2.3支挡工程设计依据（1）《万州经开区五桥园纵二路三期道路工程工程地质勘察报告》（2）《万州经开区五桥园纵二路三期道路工程高边坡评估报告》2.4支挡结构设计原则1.设计安全可行、经济合理、技术先进、环保美观；2.确保工程施工及运营过程中边坡的稳定，保证安全；3.路堑边坡设计应本着早治理，采取主动防护，重视防排水措施的原则，在保证边坡稳定安全的前提下，尽量节约投资；4.高边坡设计采用工程防护与绿化防护相结合的综合防护手段，减少挡墙，达到安全、生态、美观的防护目的；5.动态设计，信息化施工，必要时调整设计。2.5岩土参数一览表岩土名称指标20.0*19.724.0*24.5*23.5*24*20.5*20*24.5*25*24*24.5*岩土体天然抗剪强度C(Kpa)0*21.67//φ(°)30*14.30//岩土体饱和抗剪强度C(Kpa)0*15.45//φ(°)25*10.03//////////负摩阻力系数0.2*0.3*///////62.01/12.9地基承载力特征值（kPa）/160*660*20463300*4257基底摩擦系数0.35*（压实填土）0.25*0.45*0.70*0.35*0.50*土体压缩模量(MPa)边坡临时及永久坡率允许值：(H＞8m应采取分阶放坡+马道）1:1.51:1.51:11:0.51:0.51:0.5备注：(1)“*”号为地区经验值；(2）以填方为持力层时，承载力特征值应以压实或强夯后的实测值为准，压实系数应满足设计要求。(3）中等风化基岩地基极限承载力标准值可由岩石抗压强度标准值乘以地基条件系数确定，根据《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）14.3.2条地基条件系数泥岩取1.3，砂岩取1.1；根据《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2016式4.2.6确定分项系数，岩体较完整，取0.33的折减系数，地基极限承载力标准值乘以分项系数，为地基承载力特征值。（4）结构面（裂隙面）抗剪强度参数标准值：根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013表4.3.1，因岩体裂隙1、2结合程度差，为硬性结构面，故岩体裂隙结构面抗剪强度标准值取值如下：粘聚力c=60kPa，内摩擦角=20°；因岩层层面总体较平直，局部泥质充填，结合差，属硬性结构面，故岩体层面抗剪强度标准值取值如下：粘聚力c=50kPa，内摩擦角=18°。三、工程地质条件3.1地形地貌工程场地地貌总体属构造剥蚀地貌，拟建场地地势相对较为平缓，地形坡角约0～17°，局部达到41°。地面高程403.47～440.89m，相对高差约37.42m。本项目位于万州经开区白岩寨旁，交通条件较为便利。3.2气象、水文工程所在地区气候的主要特征：气候温和、雨量充沛、冬暖春早、夏热秋凉、初夏多雨、夏多伏旱、秋多绵雨、冬多云雾。湿度大、日照少、霜雪少、风力小。1）日照常年平均日照时数为1131.6小时，最多年为1495.7小时，最少年为883.6小时。年日照百分率为25%，是全国日照最小的地区之一。2）降水年平均降水量为1091.1mm，最多年为1508.0mm，最少年为740.7mm。分布特点：集中在夏季，春秋接近，冬季最小。日降水量最大为206.1mm，1小时最大降水量为77.5mm。其中西部日降雨量达248.0mm，一年最多降水雨次数（>=50mm），为7次，最多大暴雨（>=100mm）为2次，特大暴雨（>=200mm）为1次，汛期最多降雨量为1330.7mm，最少为503.2mm。3）风年最多风向为NNW（西北偏北风），出现频率为13%，次多风向NW（西北风），出现频率为11%。年平均风速1.4米/秒，历年瞬间极大风速33.0米/秒。C（静风）出现频率22%。4）水文区域内有水库一座，水较深，为当地水产养殖基地；有鱼塘两个，水较浅，为农田改造而成。区域内无冲沟，无河流。3.3地质构造据区域地质资料查证，拟建线路位于龙王洞背斜北翼，处于单斜构造，无断层分布。在拟建线路附近基岩裸露地带测得岩层产状：340°∠5°，层面平直，结合程度一般～好，多呈闭合状，属于硬性结构面。同时测得裂隙2组：①90°∠60°，结合程度差，裂面平直，裂隙宽1～6mm，粘性土充填，延伸长2～4m，裂隙间距1.4～3.1m，属于硬性结构面；②170°∠60～69°，优势结构面170°∠65°，结合程度一般，裂面粗糙，局部粘性土充填，延伸长1～4m，裂隙间距1.2～2.4m，属于硬性结构面。据钻探揭露基岩证实，岩芯较完整，裂隙不发育，推测岩体亦较完整，整体上属块状结构岩体，区内地质构造简单。3.4地层岩性据地面调查及钻探揭露，场地上覆土层有第四系全新统填土（Q4ml），第四系全新统粉质粘土（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩及泥岩。现由上至下分述：3.4.1第四系全新统（Q4）素填土(Q4ml)：杂色，主要由砂泥岩碎、块石及少量粘性土组成，块石粒径一般为2-30cm，最大可达55cm，块石含量约30-40％，稍密，稍湿，均匀性差，为附近居民栽种农作物回填而成，回填年限约为5年。经本次钻探揭露，该层厚度0.2m～5.6m，广泛分布于整个勘察场地。最大厚度为5.6m（ZK10），为早期建设修路填筑而成。3.4.2第四系全新统（Q4）粉质粘土（Q4el+dl）：褐色、黄褐色，表层含植物根系，局部夹少量砂泥岩碎石，呈可塑状，切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。经本次钻探揭露，该层厚度0.8m～2.9m，最大厚度为2.9m（ZK12）,位于第四系人工填土层之下。3.4.3侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩（J2s-Ss）：褐灰色、灰白色，主要由长石、石英、云母及少量暗色矿物组成，细-中粒结构，中厚层状构造，钙质胶结。该岩性层主要分布整个场地，为场地的主要岩性。3.4.4侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩（J2s-Ms）:紫红色、紫褐色，由粘土矿物组成，泥质结构，中厚层状构造。局部砂质含量重，偶夹灰绿色团斑、砂质条带。3.5基面顶面及基岩风化带特征拟建工程场地内，基岩埋深0～5.6m，基岩面与原始地形起伏基本一致，坡角一般0～17°，局部达到41°。据钻探揭露的实际情况，将基岩划分为强风化带及中风化带。强风化带：岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状、饼状，质软，碎块手折可断，其岩体破碎。其厚度变化较大，本次钻探揭露强风化厚度一般为0.2～2.6m。中风化带：岩芯较完整，主要呈柱状，短柱状，少量碎块状，岩芯节长一般50～300mm。3.6水文地质条件场地地下水主要以第四系松散介质孔隙水和基岩风化裂隙水的形式赋存，主要接受大气降雨的补给，雨水山丘、斜坡汇集成径流，向场地低洼处排泄。根据地下水的赋存条件、水理性质及水力特征，场区地下水可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。（1）松散岩类孔隙水该类型地下水由大气降雨补给为主，储存在第四系松散土层中，含水能力受地形地貌以及覆盖层范围、厚度、物质成分以及透水性能制约，水量大小受季节、气候影响大。场地内第四系土层主要由填土组成，填土主要为碎块石及少量粘性土组成，其间充填有粉质粘土，填土结构松散，透水性好，具有存储条件，土层整体上厚度较大，且地表排水条件较好，因此场区内第四系孔隙水贫乏。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于岩石风化裂隙、构造裂隙中以及层间裂隙中。场区内下伏基岩为砂岩和泥岩，其中砂岩有少量裂隙发育，是透水层。泥岩为相对的隔水层，而砂岩构造裂隙较发育，具有一定的储水条件，由于补给量小、补给能力差，水径流、排泄条件好，因此场区内基岩裂隙水贫乏。场地地下水主要受大气降水补给，沿土层孔隙进行径流，向场地地势低洼处进行排泄。经钻孔地下水位观测，勘察期间未见地下水位，地下水贫乏。3.7水土腐蚀性依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）按Ⅲ类环境水判定：地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。场地水文地质条件简单。根据场地环境条件，场地内的填土主要由砂土及粉质粘土组成，填土未遭受污染，邻近场地也无工业废气、废渣和污染水等，据当地经验判定场地土体对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。综上所述，场地内水、土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。3.8不良地质作用根据区域地质资料及调查可知，本次勘察范围及周边岩层分布连续，不存在断层、构造破碎带，未见滑坡、崩塌、断层、泥石流、地下洞室不良地质现象；未见埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。边坡设计方案4.1坡率法放坡部分本工程有3段边坡高度超过15m的岩质高挖方边坡。第一段为道路左侧K0+240~K0+325，长约85m，最大高度约为23m；第二段为道路右侧K0+000~K0+030，长约30m，最大高度约为21m；第三段为道路右侧K0+240~K0+350，长约110m，最大高度约为26m。其余部分的边坡高度均小于15m。由于两年内道路两侧会结合周边的白岩寨公园进行场平，故本工程所有边坡均为临时边坡，均采用坡率法放坡+坡面防护处理。边坡高度超过8m时，采用分级放坡处理，每级最大高度不超过8m，两级之间设置一道2m宽的马道，中风化岩质边坡坡面采用SNS主动柔性防护网防护，坡率为1:0.75，土层和强风化岩层坡面采用植草防护，坡率为1:1.5。其余一般高度的挖方边坡处理方式和高边坡一致。4.2挡墙部分道路左侧K0+080~K0+110由于靠近现状回龙水库，故设置C25砼直立式路堑挡墙进行支挡。对应的地质剖面为3-3剖面，挡墙持力层为强风化或者中风化岩层，埋置深度不得小于0.7m。挡墙计算5.13m高挡墙：原始条件:墙身尺寸:墙身高:3.000(m)墙顶宽:1.350(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.400(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:0.550墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数:2.310系数αs: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:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:22.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:300.000(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:0.450地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数116.0002.0001第1个:距离0.000(m),宽度16.125(m),高度0.150(m)2004路基规范挡土墙人群荷载坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:20.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)=====================================================================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=0.900√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.200√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.200√4.填土侧压力分项系数=1.200√5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.200√=============================================[土压力计算]计算高度为3.175(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.140(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.140(度)Ea=36.358(kN)Ex=35.119(kN)Ey=9.410(kN)作用点高度Zy=1.100(m)墙身截面积=4.403(m2)重量=101.272(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450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=100.769(kN)En=12.858(kN)Wt=10.077(kN)Et=34.008(kN)滑移力=23.931(kN)抗滑力=51.132(kN)滑移验算满足:Kc=2.137>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=27.234(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=35.119(kN)抗滑力=62.728(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.786>1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.038(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.750(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.925(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=32.496(kN-m)抗倾覆力矩=121.633(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.743>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=64.898(kN-m)>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水平投影宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=110.682(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=89.137(kN-m)基础底面宽度B=1.750(m)偏心距e=0.070(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.805(m)基底压应力:趾部=78.352踵部=48.141(kPa)最大应力与最小应力之比=78.352/48.141=1.628作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.070<=0.167*1.750=0.292(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=78.352<=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=48.141<=390.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=63.247<=300.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=4.250(m2)重量=97.750(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.034(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.750(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.925(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=107.160(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=85.028(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.793(m)截面宽度B=1.750(m)偏心距e1=0.082(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.082<=0.250*1.750=0.438(m)截面上压应力:面坡=78.352背坡=44.116(kPa)压应力验算满足:计算值=78.352<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-4.426<=110.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数γ0=1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=99.267(kN) 轴心力偏心影响系数αk=0.916 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.750(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数γf=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk=0.997 计算强度时: 强度验算满足:计算值=109.194<=1110.839(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=109.194<=1107.471(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为2.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.112(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.112(度)Ea=23.071(kN)Ex=22.285(kN)Ey=5.971(kN)作用点高度Zy=0.874(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=3.375(m2)重量=77.625(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.675(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.350(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.874(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=83.596(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=40.971(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.490(m)截面宽度B=1.350(m)偏心距e1=0.185(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.185<=0.250*1.350=0.338(m)截面上压应力:面坡=112.808背坡=11.038(kPa)压应力验算满足:计算值=112.808<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-8.262<=110.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数γ0=1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=77.028(kN) 轴心力偏心影响系数αk=0.724 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.350(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数γf=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk=0.993 计算强度时: 强度验算满足:计算值=84.731<=676.543(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=84.731<=671.989(kN)=================================================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=51.132(kN),滑移力=23.931(kN)。滑移验算满足:Kc=2.137>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=27.234(kN)>0.0安全系数最不利为：组合1(组合1)抗滑力=62.728(kN),滑移力=35.119(kN)。地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.786>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=121.633(kN-M),倾覆力矩=32.496(kN-m)。倾覆验算满足:K0=3.743>1.500倾覆稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)倾覆稳定方程满足:方程值=64.898(kN-m)>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满足:e=0.070<=0.167*1.750=0.292(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=78.352<=360.000(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=48.141<=390.000(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=63.247<=300.000(kPa)(四)基础验算不做强度计算。(五)墙底截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)截面上偏心距验算满足:e1=0.082<=0.250*1.750=0.438(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=78.352<=2100.000(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=0.000<=280.000(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=-4.426<=110.000(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=109.194<=1110.839(kN)稳定验算最不利为：组合1(组合1)稳定验算满足:计算值=109.194<=1107.471(kN)(六)台顶截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)截面上偏心距验算满足:e1=0.185<=0.250*1.350=0.338(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=112.808<=2100.000(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=0.000<=280.000(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=-8.262<=110.000(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=84.731<=676.543(kN)稳定验算最不利为：组合1(组合1)稳定验算满足:计算值=84.731<=671.989(kN)5.22m高挡墙：原始条件:墙身尺寸:墙身高:2.000(m)墙顶宽:0.900(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.400(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:0.550墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数:2.310系数αs: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:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:22.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:300.000(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:0.450地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数116.0002.0001第1个:距离0.000(m),宽度16.125(m),高度0.150(m)2004路基规范挡土墙人群荷载坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:20.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)=====================================================================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=0.900√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.200√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.200√4.填土侧压力分项系数=1.200√5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.200√=============================================[土压力计算]计算高度为2.130(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.112(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.112(度)Ea=17.061(kN)Ex=16.480(kN)Ey=4.416(kN)作用点高度Zy=0.750(m)墙身截面积=2.084(m2)重量=47.943(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450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=47.706(kN)En=6.034(kN)Wt=4.771(kN)Et=15.959(kN)滑移力=11.188(kN)抗滑力=24.183(kN)滑移验算满足:Kc=2.161>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=13.034(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=16.480(kN)抗滑力=29.820(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.809>1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=0.788(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.300(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.620(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=10.224(kN-m)抗倾覆力矩=43.535(kN-m)倾覆验算满足:K0=4.258>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=24.855(kN-m)>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水平投影宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=52.359(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=33.311(kN-m)基础底面宽度B=1.300(m)偏心距e=0.014(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.636(m)基底压应力:趾部=42.843踵部=37.709(kPa)最大应力与最小应力之比=42.843/37.709=1.136作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.014<=0.167*1.300=0.217(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=42.843<=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=37.709<=390.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=40.276<=300.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=2.000(m2)重量=46.000(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.785(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.300(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.620(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=50.416(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=31.626(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.627(m)截面宽度B=1.300(m)偏心距e1=0.023(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.023<=0.250*1.300=0.325(m)截面上压应力:面坡=42.843背坡=34.719(kPa)压应力验算满足:计算值=42.843<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-2.836<=110.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数γ0=1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=46.699(kN) 轴心力偏心影响系数αk=0.967 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.300(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数γf=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk=1.000 计算强度时: 强度验算满足:计算值=51.369<=870.746(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=51.369<=870.332(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为1.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.112(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.140(度)Ea=8.903(kN)Ex=8.600(kN)Ey=2.304(kN)作用点高度Zy=0.539(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=1.350(m2)重量=31.050(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.450(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=0.900(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.539(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=33.354(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=11.415(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.342(m)截面宽度B=0.900(m)偏心距e1=0.108(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.108<=0.250*0.900=0.225(m)截面上压应力:面坡=63.687背坡=10.434(kPa)压应力验算满足:计算值=63.687<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-5.269<=110.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数γ0=1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=30.710(kN) 轴心力偏心影响系数αk=0.774 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=0.900(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数γf=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk=0.997 计算强度时: 强度验算满足:计算值=33.781<=482.345(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=33.781<=481.031(kN)=================================================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=24.183(kN),滑移力=11.188(kN)。滑移验算满足:Kc=2.161>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=13.034(kN)>0.0安全系数最不利为：组合1(组合1)抗滑力=29.820(kN),滑移力=16.480(kN)。地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.809>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=43.535(kN-M),倾覆力矩=10.224(kN-m)。倾覆验算满足:K0=4.258>1.500倾覆稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)倾覆稳定方程满足:方程值=24.855(kN-m)>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满足:e=0.014<=0.167*1.300=0.217(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=42.843<=360.000(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=37.709<=390.000(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=40.276<=300.000(kPa)(四)基础验算不做强度计算。(五)墙底截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)截面上偏心距验算满足:e1=0.023<=0.250*1.300=0.325(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=42.843<=2100.000(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=0.000<=280.000(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=-2.836<=110.000(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=51.369<=870.746(kN)稳定验算最不利为：组合1(组合1)稳定验算满足:计算值=51.369<=870.332(kN)(六)台顶截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)截面上偏心距验算满足:e1=0.108<=0.250*0.900=0.225(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=63.687<=2100.000(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=0.000<=280.000(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=-5.269<=110.000(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=33.781<=482.345(kN)稳定验算最不利为：组合1(组合1)稳定验算满足:计算值=33.781<=481.031(kN)5.44m高挡墙：原始条件:墙身尺寸:墙身高:4.000(m)墙顶宽:1.600(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.400(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:0.550墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数:2.310系数αs: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:20.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:22.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:300.000(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:0.450地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数116.0002.0001第1个:距离0.000(m),宽度16.125(m),高度0.150(m)2004路基规范挡土墙人群荷载坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:20.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)=====================================================================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=0.900√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.200√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.200√4.填土侧压力分项系数=1.200√5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.200√=============================================[土压力计算]计算高度为4.200(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.126(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.126(度)Ea=62.272(kN)Ex=60.150(kN)Ey=16.117(kN)作用点高度Zy=1.443(m)墙身截面积=6.800(m2)重量=156.400(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.450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=155.624(kN)En=22.022(kN)Wt=15.562(kN)Et=58.248(kN)滑移力=42.686(kN)抗滑力=79.941(kN)滑移验算满足:Kc=1.873>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=36.327(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=60.150(kN)抗滑力=97.304(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.618>1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.175(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.000(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.243(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=74.756(kN-m)抗倾覆力矩=215.928(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.888>1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=95.929(kN-m)>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水平投影宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=172.517(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=141.172(kN-m)基础底面宽度B=2.000(m)偏心距e=0.182(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.818(m)基底压应力:趾部=133.276踵部=39.241(kPa)最大应力与最小应力之比=133.276/39.241=3.396作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.182<=0.167*2.000=0.333(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=133.276<=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=39.241<=390.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=86.259<=300.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=6.600(m2)重量=151.800(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.170(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.000(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.243(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=167.917(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=135.039(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.804(m)截面宽度B=2.000(m)偏心距e1=0.196(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.196<=0.250*2.000=0.500(m)截面上压应力:面坡=133.276背坡=34.641(kPa)压应力验算满足:计算值=133.276<=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-3.508<=110.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数γ0=1.100 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=155.961(kN) 轴心力偏心影响系数αk=0.785 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.000(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数γf=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk=0.991 计算强度时: 强度验算满足:计算值=171.557<=1086.788(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=171.557<=1076.852(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为3.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=35.112(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：35.112(度)Ea=43.825(kN)Ex=42.332(kN)Ey=11.343(kN)作用点高度Zy=1.209(m)[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=5.600(m2)重量=128.800(kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.800(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.600(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.209(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=140.143(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=70.010(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用