6米重力式挡土墙验算.docx

6米重力式挡土墙验算.docx

《6米重力式挡土墙验算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6米重力式挡土墙验算.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

6米重力式挡土墙验算

重力式挡土墙验算[执行标准：

公路]

计算项目：

仰斜式挡土墙6米

计算时间：

2008-02-1314:

59:

50星期三

------------------------------------------------------------------------

原始条件:

墙身尺寸:

墙身高:

6.600（m）

墙顶宽:

1.150（m）

面坡倾斜坡度:

1:

0.250

背坡倾斜坡度:

1:

-0.250

采用1个扩展墙址台阶:

墙趾台阶b1:

0.300（m）

墙趾台阶h1:

0.600（m）

墙趾台阶与墙面坡坡度相同

墙底倾斜坡率:

0.200:

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

砌体种类:

片石砌体

砂浆标号:

7.5

石料强度（MPa）:

30

挡土墙类型:

一般挡土墙

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:

18.000（kN/m3）

墙背与墙后填土摩擦角:

17.500（度）

地基土容重:

18.000（kN/m3）

修正后地基土容许承载力:

250.000（kPa）

地基土容许承载力提高系数:

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:

0.300

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

112.0000.0001

第1个:

定位距离0.000（m）公路-II级

坡面起始距离:

0.000（m）

地面横坡角度:

20.000（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:

1.000

1.挡土墙结构重力分项系数=1.200√

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6.876（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=36.096（度）

公路-II级

路基面总宽=12.000（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4列

布置宽度=3.294（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）

010.5000.30015.00015.000

022.3000.30015.00015.000

030.5000.60060.00060.000

042.3000.60060.00060.000

050.5000.60060.00060.000

062.3000.60060.00060.000

070.5000.60070.00070.000

082.3000.60070.00070.000

090.5000.60070.00070.000

102.3000.60070.00070.000

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）

013.6000.30015.0000.000

025.4000.30015.0000.000

033.6000.60060.0000.000

045.4000.60060.0000.000

053.6000.60060.0000.000

065.4000.60060.0000.000

073.6000.60070.0000.000

085.4000.60070.0000.000

093.6000.60070.0000.000

105.4000.60070.0000.000

布置宽度B0=3.294（m）分布长度L0=16.970（m）荷载值SG=550.000（kN）

换算土柱高度h0=0.547（m）

按实际墙背计算得到:

第1破裂角：

36.096（度）

Ea=79.419Ex=79.274Ey=4.798（kN）作用点高度Zy=2.449（m）

墙身截面积=7.970（m2）重量=183.315kN

（一）滑动稳定性验算

基底摩擦系数=0.300

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=11.310（度）

Wn=179.756（kN）En=20.252（kN）Wt=35.951（kN）Et=76.794（kN）

滑移力=40.843（kN）抗滑力=60.002（kN）

滑移验算满足:

Kc=1.469>1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程满足:

方程值=14.281（kN）>0.0

地基土摩擦系数=0.550

地基土层水平向:

滑移力=79.274（kN）抗滑力=105.351（kN）

地基土层水平向:

滑移验算满足:

Kc2=1.329>1.300

（二）倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.648（m）

相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.993（m）

相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.173（m）

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=172.268（kN-m）抗倾覆力矩=311.611（kN-m）

倾覆验算满足:

K0=1.809>1.500

倾覆稳定方程验算：

倾覆稳定方程满足:

方程值=46.392（kN-m）>0.0

（三）地基应力及偏心距验算

基础为天然地基，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=200.008（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=139.342（kN-m）

基础底面宽度B=1.408（m）偏心距e=0.007（m）

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.697（m）

基底压应力:

趾部=146.538踵部=137.503（kPa）

最大应力与最小应力之比=146.538/137.503=1.066

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.007<=0.167*1.408=0.235（m）

墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=146.538<=250.000（kPa）

墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=137.503<=250.000（kPa）

地基平均承载力验算满足:

压应力=142.021<=250.000（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=7.770（m2）重量=178.710kN

相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.666（m）

相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.993（m）

相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.173（m）

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力=183.508（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=134.996（kN-m）

相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.736（m）

截面宽度B=1.450（m）偏心距e1=-0.011（m）

截面上偏心距验算满足:

e1=-0.011<=0.250*1.450=0.362（m）

截面上压应力:

面坡=120.985背坡=132.130（kPa）

压应力验算满足:

计算值=132.130<=1000.000（kPa）

切向应力检算:

剪应力验算满足:

计算值=4.049<=90.000（kPa）

[极限状态法]:

重要性系数γ0=1.000

验算截面上的轴向力组合设计值Nd=220.210（kN）

轴心力偏心影响系数αk=0.999

挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.450（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=0.900

计算强度时:

强度验算满足:

计算值=220.210<=1003.680（kN）

计算稳定时:

稳定验算满足:

计算值=220.210<=903.223（kN）

（六）台顶截面强度验算

[土压力计算]计算高度为6.000（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=36.096（度）

公路-II级

路基面总宽=12.000（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4列

布置宽度=2.875（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）

010.5000.30015.00015.000

022.3000.30015.00015.000

030.5000.60060.00060.000

042.3000.60060.00060.000

050.5000.60060.00060.000

062.3000.60060.00060.000

070.5000.60070.00070.000

082.3000.60070.00070.000

090.5000.60070.00070.000

102.3000.60070.00070.000

布置宽度B0=2.875（m）分布长度L0=16.464（m）荷载值SG=550.000（kN）

换算土柱高度h0=0.646（m）

按实际墙背计算得到:

第1破裂角：

36.096（度）

Ea=63.403Ex=63.287Ey=3.831（kN）作用点高度Zy=2.177（m）

墙身截面积=6.900（m2）重量=158.700kN

[强度验算]

验算截面以上，墙身截面积=6.900（m2）重量=158.700kN

相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.325（m）

相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.694（m）

相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.177（m）

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力=162.531（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=78.986（kN-m）

相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.486（m）

截面宽度B=1.150（m）偏心距e1=0.089（m）

截面上偏心距验算满足:

e1=0.089<=0.250*1.150=0.287（m）

截面上压应力:

面坡=206.977背坡=75.685（kPa）

压应力验算满足:

计算值=206.977<=1000.000（kPa）

切向应力检算:

剪应力验算满足:

计算值=-1.500<=90.000（kPa）

[极限状态法]:

重要性系数γ0=1.000

验算截面上的轴向力组合设计值Nd=195.037（kN）

轴心力偏心影响系数αk=0.933

挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.150（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=0.855

计算强度时:

强度验算满足:

计算值=195.037<=743.096（kN）

计算稳定时:

稳定验算满足:

计算值=195.037<=635.104（kN）

=====================================================================

第2种情况:

组合2

=============================================

组合系数:

1.000

1.挡土墙结构重力分项系数=1.200√

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6.876（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=36.096（度）

公路-II级

路基面总宽=12.000（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4列

布置宽度=3.294（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）

010.5000.30015.00015.000

022.3000.30015.00015.000

030.5000.60060.00060.000

042.3000.60060.00060.000

050.5000.60060.00060.000

062.3000.60060.00060.000

070.5000.60070.00070.000

082.3000.60070.00070.000

090.5000.60070.00070.000

102.3000.60070.00070.000

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）

013.6000.30015.0000.000

025.4000.30015.0000.000

033.6000.60060.0000.000

045.4000.60060.0000.000

053.6000.60060.0000.000

065.4000.60060.0000.000

073.6000.60070.0000.000

085.4000.60070.0000.000

093.6000.60070.0000.000

105.4000.60070.0000.000

布置宽度B0=3.294（m）分布长度L0=16.970（m）荷载值SG=550.000（kN）

换算土柱高度h0=0.547（m）

按实际墙背计算得到:

第1破裂角：

36.096（度）

Ea=79.419Ex=79.274Ey=4.798（kN）作用点高度Zy=2.449（m）

墙身截面积=7.970（m2）重量=183.315kN

（一）滑动稳定性验算

基底摩擦系数=0.300

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=11.310（度）

Wn=179.756（kN）En=20.252（kN）Wt=35.951（kN）Et=76.794（kN）

滑移力=40.843（kN）抗滑力=60.002（kN）

滑移验算满足:

Kc=1.469>1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程满足:

方程值=14.281（kN）>0.0

地基土摩擦系数=0.550

地基土层水平向:

滑移力=79.274（kN）抗滑力=105.351（kN）

地基土层水平向:

滑移验算满足:

Kc2=1.329>1.300

（二）倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.648（m）

相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.993（m）

相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.173（m）

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=172.268（kN-m）抗倾覆力矩=311.611（kN-m）

倾覆验算满足:

K0=1.809>1.500

倾覆稳定方程验算：

倾覆稳定方程满足:

方程值=46.392（kN-m）>0.0

（三）地基应力及偏心距验算

基础为天然地基，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=200.008（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=139.342（kN-m）

基础底面宽度B=1.408（m）偏心距e=0.007（m）

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.697（m）

基底压应力:

趾部=146.538踵部=137.503（kPa）

最大应力与最小应力之比=146.538/137.503=1.066

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.007<=0.167*1.408=0.235（m）

墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=146.538<=250.000（kPa）

墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=137.503<=250.000（kPa）

地基平均承载力验算满足:

压应力=142.021<=250.000（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=7.770（m2）重量=178.710kN

相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.666（m）

相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.993（m）

相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.173（m）

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力=183.508（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=134.996（kN-m）

相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.736（m）

截面宽度B=1.450（m）偏心距e1=-0.011（m）

截面上偏心距验算满足:

e1=-0.011<=0.250*1.450=0.362（m）

截面上压应力:

面坡=120.985背坡=132.130（kPa）

压应力验算满足:

计算值=132.130<=1000.000（kPa）

切向应力检算:

剪应力验算满足:

计算值=4.049<=90.000（kPa）

[极限状态法]:

重要性系数γ0=1.000

验算截面上的轴向力组合设计值Nd=220.210（kN）

轴心力偏心影响系数αk=0.999

挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.450（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=0.900

计算强度时:

强度验算满足:

计算值=220.210<=1003.680（kN）

计算稳定时:

稳定验算满足:

计算值=220.210<=903.223（kN）

（六）台顶截面强度验算

[土压力计算]计算高度为6.000（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=36.096（度）

公路-II级

路基面总宽=12.000（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4列

布置宽度=2.875（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）

010.5000.30015.00015.000

022.3000.30015.00015.000

030.5000.60060.00060.000

042.3000.60060.00060.000

050.5000.60060.00060.000

062.3000.60060.00060.000

070.5000.60070.00070.000

082.3000.60070.00070.000

090.5000.60070.00070.000

102.3000.60070.00070.000

布置宽度B0=2.875（m）分布长度L0=16.464（m）荷载值SG=550.000（kN）

换算土柱高度h0=0.646（m）

按实际墙背计算得到:

第1破裂角：

36.096（度）

Ea=63.403Ex=63.287Ey=3.831（kN）作用点高度Zy=2.177（m）

墙身截面积=6.900（m2）重量=158.70