挡土墙稳定性计算学习资料.docx
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挡土墙稳定性计算学习资料
挡土墙稳定性计算
2、农田护墙(挡土墙)稳定性计算书
(1):
墙身尺寸:
墙身高:
1.500(m)
墙顶宽:
0.500(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.250
背坡倾斜坡度:
1:
0.200
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.300(m)
墙趾台阶h1:
0.400(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率:
0.200:
1
(2):
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:
0.500
墙身砌体容许压应力:
2100.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力:
110.000(kPa)
墙身砌体容许拉应力:
150.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力:
280.000(kPa)
(3):
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:
19.000(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:
500.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
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:
0.500
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000(度)
土压力计算方法:
库仑
(4):
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
13.0002.0000
25.0000.0000
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)
(5):
稳定性计算书:
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为1.807(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
38.300(度)
Ea=21.071Ex=18.463Ey=10.154(kN)作用点高度Zy=0.615(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=10.021(度)第1破裂角=39.550(度)
Ea=23.256Ex=16.438Ey=16.450(kN)作用点高度Zy=0.632(m)
墙身截面积=1.603(m2)重量=36.866kN
墙背与第二破裂面之间土楔重=0.733(kN)重心坐标(0.633,-0.594)(相对于墙面坡上角点)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
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=36.869(kN)En=19.355(kN)Wt=7.374(kN)Et=12.893(kN)
滑移力=5.519(kN)抗滑力=28.112(kN)
滑移验算满足:
Kc=5.093>1.300
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=16.438(kN)抗滑力=29.149(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.773>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=0.865(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.425(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=0.325(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=5.334(kN-m)抗倾覆力矩=56.294(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=10.553>1.500
(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=56.224(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=50.960(kN-m)
基础底面宽度B=1.567(m)偏心距e=-0.123(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.906(m)
基底压应力:
趾部=18.992踵部=52.774(kPa)
最大应力与最小应力之比=52.774/18.992=2.779
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.123<=0.250*1.567=0.392(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=18.992<=600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=52.774<=650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=35.883<=500.000(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=1.376(m2)重量=31.654kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=0.842(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.410(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=0.325(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=48.837(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=44.716(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.916(m)
截面宽度B=1.475(m)偏心距e1=-0.178(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.178<=0.300*1.475=0.443(m)
截面上压应力:
面坡=9.120背坡=57.100(kPa)
压应力验算满足:
计算值=57.100<=2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-2.099<=110.000(kPa)
(六)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为1.100(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
43.000(度)
Ea=8.426Ex=7.383Ey=4.060(kN)作用点高度Zy=0.368(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=7.885(度)第1破裂角=43.640(度)
Ea=9.240Ex=6.770Ey=6.288(kN)作用点高度Zy=0.385(m)
墙身截面积=0.822(m2)重量=18.912kN
墙背与第二破裂面之间土楔重=0.733(kN)重心坐标(0.594,-0.353)(相对于墙面坡上角点)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=0.822(m2)重量=18.912kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=0.510(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=0.918(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=0.385(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=25.933(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=13.593(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.524(m)
截面宽度B=0.995(m)偏心距e1=-0.027(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.027<=0.300*0.995=0.299(m)
截面上压应力:
面坡=21.873背坡=30.254(kPa)
压应力验算满足:
计算值=30.254<=2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.621<=110.000(kPa)
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一)滑移验算
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗滑力=28.112(kN),滑移力=5.519(kN)。
滑移验算满足:
Kc=5.093>1.300
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗滑力=28.112(kN),滑移力=5.519(kN)。
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.773>1.300
(二)倾覆验算
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗倾覆力矩=56.294(kN-M),倾覆力矩=5.334(kN-m)。
倾覆验算满足:
K0=10.553>1.500
(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(一般情况)
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.123<=0.250*1.567=0.392(m)
墙趾处地基承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=18.992<=600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=52.774<=650.000(kPa)
地基平均承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
地基平均承载力验算满足:
压应力=35.883<=500.000(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(一般情况)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.178<=0.300*1.475=0.443(m)
压应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
压应力验算满足:
计算值=57.100<=2100.000(kPa)
拉应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=150.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
剪应力验算满足:
计算值=-2.099<=110.000(kPa)
(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(一般情况)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.027<=0.300*0.995=0.299(m)
压应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
压应力验算满足:
计算值=30.254<=2100.000(kPa)
拉应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=150.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
剪应力验算满足:
计算值=-3.621<=110.000(kPa)
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