挡土墙承载力计算全过程特详细.docx
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挡土墙承载力计算全过程特详细
八、挡土墙承载力验算结果
取墙身从南向北第二段计算。
仰斜式挡土墙,计算简图如图10所示
2屮*
]习帥
图10挡土墙计算简图
斜长11.23m(实测值)
ha=300mm(图中实测值)
h2=800mm,h|=670mm(图中标注)
计算H=11.23—一ha=11.2m
v42+1
H二H-h2h3=12.67m
计算参数:
1.挡土墙采用Mu40毛石砌体(依芯样强度试验推定),砂浆强度为0;
2.砌体重度r=22kN..m3;
3.地面荷载取行人荷载q=2.5kN「m2;
4.基础置于强风化泥质粉砂岩上,地基承载力特征值f^300kN'm2;
5.取填土与挡土墙背间外摩擦角=:
tan】=0.25,-=14.04:
,为负值,即、.->:
-14:
;
已知:
填土内摩擦角=350,基底摩擦系数心0.3。
取填料重度
r=18kN:
m3,粘聚力c=0。
(一)计算主动土压力Ea(以下计算取一米宽挡土墙)将地面荷载换算成土层重,其厚度:
h。
」二空二0.139m
r18
因为--0,、=14°,=35°--14°,c=0,
「sin(「•)sin(-J]2=0.1642
cos(、:
)cos()
(1)挡土墙顶土压力强度:
q。
二rh°ka=180.1390.1642=0.41kN:
m2
换算土压力:
Ea1=Hq01=12.670.41=5.195=5.2kN
Ea1到墙趾b的竖向距离:
1=H-0.67=5.67m
2
(2)填料引起的土压力:
1212
Ea2二c—rH2ka=1.218—12.6720.1642=284.68kN
22
1
Ea2到墙趾b的竖向距离:
2二—H-0.67=3.55m
3
(二)计算挡土墙自重(可将挡土墙分为三部分计算G,G2,G3)
如图11所示。
图11挡土墙自重计算简图
(1)G:
已知:
H=11.2m
G=r0bH=223.2611.2=803.26kN
G到挡土墙趾b点的水平距离:
bhh21二0.32
QQOII
———0.250.16=3.51m
22
G2=rbh2=223.430.816=61.58kN(由于基地坡度与墙身坡度接近,近似取G2断面为矩形)
G2到挡土墙趾b点的水平距离:
e2丄鸟二出也1.1.795m
22225
(3)G3:
h
4=h3-h2=1.5-0.816二0.684m
G3二r扌Bh4=25.81kN(由于基地坡度与墙身坡度接近,近似取G?
断
面为直角三角形)
221
G3到挡土墙趾b点的水平距离:
e3b0=2.173•0.0912=2.26m
3
35
(三)抗滑移验算:
Eat二EaSin(「-「0-'),Ean二EaCOS(「-:
0-、):
G=GG2G3=890.65kN,Eab=Ea1Ea2=289.88kN
由《建筑边坡工程规范》GB50330-2002,第10.2.3条
G=890.65sin11.3°=174.52kN,Gn=890.65cos11.3°=873.38kN
Eat=289.88cos11.30=284.26kN,Ean=289.88sin11.3°=56.8kN
(四)抗倾覆验算:
由《建筑边坡工程规范》GB50330-2002,第10.2.4条
Mb二GeG2e2G3es=803.263.5161.581.7125.812.26二2983.07kNm
Mb二1E:
22=5.25.67284.683.35=983.16kN;m
b=3.031.6,满足要求。
b
(五)基底承载能力验算:
合力N到挡土墙趾b的水平距离c,
如图12所示:
_ZMMb—M;2859.56—983.16“一
c2.15m
ZVZGn873.38
合力N对基底中心偏心距e='-c二0.435m
2
由图可见,a=》-e=1.28m;
图12基底承载力计算
因为e.bl=0.572m,此时,
6
2瓦V2x87338十厶"、卄口
FUax454.89kPa•1.2fa=360kPa,不能满足。
3la311.28
(六)墙身自身强度验算:
取变截面2一2验算,如图13所示:
图13挡土墙墙身强度计算
H=11.2m;同理:
q1=0.41kN.m2,
H
Ea1=0.41H=4.59kN,EaI1到o的竖直距离:
1山^-5.6m
11一
Ea2」;尹2日[=1.2?
rH2ka=222.46kN,到o的竖直距离:
1
i2H=3.73m;
3
墙身自重:
G^G^803.26kN,
G到o'的水平距离:
e广比0.25-3.03m,
122
合力N对o距离
803.263.03-(4.595.6222.463.73)
IA
二1.96m
803.26
bb
ec=0.33m,e0.54m。
26
(1)抗压强度计算:
由《砌体结构设计规范》(50003—2001)表321—7知f=0.21MPa;
由《砌体结构设计规范》5.1.1,-1.5---1.5112=5.15.3,£=0.101,
h3.26h
查表D.0.1—3取「=0.59;N=1.2G=963.91
Nu=fA=0.590.211033.26=403.9:
:
:
N,不能满足。
(2)抗剪强度验算:
由《砌体结构设计规范》5.5.1得剪力:
Q=1.40.7Ea11.35Ea2=4.591.35222.46=304.9kN
由于砂浆强度为0,取f^0
二0=—0=803.26_246.4kNm,—0=0.8(杳表5.5.1):
"=0.12A3.26'f
Vu=(fv】创」0)A=(00.12246.4)3.26=96.39kN:
:
:
Q=304.9kN,不满足要
求。
九、鉴定结论
长沙师范学校艺术馆西侧挡土墙砌筑质量差、密实性和整体性不好、排水不畅、变形不稳定、承载力不满足规范要求,已存在严重安全隐患,应尽快采取措施进行处理。
十、处理建议
(1)请有资质的设计院对该挡土墙进行专门设计;
2)拆除现有挡土墙,按新设计图纸重新施工
正文完,本报告连同附件共19页)
检测鉴定:
报告编写:
报告审核:
报告批准:
中南大学土木工程检测中心
二O一O年六月十八日
附件一挡土墙平立剖面图
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