整理重力式挡土墙验算.docx
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整理重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
重力式挡土墙1
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
4.000（m）墙顶宽:
0.600（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.200背坡倾斜坡度:
1:
0.000
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）
墙趾台阶面坡坡度为:
1:
0.000墙底倾斜坡率:
0.000:
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:
0.500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
系数醩:
0.0020
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）修正后地基承载力特征值:
500.000（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:
0.500
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
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
12.0001.5000
25.0000.0000
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
0.000（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:
15.000（m）
土压力起算点:
从结构底面起算
基础类型:
钢筋混凝土底板基础
悬挑长度:
0.800（m）根部高度:
0.500（m）
端头高度:
0.300（m）榫头宽度:
0.000（m）
榫头高度:
0.000（m）基础容重:
23.000（kN/m3）
钢筋容许拉应力:
150.000（MPa）混凝土容许主拉应力:
0.530（MPa）
混凝土容许剪应力:
0.800（MPa）钢筋合力点到基底距离:
50（mm）
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=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=33.192（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.192（度）
Ea=59.420（kN）Ex=56.670（kN）Ey=17.868（kN）作用点高度Zy=1.450（m）
墙身截面积=4.396（m2）重量=101.108（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
滑移力=56.670（kN）抗滑力=73.288（kN）
滑移验算不满足:
Kc=1.293<=1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=23.053（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.148（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.760（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.450（m）
基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
基础重心距离基础趾点的水平距离=1.348（m）
倾覆力矩=110.483（kN-m）抗倾覆力矩=279.912（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.534>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=122.595（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础类型为钢筋砼底板，验算底板下偏心距及压应力
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
作用于基础底的总竖向力=146.576（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=169.429（kN-m）
基础底面宽度B=2.560（m）偏心距e=0.124（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.156（m）
基底压应力:
趾部=73.908踵部=40.605（kPa）
最大应力与最小应力之比=73.908/40.605=1.820
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.124<=0.167*2.560=0.427（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=73.908<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=40.605<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=57.256<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
基础底面宽度B=2.560（m）偏心距e=0.124（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.156（m）
基础底压应力:
趾部=73.908踵部=40.605（kPa）
剪应力验算满足:
Q=54.963（kN）<=h*[t]=400.000（kN）
主拉应力验算满足:
Q=54.963（kN）<=207.495（kN）
底板与墙体衔接处弯矩:
M=22.540（kN-m）
钢筋面积:
As=1000000×22.540/（0.87×（0.500-0.050）×150000.000）
=383.83（mm2/m）
（五）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=4.396（m2）重量=101.108（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.148（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.760（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.450（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=118.976（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=65.391（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.550（m）
截面宽度B=1.760（m）偏心距e1=0.330（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.330<=0.250*1.760=0.440（m）
截面上压应力:
面坡=143.739背坡=-8.539（kPa）
压应力验算满足:
计算值=143.739<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=8.539<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=5.159<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数XXX0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=118.976（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.703
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.760（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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.979
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=118.976<=856.422（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=118.976<=838.010（kN）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为2.800（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=34.902（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
34.902（度）
Ea=32.351（kN）Ex=30.853（kN）Ey=9.728（kN）作用点高度Zy=1.006（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=2.464（m2）重量=56.672（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.705（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.160（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.006（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=66.400（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=20.217（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.304（m）
截面宽度B=1.160（m）偏心距e1=0.276（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.276<=0.250*1.160=0.290（m）
截面上压应力:
面坡=138.818背坡=-24.335（kPa）
压应力验算满足:
计算值=138.818<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=24.335<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=3.701<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数XXX0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=66.400（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.595
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.160（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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.968
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=66.400<=477.864（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=66.400<=462.341（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=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=33.192（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.192（度）
Ea=59.420（kN）Ex=56.670（kN）Ey=17.868（kN）作用点高度Zy=1.450（m）
墙身截面积=4.396（m2）重量=101.108（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
滑移力=56.670（kN）抗滑力=73.288（kN）
滑移验算不满足:
Kc=1.293<=1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=23.053（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.148（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.760（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.450（m）
基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
基础重心距离基础趾点的水平距离=1.348（m）
倾覆力矩=110.483（kN-m）抗倾覆力矩=279.912（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.534>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=122.595（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础类型为钢筋砼底板，验算底板下偏心距及压应力
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
作用于基础底的总竖向力=146.576（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=169.429（kN-m）
基础底面宽度B=2.560（m）偏心距e=0.124（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.156（m）
基底压应力:
趾部=73.908踵部=40.605（kPa）
最大应力与最小应力之比=73.908/40.605=1.820
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.124<=0.167*2.560=0.427（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=73.908<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=40.605<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=57.256<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
基础底面宽度B=2.560（m）偏心距e=0.124（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.156（m）
基础底压应力:
趾部=73.908踵部=40.605（kPa）
剪应力验算满足:
Q=54.963（kN）<=h*[t]=400.000（kN）
主拉应力验算满足:
Q=54.963（kN）<=207.495（kN）
底板与墙体衔接处弯矩:
M=22.540（kN-m）
钢筋面积:
As=1000000×22.540/（0.87×（0.500-0.050）×150000.000）
=383.83（mm2/m）
（五）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=4.396（m2）重量=101.108（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.148（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.760（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.450（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=118.976（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=65.391（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.550（m）
截面宽度B=1.760（m）偏心距e1=0.330（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.330<=0.250*1.760=0.440（m）
截面上压应力:
面坡=143.739背坡=-8.539（kPa）
压应力验算满足:
计算值=143.739<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=8.539<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=5.159<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数XXX0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=118.976（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.703
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.760（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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.979
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=118.976<=856.422（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=118.976<=838.010（kN）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为2.800（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=34.902（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
34.902（度）
Ea=32.351（kN）Ex=30.853（kN）Ey=9.728（kN）作用点高度Zy=1.006（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=2.464（m2）重量=56.672（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.705（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.160（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.006（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=66.400（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=20.217（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.304（m）
截面宽度B=1.160（m）偏心距e1=0.276（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.276<=0.250*1.160=0.290（m）
截面上压应力:
面坡=138.818背坡=-24.335（kPa）
压应力验算满足:
计算值=138.818<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=24.335<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=3.701<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数XXX0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=66.400（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.595
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.160（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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.968
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=66.400<=477.864（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=66.400<=462.341（kN）
=====================================================================
第3种情况:
组合3
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=33.192（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.192（度）
Ea=59.420（kN）Ex=56.670（kN）Ey=17.868（kN）作用点高度Zy=1.450（m）
墙身截面积=4.396（m2）重量=101.108（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
滑移力=56.670（kN）抗滑力=73.288（kN）
滑移验算不满足:
Kc=1.293<=1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=23.053（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.148（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.760（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.450（m）
基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
基础重心距离基础趾点的水平距离=1.348（m）
倾覆力矩=110.483（kN-m）抗倾覆力矩=279.912（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.534>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=122.595（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础类型为钢筋砼底板，验算底板下偏心距及压应力
基础截面积=1.200（m2）基础重量Wj=27.600kN
作用于基础底的总竖向力=146.576（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=169.429（kN-m）
基础底面宽度B=2.560（m）偏心距e=0.124（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.156（m）
基底压应力:
趾部=73.908踵部=40.605（kPa）
最大应力与最小应力之比=73.908/40.605=1.820
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.124<=0.1
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