重力式挡土墙设计计算书教学版Word格式.docx
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填土内摩擦角：
，填土与墙背间的摩擦角；
墙背与竖直平面的夹角
墙背填土容重17.8kN/m3
地基土容重：
17.7kN/m3
挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1挡土墙尺寸
4车辆荷载换算
4.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度
（1）不计车辆荷载作用
假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数、：
；
则：
计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B：
由于路肩宽度d=1.5m>
B=0.29m，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
（2）计算主动土压力及其作用位置
==0.115
最大主动土压力：
=0.5*17.8*42*0.115*0.312=5.11Kn
土压力的水平和垂直分力为：
=5.11*cos（-14.036+21）=5.07
=5.11*sin（-14.036+21）=0.62
作用位置：
4.2计车辆荷载作用时破裂棱体宽度
5抗滑稳定性验算
为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。
在一般情况下：
（1.1）
式中：
──挡土墙自重；
，──墙背主动土压力的水平与垂直分力；
──基底倾斜角（°
）；
──基底摩擦系数，此处根据已知资料，；
──主动土压力分项系数，当组合为Ⅰ、Ⅱ时，=1.4；
当组合为Ⅲ时，=。
因此，该挡土墙抗滑稳定性满足要求。
6抗倾覆稳定性验算
为保证挡土墙抗倾覆稳定性，需验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，
（1.2）
──墙身、基础及其上的土重合力重心到墙趾的水平距离（m）；
──土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离（m）；
──土压力水平分力作用点到墙趾的垂直距离（m）。
7基底应力及合力偏心距验算
为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算；
同时，为了避免挡土墙不均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。
（1）基础底面的压应力
①轴心荷载作用时
（1.3）
──基底平均压应力（kPa）；
──基础底面每延米的面积，即基础宽度，B1.0（）；
──每延米作用于基底的总竖向力设计值（kN）；
（1.4）
其中：
──墙背主动土压力（含附加荷载引起）的垂直分力（kN）；
──墙背主动土压力（含附加荷载引起）的水平分力（kN）；
──低水位浮力（kN）（指常年淹没水位）。
②偏心荷载作用时
作用于基底的合力偏心距e为
（1.5）
──作用于基底形心的弯矩，可按下表采用。
作用于基底的合力偏心距e为：
（1.6）
B=1+0.3=1.3m
则
所以基础底面的压应力满足要求。
（2）基底合力偏心距
基底合力偏心距应满足表的要求
表1.1各地基条件下的合力偏心距
地基条件
合力偏心距
非岩石地基
e0≤B/6
软土、松砂、一般黏土
较差的岩石地基
e0≤B/5
紧密细砂、黏土
坚密的岩石地基
e0≤B/4
中密砂、砾石、中砂
由以上计算可知，基底合力偏心距满足要求。
（3）地基承载力抗力值
①当轴向荷载作用时
（1.7）
──基底平均压应力；
──地基承载力抗力值（kpa）。
②当偏心荷载作用时
（1.8）
所以满足地基承载力要求。
8墙身截面强度验算
为了保证墙身具有足够的强度，应根据经验选择12个控制断面进行验算，如墙身底部、1∕2墙高处、上下墙（凸形及衡重式墙）交界处。
此处选择二分之一墙高处进行验算
（1）强度计算
（1.9）
按每延米墙长计算：
（1.10）
──设计轴向力（kN）；
──重要性系数，取为1.0；
、──恒载（自重及襟边以上土重）引起的轴向力（kN）和相应的分项系数；
──主动土压力引起的轴向力（kN）；
──主动土压力引起的轴向力的分项系数；
──抗力分项系数，取为2.31；
──材料极限抗压强度（kpa）,=1275kPa；
──挡土墙构件的计算截面积（），A=1；
──轴向力偏心影响系数。
故强度满足要求。
（2）稳定计算
（1.11）
、、、意义同式（3.10）；
──弯曲平面内的纵向翘曲系数，按下式计算：
（1.12）
──2H/B，H为墙有效高度，B为墙的宽度（m）；
一般情况下挡土墙尺寸不受稳定控制，但应判断是细高墙或是矮墙。
当H/B小于10时为矮墙，其余则为细高墙。
对于矮墙可取=1，即不考虑纵向稳定。
此处H/B=4/1=4<
10,故=1
故稳定满足要求。
同理，选择墙身底部进行验算，经验算强度与稳定均满足要求。
故所设计的挡土墙满足要求。
9基础截面强度验算
10相应结构的内力和配筋计算
挡土墙验算计算书（理正岩土）
重力式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
重力式挡土墙2
计算时间：
2014-10-2811:
18:
27星期二
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1.1原始条件:
1.2墙身尺寸:
墙身高:
4.000（m）
墙顶宽:
0.500（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.250
背坡倾斜坡度:
-0.050
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.300（m）
墙趾台阶h1:
墙趾台阶面坡坡度为:
0.000
墙底倾斜坡率:
0.000:
1
1.3物理参数:
圬工砌体容重:
22.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.430
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
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:
42.000（度）
墙后填土粘聚力:
0.000（kPa）
墙后填土容重:
17.800（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
21.000（度）
地基土容重:
17.700（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
810.000（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
1.4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:
0.000（度）
墙顶标高:
挡墙分段长度:
10.000（m）
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
0.900
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=31.729（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
31.729（度）
Ea=36.574Ex=34.757Ey=11.385（kN）作用点高度Zy=1.354（m）
墙身截面积=3.719（m2）重量=81.812kN
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
滑移力=34.757（kN）抗滑力=46.599（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.341>
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=15.933（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=1.050（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.543（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.354（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=47.065（kN-m）抗倾覆力矩=103.462（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.198>
1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=39.217（kN-m）>
（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
作用于基础底的总竖向力=93.198（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=56.396（kN-m）
基础底面宽度B=1.475（m）偏心距e=0.132（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.605（m）
基底压应力:
趾部=97.208踵部=29.162（kPa）
最大应力与最小应力之比=97.208/29.162=3.333
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.132<
=0.167*1.475=0.246（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=97.208<
=972.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=29.162<
=1053.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=63.185<
=810.000（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=3.719（m2）重量=81.812kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.050（m
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