衡重式挡土墙计算书.docx
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衡重式挡土墙计算书
衡重式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
衡重式挡土墙6
计算时间：
2016-05-2011:
00:
06星期五
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高:
8.500（m）
上墙高:
2.750（m）
墙顶宽:
0.600（m）
台宽:
0.800（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
上墙背坡倾斜坡度:
1:
0.400
下墙背坡倾斜坡度:
1:
-0.200
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.600（m）
墙趾台阶h1:
1.000（m）
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
下墙土压力计算方法:
力多边形法
物理参数：
圬工砌体容重:
24.000（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:
1
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
17.0000.0000
地面横坡角度:
20.000（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:
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=1.000√
2.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.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8.733（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=27.496（度）
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
28.154（度）
Ea=54.210（kN）Ex=18.860（kN）Ey=50.824（kN）作用点高度Zy=0.917（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=27.505（度）第1破裂角=27.496（度）
Ea=42.170（kN）Ex=19.469（kN）Ey=37.407（kN）作用点高度Zy=0.917（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.281（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
34.281（度）
Ea=113.977（kN）Ex=113.313（kN）Ey=12.290（kN）作用点高度Zy=2.472（m）
墙身截面积=16.914（m2）重量=405.936（kN）
衡重台上填料重（包括超载）=33.130（kN）重心坐标（1.522,-1.495）（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=5.711（度）
Wn=436.887（kN）En=62.663（kN）Wt=43.689（kN）Et=127.178（kN）
滑移力=83.489（kN）抗滑力=249.775（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.992>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=193.459（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=132.782（kN）抗滑力=246.821（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.859>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.758（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.048（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.667（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.823（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.239（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=383.505（kN-m）抗倾覆力矩=946.817（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.469>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=403.688（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基，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=499.550（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=563.312（kN-m）
基础底面宽度B=2.340（m）偏心距e=0.042（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.128（m）
基底压应力:
趾部=236.678踵部=190.279（kPa）
最大应力与最小应力之比=236.678/190.279=1.244
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.042<=0.167*2.340=0.390（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=236.678<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=190.279<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=213.479<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
（五）上墙截面强度验算
上墙重力Ws=80.438（kN）
上墙墙背处的Ex=19.469（kN）
上墙墙背处的Ey=7.788（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.719（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=0.917（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.471（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾，合力作用力臂Zn=0.583（m）
截面宽度B=1.838（m）偏心距e1=0.336（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.336<=0.250*1.838=0.459（m）
截面上压应力:
面坡=100.662背坡=-4.634（kPa）
压应力验算满足:
计算值=100.662<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=4.634<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-8.610<=110.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=16.335<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=88.225（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.714
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.838（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=1.000
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=88.225<=908.290（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=88.225<=908.290（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=16.638（m2）重量=399.300（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.761（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=482.127（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=557.441（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.156（m）
截面宽度B=2.375（m）偏心距e1=0.031（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.031<=0.250*2.375=0.594（m）
截面上压应力:
面坡=219.047背坡=186.955（kPa）
压应力验算满足:
计算值=219.047<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-25.292<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=482.127（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.998
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.375（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=0.944
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=482.127<=1641.603（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=482.127<=1549.136（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为7.500（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=27.496（度）
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
28.154（度）
Ea=54.210（kN）Ex=18.860（kN）Ey=50.824（kN）作用点高度Zy=0.917（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=27.505（度）第1破裂角=27.496（度）
Ea=42.170（kN）Ex=19.469（kN）Ey=37.407（kN）作用点高度Zy=0.917（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.058（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
34.058（度）
Ea=80.519（kN）Ex=80.049（kN）Ey=8.682（kN）作用点高度Zy=2.008（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=14.188（m2）重量=340.500（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.850（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=419.720（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=310.136（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.739（m）
截面宽度B=1.925（m）偏心距e1=0.224（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.224<=0.250*1.925=0.481（m）
截面上压应力:
面坡=369.984背坡=66.088（kPa）
压应力验算满足:
计算值=369.984<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-35.517<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=419.720（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.861
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.925（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=0.917
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=419.720<=1147.549（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=419.720<=1052.021（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.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.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8.733（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=27.496（度）
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
28.154（度）
Ea=54.210（kN）Ex=18.860（kN）Ey=50.824（kN）作用点高度Zy=0.917（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=27.505（度）第1破裂角=27.496（度）
Ea=42.170（kN）Ex=19.469（kN）Ey=37.407（kN）作用点高度Zy=0.917（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.281（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
34.281（度）
Ea=113.977（kN）Ex=113.313（kN）Ey=12.290（kN）作用点高度Zy=2.472（m）
墙身截面积=16.914（m2）重量=405.936（kN）
衡重台上填料重（包括超载）=33.130（kN）重心坐标（1.522,-1.495）（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=5.711（度）
Wn=436.887（kN）En=62.663（kN）Wt=43.689（kN）Et=127.178（kN）
滑移力=83.489（kN）抗滑力=249.775（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.992>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=193.459（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=132.782（kN）抗滑力=246.821（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.859>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.758（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.048（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.667（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.823（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.239（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=383.505（kN-m）抗倾覆力矩=946.817（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.469>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=403.688（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基，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=499.550（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=563.312（kN-m）
基础底面宽度B=2.340（m）偏心距e=0.042（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.128（m）
基底压应力:
趾部=236.678踵部=190.279（kPa）
最大应力与最小应力之比=236.678/190.279=1.244
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.042<=0.167*2.340=0.390（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=236.678<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=190.279<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=213.479<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
（五）上墙截面强度验算
上墙重力Ws=80.438（kN）
上墙墙背处的Ex=19.469（kN）
上墙墙背处的Ey=7.788（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.719（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=0.917（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.471（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾，合力作用力臂Zn=0.583（m）
截面宽度B=1.838（m）偏心距e1=0.336（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.336<=0.250*1.838=0.459（m）
截面上压应力:
面坡=100.662背坡=-4.634（kPa）
压应力验算满足:
计算值=100.662<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=4.634<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-8.610<=110.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=16.335<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=88.225（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.714
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.838（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=1.000
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=88.225<=908.290（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=88.225<=908.290（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=16.638（m2）重量=399.300（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.761（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=482.127（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=557.441（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.156（m）
截面宽度B=2.375（m）偏心距e1=0.031（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.031<=0.250*2.375=0.594（m）
截面上压应力:
面坡=219.047背坡=186.955（kPa）
压应力验算满足:
计算值=219.047<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-25.292<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=482.127（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.998
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.375（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=0.944
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=482.127<=1641.603（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=482.127<=1549.136（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为7.500（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=27.496（度）
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
28.154（度）
Ea=54.210（kN）Ex=18.860（kN）Ey=50.824（kN）作用点高度Zy=0.917（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=27.505（度）第1破裂角=27.496（度）
Ea=42.170（kN）Ex=19.469（kN）Ey=37.407（kN）作用点高度Zy=0.917（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.058（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
34.058（度）
Ea=80.519（kN）Ex=80.049（kN）Ey=8.682（kN）作用点高度Zy=2.008（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=14.188（m2）重量=340.500（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.850（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=419.720（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=310.136（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.739（m）
截面宽度B=1.925（m）偏心距e1=0.224（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.224<=0.250*1.925=0.481（m）
截面上压应力:
面坡=3
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