挡墙及土钉计算书.docx
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挡墙及土钉计算书
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
5.000（m）
墙顶宽:
1.870（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
背坡倾斜坡度:
1:
0.150
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.340（m）
墙趾台阶h1:
0.640（m）
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
设防滑凸榫:
防滑凸榫尺寸BT1:
0.520（m）
防滑凸榫尺寸BT:
0.540（m）
防滑凸榫尺寸HT:
0.300（m）
防滑凸榫被动土压力修正系数:
1.000
防滑凸榫容许弯曲拉应力:
0.500（MPa）
防滑凸榫容许剪应力:
0.990（MPa）
物理参数:
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.500
地基土摩擦系数:
0.300
墙身砌体容许压应力:
2100.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
200.000（kPa）
墙身砌体容许拉应力:
200.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
120.000（kPa）
挡土墙类型:
浸水地区挡土墙
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:
22.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
250.000（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:
0.350
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
墙后填土浮容重:
10.000（kN/m3）
地基浮力系数:
0.700
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
110.0000.0001
第1个:
距离0.000（m）,宽度10.000（m）,高度1.500（m）
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
15.000（度）
填土对横坡面的摩擦角:
30.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙内侧常年水位标高:
-4.000（m）
挡墙外侧常年水位标高:
-5.000（m）
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为5.000（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
26.955（度）
Ea=116.335（kN）Ex=104.533（kN）Ey=51.054（kN）作用点高度Zy=1.999（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不存在
墙身截面积=12.230（m2）重量=281.281（kN）
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
-0.000.000.000.00
墙背坡侧:
-5.00-0.752.57-4.67
墙底面:
-0.0011.231.55-5.00
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.350
采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基础底面宽度B=3.210（m）
墙身重力的力臂Zw=1.621（m）
Ey的力臂Zx=2.910（m）
Ex的力臂Zy=1.999（m）
作用于基础底的总竖向力=321.850（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=372.264（kN-m）
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=1.157（m）
基础底压应力:
墙趾=184.293凸榫前沿=157.062墙踵=16.237（kPa）
凸榫前沿被动土压应力=512.032（kPa）
凸榫抗弯强度验算:
凸榫抗弯强度验算满足:
弯曲拉应力=474.070<=500.000（kPa）
凸榫抗剪强度验算:
凸榫抗剪强度验算满足:
剪应力=284.452<=990.000（kPa）
滑移力=109.533（kN）抗滑力=235.186（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.147>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.621（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.910（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.999（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=234.660（kN-m）抗倾覆力矩=606.924（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.586>1.500
（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
作用于基础底的总竖向力=321.850（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=372.264（kN-m）
基础底面宽度B=3.210（m）偏心距e=0.448（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.157（m）
基底压应力:
趾部=184.293踵部=16.237（kPa）
最大应力与最小应力之比=184.293/16.237=11.350
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.448<=0.250*3.210=0.803（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=184.293<=300.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=16.237<=325.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=100.265<=250.000（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
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
-0.000.000.000.00
墙背坡侧:
-5.00-0.752.57-4.67
验算截面以上，墙身截面积=12.068（m2）重量=277.555（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.632（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.910（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.999（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=329.359（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=393.363（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.194（m）
截面宽度B=3.210（m）偏心距e1=0.411（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.411<=0.300*3.210=0.963（m）
截面上压应力:
面坡=181.364背坡=23.844（kPa）
压应力验算满足:
计算值=181.364<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-17.179<=200.000（kPa）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为4.360（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
26.940（度）
Ea=94.266（kN）Ex=84.703（kN）Ey=41.369（kN）作用点高度Zy=1.753（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不存在
[强度验算]
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
-0.000.000.000.00
墙背坡侧:
-0.65-0.102.51-4.24
验算截面以上，墙身截面积=10.054（m2）重量=231.246（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.269（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.479（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.753（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=272.712（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=247.710（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.908（m）
截面宽度B=2.742（m）偏心距e1=0.463（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.463<=0.300*2.742=0.823（m）
截面上压应力:
面坡=200.151背坡=-1.236（kPa）
压应力验算满足:
计算值=200.151<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=1.236<=120.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-18.601<=200.000（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=235.186（kN）,滑移力=109.533（kN）。
滑移验算满足:
Kc=2.147>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=606.924（kN-M）,倾覆力矩=234.660（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=2.586>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=0.448<=0.250*3.210=0.803（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=184.293<=300.000（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=16.237<=325.000（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=100.265<=250.000（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=0.411<=0.300*3.210=0.963（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=181.364<=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<=120.000（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=-17.179<=200.000（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=0.463<=0.300*2.742=0.823（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=200.151<=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=1.236<=120.000（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=-18.601<=200.000（kPa）
重力式挡土墙验算[执行标准：
通用]
计算项目：
重力式挡土墙9
计算时间：
2012-09-1416:
42:
21星期五
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
7.000（m）
墙顶宽:
2.230（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
背坡倾斜坡度:
1:
0.350
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.340（m）
墙趾台阶h1:
0.640（m）
墙趾台阶面坡坡度为:
1:
0.250
设防滑凸榫:
防滑凸榫尺寸BT1:
0.520（m）
防滑凸榫尺寸BT:
0.600（m）
防滑凸榫尺寸HT:
0.300（m）
防滑凸榫被动土压力修正系数:
1.000
防滑凸榫容许弯曲拉应力:
0.500（MPa）
防滑凸榫容许剪应力:
0.990（MPa）
物理参数:
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.500
地基土摩擦系数:
0.300
墙身砌体容许压应力:
2100.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
200.000（kPa）
墙身砌体容许拉应力:
200.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
120.000（kPa）
挡土墙类型:
浸水地区挡土墙
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:
22.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
250.000（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:
0.350
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
墙后填土浮容重:
10.000（kN/m3）
地基浮力系数:
0.700
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
110.0000.0001
第1个:
距离0.000（m）,宽度10.000（m）,高度1.500（m）
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
15.000（度）
填土对横坡面的摩擦角:
30.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙内侧常年水位标高:
-4.000（m）
挡墙外侧常年水位标高:
-5.000（m）
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为7.000（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
23.100（度）
Ea=257.201（kN）Ex=205.975（kN）Ey=154.034（kN）作用点高度Zy=2.793（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不存在
墙身截面积=25.848（m2）重量=594.514（kN）
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
20.00-7.77-0.56-6.33
墙背坡侧:
-45.00-15.754.33-6.00
墙底面:
-0.0096.212.11-7.00
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.350
采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基础底面宽度B=5.498（m）
墙身重力的力臂Zw=2.491（m）
Ey的力臂Zx=4.521（m）
Ex的力臂Zy=2.793（m）
作用于基础底的总竖向力=675.857（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1371.427（kN-m）
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.029（m）
基础底压应力:
墙趾=219.495凸榫前沿=201.223墙踵=26.361（kPa）
凸榫前沿被动土压应力=631.077（kPa）
凸榫抗弯强度验算:
凸榫抗弯强度验算满足:
弯曲拉应力=474.062<=500.000（kPa）
凸榫抗剪强度验算:
凸榫抗剪强度验算满足:
剪应力=315.790<=990.000（kPa）
滑移力=230.975（kN）抗滑力=387.578（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.678>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=2.491（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=4.521（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.793（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=902.314（kN-m）抗倾覆力矩=2273.741（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.520>1.500
（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
作用于基础底的总竖向力=675.857（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1371.427（kN-m）
基础底面宽度B=5.498（m）偏心距e=0.720（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.029（m）
基底压应力:
趾部=219.495踵部=26.361（kPa）
最大应力与最小应力之比=219.495/26.361=8.327
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.720<=0.250*5.498=1.374（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=219.495<=300.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=26.361<=325.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=122.928<=250.000（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
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
20.00-7.77-0.56-6.33
墙背坡侧:
-45.00-15.754.33-6.00
验算截面以上，墙身截面积=25.669（m2）重量=590.377（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.503（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=4.521（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.793（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=767.935（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1650.163（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=2.149（m）
截面宽度B=5.498（m）偏心距e1=0.600（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.600<=0.300*5.498=1.649（m）
截面上压应力:
面坡=231.158背坡=48.193（kPa）
压应力验算满足:
计算值=231.158<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-27.827<=200.000（kPa）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为6.360（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
23.100（度）
Ea=222.592（kN）Ex=178.260（kN）Ey=133.307（kN）作用点高度Zy=2.537（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不存在
[强度验算]
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
9.25-0.46-0.30-5.91
墙背坡侧:
-27.85-9.754.18-5.57
验算截面以上，墙身截面积=22.273（m2）重量=512.273（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.968（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.886（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.537（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=655.789（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1099.890（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.677（m）
截面宽度B=4.774（m）偏心距e1=0.710（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.710<=0.300*4.774=1.432（m）
截面上压应力:
面坡=259.909背坡=14.824（kPa）
压应力验算满足:
计算值=259.909<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-27.448<=200.000（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=387.578（kN）,滑移力=230.975（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.678>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=2273.741（kN-M）,倾覆力矩=902.314（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=2.520>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=0.720<=0.250*5.498=1.374（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
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