扶壁式挡土墙验算.docx

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扶壁式挡土墙验算

扶壁式挡土墙验算[执行标准：

公路]

计算项目：

五团六级悬臂挡土墙7.26

计算时间：

2010-08-2712:

37:

30星期五

------------------------------------------------------------------------

原始条件:

墙身尺寸:

墙身总高:

7.860（m）

墙宽:

0.600（m）

墙趾悬挑长DL:

0.920（m）

墙踵悬挑长DL1:

3.060（m）

底板高DH:

0.600（m）

墙趾端部高DH0:

0.600（m）

扶肋间距:

3.500（m）

扶肋厚:

0.400（m）

扶壁两端墙面板悬挑长度:

1.271（m）

钢筋合力点到外皮距离:

50（mm）

墙趾埋深:

0.000（m）

物理参数:

混凝土墙体容重:

25.000（kN/m3）

混凝土强度等级:

C25

纵筋级别:

HRB335

抗剪腹筋等级:

HPB235

裂缝计算钢筋直径:

20（mm）

挡土墙类型:

一般挡土墙

墙后填土内摩擦角:

38.000（度）

墙后填土粘聚力:

0.000（kPa）

墙后填土容重:

23.000（kN/m3）

墙背与墙后填土摩擦角:

22.000（度）

地基土容重:

22.000（kN/m3）

修正后地基土容许承载力:

500.000（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

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

15.0000.0000

地面横坡角度:

0.000（度）

墙顶标高:

0.000（m）

挡墙分段长度:

0.000（m）

钢筋混凝土配筋计算依据:

《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）

=====================================================================

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7.860（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=28.900（度）

按假想墙背计算得到:

第1破裂角：

26.220（度）

Ea=326.719Ex=166.943Ey=280.847（kN）作用点高度Zy=2.620（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=7.104（m2）重量=177.600kN

整个墙踵上的土重=235.977（kN）重心坐标（1.542,-4.840）（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

滑移力=166.943（kN）抗滑力=347.212（kN）

滑移验算满足:

Kc=2.080>1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程满足:

方程值=200.948（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=1.634（m）

相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1=2.462（m）

相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.560（m）

相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.620（m）

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=437.391（kN-m）抗倾覆力矩=1871.006（kN-m）

倾覆验算满足:

K0=4.278>1.500

倾覆稳定方程验算：

倾覆稳定方程满足:

方程值=1259.377（kN-m）>0.0

（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=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.064（m）

基底压应力:

趾部=196.419踵部=106.823（kPa）

最大应力与最小应力之比=196.419/106.823=1.839

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.226<=0.167*4.580=0.763（m）

墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=196.419<=600.000（kPa）

墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=106.823<=650.000（kPa）

地基平均承载力验算满足:

压应力=151.621<=500.000（kPa）

（四）墙趾板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

设计值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

[趾板根部]

截面高度:

H'=0.600（m）

截面剪力:

Q=158.627（kN）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩:

M=74.238（kN-m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.08%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

截面弯矩:

M（标准值）=74.238（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.066（mm）。

（五）墙踵板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

设计值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

截面高度:

H'=0.600（m）

踵板边缘的法向应力=187.882（kPa）

踵板边缘的法向应力标准值=187.882（kPa）

踵板与肋结合处剪力:

Q=291.218（kN/m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

跨中弯矩:

M=90.277（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.09%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

跨中弯矩:

M（标准值）=90.277（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.142（mm）。

支座弯矩:

M=150.462（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.16%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

支座弯矩:

M（标准值）=150.462（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.428（mm）。

（六）墙面板强度计算

截面厚度:

H'=0.600（m）

替代土压力图形中，面板的设计法向应力=19.618（kPa）

替代土压力图形中，面板的设计法向应力（标准值）=19.618（kPa）

[水平向强度验算]

净跨长为3.100（m）

支座处剪力:

Q=30.408（kN/m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

跨中弯矩:

M=9.427（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

跨中弯矩:

M（标准值）=9.427（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.008（mm）。

支座弯矩:

M=15.711（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.02%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

支座弯矩:

M（标准值）=15.711（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.014（mm）。

[竖向强度验算]

最大正弯矩:

M=6.623（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

最大正弯矩:

M（标准值）=6.623（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.006（mm）。

最大负弯矩:

M=26.492（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.03%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

最大负弯矩:

M（标准值）=26.492（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.023（mm）。

（七）肋板截面强度验算

[距离墙顶1.815（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=1.365（m）

翼缘宽度BT=1.175（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=31.156（kN）

截面弯矩M=18.850（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=1092（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=1185（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

截面弯矩M（标准值）=18.850（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.007（mm）。

[距离墙顶3.630（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=2.130（m）

翼缘宽度BT=1.950（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=124.625（kN）

截面弯矩M=150.796（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=1704（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=1849（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.03%

截面弯矩M（标准值）=150.796（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.022（mm）。

[距离墙顶5.445（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=2.895（m）

翼缘宽度BT=2.725（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=280.406（kN）

截面弯矩M=508.937（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=2316（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=2513（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.05%

截面弯矩M（标准值）=508.937（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.041（mm）。

[距离墙顶7.260（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=3.660（m）

翼缘宽度BT=3.500（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=498.500（kN）

截面弯矩M=1206.370（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=2928（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=3177（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.08%

截面弯矩M（标准值）=1206.370（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.060（mm）。

=====================================================================

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7.860（m）处的库仑主动土压力

无荷载时的破裂角=28.900（度）

按假想墙背计算得到:

第1破裂角：

26.220（度）

Ea=326.719Ex=166.943Ey=280.847（kN）作用点高度Zy=2.620（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=7.104（m2）重量=177.600kN

整个墙踵上的土重=235.977（kN）重心坐标（1.542,-4.840）（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

滑移力=166.943（kN）抗滑力=347.212（kN）

滑移验算满足:

Kc=2.080>1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程满足:

方程值=200.948（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=1.634（m）

相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1=2.462（m）

相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.560（m）

相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.620（m）

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=437.391（kN-m）抗倾覆力矩=1871.006（kN-m）

倾覆验算满足:

K0=4.278>1.500

倾覆稳定方程验算：

倾覆稳定方程满足:

方程值=1259.377（kN-m）>0.0

（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=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.064（m）

基底压应力:

趾部=196.419踵部=106.823（kPa）

最大应力与最小应力之比=196.419/106.823=1.839

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.226<=0.167*4.580=0.763（m）

墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=196.419<=600.000（kPa）

墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=106.823<=650.000（kPa）

地基平均承载力验算满足:

压应力=151.621<=500.000（kPa）

（四）墙趾板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

设计值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

[趾板根部]

截面高度:

H'=0.600（m）

截面剪力:

Q=158.627（kN）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩:

M=74.238（kN-m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.08%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

截面弯矩:

M（标准值）=74.238（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.066（mm）。

（五）墙踵板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

设计值:

作用于基础底的总竖向力=694.425（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1433.615（kN-m）

基础底面宽度B=4.580（m）偏心距e=0.226（m）

基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.064（m）

基础底压应力:

趾点=196.419踵点=106.823（kPa）

截面高度:

H'=0.600（m）

踵板边缘的法向应力=187.882（kPa）

踵板边缘的法向应力标准值=187.882（kPa）

踵板与肋结合处剪力:

Q=291.218（kN/m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

跨中弯矩:

M=90.277（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.09%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

跨中弯矩:

M（标准值）=90.277（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.142（mm）。

支座弯矩:

M=150.462（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.16%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

支座弯矩:

M（标准值）=150.462（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.428（mm）。

（六）墙面板强度计算

截面厚度:

H'=0.600（m）

替代土压力图形中，面板的设计法向应力=19.618（kPa）

替代土压力图形中，面板的设计法向应力（标准值）=19.618（kPa）

[水平向强度验算]

净跨长为3.100（m）

支座处剪力:

Q=30.408（kN/m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

跨中弯矩:

M=9.427（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

跨中弯矩:

M（标准值）=9.427（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.008（mm）。

支座弯矩:

M=15.711（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.02%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

支座弯矩:

M（标准值）=15.711（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.014（mm）。

[竖向强度验算]

最大正弯矩:

M=6.623（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

最大正弯矩:

M（标准值）=6.623（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.006（mm）。

最大负弯矩:

M=26.492（kN-m/m）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.03%

抗弯受拉筋:

As=1200（mm2）

最大负弯矩:

M（标准值）=26.492（kN-m/m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.023（mm）。

（七）肋板截面强度验算

[距离墙顶1.815（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=1.365（m）

翼缘宽度BT=1.175（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=31.156（kN）

截面弯矩M=18.850（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=1092（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=1185（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.01%

截面弯矩M（标准值）=18.850（kN-m）

最大裂缝宽度：

鋐max=0.007（mm）。

[距离墙顶3.630（m）处]

截面宽度B=0.400（m）

截面高度H=2.130（m）

翼缘宽度BT=1.950（m）

翼缘高度HT=0.600（m）

截面剪力Q=124.625（kN）

截面弯矩M=150.796（kN-m）

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋:

As=1704（mm2）

转换为斜钢筋:

As/cos_=1849（mm2）

抗弯拉筋构造配筋:

配筋率Us=0.03%

截面弯矩M（标准值）=150.796