最新16米衡重式挡土墙验算.docx

1、最新16米衡重式挡土墙验算16米衡重式挡土墙验算16米衡重式挡土墙验算执行标准：通用计算项目： 衡重式挡土墙 1计算时间： 2011-06-21 21:10:03 星期二-原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 16.000(m) 上墙高: 6.400(m) 墙顶宽: 0.500(m) 台宽: 3.200(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.500 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 1.000(m) 墙趾台阶h1: 1.500(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: 公路路基手册

2、中等效超载法 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: 0.400 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 挡土墙类型: 抗震区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500

3、.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 地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.400 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 地震烈度: 不考虑地震 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.025 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 1 0.000 0.000 0 2 25.000 0.000 1 第1个: 距离0.00

4、0(m),宽度20.000(m),高度1.600(m) 作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 (m) (m) (kN) (度) 1 0.000 0.000 0.000 0.000 坡面起始距墙顶距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 16.615(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 33.250(度) Ea=618.824 Ex=160.163 Ey=597.738(kN) 作用点高度 Zy=2.48

5、9(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=29.988(度) 第1破裂角=30.000(度) Ea=368.506 Ex=184.320 Ey=319.097(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 计算下墙土压力 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角： 38.930(度) Ea=514.608 Ex=514.535 Ey=8.656(kN) 作用点高度 Zy=4.444(m) 墙身截面积 = 77.996(m2) 重量 = 1715.914 kN 衡重台上填料重 = 418.183(kN) 重心坐标(3.294,-2.378)(相对

6、于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.400 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 = 2123.506(kN) En = 395.665(kN) Wt = 212.351(kN) Et = 662.774(kN) 滑移力= 450.423(kN) 抗滑力= 1007.668(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.237 1.300 地基土摩擦系数 = 0.400 地基土层水平向: 滑移力= 698.855(kN) 抗滑力= 998.340(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.429 1.300(

7、二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.057 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.264 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 12.089 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 7.257 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.829 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 4198.542(kN-m) 抗倾覆力矩= 11472.726(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.733 1.500(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 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 作

8、用于基础底的总竖向力 = 2519.171(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7274.183(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.177 (m) 偏心距 e = 0.201(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.888(m) 基底压应力: 趾部=487.443 踵部=328.219(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 487.443 / 328.219 = 1.485 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.201 = 0.250*6.177 = 1.544(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=487.443 = 600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满

9、足: 压应力=328.219 = 650.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=407.831 0.300*4.020 = 1.206(m) 截面上压应力: 面坡=309.193 背坡=-105.030(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 309.193 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 105.030 = 150.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 5.018 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 65.248 = 110.000(kPa)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截

10、面积 = 76.060(m2) 重量 = 1673.320 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.055 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 2419.256(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7209.428(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.980(m) 截面宽度 B = 6.300 (m) 偏心距 e1 = 0.170(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.170 = 0.300*6.300 = 1.890(m) 截面上压应力: 面坡=446.175 背坡=321.843(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 44

11、6.175 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -42.674 = 110.000(kPa)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 14.500(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 33.250(度) Ea=618.824 Ex=160.163 Ey=597.738(kN) 作用点高度 Zy=2.489(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=29.988(度) 第1破裂角=30.000(度) Ea=368.506 Ex=184.320 Ey=319.097(

12、kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 计算下墙土压力 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角： 38.930(度) Ea=375.156 Ex=375.103 Ey=6.310(kN) 作用点高度 Zy=3.596(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 66.385(m2) 重量 = 1460.470 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.170 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 2204.060(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4919.747(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.232(m) 截面宽

13、度 B = 5.600 (m) 偏心距 e1 = 0.568(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.568 = 0.300*5.600 = 1.680(m) 截面上压应力: 面坡=633.051 背坡=154.114(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 633.051 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -57.536 1.100 地基土摩擦系数 = 0.400 地基土层水平向: 滑移力= 698.855(kN) 抗滑力= 998.340(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.429 1.100(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾

14、,墙身重力的力臂 Zw = 4.057 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.264 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 12.089 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 7.257 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.829 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 4198.542(kN-m) 抗倾覆力矩= 11472.726(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.733 1.200(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 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 = 251

15、9.171(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7274.183(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.177 (m) 偏心距 e = 0.201(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.888(m) 基底压应力: 趾部=487.443 踵部=328.219(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 487.443 / 328.219 = 1.485 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.201 = 0.200*6.177 = 1.235(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=487.443 = 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=328.219 =

16、 812.500(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=407.831 = 625.000(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 验算截面以上地震力=0.000(kN) 作用点距墙顶高度=0.000(m) 上墙重力 Ws = 318.208 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 184.320 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 92.160 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 1.477 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 2.489 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 2.776 (m)容许应力法:

17、法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.651(m) 截面宽度 B = 4.020 (m) 偏心距 e1 = 1.359(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.359 = 0.400*4.020 = 1.608(m) 截面上压应力: 面坡=309.193 背坡=-105.030(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 309.193 = 3150.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 105.030 = 150.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 5.018 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 6

18、5.248 = 110.000(kPa)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 76.060(m2) 重量 = 1673.320 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.055 (m) 验算截面以上地震力=0.000(kN) 作用点距墙顶高度=0.000(m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 2419.256(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=7209.428(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.980(m) 截面宽度 B = 6.300 (m) 偏心距 e1 = 0.170(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0

19、.170 = 0.400*6.300 = 2.520(m) 截面上压应力: 面坡=446.175 背坡=321.843(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 446.175 = 3150.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -42.674 = 110.000(kPa)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 14.500(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 33.250(度) Ea=618.824 Ex=160.163 Ey=597.738(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存

20、在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=29.988(度) 第1破裂角=30.000(度) Ea=368.506 Ex=184.320 Ey=319.097(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 计算下墙土压力 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角： 38.930(度) Ea=375.156 Ex=375.103 Ey=6.310(kN) 作用点高度 Zy=3.596(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 66.385(m2) 重量 = 1460.470 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.170 (m) 验算截面以上地震力=0.000(kN)

21、作用点距墙顶高度=0.000(m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 2204.060(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4919.747(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.232(m) 截面宽度 B = 5.600 (m) 偏心距 e1 = 0.568(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.568 = 0.400*5.600 = 2.240(m) 截面上压应力: 面坡=633.051 背坡=154.114(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 633.051 = 3150.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -57.5

22、36 1.300 安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力 = 1007.668(kN),滑移力 = 450.423(kN)。 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.429 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 = 11472.726(kN-M),倾覆力矩 = 4198.542(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.733 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=0.201 = 0.250*6.177 = 1.544(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为

23、：组合1(一般情况) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=487.443 = 600.000(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=328.219 = 650.000(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=407.831 0.300*4.020 = 1.206(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= 309.193 = 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= 105.030 = 150.000(

24、kPa) 剪应力验算最不利为: 组合2(地震情况) 剪应力验算满足: 计算值= 5.018 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算最不利为: 组合1(一般情况) 斜剪应力验算满足: 计算值= 65.248 = 110.000(kPa)(六) 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= 0.170 = 0.300*6.300 = 1.890(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= 446.175 = 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

25、= 0.000 = 150.000(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= -42.674 = 110.000(kPa)(七) 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= 0.568 = 0.300*5.600 = 1.680(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= 633.051 = 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 = 150.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合2(地震情况) 剪应力验算满足: 计算值= -57.536 = 110.000(kPa)桩板式挡土墙验算执行标准：通用计算项目： 桩板式挡土墙 1计算时间： 2011-06-21 21:40:26 星期二-