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1、挡墙结构计算书完整版汇总道路工程衡重式挡土墙结构计算1、挡墙高6米衡重式挡土墙验算执行标准：公路计算项目： 300,0.3,20,6m计算时间：2012-09-04 21:23:22 星期二-原始条件:墙身尺寸: 墙身总高: 6.000(m) 上墙高: 2.400(m) 墙顶宽: 0.550(m) 台宽: 1.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.450 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: 0.200(m) 墙趾台阶h1: 0.400(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土

2、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: 0.300 墙身砌体容许压应力: 1000.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 140.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 90.000(kPa) 材料抗压极限强度: 3.000(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: 20.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 2

3、5.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 300.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.000 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 岩石地基 地基土内摩擦角: 35.000(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 1 10.000 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度10.000(m),高度0.750(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 3

4、5.000(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 = 1.200 2. 填土重力 分项系数 = 1.200 3. 填土侧压力 分项系数 = 1.400 4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.400 = 土压力计算 计算高度为 6.216(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： 30.198(度) Ea=55.754(kN) Ex=13.569(kN) Ey=54.078(kN) 作用点高度

5、Zy=0.800(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=27.503(度) 第1破裂=27.496(度)Ea=33.807(kN) Ex=15.609(kN) Ey=29.988(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.989(度)按力多边形法计算得到: 破裂角：34.989(度)Ea=51.892(kN) Ex=51.797(kN) Ey=3.135(kN) 作用点高度 Zy=1.626(m)墙身截面积 = 11.678(m2) 重量 = 280.278 (kN) 衡重台上填料重(包括超载) = 43.9

6、32(kN) 重心坐标(1.566,-1.237)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300 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 = 322.601(kN) En = 39.666(kN) Wt = 32.260(kN) Et = 63.776(kN) 滑移力= 31.516(kN) 抗滑力= 108.680(kN) 滑移验算满足: Kc = 3.448 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 69.664(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 67.406(kN) 抗滑力= 1

7、08.943(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.616 1.300 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.365 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 2.693 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 4.400 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.563 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.411 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 141.743(kN-m) 抗倾覆力矩= 561.159(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.959 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定

8、方程满足: 方程值 = 303.772(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 = 362.267(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=419.416(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.167 (m) 偏心距 e = -0.074(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.158(m) 基底压应力: 趾部=132.776 踵部=201.596(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 132.776 / 201.596 = 0.659 作用于基底的合力偏心距验算

9、满足: e=-0.074 = 0.200*2.167 = 0.433(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=132.776 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=201.596 = 390.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=167.186 = 300.000(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 = 66.240 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 15.609 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 7.024 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.677 (m) 相

10、对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.800 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.390 (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 = 0.575(m) 截面宽度 B = 1.750 (m) 偏心距 e1 = 0.300(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.300 = 0.250*1.750 = 0.438(m) 截面上压应力: 面坡=84.972 背坡=-1.242(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 84.972 = 1000.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 1.242 = 140.000(kPa) 切向应力检算

11、: 剪应力验算满足: 计算值= -7.827 = 90.000(kPa) 斜截面剪应力检算: 验算斜截面与水平面的夹角 = 27.321(度) 斜剪应力验算满足: 计算值= 13.028 = 90.000(kPa) 极限状态法: 重要性系数_0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 89.322(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.739 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.750(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(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

12、足: 计算值= 93.788 = 1678.943(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 93.788 = 1678.943(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 11.440(m2) 重量 = 274.560 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.363 (m) 容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 351.615(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=414.460(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.179(m) 截面宽度 B = 2.210 (m) 偏心距 e1 = -0.074(m) 截面

13、上偏心距验算满足: e1= -0.074 = 0.250*2.210 = 0.553(m) 截面上压应力: 面坡=127.253 背坡=190.951(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 190.951 = 1000.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -33.140 = 90.000(kPa) 极限状态法: 重要性系数_0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 428.563(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.987 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.210(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa) 圬工构件或材料的抗

14、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 = 0.974 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 449.991 = 2832.299(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 449.991 = 2758.219(kN) (七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 5.600(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： 30.198(度) Ea=55.754(kN) Ex=13.569(kN) Ey=54.078(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m) 因为俯斜墙背，需判断

15、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=27.503(度) 第1破裂角=27.496(度) Ea=33.807(kN) Ex=15.609(kN) Ey=29.988(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 34.732(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.732(度) Ea=40.216(kN) Ex=40.143(kN) Ey=2.430(kN) 作用点高度 Zy=1.387(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 10.536(m2) 重量 = 252.864 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Z

16、w = 1.383 (m) 容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 329.214(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=342.794(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.041(m) 截面宽度 B = 2.110 (m) 偏心距 e1 = 0.014(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.014 = 0.250*2.110 = 0.528(m) 截面上压应力: 面坡=162.126 背坡=149.925(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 162.126 = 1000.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -35.987 =

17、90.000(kPa) 极限状态法: 重要性系数_0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 401.540(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.999 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.110(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(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 = 0.976 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 421.617 = 2738.864(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 421.617 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 60.9

18、65(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 85.791(kN) 抗滑力= 118.460(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.381 1.300 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.365 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 2.614 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 4.554 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.573 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.452 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 203.265(kN-m) 抗倾覆力矩= 627.120(kN-

19、m) 倾覆验算满足: K0 = 3.085 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 299.161(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 = 395.661(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=423.855(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.167 (m) 偏心距 e = 0.012(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.071(m) 基底压应力: 趾部=188.750 踵部=176.445(kPa) 最大应力与最小应力之比

20、= 188.750 / 176.445 = 1.070 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.012 = 0.200*2.167 = 0.433(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=188.750 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=176.445 = 390.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=182.597 = 300.000(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 = 66.240 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 25.365 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 11.

21、414 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.677 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.954 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.321 (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 = 0.460(m) 截面宽度 B = 1.750 (m) 偏心距 e1 = 0.415(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.415 = 0.250*1.750 = 0.438(m) 截面上压应力: 面坡=107.535 背坡=-18.788(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 107.535 = 1000.000(kP

22、a) 拉应力验算满足: 计算值= 18.788 = 140.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -3.255 = 90.000(kPa) 斜截面剪应力检算: 验算斜截面与水平面的夹角 = 31.294(度) 斜剪应力验算满足: 计算值= 21.225 = 90.000(kPa) 极限状态法: 重要性系数_0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 95.468(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.595 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.750(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.

23、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= 100.241 = 1353.080(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 100.241 = 1353.080(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 11.440(m2) 重量 = 274.560 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.363 (m) 容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 383.337(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=421.002(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.

24、098(m) 截面宽度 B = 2.210 (m) 偏心距 e1 = 0.007(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.007 = 0.250*2.210 = 0.553(m) 截面上压应力: 面坡=176.633 背坡=170.279(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 176.633 = 1000.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -30.563 = 90.000(kPa) 极限状态法: 重要性系数_0 = 1.050 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 470.479(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 1.000 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2

25、.210(m2) 材料抗压极限强度Ra = 3000.000(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 = 0.974 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 494.003 = 2869.809(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 494.003 = 2796.018(kN) (七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 5.600(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： 30.198(度) Ea=90.601(kN) Ex=22.050(k

26、N) Ey=87.877(kN) 作用点高度 Zy=0.954(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=27.494(度) 第1破裂角=27.496(度) Ea=54.922(kN) Ex=25.365(kN) Ey=48.714(kN) 作用点高度 Zy=0.954(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 32.874(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.329(度) Ea=47.409(kN) Ex=47.322(kN) Ey=2.864(kN) 作用点高度 Zy=1.420(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 10.536(m2) 重量 = 252.864 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.383 (m) 容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 360.848(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=347.755(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.964(m) 截面宽度 B = 2.110 (m) 偏心距 e1