五種常見擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

1、擋土墻設(shè)計(jì)實(shí)例擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。在擋土墻橫斷面中，與被支承土體直接接觸的部位稱為墻背；與墻背相對的、臨空的部位稱為墻面；與地基直接接觸的部位稱為基地；與基底相對的、墻的頂面稱為墻頂；基底的前端稱為墻趾；基底的后端稱為墻踵。根據(jù)擋土墻的設(shè)置位置不同，分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等。設(shè)置于路堤邊坡的擋土墻稱為路堤墻；墻頂位于路肩的擋土墻稱為路肩墻；設(shè)置于路塹邊坡的擋土墻稱為路塹墻；設(shè)置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆蓋層土體或破碎巖層的擋土墻稱為山坡墻。本實(shí)例中主要講述了5種常見擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例。1、 重力式擋土墻-原始條件: 墻身尺寸:

2、墻身高: 6.500(m) 墻頂寬: 0.660(m) 面坡傾斜坡度: 1:0.250 背坡傾斜坡度: 1:0.200 采用1個擴(kuò)展墻址臺階: 墻趾臺階b1: 0.300(m) 墻趾臺階h1: 0.500(m) 墻趾臺階與墻面坡坡度相同 墻底傾斜坡率: 0.200:1 物理參數(shù): 圬工砌體容重: 23.000(kN/m3) 圬工之間摩擦系數(shù): 0.400 地基土摩擦系數(shù): 0.500 砌體種類: 片石砌體 砂漿標(biāo)號: 5 石料強(qiáng)度(MPa): 30 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墻后填土容重: 19.000(kN/m3

3、) 墻背與墻后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容許承載力: 500.000(kPa) 地基土容許承載力提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.200 墻踵值提高系數(shù): 1.300 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.500 地基土類型: 土質(zhì)地基 地基土內(nèi)摩擦角: 30.000(度) 土壓力計(jì)算方法: 庫侖 坡線土柱: 坡面線段數(shù): 2 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數(shù) 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距離: 0.000(m) 地面橫坡角度: 20.000(度) 墻頂

4、標(biāo)高: 0.000(m) 擋墻分段長度: 10.000(m)=組合1僅取一種組合計(jì)算= 組合系數(shù): 1.000 1. 擋土墻結(jié)構(gòu)重力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 2. 墻頂上的有效永久荷載 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 4. 填土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 5. 車輛荷載引起的土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 = 土壓力計(jì)算 計(jì)算高度為 7.309(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 28.320(度) 按實(shí)際墻背計(jì)算得到: 第1破裂角： 28.320(度) Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736

5、(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=2.627(m) 因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在 墻身截面積 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN(一) 滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算 基底摩擦系數(shù) = 0.500 采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動穩(wěn)定性,計(jì)算過程如下: 基底傾斜角度 = 11.310 (度) Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN) 滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN) 滑移驗(yàn)算滿足: Kc = 2.172 > 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算

6、： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 164.582(kN) > 0.0 地基土摩擦系數(shù) = 0.500 地基土層水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN) 地基土層水平向: 滑移驗(yàn)算不滿足: Kc2 = 1.177 <= 1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 相對于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂 Zw = 2.186 (m) 相對于墻趾點(diǎn)，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m) 相對于墻趾點(diǎn)，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m) 驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗傾覆力矩= 1194.778(kN-m) 傾覆驗(yàn)算滿足

7、: K0 = 3.070 > 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 649.592(kN-m) > 0.0(三) 地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算 根底為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力 取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距 作用于根底底的總豎向力 = 507.426(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=805.628(kN-m) 根底底面寬度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m) 根底底面合力作用點(diǎn)距離根底趾點(diǎn)的距離 Zn = 1.588(m) 基底壓應(yīng)力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa) 最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比 = 2

8、08.008 / 37.896 = 5.489 作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m) 墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=208.008 <= 600.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=37.896 <= 650.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=122.952 <= 500.000(kPa)(四) 根底強(qiáng)度驗(yàn)算 根底為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算(五) 墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算截面以上，墻身截面積 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN 相對于驗(yàn)算截面外邊緣

9、，墻身重力的力臂 Zw = 2.134 (m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)容許應(yīng)力法: 法向應(yīng)力檢算: 作用于驗(yàn)算截面的總豎向力 = 438.499(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=710.021(kN-m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 1.619(m) 截面寬度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m) 截面上偏心距驗(yàn)算滿足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m) 截面上壓應(yīng)力: 面坡=169.225 背坡=56.

10、514(kPa) 壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 169.225 <= 800.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 9.954 <= 80.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd = 438.499(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟 = 0.923 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A = 3.885(m2) 材料抗壓極限強(qiáng)度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)鉬 = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮 = 0.997 計(jì)算強(qiáng)度時: 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 438.4

11、99 <= 2484.452(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六) 臺頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算 土壓力計(jì)算 計(jì)算高度為 6.000(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 29.150(度) 按實(shí)際墻背計(jì)算得到: 第1破裂角： 29.150(度) Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=2.150(m) 因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在 墻身截面積 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN 強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算截面以上，墻身截面積

12、 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 1.738 (m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 2.930 (m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)容許應(yīng)力法: 法向應(yīng)力檢算: 作用于驗(yàn)算截面的總豎向力 = 360.720(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=400.617(kN-m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 1.111(m) 截面寬度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m) 截面上偏心距驗(yàn)算滿足: e1= 0.569 <= 0.250*3.

13、360 = 0.840(m) 截面上壓應(yīng)力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa) 壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 216.516 <= 800.000(kPa) 拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 1.802 <= 80.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 2.156 <= 80.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd = 360.720(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟 = 0.744 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A = 3.360(m2) 材料抗壓極限強(qiáng)度Ra = 1600.000(kPa)

14、圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)鉬 = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮 = 0.994 計(jì)算強(qiáng)度時: 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 360.720 <= 1730.509(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、 衡重式擋土墻-原始條件: 墻身尺寸: 墻身總高: 9.600(m) 上墻高: 3.400(m) 墻頂寬: 0.660(m) 臺寬: 1.500(m) 面坡傾斜坡度: 1:0.150 上墻背坡傾斜坡度: 1:0.200 下墻背坡傾斜坡度: 1:-0.200 采用1個擴(kuò)展墻址臺階: 墻趾臺階b1: 0.3

15、00(m) 墻趾臺階h1: 0.500(m) 墻趾臺階與墻面坡坡度相同 墻底傾斜坡率: 0.200:1 下墻土壓力計(jì)算方法: 力多邊形法 物理參數(shù)： 圬工砌體容重: 23.000(kN/m3) 圬工之間摩擦系數(shù): 0.400 地基土摩擦系數(shù): 0.500 砌體種類: 片石砌體 砂漿標(biāo)號: 5 石料強(qiáng)度(MPa): 30 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墻后填土容重: 19.000(kN/m3) 墻背與墻后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容許承載力: 500.000(

16、kPa) 地基土容許承載力提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.200 墻踵值提高系數(shù): 1.300 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.500 地基土類型: 土質(zhì)地基 地基土內(nèi)摩擦角: 30.000(度) 坡線土柱: 坡面線段數(shù): 2 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數(shù) 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 地面橫坡角度: 20.000(度) 墻頂標(biāo)高: 0.000(m) 擋墻分段長度: 10.000(m)=組合1僅取一種組合計(jì)算= 組合系數(shù): 1.000 1. 擋土墻結(jié)構(gòu)重力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 2. 填土重力 分項(xiàng)系數(shù) =

17、1.000 3. 填土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 4. 車輛荷載引起的土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 = 土壓力計(jì)算 計(jì)算高度為 10.242(m)處的庫侖主動土壓力 計(jì)算上墻土壓力 無荷載時的破裂角 = 31.060(度) 按假想墻背計(jì)算得到: 第1破裂角： 32.720(度) Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=1.260(m) 因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度) Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN)

18、 作用點(diǎn)高度 Zy=1.465(m) 計(jì)算下墻土壓力 無荷載時的破裂角 = 34.222(度) 按力多邊形法計(jì)算得到: 破裂角： 34.222(度) Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=2.979(m) 墻身截面積 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN 衡重臺上填料重 = 90.539(kN) 重心坐標(biāo)(1.649,-1.646)(相對于墻面坡上角點(diǎn))(一) 滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算 基底摩擦系數(shù) = 0.500 采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動穩(wěn)定性,計(jì)算過程如下: 基底傾斜角度 = 11.310 (度) Wn = 659.350(kN)

19、 En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN) 滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN) 滑移驗(yàn)算滿足: Kc = 3.869 > 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0 地基土摩擦系數(shù) = 0.500 地基土層水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN) 地基土層水平向: 滑移驗(yàn)算滿足: Kc2 = 1.515 > 1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 相對于墻趾,墻身重力的力臂 Zw = 2.308 (m

20、) 相對于墻趾,上墻Ey的力臂 Zx = 4.117 (m) 相對于墻趾,上墻Ex的力臂 Zy = 7.665 (m) 相對于墻趾,下墻Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m) 相對于墻趾,下墻Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m) 驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗傾覆力矩= 2066.104(kN-m) 傾覆驗(yàn)算滿足: K0 = 2.191 > 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 793.025(kN-m) > 0.0(三) 地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算 根底為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力 取傾斜基底的傾斜寬度

21、驗(yàn)算地基承載力和偏心距 作用于根底底的總豎向力 = 811.494(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=1122.975(kN-m) 根底底面寬度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m) 根底底面合力作用點(diǎn)距離根底趾點(diǎn)的距離 Zn = 1.384(m) 基底壓應(yīng)力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa) 最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737 作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m) 墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=362.948 <= 600.

22、000(kPa) 墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=132.600 <= 650.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=247.774 <= 500.000(kPa)(四) 根底強(qiáng)度驗(yàn)算 根底為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算(五) 上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算 上墻重力 Ws = 98.141 (kN) 上墻墻背處的 Ex = 62.124 (kN) 上墻墻背處的 Ey = 12.425 (kN) 相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂 Zw = 0.889 (m) 相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂 Zy = 1.465 (m) 相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)容許應(yīng)

23、力法: 法向應(yīng)力檢算: 相對于上墻墻趾，合力作用力臂 Zn = 0.141(m) 截面寬度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m) 截面上偏心距驗(yàn)算不滿足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m) 截面上壓應(yīng)力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa) 壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 211.665 <= 800.000(kPa) 拉應(yīng)力驗(yàn)算不滿足: 計(jì)算值= 92.134 > 80.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 9.674 <= 80.000(kPa) 斜截面剪應(yīng)力檢算 斜

24、剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 41.598 <= 80.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd = 110.566(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟 = 0.233 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A = 1.850(m2) 材料抗壓極限強(qiáng)度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)鉬 = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮 = 0.981 計(jì)算強(qiáng)度時: 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 110.566 <= 298.521(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 110.566 <= 29

25、2.889(kN)(六) 墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算截面以上，墻身截面積 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)容許應(yīng)力法: 法向應(yīng)力檢算: 作用于截面總豎向力 = 750.498(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=1106.215(kN-m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 1.474(m) 截面寬度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m) 截面上偏心距驗(yàn)算滿足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m) 截面上壓應(yīng)力: 面坡=303.82

26、6 背坡=145.574(kPa) 壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 303.826 <= 800.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= -11.443 <= 80.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd = 750.498(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟 = 0.960 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A = 3.340(m2) 材料抗壓極限強(qiáng)度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)鉬 = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮 = 0.968 計(jì)算強(qiáng)度時: 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:

27、 計(jì)算值= 750.498 <= 2221.592(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七) 臺頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算 土壓力計(jì)算 計(jì)算高度為 9.100(m)處的庫侖主動土壓力 計(jì)算上墻土壓力 無荷載時的破裂角 = 31.060(度) 按假想墻背計(jì)算得到: 第1破裂角： 32.720(度) Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=1.260(m) 因?yàn)楦┬眽Ρ常枧袛嗟诙屏衙媸欠翊嬖?，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度) E

28、a=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=1.465(m) 計(jì)算下墻土壓力 無荷載時的破裂角 = 34.075(度) 按力多邊形法計(jì)算得到: 破裂角： 34.075(度) Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=2.522(m) 強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算截面以上，墻身截面積 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)容許應(yīng)力法: 法向應(yīng)力檢算: 作用于截面總豎向力 = 707.137(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=830.127

29、(kN-m) 相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 1.174(m) 截面寬度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m) 截面上偏心距驗(yàn)算滿足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m) 截面上壓應(yīng)力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa) 壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 392.661 <= 800.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= -21.270 <= 80.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd = 707.137(kN

30、) 軸心力偏心影響系數(shù)醟 = 0.859 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A = 3.065(m2) 材料抗壓極限強(qiáng)度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)鉬 = 2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮 = 0.959 計(jì)算強(qiáng)度時: 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 707.137 <= 1823.443(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 計(jì)算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=3、 加筋土擋土墻-原始條件: 墻身尺寸: 墻身總高: 8.200(m) 筋帶豎向間距是否不等: 否 單個筋帶厚: 1(mm) 筋帶水平方向間距: 0.4

31、20(m) 筋帶豎直方向間距: 0.400(m) 筋帶長度豎向分段數(shù): 2 分段序號 高度(m) 筋帶長(m) 1 6.000 6.000 2 2.200 4.000 筋帶序號 筋帶寬(m) 1 0.200 2 0.200 3 0.200 4 0.200 5 0.200 6 0.200 7 0.200 8 0.200 9 0.200 10 0.200 11 0.200 12 0.200 13 0.200 14 0.200 15 0.200 16 0.200 17 0.200 18 0.200 19 0.200 20 0.200 物理參數(shù): 加筋土容重: 20.000(kN/m3) 加筋土內(nèi)摩擦

32、角: 35.000(度) 筋帶容許拉應(yīng)力: 50.000(MPa) 土與筋帶之間的摩擦系數(shù): 0.400 加筋土浮容重: 10.000(kN/m3) 地基土浮重度: 10.000(kN/m3) 筋帶抗拔力計(jì)算調(diào)節(jié)系數(shù): 1.400 筋帶材料抗拉計(jì)算調(diào)節(jié)系數(shù): 1.000 筋帶材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值: 240.000(MPa) 筋帶材料抗拉性能的分項(xiàng)系數(shù): 1.250 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墻后填土容重: 19.000(kN/m3) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容許承載力: 500.000(kP

33、a) 地基土容許承載力提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.200 墻踵值提高系數(shù): 1.300 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.500 地基土類型: 土質(zhì)地基 地基土內(nèi)摩擦角: 30.000(度) 坡線土柱: 坡面線段數(shù): 2 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數(shù) 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 地面橫坡角度: 20.000(度) 墻頂標(biāo)高: 0.000(m) 擋墻分段長度: 10.000(m) 計(jì)算參數(shù): 穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo): 給定圓心,半徑計(jì)算平安系數(shù) 圓心X坐標(biāo): -2.000(m) 圓心Y坐標(biāo): 10.000(m) 半徑:

34、15.000(m) 筋帶對穩(wěn)定的作用: 筋帶力沿圓弧切線 內(nèi)部穩(wěn)定分析采用方法: 應(yīng)力分析法 條分法的土條寬度: 0.500(m) 墻后填土粘聚力: 10.000(kPa) 墻體填土粘聚力: 10.000(kPa) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 土條切向分力與滑動方向反向時: 當(dāng)作下滑力對待=第 1 種情況: 組合1= 組合系數(shù): 1.000 1. 擋土墻結(jié)構(gòu)重力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 2. 填土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 3. 車輛荷載引起的土側(cè)壓力 分項(xiàng)系數(shù) = 1.000 =-內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算采用應(yīng)力分析法(一) 應(yīng)力分析法筋帶號 寬度 總長度 穩(wěn)定區(qū) 豎向壓應(yīng) 水平應(yīng)

35、 最大拉力 抗拉力 抗拔力 (m) (m) 長度(m) 力(kPa) 力(kPa) 設(shè)計(jì)值(kN) (kN) (kN) 01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.610 02 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.847 03 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.083 04 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.320 05 0.200 6.000 3.540

36、 78.000 29.220 4.909 38.400 31.557 06 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.793 07 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.030 08 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.266 09 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.325 10 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 3

37、8.400 51.429 11 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.915 12 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.781 13 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.027 14 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.655 15 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.549 16 0.20

38、0 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.109 17 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.050 18 0.200 4.000 3.479 182.000 49.320 8.286 38.400 72.372 19 0.200 4.000 3.688 190.000 51.488 8.650 38.400 80.075 20 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.400 88.158 單個筋帶結(jié)點(diǎn)抗拔穩(wěn)定滿足: 拉力設(shè)計(jì)值=3.215 &

39、lt;= 18.610(kN) 筋帶截面抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算滿足: 拉力設(shè)計(jì)值=9.014 <= 38.400(kN) 全墻抗拔驗(yàn)算滿足: 最小平安系數(shù)=11.415 >= 2.000-外部穩(wěn)定性驗(yàn)算 土壓力計(jì)算 計(jì)算墻背處的庫侖主動土壓力 按假想墻背計(jì)算得到: 第1破裂角： 32.600(度) Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用點(diǎn)高度 Zy=3.400(m) 墻身截面積 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN 墻頂上的土重(包括超載) = 171.000(kN) 重心坐標(biāo)(3.667,0.889)(相對于墻面坡上角點(diǎn)) 墻頂上

40、的土重(不包括超載) = 171.000(kN) 重心坐標(biāo)(3.667,0.889)(相對于墻面坡上角點(diǎn))(一) 滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算 基底摩擦系數(shù) = 0.500 滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN) 滑移驗(yàn)算滿足: Kc = 2.989 > 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 455.454(kN) > 0.0(二) 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 相對于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂 Zw = 2.804 (m) 相對于墻趾點(diǎn)，墻土壓力Ey的力臂 Zx = 6.000 (m) 相對于墻趾點(diǎn)，墻土壓力Ex的力臂 Zy = 3.400 (m) 驗(yàn)算擋土

41、墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 687.414(kN-m) 抗傾覆力矩= 3988.410(kN-m) 傾覆驗(yàn)算滿足: K0 = 5.802 > 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 2673.196(kN-m) > 0.0(三) 地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算 根底為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力 作用于根底底的總豎向力 = 1208.568(kN) 作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=3300.996(kN-m) 墻計(jì)算寬度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m) 墻底面合力作用點(diǎn)距離墻趾點(diǎn)的距離 Zn = 2.731(m) 基底壓應(yīng)力: 墻趾=2

42、55.546 墻踵=147.310(kPa) 最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735 作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足: e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m) 墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=255.546 <= 600.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=147.310 <= 650.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算滿足: 壓應(yīng)力=201.428 <= 500.000(kPa)(四) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 圓心: (-2.000,10.000) 半徑 = 15.000(m) 平安系數(shù) = 1.802 總的下滑力 = 1214.149(kN) 總的抗滑力 = 2188.340(kN) 土體局部下滑力 = 1214.149(kN) 土體局部抗滑力 = 2188.340(kN) 筋帶的抗滑力 = 0.000(kN) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算滿足: 最小平安系數(shù)=1.802 >= 1.2504、 樁板式擋土墻原始條件: 墻身尺寸: 樁總長: 16.000(m) 嵌入深度: 6.000(m) 截面形狀: 方樁 樁寬: 1.000(m) 樁高: 1.500(m) 樁間距: 3.500(m) 擋土板的類型數(shù): 2 板類型號 板厚(m) 板寬(m) 板塊數(shù) 1 0.200