沙坪壩鐵路樞紐綜合改造工程H連接道計算書

PAGEPAGE2 沙坪壩鐵路樞紐綜合改造工程H連接道計算書沙坪壩鐵路樞紐綜合改造工程H連接道計算書計算：復核：審核：1工程地質(zhì)條件及評價1.1、地形地貌勘察區(qū)位于重慶市沙坪壩三峽廣場鬧市區(qū)，屬低丘地貌單元，整個場地較平坦，地形局部呈階梯狀，階梯處邊坡均已支擋。勘察區(qū)最高點位于H連接道之間的施工區(qū)，高程約257.36m，最低點位于H道路中段東側函底，高程約為242.45m，場地最大高差14.91m。綜上，場地地形地貌簡單。1.2、氣象水文勘察區(qū)屬亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫18.3℃；夏季日極端最高氣溫44.2℃（2006年8月23日），冬季極端最低氣溫為-3.1℃（1975年12月15日）；月平均氣溫最高是8月份，平均氣溫高達28.5℃；最低是1月，平均氣溫7.2℃；多年平均相對濕度為80%。區(qū)內(nèi)大氣降水形式以降雨為主，偶見冰雹及降雪，多年平均降雨量1107.1mm。雨量集中分布在5～10月，降雨量為873.4mm，占全年降雨量的75%；又以7～8月最為集中，日降雨量普遍大于50mm，最大時降雨量63.5mm，最大日降雨量203.6mm。占雨季的55%；大雨、暴雨多出現(xiàn)在7～8月。勘察區(qū)內(nèi)地表水體以溝水為主，勘察區(qū)原排水系統(tǒng)較完善，未見地表水體。1.3、地質(zhì)構造及地震勘察區(qū)位于位于沙坪壩背斜南東翼傾末端，且層面較平緩，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，巖層呈單斜狀產(chǎn)出，由于整個場地未見基巖出露，根據(jù)2006年5月重慶市渝碚地質(zhì)工程勘察院完成的《學林佳苑巖土工程勘察報告》（審查合格），在場地東南角（位于擬建站南路南側）測得巖層產(chǎn)狀為130°∠5°，層面結合差，屬硬性結構面。，綜合確定勘察區(qū)巖層產(chǎn)狀為：130°∠5°。根據(jù)重慶師范大學外沖溝處測得裂隙產(chǎn)狀測統(tǒng)計，巖體中巖體構造裂隙較發(fā)育，主要發(fā)育有2組：①組產(chǎn)狀263°∠78°（N7°W/78°SW），裂面平直，裂縫張開，寬0.2～6.5cm，間距1.5～2.8m，有少量巖屑充填，結合差，屬硬性結構面；②組產(chǎn)狀350°∠83°（N80°E/83°NW），平直，裂隙寬0.3～5.4cm，間距0.7～2.1m，有少量巖屑充填，結合差，屬硬性結構面。泥巖中多見網(wǎng)狀風化裂隙。本次勘察在場地核心區(qū)域內(nèi)未見基巖出露，需在施工開挖后加強施工驗槽工作，本次勘察巖層面及裂隙面按不利的結合差考慮分析。根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2004）附表A-2，巖體結構為層狀結構，結構面發(fā)育程度為較發(fā)育，巖體完整程度為較完整。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）之圖A1及圖B1，該區(qū)設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g。地震動反應譜特征周期為0.35s。擬建道路處于基本烈度6度區(qū)。1.4、地層巖性據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次地質(zhì)調(diào)查，勘察區(qū)出露的地層由新到老依次為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟租（J2S），現(xiàn)分述如下：1、第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）人工填土層（Q4ml）：該層分布在勘察區(qū)的整個區(qū)域，層厚0.6(ZK5)～6.8m(ZK1)。紫紅色，褐色，主要有粉質(zhì)粘土和砂、泥巖碎塊石組成，砂、泥巖碎塊石含量20%～50%，粒徑2cm～10cm,棱角狀～次棱角狀。粉質(zhì)粘土可塑，韌性、干強度中等，無搖震反應，場地填土回填時間約10以上。2、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）分布于整個勘察區(qū)域，下伏于人工填土之下，厚度未鉆穿。砂巖：灰褐色，細-中粒結構，厚-巨厚層構造，鈣質(zhì)膠結，主要礦物成分為長石和石英，力學性質(zhì)較好。泥巖：紫紅色，泥質(zhì)結構，薄層狀構造，泥質(zhì)膠結，主要成分為粘土礦物?；鶐r面的起伏情況勘察場地內(nèi)無基巖出露，基巖面起伏情況隨土層厚度變化而變化。本次勘察揭露土層厚度0.60～6.80m，場地內(nèi)基巖面標高244.62m～253.53m。總體勘察區(qū)基巖面平緩，一般3～10°。1.5、不良地質(zhì)現(xiàn)象經(jīng)調(diào)查，場區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流、崩塌、危巖、活動性斷層等不良地質(zhì)現(xiàn)象。1.6、H連接道車行道段工程地質(zhì)條件及評價(1)H連接道樁號HK0+110～HK0+154段工程地質(zhì)條件及評價邊坡高度約1～5.6m，為巖土混合邊坡，邊坡上覆素填土厚度約0.8～1.1m，下伏砂巖厚度約0～4.8m。根據(jù)赤平投影圖4.2.2-2，該段左側邊坡傾向約為290°，傾角90°，右側邊坡傾向約為110°，傾角90°。裂隙LX1構成左側邊坡的外傾結構面，且傾角較陡，所以左側邊坡不穩(wěn)定，右側邊坡與巖層構成順向坡，右側邊坡不穩(wěn)定。左側邊坡易在裂隙面處滑移或沿著兩組裂隙的組合面處發(fā)生掉塊，滑移，右側邊坡易發(fā)生順向滑坡；巖土界面坡度較緩，角度約小于10°，施工開挖時，邊坡可能會產(chǎn)生土體內(nèi)部圓弧滑動。兩側邊坡安全等級為一級，巖體類型為Ⅲ類，等效內(nèi)摩擦角取55°，邊坡破裂角按45°+φ/2=64°考慮。由于與相鄰建筑物距離約13—20m，設計高程低于基礎5.447m，對相鄰建筑物無影響，具備放坡條件，建議中風化基巖按1：0.50放坡，強風化基巖按1：1.0放坡，土層按1：1.50放坡。(2)H連接道樁號HK0+154～HK0+170.554段工程地質(zhì)條件及評價邊坡高度約0.7至1.1m，為土質(zhì)邊坡，土層全為素填土厚度，下伏砂巖邊坡高度較小，邊坡土體內(nèi)部可能產(chǎn)生圓弧滑動，由于與相鄰建筑物距離約12—20m，設計高程高于基礎2.30m，具備放坡條件，建議土層按1：1.50放坡。2、計算參數(shù)2.1、巖土參數(shù)根據(jù)《重慶市沙坪壩鐵路樞紐綜合改造工程G、H連接道補充勘察報告》,本計算中所采用的巖土參數(shù)如下:巖土參數(shù)建議取值表巖性素填土強風化泥巖中風化泥巖強風化砂巖中風化砂巖重度（kN/m3）天然/25.625.624.524.5飽和20*24.824.823.623.6抗壓強度標準值（MPa）天然//10.4/41.6飽和//6.5/35.41抗拉強度標準值（MPa）天然//0.304/1.12飽和//0.196/0.96抗剪強度標準值天然C（kPa）//0.447/1.647Φ（°）//34.29/38.95飽和C（kPa）0*/0.273/1.413Φ（°）25*/32.76/38.07變形模量×104(MPa)//0.209/0.6彈性模量×104(MPa)//0.226/0.656泊松比//0.24*/0.26地基承載力基本容許值（kPa）/250*800*350*2200*基底摩擦系數(shù)*0.25*0.3*0.4*0.35*0.6*巖石與錨固體粘結強度特征值（kPa）65*/200*/600*巖體水平抗力系數(shù)（MN/m3）//50*/200*備注：場地僅1個鉆孔揭露為泥巖，本表泥巖試驗值僅供參考。2.2、計算參數(shù)參考《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2004）地基承載力基本容許值：中等風化泥巖取800kPa;中等風化砂巖取2000kPa。荷載：汽車荷載：20kN/m2堆積荷載：20kN/m2鐵路荷載：60kN/m2房屋荷載：20kN/m2/層2.3設計計算2.3.1土壓力計算公式(1）、靜止側向土壓力（按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》6.3.1計算）土層：K0i=0.5～0.7巖層：e0ik計算點處的靜止土壓力標準值γj計算點以上第j層土的重度（kN/m3）hj計算點以上第j層土的厚度（m）q地面均布荷載（kN/m2）K0i計算點處的靜止土壓力系數(shù)υ巖石泊松比(2）、主動土壓力（按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》6.2.1計算）eaik計算點處的主動土壓力標準值α墻背與水平面的夾角（°）β地表面與水平面的夾角（°）φ內(nèi)摩擦角（°）δ土對墻背的摩擦角（°）Kai計算點處的主動土壓力系數(shù)(3）、外傾結構面主動巖石壓力合力標準值計算Eak主動巖石壓力合力標準值（kN）φs外傾軟結構面內(nèi)摩擦角（°）Cs外傾結構面粘聚力（kPa）θ外傾結構面傾角（°）3、擋土墻結構尺寸衡重式擋土墻（φ=30°γ=20.5kN/m3f=0.3［σ］=150kPa）2m高衡重式擋土墻原始條件:墻身尺寸:墻身總高:2.000(m)上墻高:0.800(m)墻頂寬:0.500(m)臺寬:0.500(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.500下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250墻底傾斜坡率:0.000:1下墻土壓力計算方法: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:片石砌體砂漿標號:5石料強度(MPa):30擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.500(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.500(kN/m3)修正后地基土容許承載力:150.000(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):0.300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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)112.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.000√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000√=============================================[土壓力計算]計算高度為2.000(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力無荷載時的破裂角=27.500(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=1.316(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=1.316(m)分布長度L0=18.662(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.695(m)按假想墻背計算得到:第1破裂角：36.070(度)Ea=25.022Ex=2.890Ey=24.854(kN)作用點高度Zy=0.351(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=27.511(度)第1破裂角=27.500(度)Ea=10.543Ex=4.866Ey=9.352(kN)作用點高度Zy=0.351(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=30.198(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=1.764(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=1.764(m)分布長度L0=19.355(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.500(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：33.457(度)Ea=7.066Ex=7.053Ey=0.427(kN)作用點高度Zy=0.537(m)墻身截面積=2.060(m2)重量=47.380kN衡重臺上填料重=13.019(kN)重心坐標(0.869,-0.059)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300滑移力=11.920(kN)抗滑力=22.696(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.904>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=12.753(kN)>0.0(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=0.555(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=1.217(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=1.551(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=1.234(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=0.537(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=11.335(kN-m)抗傾覆力矩=53.578(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=4.727>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=33.908(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=75.653(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=42.242(kN-m)基礎底面寬度B=1.100(m)偏心距e=-0.008(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=0.558(m)基底壓應力:趾部=65.636踵部=71.914(kPa)最大應力與最小應力之比=65.636/71.914=0.913作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.008<=0.167*1.100=0.183(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=65.636<=180.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=71.914<=195.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=68.775<=150.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=12.880(kN)上墻墻背處的Ex=4.866(kN)上墻墻背處的Ey=2.433(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=0.360(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.351(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=0.724(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=0.306(m)截面寬度B=0.900(m)偏心距e1=0.144(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.144<=0.250*0.900=0.225(m)截面上壓應力:面坡=33.365背坡=0.664(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=33.365<=800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-1.399<=80.000(kPa)斜截面剪應力檢算斜剪應力驗算滿足:計算值=6.783<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=15.313(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.765 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=0.900(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=15.313<=476.606(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=15.313<=476.606(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=2.060(m2)重量=47.380kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=0.555(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=75.653(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=42.242(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.558(m)截面寬度B=1.100(m)偏心距e1=-0.008(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.008<=0.250*1.100=0.275(m)截面上壓應力:面坡=65.636背坡=71.914(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=71.914<=800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-16.674<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=75.653(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.999 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=1.100(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.995 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=75.653<=761.376(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=75.653<=757.865(kN)3m高衡重式擋土墻原始條件:墻身尺寸:墻身總高:3.000(m)上墻高:1.200(m)墻頂寬:0.500(m)臺寬:0.700(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.500下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250墻底傾斜坡率:0.000:1下墻土壓力計算方法: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:片石砌體砂漿標號:5石料強度(MPa):30擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.500(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.500(kN/m3)修正后地基土容許承載力:150.000(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):0.300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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)112.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.000√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000√=============================================[土壓力計算]計算高度為3.000(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力無荷載時的破裂角=27.490(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=1.924(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=1.924(m)分布長度L0=18.893(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.470(m)按假想墻背計算得到:第1破裂角：34.860(度)Ea=34.518Ex=4.631Ey=34.206(kN)作用點高度Zy=0.488(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=27.504(度)第1破裂角=27.490(度)Ea=15.444Ex=7.130Ey=13.700(kN)作用點高度Zy=0.488(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=32.896(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=2.790(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000布置寬度B0=2.790(m)分布長度L0=19.932(m)荷載值SG=700.000(kN)換算土柱高度h0=0.614(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：34.787(度)Ea=15.899Ex=15.870Ey=0.961(kN)作用點高度Zy=0.801(m)墻身截面積=3.795(m2)重量=87.285kN衡重臺上填料重=25.413(kN)重心坐標(1.043,-0.196)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300滑移力=23.000(kN)抗滑力=40.029(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.740>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=20.592(kN)>0.0(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=0.698(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=1.546(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=2.288(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=1.550(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=0.801(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=29.017(kN-m)抗傾覆力矩=115.196(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.970>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=67.674(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=133.430(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=86.179(kN-m)基礎底面寬度B=1.350(m)偏心距e=0.029(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=0.646(m)基底壓應力:趾部=111.633踵部=86.042(kPa)最大應力與最小應力之比=111.633/86.042=1.297作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.029<=0.167*1.350=0.225(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=111.633<=180.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=86.042<=195.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=98.837<=150.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=22.080(kN)上墻墻背處的Ex=7.130(kN)上墻墻背處的Ey=3.565(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=0.419(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.488(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=0.856(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=0.344(m)截面寬度B=1.100(m)偏心距e1=0.206(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.206<=0.250*1.100=0.275(m)截面上壓應力:面坡=49.520背坡=-2.892(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=49.520<=800.000(kPa)拉應力驗算滿足:計算值=2.892<=80.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-2.843<=80.000(kPa)斜截面剪應力檢算斜剪應力驗算滿足:計算值=8.648<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=25.645(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.703 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=1.100(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=25.645<=535.900(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=25.645<=535.900(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=3.795(m2)重量=87.285kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=0.698(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=133.430(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=86.179(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.646(m)截面寬度B=1.350(m)偏心距e1=0.029(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.029<=0.250*1.350=0.337(m)截面上壓應力:面坡=111.633背坡=86.042(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=111.633<=800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-22.498<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=133.430(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.994 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=1.350(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.987 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=133.430<=929.870(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=133.430<=917.996(kN)4m高衡重式擋土墻原始條件:墻身尺寸:墻身總高:5.000(m)上墻高:2.000(m)墻頂寬:0.500(m)臺寬:1.100(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.500下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.200(m)墻趾臺階h1:0.400(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.000:1下墻土壓力計算方法: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:片石砌體砂漿標號:5石料強度(MPa):30擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.500(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.500(kN/m3)修正后地基土容許承載力:150.000(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):0.300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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)112.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.000√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000√=============================================[土壓力計算]計算高度為5.000(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力無荷載時的破裂角=27.490(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=3.141(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000布置寬度B0=3.141(m)分布長度L0=19.355(m)荷載值SG=700.000(kN)換算土柱高度h0=0.562(m)按假想墻背計算得到:第1破裂角：33.980(度)Ea=80.107Ex=11.983Ey=79.206(kN)作用點高度Zy=0.787(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=27.504(度)第1破裂角=27.510(度)Ea=37.584Ex=17.352Ey=33.339(kN)作用點高度Zy=0.787(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=33.478(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=4.657(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.0000.000布置寬度B0=4.657(m)分布長度L0=21.087(m)荷載值SG=1050.000(kN)換算土柱高度h0=0.522(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：34.507(度)Ea=38.634Ex=38.563Ey=2.334(kN)作用點高度Zy=1.314(m)墻身截面積=8.755(m2)重量=201.365kN衡重臺上填料重=55.573(kN)重心坐標(1.438,-0.695)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300滑移力=55.915(kN)抗滑力=91.241(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.632>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=43.380(kN)>0.0(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=1.179(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=2.390(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=3.787(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=2.378(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=1.314(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=116.357(kN-m)抗傾覆力矩=427.880(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.677>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=242.996(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=304.136(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=311.523(kN-m)基礎底面寬度B=2.050(m)偏心距e=0.001(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=1.024(m)基底壓應力:趾部=148.668踵部=148.050(kPa)最大應力與最小應力之比=148.668/148.050=1.004作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.001<=0.167*2.050=0.342(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=148.668<=180.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=148.050<=195.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=148.359<=150.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=46.000(kN)上墻墻背處的Ex=17.352(kN)上墻墻背處的Ey=8.676(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=0.542(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.787(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=1.107(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=0.382(m)截面寬度B=1.500(m)偏心距e1=0.368(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.368<=0.250*1.500=0.375(m)截面上壓應力:面坡=90.149背坡=-17.247(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=90.149<=800.000(kPa)拉應力驗算滿足:計算值=17.247<=80.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-3.012<=80.000(kPa)斜截面剪應力檢算斜剪應力驗算滿足:計算值=16.652<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=54.676(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.578 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=1.500(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=54.676<=600.813(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=54.676<=600.813(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=8.755(m2)重量=201.365kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.179(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=304.136(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=311.523(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.024(m)截面寬度B=2.050(m)偏心距e1=0.001(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.001<=0.250*2.050=0.512(m)截面上壓應力:面坡=148.668背坡=148.050(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=148.668<=800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-32.068<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=304.136(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=1.000 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=2.050(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.982 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=304.136<=1419.911(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=304.136<=1394.363(kN)(七)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為4.600(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力無荷載時的破裂角=27.490(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=3.141(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000布置寬度B0=3.141(m)分布長度L0=19.355(m)荷載值SG=700.000(kN)換算土柱高度h0=0.562(m)按假想墻背計算得到:第1破裂角：33.980(度)Ea=80.107Ex=11.983Ey=79.206(kN)作用點高度Zy=0.787(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=27.504(度)第1破裂角=27.510(度)Ea=37.584Ex=17.352Ey=33.339(kN)作用點高度Zy=0.787(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=32.975(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=4.434(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.0000.000布置寬度B0=4.434(m)分布長度L0=20.856(m)荷載值SG=1050.000(kN)換算土柱高度h0=0.554(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：34.291(度)Ea=32.004Ex=31.945Ey=1.934(kN)作用點高度Zy=1.154(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=7.915(m2)重量=182.045kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.193(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=284.415(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=254.441(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.895(m)截面寬度B=1.950(m)偏心距e1=0.080(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.080<=0.250*1.950=0.487(m)截面上壓應力:面坡=181.931背坡=109.777(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=181.931<=800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-33.061<=80.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)?0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=284.415(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.980 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=1.950(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.984 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=284.415<=1323.655(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=284.415<=1301.975(kN)3.3.2衡重式擋土墻（φ=30°γ=20.5kN/m3f=0.45［σ］=600kPa）4m高衡重式擋土墻原始條件:墻身尺寸:墻身總高:4.000(m)上墻高:1.600(m)墻頂寬:0.500(m)臺寬:0.400(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.500下墻背坡傾斜坡度:1:-0.250墻底傾斜坡率:0.000:1下墻土壓力計算方法: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:片石砌體砂漿標號:5石料強度(MPa):30擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.500(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.500(kN/m3)修正后地基土容許承載力:600.000(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):0.450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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)112.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級地面橫坡角度:0.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.000√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000√=============================================[土壓力計算]計算高度為4.000(m)處的庫侖主動土壓力計算上墻土壓力無荷載時的破裂角=27.510(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=2.033(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=2.033(m)分布長度L0=19.124(m)荷載值SG=350.000(kN)換算土柱高度h0=0.439(m)按假想墻背計算得到:第1破裂角：28.660(度)Ea=33.376Ex=10.386Ey=31.719(kN)作用點高度Zy=0.628(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=27.498(度)第1破裂角=27.510(度)Ea=23.850Ex=11.014Ey=21.155(kN)作用點高度Zy=0.628(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=33.514(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=3.249(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:第1列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7000.25030.0000.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.0000.000045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.0000.000065.500