緯地系列軟件教程第二部分B-擋土墻驗(yàn)算

PAGE第二十一章?lián)跬翂︱?yàn)算21.1擋土墻驗(yàn)算模塊的功能簡介21本驗(yàn)算模塊主要根據(jù)《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》中對(duì)公路擋土墻的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)公路設(shè)計(jì)中常用的一般重力式擋土墻與衡重式擋土墻進(jìn)行受力驗(yàn)算，輸出計(jì)算書。21.1.2驗(yàn)算內(nèi)容1．驗(yàn)算項(xiàng)目：（1）滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算：基底是否傾斜：傾斜：1）墻底與基底填土的滑動(dòng)驗(yàn)算，防止產(chǎn)生墻身沿基底的滑動(dòng)破壞；2）地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算，防止墻身對(duì)地基產(chǎn)生剪切破壞，沿墻踵面滑動(dòng)；水平：墻底與基底填土的滑動(dòng)驗(yàn)算。在驗(yàn)算中，所取的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)為1.3，用戶也可以根據(jù)荷載組合參照規(guī)范降低要求。（2）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：防止產(chǎn)生墻身繞墻趾的傾覆，取傾覆穩(wěn)定系數(shù)為1.5；（3）地基應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算：地基應(yīng)力驗(yàn)算是為了保證地基不出現(xiàn)過大的沉陷，偏心距驗(yàn)算防止出現(xiàn)因基底不均勻沉陷而引起的墻身傾斜，最大地基承載應(yīng)力由用戶輸入而得；（4）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算：防止墻身產(chǎn)生開裂破壞。2．仰斜式擋土墻的驗(yàn)算內(nèi)容：（1）滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算；（2）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；（3）地基應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算；（4）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算。3．衡重式擋土墻的驗(yàn)算內(nèi)容：（1）滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算；（2）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；（3）地基應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算；（4）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算；（5）衡重臺(tái)截面強(qiáng)度驗(yàn)算。21.1.3適用范圍由于本驗(yàn)算模塊對(duì)土壓力的計(jì)算方法采用庫侖土壓力計(jì)算法，當(dāng)擋土墻的設(shè)計(jì)高度過高庫倫土壓力法已經(jīng)不適應(yīng)，本驗(yàn)算?？煲簿筒荒軡M足。在計(jì)算過程中不考慮土的粘聚性，如果用戶要進(jìn)行粘性土的擋土墻驗(yàn)算也可以通過等效內(nèi)摩擦角法對(duì)填土參數(shù)進(jìn)行換算再通過計(jì)算。對(duì)于特殊環(huán)境下的擋土墻設(shè)計(jì)，本模塊提供了浸水地區(qū)的擋土墻驗(yàn)算和地震地區(qū)的擋土墻驗(yàn)算。21.1.4驗(yàn)算依據(jù)本驗(yàn)算模塊主要依據(jù)《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》，并參考《路基工程》的等材料。21.2本驗(yàn)算模塊的使用方法與計(jì)算步驟21.2.1選擇擋墻類型擋墻類型：選擇擋土墻的類型，菜單中提供了以下幾種擋土墻類型：1．仰斜式路肩墻；2．仰斜式路堤墻；注：如果用戶需要計(jì)算俯斜式的擋土墻可以將墻背斜率輸為正值。3．衡重式路肩墻；4．衡重式路堤墻。21.2.2擋土墻尺寸輸入1．仰斜式路肩墻尺寸參數(shù)輸入，見圖21-1圖21-1（1）墻身參數(shù)輸入：注：單位設(shè)置：輸入的長度單位都是厘米，斜率都是小數(shù)表示（1:n）；1）墻高（H）：指不包括墻趾的墻體高度；2）外頂寬（B1）：墻頂達(dá)到一定寬度時(shí)，墻頂需要行車，外露部分B1；3）內(nèi)頂寬（B2）：指墻頂成為路面部分的寬度；4）底水平寬：墻底的水平寬度，此值是通過已有參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到，不需要輸入，也可以不點(diǎn)擊計(jì)算寬度，程序在內(nèi)部會(huì)自動(dòng)計(jì)算；5）墻面斜率（n）：表示墻面的傾斜度，仰斜式擋土墻的墻面斜率為0.25，取值范圍0~1；6）墻背斜率（n1）：表示墻背的傾斜度，負(fù)值表示墻背向左偏成為仰斜式擋土墻，正值表示向右偏，取值范圍-1~1；7）墻底傾斜率（n2）：墻底的傾斜度（n/1），取值范圍0~1；（2）墻底參數(shù)輸入：注：為了增加墻體的穩(wěn)定性時(shí)常需要加墻趾臺(tái)階；圖21-21）墻趾臺(tái)階數(shù)：最多只能設(shè)置兩個(gè)臺(tái)階，也可以不設(shè)；圖21-22）趾斜率：表示墻趾臺(tái)階的斜率，取值范圍0~1;3）墻趾1與墻趾2的劃分如下圖21-2所示；4）墻趾1高，墻趾1寬，墻趾2高，墻趾2寬，分被輸入它們的高寬值；5）采用墻踵臺(tái)階：是否采用墻中臺(tái)階，此臺(tái)階尺寸不能過大，就會(huì)影響墻體的受力；6）墻踵高和墻踵寬分別輸入它的高寬。（3）使用備注：當(dāng)?shù)谝淮未蜷_此對(duì)話框時(shí)，由于物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)沒有設(shè)置，不會(huì)出現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行過一次計(jì)算以后，在此頁會(huì)出現(xiàn)計(jì)算按鈕，物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)使用的是上一次計(jì)算時(shí)的值，這樣在同一條件下的不同尺寸的擋土墻的參數(shù)輸入比較方便。2仰斜式路堤墻尺寸參數(shù)輸入，見圖21-3圖21-3（1）墻身參數(shù)輸入：注：單位設(shè)置：輸入的長度單位都是厘米，斜率都是小數(shù)表示（n/1）；1）墻高（H）：指不包括墻趾的墻體高度；2）外頂寬（B1）：仰斜式路堤墻，有時(shí)墻頂會(huì)有填土，B1表示外露多少；3）內(nèi)頂寬（B2）：表示填土壓在墻頂?shù)膶挾龋?）底水平寬：墻底的水平寬度，此值是通過已有參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到，不需要輸入，也可以不點(diǎn)擊計(jì)算寬度，程序在內(nèi)部會(huì)自動(dòng)計(jì)算；5）墻面斜率（n）：表示墻面的傾斜度，仰斜式擋土墻的墻面斜率為0.25，取值范圍0~1；6）墻背斜率（n1）：表示墻背的傾斜度，負(fù)值表示墻背向左偏成為仰斜式擋土墻，正值表示向右偏，取值范圍-1~1；7）墻底傾斜率（n2）：墻底的傾斜度（n/1），取值范圍0~1；（2）墻底參數(shù)輸入：注：為了增加墻體的穩(wěn)定性時(shí)常需要加墻趾臺(tái)階；1）墻趾臺(tái)階數(shù)：最多只能設(shè)置兩個(gè)臺(tái)階，也可以不設(shè)；2）趾斜率：表示墻趾臺(tái)階的斜率，取值范圍0~1;3）墻趾1與墻趾2的劃分如下圖21-2所示；4）墻趾1高，墻趾1寬，墻趾2高，墻趾2寬，分別輸入它們的高寬值；5）采用墻踵臺(tái)階：是否采用墻中臺(tái)階，此臺(tái)階尺寸不能過大，否則會(huì)影響墻體的受力；6）墻踵高和墻踵寬分別輸入它的高寬。（3）使用備注:當(dāng)?shù)谝淮未蜷_此對(duì)話框時(shí)，由于物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)沒有設(shè)置，不會(huì)出現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行過一次計(jì)算以后，在此頁會(huì)出現(xiàn)計(jì)算按鈕，物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)使用的是上一次計(jì)算時(shí)的值，這樣在同一條件下的不同尺寸的擋土墻的參數(shù)輸入比較方便。3衡重式路肩墻尺寸參數(shù)輸入，見圖21-4圖21-4（1）墻身參數(shù)輸入：注：單位設(shè)置：輸入的長度單位都是厘米，斜率都是小數(shù)表示（n/1）；1）墻高（H）：指不包括墻趾的墻體高度；2）頂寬（B1）：衡重式擋土墻墻頂寬度；3）上墻高（H1）：衡重式擋土墻上墻的高度；4）上臺(tái)寬(B11)：衡重臺(tái)的寬度；5）底水平寬：墻底的水平寬度，此值是通過已有參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到，不需要輸入，也可以不點(diǎn)擊計(jì)算寬度，程序在內(nèi)部會(huì)自動(dòng)計(jì)算；6）墻面斜率（n）：表示墻面的傾斜度，仰斜式擋土墻的墻面斜率為0.25，取值范圍0~1；7）上墻斜率：衡重式擋土墻上墻墻背的斜率，取值范圍0~1；8）下墻斜率：表示墻背的傾斜度，取值范圍-1~0；9）墻底傾斜率（n2）：墻底的傾斜度（n/1），取值范圍0~1。（2）墻底參數(shù)輸入：注：為了增加墻體的穩(wěn)定性時(shí)常需要加墻趾臺(tái)階；1）墻趾臺(tái)階數(shù)：最多只能設(shè)置兩個(gè)臺(tái)階，也可以不設(shè)；2）趾斜率：表示墻趾臺(tái)階的斜率，取值范圍0~1;3）墻趾1與墻趾2的劃分如下圖21-2所示；4）墻趾1高，墻趾1寬，墻趾2高，墻趾2寬，分被輸入它們的高寬值；5）采用墻踵臺(tái)階：是否采用墻中臺(tái)階，此臺(tái)階尺寸不能過大，就會(huì)影響墻體的受力；6）墻踵高和墻踵寬分別輸入它的高寬。（3）使用備注：當(dāng)?shù)谝淮未蜷_此對(duì)話框時(shí)，由于物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)沒有設(shè)置，不會(huì)出現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行過一次計(jì)算以后，在此頁會(huì)出現(xiàn)計(jì)算按鈕，物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)使用的是上一次計(jì)算時(shí)的值，這樣在同一條件下的不同尺寸的擋土墻的參數(shù)輸入比較方便。4

衡重式路堤墻尺寸參數(shù)輸入，見圖21-5圖21-5（1）墻身參數(shù)輸入：注：單位設(shè)置：輸入的長度單位都是厘米，斜率都是小數(shù)表示（n/1）；1）墻高（H）：指不包括墻趾的墻體高度；2）頂寬（B1）：衡重式擋土墻墻頂寬度；3）上墻高（H1）：衡重式擋土墻上墻的高度；4）上臺(tái)寬(B11)：衡重臺(tái)的寬度；5）底水平寬：墻底的水平寬度，此值是通過已有參數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到，不需要輸入，也可以不點(diǎn)擊計(jì)算寬度，程序在內(nèi)部會(huì)自動(dòng)計(jì)算；6）墻面斜率（n）：表示墻面的傾斜度，仰斜式擋土墻的墻面斜率為0.25，取值范圍0~1；7）上墻斜率：衡重式擋土墻上墻墻背的斜率，取值范圍0~1；8）下墻斜率：表示墻背的傾斜度，取值范圍-1~0；9）墻底傾斜率（n2）：墻底的傾斜度（n/1），取值范圍0~1。（2）墻底參數(shù)輸入：注：為了增加墻體的穩(wěn)定性時(shí)常需要加墻趾臺(tái)階；1）墻趾臺(tái)階數(shù)：最多只能設(shè)置兩個(gè)臺(tái)階，也可以不設(shè)；2）趾斜率：表示墻趾臺(tái)階的斜率，取值范圍0~1;4）墻趾1與墻趾2的劃分如下圖21-2所示；5）墻趾1高，墻趾1寬，墻趾2高，墻趾2寬，分被輸入它們的高寬值；6）采用墻踵臺(tái)階：是否采用墻中臺(tái)階，此臺(tái)階尺寸不能過大，就會(huì)影響墻體的受力；7）墻踵高和墻踵寬分別輸入它的高寬。（3）使用備注：當(dāng)?shù)谝淮未蜷_此對(duì)話框時(shí)，由于物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)沒有設(shè)置，不會(huì)出現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行過一次計(jì)算以后，在此頁會(huì)出現(xiàn)計(jì)算按鈕，物理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)使用的是上一次計(jì)算時(shí)的值，這樣在同一條件下的不同尺寸的擋土墻的參數(shù)輸入比較方便。21.2.3物理參數(shù)輸入物理參數(shù)輸入見圖21-6圖21-6（1）填土參數(shù)：注：單位設(shè)置：容重單位采用(kN/m3),摩擦系數(shù)系數(shù)用f表示,摩擦角用s表示，度單位是度；1）地基承載力(kPa)：表示地基的所能承受的最大壓應(yīng)力值；2）填土高a：填土的高度，單位為厘米；3）填土寬b：填土的寬度，單位為厘米；4）填土容重：指墻后填土的容重，單位(kN/m3)；5）填土(s)：填土的內(nèi)摩擦角，單位為度；6）基底間（f）：墻底與地基土的摩擦系數(shù)，取值范圍0~1；7）圬工間（f）：圬工的內(nèi)摩擦系數(shù)，取值范圍0~1；8）圬工容重：墻體圬工的容重，單位(kN/m3)；9）地基土（f）：地基填土的內(nèi)摩擦系數(shù)，取值范圍0~1；10）墻與填土（s）：墻背與強(qiáng)后填土的摩擦角，單位為度；（2）行車參數(shù)：1）荷載算法：分為統(tǒng)計(jì)法和平均法，統(tǒng)計(jì)法是<<公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基>>介紹的通過對(duì)汽車輪子位置統(tǒng)計(jì)出壓在破裂體上的汽車荷載，平均法是汽車總重壓在整個(gè)行車道上，算出平均壓力，根據(jù)破裂體寬度算出汽車荷載對(duì)破裂體的荷載。2）荷載級(jí)別：分為無荷載，汽車-10級(jí)，汽車-15級(jí)，汽車-20級(jí)，汽車-超20，履帶-50級(jí)，掛車-80級(jí)，掛車-100級(jí)，掛車-120級(jí)。3）車道數(shù)：在選擇荷載算法為平均法時(shí)，通過此參數(shù)設(shè)置并排通行汽車的數(shù)量；4）布置長度（m）：墻體的長度，單位為米；5）路基寬（m）：路基的寬度，單位為米；6）土路肩寬：土路肩的寬度，單位為米；（3）使用備注：由于大多數(shù)情況下可以不考慮環(huán)境因素的影響，在此頁也可以直接，環(huán)境參數(shù)默認(rèn)為不考慮，但如果輸入過環(huán)境參數(shù)，計(jì)算時(shí)就會(huì)使用上一次輸入的環(huán)境參數(shù)。21.2.4特殊環(huán)境參數(shù)輸入特殊環(huán)境參數(shù)輸入見圖21-7圖21-7（1）浸水參數(shù)：1）受浸水因素影響：選擇是否受浸水的影響；2）土壓力不變：是否忽略浸水的對(duì)土壓力的改變；3）墻頂標(biāo)高h(yuǎn)：墻頂?shù)臉?biāo)高，可以是虛假值，單位米；4）內(nèi)側(cè)nh（m）：墻內(nèi)側(cè)水位標(biāo)高，單位米；5）墻外側(cè)wh（m）：墻外側(cè)水位標(biāo)高，單位米；6）浮力系數(shù)：考慮進(jìn)入基底的程度的浮力系數(shù)，即表示有多少面積受到水的浮力。（2）地震參數(shù)：1）受地震因素：是否受到地震的影響。2）采用浸水時(shí)的地震角：當(dāng)擋土墻同時(shí)受到兩種環(huán)境因素的影響時(shí)，是否采用浸水條件下的地震角。3）地震烈度：對(duì)7級(jí)地震，8級(jí)地震，9級(jí)地震影響下進(jìn)行驗(yàn)算。4）重要系數(shù)Ci：地震重要性影響系數(shù)；21.2.5擋土墻計(jì)算書的輸出見圖21-8所示。圖21-8保存：點(diǎn)擊保存對(duì)此文件進(jìn)行保存，此文件是網(wǎng)頁（*.htm）格式的，也可以通過word打開；打?。狐c(diǎn)擊打印可以直接進(jìn)行打印，也以保存后通過word再打印。21.2.61．仰斜式路肩墻一般重力擋土墻擋土墻類型:重力擋土墻;墻身斷面尺寸:墻身高:4.00(m)//輸入窗口墻高（H）頂寬:85.00(cm)//輸入窗口外頂寬（B1）+內(nèi)頂寬（B2）面坡傾斜坡率:0.25//輸入窗口墻面斜率（n）背坡傾斜坡率:-0.25//輸入窗口墻背斜率（n1）墻趾1高:50.00(cm)//輸入窗口墻趾1高墻趾1寬:30.00(cm)//輸入窗口墻趾1寬墻趾傾斜坡率:0.25(cm)//輸入窗口趾斜率墻底傾斜坡率:0.20//輸入窗口墻底傾斜率（n2）墻底水平寬度:109.52(cm)//顯示窗口底水平寬墻底斜寬度:111.69(cm)物理參數(shù):地基承載力:250.00(kPa)//輸入窗口地基承載力(kPa)填土高度:0.00(cm)//輸入窗口填土高a填土寬度:0.00(cm)//輸入窗口填土寬b墻后填土容重:18.00(kN/m3)//輸入窗口填土容重墻后填土內(nèi)摩擦角:35.00(度)//輸入窗口填土(s)墻背與墻后填土摩擦角:17.50(度)//輸入窗口墻與填土（s）圬工砌體容重:23.00(kN/m3)//輸入窗口圬工容重基底摩擦系數(shù):0.50//輸入窗口基底間(f)地基填土容重:18.00(kN/m3)//輸入窗口填土容重地基填土摩擦系數(shù):0.60//輸入窗口地基土（f）其他參數(shù):墻體布置長度:10.00(m)//輸入窗口布置長度（m）路基寬:8.50(m)//輸入窗口路基寬（m）路肩寬:0.75(m)//輸入窗口土路肩寬荷載算法:統(tǒng)計(jì)法//輸入窗口荷載算法汽車荷載級(jí)別:汽車-20級(jí)//輸入窗口荷載級(jí)別計(jì)算土壓力:受力情況:見圖21-9圖21-9計(jì)算高度4.72(m)1.無荷載時(shí)破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:2.26(m)3.換算成土柱高度:0.37(m)4.破裂角:36.68(度)5.土壓力:35.67(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于墻趾):1.36(m)水平距離(相對(duì)于墻趾):1.49(m)7.墻頂荷載:0.00(kN)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.基底摩擦系數(shù):0.502.基底傾斜度:0.203.墻自重W:94.32(kN)4.土壓力:35.67(kN)5.滑移力:15.99(kN)抗滑力:50.79(kN)6.抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc1:3.18抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=3.18>1.300地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.地基土摩擦系數(shù):0.602.地基填土容重:18.00(kN/m3)3.地基土層水平向:滑移力:35.61(kN)抗滑力:59.18(kN)4.地基土抗剪穩(wěn)定系數(shù):1.66地基土抗剪穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc2=1.66>1.300傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw:1.23(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩:48.31(kN*m)抗傾覆力矩:119.38(kN*m)傾覆穩(wěn)定系數(shù):2.47抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.47>1.500基底應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算:基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力:1.作用于基礎(chǔ)底的總豎向力:101.59(kN)2.總彎距:71.07(kN*m)3.基礎(chǔ)底面寬度:111.69(m)4.偏心距e:-14.12(cm)5.基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn:0.70(m)6.基底壓應(yīng)力:趾部:21.99(kPa)踵部:159.92(kPa)地基承載力驗(yàn)算滿足最大壓應(yīng)力:159.92<250.00(kPa)截面強(qiáng)度驗(yàn)算:土壓力計(jì)算:(計(jì)算公式詳見21.3.2介紹)受力情況:計(jì)算高度為:4.00(m)1.無荷載時(shí)的破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:1.92(m)3.換算成土柱高度:0.55(m)4.破裂角:37.18(度)5.土壓力:27.14(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于截面):1.32(m)作用點(diǎn)(相對(duì)于截面外側(cè))水平位置:1.18(m)7.墻頂荷載:0.00(kN)強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上墻體重量:78.20(kN)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw:0.93(m)法向應(yīng)力檢算::作用于驗(yàn)算截面的總豎向力79.84(kN)總彎距:38.43(kN*m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn:0.48(m)截面寬度B:85.00(cm)偏心距e:-5.63(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:56.58(kPa)背坡:131.28(kPa)2．仰斜式路堤墻一般重力擋土墻擋土墻類型:重力擋土墻;墻身斷面尺寸:墻身高:6.00(m)頂寬:135.00(cm)面坡傾斜坡率:0.25背坡傾斜坡率:-0.25墻趾1高:60.00(cm)墻趾1寬:35.00(cm)墻趾傾斜坡率:0.25(cm)墻底傾斜坡率:0.20墻底水平寬度:161.90(cm)墻底斜寬度:165.11(cm)物理參數(shù):地基承載力:250.00(kPa)填土高度:200.00(cm)填土寬度:300.00(cm)墻后填土容重:18.00(kN/m3)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.00(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.50(度)圬工砌體容重:23.00(kN/m3)基底摩擦系數(shù):0.50地基填土容重:18.00(kN/m3)地基填土摩擦系數(shù):0.60其他參數(shù):墻體布置長度:10.00(m)路基寬:8.50(m)路肩寬:0.75(m)汽車荷載級(jí)別:汽車-20級(jí)計(jì)算土壓力:受力情況:見圖21-10圖21-10計(jì)算高度6.92(m)1.無荷載時(shí)破裂角:37.75(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:2.18(m)3.換算成土柱高度:0.38(m)4.破裂角:38.35(度)5.土壓力:104.10(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于墻趾):2.13(m)水平距離(相對(duì)于墻趾):2.23(m)7.墻頂荷載:0.00(kN)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.基底摩擦系數(shù):0.502.基底傾斜度:0.203.墻自重W:216.09(kN)4.土壓力:104.10(kN)5.滑移力:58.28(kN)抗滑力:119.22(kN)6.抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc1:2.05抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.05>1.300地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.地基土摩擦系數(shù):0.602.地基填土容重:18.00(kN/m3)3.地基土層水平向:滑移力:103.91(kN)抗滑力:136.26(kN)4.地基土抗剪穩(wěn)定系數(shù):1.31地基土抗剪穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc2=1.31>1.300傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw:1.79(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩:221.12(kN*m)抗傾覆力矩:401.37(kN*m)傾覆穩(wěn)定系數(shù):1.82抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=1.82>1.500基底應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算:基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力:1.作用于基礎(chǔ)底的總豎向力:238.44(kN)2.總彎距:180.25(kN*m)3.基礎(chǔ)底面寬度:165.11(m)4.偏心距e:6.96(cm)5.基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn:0.76(m)6.基底壓應(yīng)力:趾部:180.93(kPa)踵部:107.89(kPa)地基承載力驗(yàn)算滿足最大壓應(yīng)力:180.93<250.00(kPa)截面強(qiáng)度驗(yàn)算:土壓力計(jì)算:(計(jì)算公式詳見21.3.2介紹)受力情況:計(jì)算高度為:6.00(m)1.無荷載時(shí)的破裂角:38.14(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:1.78(m)3.換算成土柱高度:0.47(m)4.破裂角:38.98(度)5.土壓力:81.26(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于截面):2.11(m)作用點(diǎn)(相對(duì)于截面外側(cè))水平位置:1.88(m)7.墻頂荷載:0.00(kN)強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上墻體重量:186.30(kN)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw:1.43(m)法向應(yīng)力檢算::作用于驗(yàn)算截面的總豎向力191.21(kN)總彎距:103.32(kN*m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn:0.54(m)截面寬度B:135.00(cm)偏心距e:13.47(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:226.40(kPa)背坡:56.87(kPa)3．頂有填土的仰斜式路堤墻一般重力擋土墻擋土墻類型(按衡重式計(jì)算):頂有填土的重力擋土墻;墻身斷面尺寸:墻身高:6.00(m)頂寬:155.00(cm)墻頂填土寬:105.00(cm)面坡傾斜坡率:0.25墻背傾斜率:-0.25墻趾1高:60.00(cm)墻趾1寬:35.00(cm)墻趾傾斜坡率:0.25(cm)墻底傾斜坡率:0.20墻底水平寬度:180.95(cm)墻底斜寬度:184.54(cm)物理參數(shù):地基承載力:250.00(kPa)填土高度:200.00(cm)填土寬度:300.00(cm)墻后填土容重:18.00(kN/m3)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.00(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.50(度)圬工砌體容重:23.00(kN/m3)基底摩擦系數(shù):0.50地基填土容重:18.00(kN/m3)地基填土摩擦系數(shù):0.60其他參數(shù):墻體布置長度:10.00(m)路基寬:8.50(m)路肩寬:0.75(m)汽車荷載級(jí)別:汽車-20級(jí)填土壓在墻頂?shù)膶挾?105.00(cm)計(jì)算墻頂土壓力:受力情況:見圖21-11圖21-11計(jì)算高度:0.00(m)1.是否產(chǎn)生第二破裂角:是2.無荷載時(shí)破裂角:45.25(度)3.荷載在破裂體上的布置寬度B0:0.07(m)4.換算成土柱高度:0.00(m)5.第一破裂角:45.25(度)6.第二破裂角:7.28(度)7.土壓力:2.82(kN)8.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于衡重臺(tái)截面):0.22(m)作用點(diǎn)水平距離(相對(duì)于墻頂外側(cè)點(diǎn)):1.52(m)計(jì)算墻體土壓力:受力情況:見圖21-12圖21-12計(jì)算高度6.96(m)1.無荷載時(shí)破裂角:36.102.荷載在破裂體上的布置寬度B0:3.40(m)3.換算成土柱高度:0.49(m)4.破裂角:36.32(度)5.墻頂土體破裂角:7.28(度)6.土壓力:118.48(kN)7.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于墻趾):2.38(m)水平距離(相對(duì)于墻趾):2.50(m)8.墻頂?shù)耐馏w重:6.10(kN)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.基底摩擦系數(shù):0.502.基底傾斜度:0.203.墻自重W:248.03(kN)4.墻頂土壓力:2.82(kN)墻體土壓力:118.48(kN)墻頂?shù)耐馏w重:6.10(kN)5.滑移力:66.39(kN)抗滑力:140.83(kN)6.抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc1:2.12抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.12>1.300地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.地基土摩擦系數(shù):0.602.地基填土容重:18.00(kN/m3)3.地基土層水平向:滑移力:120.34(kN)抗滑力:161.44(kN)4.地基土抗剪穩(wěn)定系數(shù):1.34地基土抗剪穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc2=1.34>1.300傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw:1.89(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩:296.19(kN*m)抗傾覆力矩:513.68(kN*m)傾覆穩(wěn)定系數(shù):1.73抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=1.73>1.500地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算:基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力:1.作用于基礎(chǔ)底的總豎向力:281.67(kN)2.總彎距:217.49(kN*m)3.基礎(chǔ)底面寬度:184.54(m)4.偏心距e:15.05(cm)5.基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn:0.77(m)6.基底壓應(yīng)力:趾部:227.33(kPa)踵部:77.94(kPa)地基承載力驗(yàn)算滿足最大壓應(yīng)力:227.33<250.00(kPa)截面強(qiáng)度驗(yàn)算:土壓力計(jì)算:(計(jì)算公式詳見21.3.2介紹)計(jì)算高度為:6.00(m)1.無荷載時(shí)的破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:2.94(m)3.換算成土柱高度:0.36(m)4.破裂角:36.31(度)5.土壓力:91.79(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于截面):2.39(m)作用點(diǎn)(相對(duì)于截面外側(cè))水平位置:2.15(m)7.墻頂荷載:6.10(kN)強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上墻體重量:213.90(kN)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw:1.52(m)法向應(yīng)力檢算::作用于驗(yàn)算截面的總豎向力227.44(kN)總彎距:127.77(kN*m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn:0.56(m)截面寬度B:155.00(cm)偏心距e:21.32(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:267.84(kPa)背坡:25.63(kPa)4．衡重式路肩墻衡重式擋土墻擋土墻類型:衡重式路肩墻;墻身斷面尺寸:墻身高:4.00(m)頂寬:50.00(cm)面坡傾斜坡率:0.05上墻高180.00(cm)上墻墻背傾斜率0.25衡重臺(tái)寬10.00(cm)下墻高(不包括趾高):220.00(cm)下墻墻背傾斜率:-0.25墻趾1高:50.00(cm)墻趾1寬:30.00(cm)墻趾傾斜坡率:0.05(cm)墻底傾斜坡率:0.10墻底水平寬度:87.80(cm)墻底斜寬度:88.24(cm)物理參數(shù):地基承載力:250.00(kPa)填土高度:0.00(cm)填土寬度:0.00(cm)墻后填土容重:18.00(kN/m3)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.00(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.50(度)圬工砌體容重:23.00(kN/m3)基底摩擦系數(shù):0.50地基填土容重:18.00(kN/m3)地基填土摩擦系數(shù):0.60其他參數(shù):墻體布置長度:10.00(m)路基寬:8.50(m)路肩寬:0.75(m)荷載算法:統(tǒng)計(jì)法汽車荷載級(jí)別:汽車-20級(jí)計(jì)算上墻土壓力:受力情況:見圖21-13圖21-13計(jì)算高度:1.80(m)1.是否產(chǎn)生第二破裂角:否2.無荷載時(shí)破裂角:14.04(度)3.荷載在破裂體上的布置寬度B0:1.00(m)4.換算成土柱高度:0.06(m)5.第一破裂角:14.04(度)6.第二破裂角:16.99(度)7.土壓力:10.99(kN)8.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于衡重臺(tái)截面):0.60(m)作用點(diǎn)高度:0.60(m)作用點(diǎn)水平距離(相對(duì)于衡重臺(tái)截面外側(cè)):0.96(m)計(jì)算下墻土壓力:受力情況:見圖21-14圖21-14計(jì)算高度2.79(m)1.無荷載時(shí)破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:2.34(m)3.換算成土柱高度:0.36(m)4.破裂角:36.10(度)5.土壓力:28.69(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于墻趾):1.12(m)水平距離(相對(duì)于墻趾):1.18(m)7.衡重臺(tái)上的土體重:1.62(kN)8.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:0.00(kN)上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算:衡重臺(tái)截面以上墻體重量W:31.88(kN)作用于上墻墻背的土壓力,水平分量Ex'(kN):6.77(kN)豎直分量Ey':0.44(kN)上墻重力的力臂Zw:31.88(kN)作用于上墻墻背的土壓力,水平分量Ex'(kN):6.77(kN)作用于上墻墻背的土壓力高度:0.60(m)合力作用力臂Zn:0.34(m)截面寬度B:104.00(cm)偏心距e1:17.78(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:65.38(kPa)背坡:-0.82(kPa)直剪向應(yīng)力:-6.41(kPa)斜截面剪應(yīng)力:18.08(kPa)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.基底摩擦系數(shù):0.502.基底傾斜度:0.103.墻自重W:90.26(kN)4.上墻土壓力:10.99(kN)下墻土壓力:28.69(kN)衡重臺(tái)上土重:1.62(kN)5.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:0.00(kN)6.滑移力:25.05(kN)抗滑力:52.64(kN)7.抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc1:2.10抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.10>1.300地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.地基土摩擦系數(shù):0.602.地基填土容重:18.00(kN/m3)3.地基土層水平向:滑移力:35.41(kN)抗滑力:61.78(kN)4.地基土抗剪穩(wěn)定系數(shù):1.74地基土抗剪穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc2=1.74>1.300傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw:0.81(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩:54.51(kN*m)抗傾覆力矩:89.79(kN*m)傾覆穩(wěn)定系數(shù):1.65抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=1.65>1.500地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算:基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力:1.作用于基礎(chǔ)底的總豎向力:105.29(kN)2.總彎距:35.28(kN*m)3.基礎(chǔ)底面寬度:88.24(m)4.偏心距e:10.61(cm)5.基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn:0.34(m)6.基底壓應(yīng)力:趾部:205.40(kPa)踵部:33.23(kPa)地基承載力驗(yàn)算滿足最大壓應(yīng)力:205.40<250.00(kPa)下墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算:土壓力計(jì)算:受力情況:(計(jì)算公式詳見21.3.2介紹)計(jì)算高度為:2.20(m)1.無荷載時(shí)的破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:2.05(m)3.換算成土柱高度:0.41(m)4.破裂角:36.10(度)5.土壓力:21.08(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于截面):0.98(m)作用點(diǎn)(相對(duì)于截面外側(cè))水平位置:0.94(m)7.衡重臺(tái)上的土體重:1.62(kN)8.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:0.00(kN)強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上墻體重量:78.43(kN)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw:0.54(m)法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力:89.98(kN)總彎距:14.72(kN*m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn:0.16(m)截面寬度B:70.00(cm)偏心距e:18.64(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:333.88(kPa)背坡:-76.79(kPa)5．衡重式路堤墻衡重式擋土墻擋土墻類型:衡重式路肩墻;墻身斷面尺寸:墻身高:8.00(m)頂寬:50.00(cm)面坡傾斜坡率:0.05上墻高360.00(cm)上墻墻背傾斜率0.25衡重臺(tái)寬130.00(cm)下墻高(不包括趾高):440.00(cm)下墻墻背傾斜率:-0.25墻趾1高:80.00(cm)墻趾1寬:40.00(cm)墻趾傾斜坡率:0.05(cm)墻底傾斜坡率:0.10墻底水平寬度:218.54(cm)墻底斜寬度:219.63(cm)物理參數(shù):地基承載力:500.00(kPa)填土高度:0.00(cm)填土寬度:0.00(cm)墻后填土容重:18.00(kN/m3)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.00(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.50(度)圬工砌體容重:23.00(kN/m3)基底摩擦系數(shù):0.50地基填土容重:18.00(kN/m3)地基填土摩擦系數(shù):0.60其他參數(shù):墻體布置長度:10.00(m)路基寬:8.50(m)路肩寬:0.75(m)荷載算法:平均法車道數(shù):2汽車荷載級(jí)別:汽車-20級(jí)計(jì)算上墻土壓力:受力情況:見圖21-15圖21-15計(jì)算高度:3.60(m)1.是否產(chǎn)生第二破裂角:是2.無荷載時(shí)破裂角:27.50(度)3.荷載在破裂體上的布置寬度B0:4.07(m)4.換算成土柱高度:0.62(m)5.第一破裂角:27.79(度)6.第二破裂角:20.97(度)7.土壓力:71.99(kN)8.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于衡重臺(tái)截面):1.28(m)作用點(diǎn)水平距離(相對(duì)于衡重臺(tái)截面外側(cè)):2.39(m)計(jì)算下墻土壓力:受力情況:見圖21-16圖21-16計(jì)算高度5.42(m)1.無荷載時(shí)破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:6.69(m)3.換算成土柱高度:0.48(m)4.破裂角:36.10(度)5.土壓力:106.57(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于墻趾):2.13(m)水平距離(相對(duì)于墻趾):2.77(m)7.衡重臺(tái)上的土體重:68.70(kN)8.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:7.03(kN)上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算:衡重臺(tái)截面以上墻體重量W:86.11(kN)作用于上墻墻背的土壓力,水平分量Ex'(kN):40.29(kN)豎直分量Ey':0.64(kN)上墻重力的力臂Zw:86.11(kN)作用于上墻墻背的土壓力,水平分量Ex'(kN):40.29(kN)作用于上墻墻背的土壓力高度:1.28(m)合力作用力臂Zn:0.17(m)截面寬度B:158.00(cm)偏心距e1:62.23(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:204.74(kPa)背坡:-82.98(kPa)直剪向應(yīng)力:1.15(kPa)斜截面剪應(yīng)力:38.53(kPa)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.基底摩擦系數(shù):0.502.基底傾斜度:0.103.墻自重W:381.36(kN)4.上墻土壓力:71.99(kN)下墻土壓力:106.57(kN)衡重臺(tái)上土重:68.70(kN)5.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:7.03(kN)6.滑移力:93.88(kN)抗滑力:267.59(kN)7.抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc1:2.85抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.85>1.300地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算:1.地基土摩擦系數(shù):0.602.地基填土容重:18.00(kN/m3)3.地基土層水平向:滑移力:146.67(kN)抗滑力:316.49(kN)4.地基土抗剪穩(wěn)定系數(shù):2.16地基土抗剪穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc2=2.16>1.300傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw:1.61(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩:487.87(kN*m)抗傾覆力矩:986.47(kN*m)傾覆穩(wěn)定系數(shù):2.02抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:Kc1=2.02>1.500地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算:基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力:1.作用于基礎(chǔ)底的總豎向力:535.19(kN)2.總彎距:498.60(kN*m)3.基礎(chǔ)底面寬度:219.63(m)4.偏心距e:16.65(cm)5.基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn:0.93(m)6.基底壓應(yīng)力:趾部:354.52(kPa)踵部:132.84(kPa)地基承載力驗(yàn)算滿足最大壓應(yīng)力:354.52<500.00(kPa)下墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算:土壓力計(jì)算:受力情況:(計(jì)算公式詳見21.3.2介紹)計(jì)算高度為:4.40(m)1.無荷載時(shí)的破裂角:36.10(度)2.荷載在破裂體上的布置寬度B0:6.21(m)3.換算成土柱高度:0.48(m)4.破裂角:36.10(度)5.土壓力:80.05(kN)6.作用點(diǎn)高度(相對(duì)于截面):1.94(m)作用點(diǎn)(相對(duì)于截面外側(cè))水平位置:2.49(m)7.衡重臺(tái)上的土體重:68.70(kN)8.汽車荷載對(duì)衡重臺(tái)產(chǎn)生的壓力:7.03(kN)強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上墻體重量:333.04(kN)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw:1.22(m)法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力:473.27(kN)總彎距:331.55(kN*m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn:0.70(m)截面寬度B:200.00(cm)偏心距e:29.95(cm)截面上壓應(yīng)力:面坡:449.22(kPa)背坡:24.05(kPa)21.3驗(yàn)算模塊的計(jì)算原理21.3.1概述1．重力式擋土墻的構(gòu)造.一般重力式擋土墻靠墻身自重來支撐土壓力維持平衡.一般多用片(塊)石砌筑,在缺乏石料的地區(qū)有時(shí)也用混凝土修建,重力式擋土墻圬工量較大,但其型式簡單,施工方便,適應(yīng)力強(qiáng),故多被采用.其中墻背為直線形的是普通重力式擋土墻,一般重力式擋土墻斷面形式最簡單(如圖21-17).圖21-17帶衡重臺(tái)的擋土墻,稱為衡重式擋土墻(如圖21-18),其主要穩(wěn)定條件仍憑借于墻身自重,但由于衡重臺(tái)上填土的重量是全墻重心后移更加穩(wěn)定,且因其墻面胸坡很陡,下墻墻背仰斜,所以可以減小墻高,減小開挖量,地面積較小,對(duì)地基要求較高.圖21-182．庫侖土壓力（1）庫侖土壓力的基本假定1）墻后填料為勻質(zhì)散粒體，僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力（按無粘性土考慮）。2）當(dāng)墻身向外移動(dòng)或繞墻趾外傾時(shí)，墻背填料內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，假設(shè)此破裂面為一平面，豎向夾角θ叫做破裂角（如圖21-19）。圖21-193）破裂面上的土楔，視為剛性土體，根據(jù)靜力平衡條件，土楔在自重W、墻背反力Ea和破裂面反力R的作用下維持靜力平衡。由于土楔與墻背及土體間具有摩阻力，故Ea與墻背法線成δ角、R與破裂面法線成φ角，并均偏向阻止土楔滑動(dòng)的一側(cè)。4）通過墻踵，假定若干個(gè)破裂面，其中使主動(dòng)土壓力最大的那個(gè)破裂面即為最危險(xiǎn)的破裂面。根據(jù)這一條件，求得破裂面的位置和主動(dòng)土壓力值。5）假設(shè)土壓力沿墻高呈分段線性分布，其形狀與坡面線疊加超載后的形狀相似，作用點(diǎn)位置位于此分布力圖形的重心。當(dāng)墻后土坡為一直線時(shí)，土壓力呈線性分布，作用于墻高下三分點(diǎn)處。（2）有關(guān)第二破裂面的基本假定1）俯斜墻背(或假想墻背)的坡度平緩時(shí)，墻后填料內(nèi)有可能出現(xiàn)第二破裂面，土楔不沿墻背或假想墻背滑動(dòng)，而沿著第二破裂面滑動(dòng)（如圖21-20）。2）必須滿足下列條件，才可出現(xiàn)第二破裂面：墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。作用于墻背或假想墻背上的土壓力對(duì)墻背法線的傾角應(yīng)該小于等于墻背摩擦角。圖21-2021.3.2土壓力的計(jì)算方法.1．車輛荷載對(duì)土壓力的影響對(duì)于墻背后填土有車輛荷載作用時(shí)，使土體中產(chǎn)生附加的豎向應(yīng)力，從而產(chǎn)生附加的側(cè)向壓力。土壓力計(jì)算時(shí)，將車輛荷載換算成與墻后填土相同重度的一定寬度和高度的土柱（均步荷載）來計(jì)算。換算土柱的計(jì)算方法.需要輸入計(jì)算荷載，驗(yàn)算荷載兩種荷載，并且換算土柱高度需采用破裂棱體法計(jì)算得出，即事先并不知道換算土柱的高度。換算土柱高度的求法采用公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中的方法。式中：h0──換算成土柱的高度（m）；r──墻后填料的容重；B0──破壞棱體的寬度（m）；L──擋土墻的計(jì)算長度（m），取值一般取10(米)；──布置在B0×L面積內(nèi)的車輪總重,（kN）；相關(guān)參數(shù)如圖21-21、圖21-22圖21-21圖21-22的算法:通過汽車各個(gè)輪子壓在破裂體上的位置計(jì)算施加于破裂體的壓力,這些力的和極為所求.系統(tǒng)允許用戶直接交互車輛等級(jí)，由系統(tǒng)自動(dòng)完成換算土柱高度和寬度的計(jì)算。注:可參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》Page589,第七節(jié)車輛荷載換算及計(jì)算參數(shù);2．一般重力式土壓力的計(jì)算公式.一般重力式擋土墻的土壓力公式如下(仰斜式與俯斜式):注:共分為六種受力情況,如果墻頂有填土其計(jì)算方法按上墻高為零的衡重式擋土墻進(jìn)行計(jì)算.（1）路塹墻或路堤墻墻后填土表面為平面,無荷載.如圖21-23。圖21-23計(jì)算公式如下:破裂角,.主動(dòng)土壓力:,,主動(dòng)土壓力系數(shù):土壓力作用點(diǎn):,.變量說明:填土高度(m).b填土寬度(m).為破裂角(度)R墻后填土容重().墻后填土的內(nèi)摩擦角(度)墻背與填土間的摩擦角(度)墻后填土表面的傾斜角(度)墻背傾斜角(度)，俯斜式墻背α為正，仰斜墻背α為負(fù).H擋土墻高度(m)K主動(dòng)土壓力系數(shù).主動(dòng)土壓力修正系數(shù).Ex──擋土墻承受的土壓力水平分力（kN）；Ey──擋土墻承受的土壓力水平分力（kN）；以下公式相同變量意義相同.（2）路堤墻墻后填土為折面,破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-24。圖21-24計(jì)算公式如下:破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.（3）路堤墻墻后填土表面為折面,破裂面交于荷載外.如圖21-25.圖21-25計(jì)算公式如下:破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,.,,,.土壓力作用點(diǎn):,.（4）路肩墻墻后填土表面水平,條狀均布荷載,破裂角交于荷載內(nèi).如圖21-26.圖21-26計(jì)算公式如下:破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,主動(dòng)土壓力系數(shù):,,.土壓力作用點(diǎn):,.（5）路肩墻墻后填土表面水平,條狀均布荷載,破裂角交于荷載外.如圖21-27.圖21-27計(jì)算公式如下:破裂角:,,主動(dòng)土壓力:,,主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.3．衡重式擋土墻的土壓力公式:變量說明如圖21-28:圖21-28H1衡重式擋土墻上墻高(m);H2衡重式擋土墻下墻高(m);α1衡重式擋土墻上墻墻背傾角;α1′衡重式擋土墻上墻假想墻背傾角;α2衡重式擋土墻下墻墻背傾角;E1衡重式擋土墻上墻破裂體所產(chǎn)生的土壓力(kN);E2衡重式擋土墻下墻破裂體所產(chǎn)生的土壓力其他同上;注：前述土壓力的計(jì)算公式所給的公式條件為產(chǎn)生第二破裂面,如果不產(chǎn)生破裂面,就將上墻按一般重力式擋墻考慮,墻背傾角就換為α1′,墻背與填土間的摩擦角由δ換為;下墻土壓力算法相同;（1）上墻土壓力計(jì)算公式:（分為兩種情況:1不產(chǎn)生第二破裂面.2:產(chǎn)生第二破裂面）1）不產(chǎn)生第二破裂面.注：當(dāng)不產(chǎn)生第二破裂面,將按照一般重力墻的土壓力的計(jì)算方法來計(jì)算,假象墻背作為墻背,作為墻背傾角,墻背與填土的傾角變?yōu)樘钔恋膬?nèi)摩擦角.①路肩墻計(jì)算上墻土壓力,不產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于邊坡.如圖21-29。圖21-29公式同一般重力墻計(jì)算公式（如圖21-23受力圖的計(jì)算公式）。②路堤墻計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-30。圖21-30公式同一般重力墻計(jì)算公式（如圖21-24受力圖的計(jì)算公式）。③路肩墻計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于荷載內(nèi)圖21-31圖21-31公式同一般重力墻計(jì)算公式（如圖21-26受力圖的計(jì)算公式）。2）產(chǎn)生第二破裂面:①路堤墻計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于邊坡.如圖21-32.圖21-32第一破裂角:,.第二破裂角:.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):.土壓力作用點(diǎn):,.②路堤墻計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于路肩.如圖21-33.圖21-33第一破裂角:,,.第二破裂角：.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,,.土壓力作用點(diǎn):③路堤墻計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-34.圖21-34第一破裂角:,,.第二破裂角:主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,,,,.土壓力作用點(diǎn):<![endif]>.④路肩墻無土路肩計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-35.圖21-35第一破裂角:.第二破裂角:.主動(dòng)土壓力:<![endif]>,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,.土壓力作用點(diǎn):.⑤路肩墻有土路肩計(jì)算上墻土壓力,產(chǎn)生第二破裂面,第一破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-36圖21-36(此公式由圖21-23受力圖的計(jì)算公式轉(zhuǎn)換而成,令填土高a=0,填土寬b=0,坡角β=0,求極限而得)第一破裂角:,,.第二破裂角:主動(dòng)土壓力:,<![endif]>,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,.土壓力作用點(diǎn):<![endif]>.（2）下墻土壓力計(jì)算公式:①路堤墻或路肩墻上墻第一破裂面交于路肩,下墻破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-37.圖21-37破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.②路堤墻或路肩墻上墻第一破裂面交于路肩,下墻破裂面交于荷載外.如圖21-38.圖21-38破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.③路堤墻或路肩墻上墻第一破裂面交于荷載內(nèi),下墻破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-39.圖21-39破裂角:,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,.土壓力作用點(diǎn):,.④路堤墻或路肩墻上墻第一破裂面交于荷載內(nèi),下墻破裂面交于荷載外.如圖21-40.圖21-40破裂角:,,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,.土壓力作用點(diǎn):,.⑤路堤墻或路塹墻上下墻破裂面均交于邊坡.如圖21-41.圖21-41破裂角:,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,.土壓力作用點(diǎn):,.⑥路堤墻上墻破裂面交于邊坡,下墻破裂面交于路肩.如圖21-42圖21-42破裂角:,,,,,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,.土壓力作用點(diǎn):,.⑦路堤墻上墻破裂面交于邊坡,下墻破裂面交于荷載內(nèi).如圖21-43圖21-43破裂角:,,,,,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.⑧路堤墻上墻破裂面交于邊坡,下墻破裂面交于荷載外.如圖21-44圖21-44破裂角:,,,,,,.主動(dòng)土壓力:,,.主動(dòng)土壓力系數(shù):,,,,.土壓力作用點(diǎn):,.4．一般重力式路堤擋土墻（墻頂有填土）土壓力公式:注：按上墻高為零的衡重式擋土墻算.墻頂土壓力計(jì)算方法:1).墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥谶吰?如圖21-45;圖21-45按衡重式擋土墻上墻土壓力計(jì)算,用產(chǎn)生第二破裂面(圖21-32)的公式.2)墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥诼芳鐑?nèi),如圖21-46.圖21-46按衡重式擋土墻上墻土壓力計(jì)算,用產(chǎn)生第二破裂面(圖21-33)的公式.3)墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥诤奢d內(nèi),如圖21-47.圖21-47按衡重式擋土墻上墻土壓力計(jì)算,用產(chǎn)生第二破裂面(圖21-34)的公式.墻體總受力圖常見的有以下四種:注：墻體土壓力計(jì)算方法同衡重式擋土墻下墻計(jì)算方法(參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》P605第六節(jié)算例中的兩個(gè)仰斜式擋土墻的算法);墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥谶吰?墻體第二破裂面交于荷載內(nèi)，如圖21-48.圖21-48墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥谶吰?墻體第二破裂面交于荷載外，如圖21-49.圖21-49墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥诼坊鶅?nèi),墻體破裂面交于荷載內(nèi)，如圖21-50.圖21-50墻頂?shù)谝黄屏衙娼挥诼坊鶅?nèi),墻體破裂面交于荷載外，如圖21-51.圖21-5121.3.3重力式擋土墻的驗(yàn)算.1．滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）水平基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc計(jì)算重力式擋土墻沿基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)于公路專業(yè)的需要采用天然基礎(chǔ)，抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡圖如圖21-52。圖21-52計(jì)算公式如下（3.1-1）式中：W──擋土墻的自重重力（kN）；f──擋土墻墻底摩擦系數(shù)；Ex──擋土墻承受的土壓力豎向分力（kN）；Ey──擋土墻承受的土壓力水平分力（kN）；注：參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-1）式；（2）傾斜基底時(shí)的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc圖21-53傾斜基底抗滑穩(wěn)定計(jì)算如圖21-53所示，把基底設(shè)置成傾斜就是保持墻面高度不變，而使墻踵下降一定高度。與水平基底相比，可以減小滑動(dòng)力，增大抗滑力，從而增強(qiáng)抗滑穩(wěn)定性。這時(shí)，不僅要作沿基底的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，同時(shí)，還要驗(yàn)算地基土沿墻踵平面的抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算?？够€(wěn)定性按式3.1-2計(jì)算。1）沿斜基底面滑動(dòng)（3.1-2）式中：Kc──沿傾斜基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù),一般情況取Kc=1.30；WN──擋土墻的自重重力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；EN──擋土墻承受的土壓力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；f──擋土墻墻底摩擦系數(shù)；ET──擋土墻承受的土壓力在傾斜基底切線方向的分力（kN）；WT──擋土墻的自重重力在傾斜基底切線方向的分力（kN）；W──擋土墻的自重重力（kN）；E──擋土墻承受的土壓力（kN）；──擋土墻傾斜基底面與水平面的交角（度），逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)；──鉛垂線與擋土墻背坡面的交角（度），逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)；──擋土墻背坡面與擋土墻背面填土之間的內(nèi)摩擦角（度）；注：參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-2）式。2）地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算地基土的抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算按式3.1-3計(jì)算：（3.1-3）式中：Kc2──沿基底面水平方向地基土抗剪強(qiáng)度的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)；W──擋土墻的自重重力（kN）；Ey──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；r──傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的容重；B4──傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的寬度（m）；h4──傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的高度（m）；f4──傾斜基礎(chǔ)底下地基土的摩擦系數(shù)；Ex──擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；注：參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》第三篇第三章第三節(jié)中的（3-3-7）式。2．傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算天然基礎(chǔ)時(shí),繞墻趾點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)定，其計(jì)算簡圖如圖21-54；按式3.2-1計(jì)算（3.2-1）圖21-54式中：Ko──擋土墻繞墻趾或基礎(chǔ)趾點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；W──擋土墻的自重重力（kN）；Zw──擋土墻的自重重力的重心到傾覆計(jì)算點(diǎn)的水平距離（m）；Ey──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；Zx──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力到傾覆計(jì)算點(diǎn)的水平距離（m）；Ex──擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；Zy──擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力到傾覆計(jì)算點(diǎn)的豎向距離（m）；Zw──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力到傾覆計(jì)算點(diǎn)的水平距離(m)注：參考《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)--路基》第三篇第三章第四節(jié)中的（3-3-8）式；3．地基應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算（1）偏心距e偏心距計(jì)算簡圖見圖21-55（3.3-1）式中e──擋土墻（基礎(chǔ)）底截面的偏心距（m），基底的合力偏心距應(yīng)滿足下列要求：土質(zhì)地基，e=B/6；軟弱巖石地基，e=B/5；不易風(fēng)化的巖石地基，e=B/4；B──擋土墻或基礎(chǔ)底截面的寬度（m）；Mall──作用擋土墻上全部荷載對(duì)墻或基礎(chǔ)墻趾的彎矩（kN/m），順時(shí)針為正；Wall──作用擋土墻上全部豎向荷載之和（kN），向下為正；Zx──地基反力的合力作用點(diǎn)到擋土墻墻趾的距離（m）；圖21-55Mall與Wall的計(jì)算方法（3.3-2）式中：W──擋土墻的自重重力（kN）；Zw──擋土墻的自重重力的重心到墻趾點(diǎn)的水平距離（m）；Ey──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；Zx──擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力到墻趾點(diǎn)的水平距離（m）；Ex──擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；Zy──擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力到墻趾點(diǎn)的豎向距離（m）；其它符號(hào)同上。（2）地基應(yīng)力1）當(dāng)偏心距e小于限制值時(shí)（3.3--3）式中：──分別為擋土墻最大、最小的地基的應(yīng)力（kPa）；地基的應(yīng)力滿足：（3.3--3）──為擋土墻允許的地基的應(yīng)力（kPa）；其它符號(hào)同上。2）當(dāng)偏心距e大于限制值時(shí)此時(shí)，基底出現(xiàn)拉應(yīng)力，考慮到一般情況下地基與基礎(chǔ)之間不能承受拉應(yīng)力，因此不記拉應(yīng)力,則地基應(yīng)力重分布計(jì)算重新最大壓應(yīng)力，按下式計(jì)算：（3.3--4）（3.3--5）（3.3--6）式中：──地基應(yīng)力重分布之后，最大的地基壓應(yīng)力（kPa）；──為擋土墻允許的地基允許的承載力（kPa）；Zx──地基反力的合力作用點(diǎn)到擋土墻地基反力最大點(diǎn)的距離（m）；其它符號(hào)同上。傾斜基底偏心距的計(jì)算方法同上,見圖21-56.圖21-564．墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算（1）一般重力式擋土墻截面驗(yàn)算