重力式挡土墙计算书.docx
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重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
重力式挡土墙1
计算时间：
2016-05-2010:
51:
50星期五
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
4.500（m）
墙顶宽:
1.500（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.250
背坡倾斜坡度:
1:
-0.250
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.600（m）
墙趾台阶h1:
1.000（m）
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
物理参数:
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.500
墙身砌体容许压应力:
2100.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
280.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
110.000（kPa）
材料抗压极限强度:
1.600（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:
19.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
200.000（kPa）
地基承载力特征值提高系数:
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
墙底摩擦系数:
0.500
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000（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
117.2809.4301
第1个:
定位距离0.000（m）公路-II级
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
20.000（度）
填土对横坡面的摩擦角:
35.000（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=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.705（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=42.858（度）
公路-II级
路基面总宽=19.686（m）,路肩宽=0.000（m）安全距离=0.500（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆7列
布置宽度=7.360（m）
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.00015.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.00060.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.00060.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.00070.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.00070.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
013.6000.30015.00015.000
025.4000.30015.00015.000
033.6000.60060.00060.000
045.4000.60060.00060.000
053.6000.60060.00060.000
065.4000.60060.00060.000
073.6000.60070.00070.000
085.4000.60070.00070.000
093.6000.60070.00070.000
105.4000.60070.00070.000
第3列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
016.7000.30015.00015.000
028.5000.30015.0000.000
036.7000.60060.00060.000
048.5000.60060.0000.000
056.7000.60060.00060.000
068.5000.60060.0000.000
076.7000.60070.00070.000
088.5000.60070.0000.000
096.7000.60070.00070.000
108.5000.60070.0000.000
布置宽度B0=7.360（m）分布长度L0=17.752（m）荷载值SG=1375.000（kN）
换算土柱高度h0=0.554（m）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
42.858（度）
Ea=69.544（kN）Ex=69.416（kN）Ey=4.202（kN）作用点高度Zy=1.661（m）
墙身截面积=7.565（m2）重量=173.998（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
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=173.134（kN）En=11.088（kN）Wt=17.313（kN）Et=68.654（kN）
滑移力=51.340（kN）抗滑力=92.111（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.794>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=51.414（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=69.416（kN）抗滑力=90.989（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.311>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.779（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.464（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.456（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=101.100（kN-m）抗倾覆力矩=319.976（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.165>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=156.951（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=184.222（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=218.876（kN-m）
基础底面宽度B=2.059（m）偏心距e=-0.159（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.188（m）
基底压应力:
趾部=48.119踵部=130.825（kPa）
最大应力与最小应力之比=130.825/48.119=2.719
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.159<=0.167*2.059=0.343（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=48.119<=240.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=130.825<=260.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=89.472<=200.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
（五）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=7.350（m2）重量=169.050（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.791（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.464（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.456（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=173.252（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=212.033（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.224（m）
截面宽度B=2.100（m）偏心距e1=-0.174（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.174<=0.250*2.100=0.525（m）
截面上压应力:
面坡=41.522背坡=123.479（kPa）
压应力验算满足:
计算值=123.479<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=0.055<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=173.252（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.924
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.100（m2）
材料抗压极限强度Ra=1600.000（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=0.988
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=173.252<=1344.014（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=173.252<=1327.777（kN）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为3.500（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=42.858（度）
公路-II级
路基面总宽=19.686（m）,路肩宽=0.000（m）安全距离=0.500（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆7列
布置宽度=5.475（m）
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.00015.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.00060.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.00060.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.00070.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.00070.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
013.6000.30015.00015.000
025.4000.30015.00011.269
033.6000.60060.00060.000
045.4000.60060.00037.538
053.6000.60060.00060.000
065.4000.60060.00037.538
073.6000.60070.00070.000
085.4000.60070.00043.795
093.6000.60070.00070.000
105.4000.60070.00043.795
布置宽度B0=5.475（m）分布长度L0=16.535（m）荷载值SG=998.935（kN）
换算土柱高度h0=0.581（m）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
42.858（度）
Ea=42.219（kN）Ex=42.142（kN）Ey=2.551（kN）作用点高度Zy=1.260（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=5.250（m2）重量=120.750（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.188（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.815（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.260（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=123.301（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=94.934（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.770（m）
截面宽度B=1.500（m）偏心距e1=-0.020（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.020<=0.250*1.500=0.375（m）
截面上压应力:
面坡=75.644背坡=88.757（kPa）
压应力验算满足:
计算值=88.757<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-4.785<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
重要性系数0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=123.301（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.998
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.500（m2）
材料抗压极限强度Ra=1600.000（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=0.985
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=123.301<=1036.762（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=123.301<=1020.838（kN）
=====================================================================
第2种情况:
组合2
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.705（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=42.858（度）
公路-II级
路基面总宽=19.686（m）,路肩宽=0.000（m）安全距离=0.500（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆7列
布置宽度=7.360（m）
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.00015.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.00060.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.00060.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.00070.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.00070.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
013.6000.30015.00015.000
025.4000.30015.00015.000
033.6000.60060.00060.000
045.4000.60060.00060.000
053.6000.60060.00060.000
065.4000.60060.00060.000
073.6000.60070.00070.000
085.4000.60070.00070.000
093.6000.60070.00070.000
105.4000.60070.00070.000
第3列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
016.7000.30015.00015.000
028.5000.30015.0000.000
036.7000.60060.00060.000
048.5000.60060.0000.000
056.7000.60060.00060.000
068.5000.60060.0000.000
076.7000.60070.00070.000
088.5000.60070.0000.000
096.7000.60070.00070.000
108.5000.60070.0000.000
布置宽度B0=7.360（m）分布长度L0=17.752（m）荷载值SG=1375.000（kN）
换算土柱高度h0=0.554（m）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
42.858（度）
Ea=69.544（kN）Ex=69.416（kN）Ey=4.202（kN）作用点高度Zy=1.661（m）
墙身截面积=7.565（m2）重量=173.998（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
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=173.134（kN）En=11.088（kN）Wt=17.313（kN）Et=68.654（kN）
滑移力=51.340（kN）抗滑力=92.111（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.794>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=51.414（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=69.416（kN）抗滑力=90.989（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.311>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.779（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.464（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.456（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=101.100（kN-m）抗倾覆力矩=319.976（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.165>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=156.951（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=184.222（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=218.876（kN-m）
基础底面宽度B=2.059（m）偏心距e=-0.159（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.188（m）
基底压应力:
趾部=48.119踵部=130.825（kPa）
最大应力与最小应力之比=130.825/48.119=2.719
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.159<=0.167*2.059=0.343（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=48.119<=240.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=130.825<=260.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=89.472<=200.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
（五）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=7.350（m2）重量=169.050（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.791（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.464（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.456（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=173.252（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=212.033（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.224（m）
截面宽度B=2.100（m）偏心距e1=-0.174（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.174<=0.250*2.100=0.525（m）
截面上压应力:
面坡=41.522背坡=123.
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