衡重式挡土墙 换填土.docx
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衡重式挡土墙换填土
墙身尺寸:
墙身总高:
9.000（m）
上墙高:
3.400（m）
墙顶宽:
0.660（m）
台宽:
0.510（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.150
上墙背坡倾斜坡度:
1:
0.300
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:
0.300（m）
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
下墙土压力计算方法:
力多边形法
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
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
5
石料强度（MPa）:
30
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土内摩擦角:
45.000（度）
墙后填土粘聚力:
0.000（kPa）
墙后填土容重:
17.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
0.500（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
500.000（kPa）
地基土容许承载力提高系数:
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:
0.400
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
坡线土柱:
坡面线段数:
3
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
13.0002.0000
25.0000.0000
35.0002.5000
地面横坡角度:
45.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙分段长度:
30.000（m）
基础类型:
换填土式基础
换填部分尺寸:
C=0.200（m）,H=2.000（m）
换填土内摩擦角:
45.000（度）
换填土平均容重:
18.000（kN/m3）
应力扩散角:
45.000（度）
换填土修正后承载力:
500.000（kPa）
=====================================================================
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.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.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9.000（m）处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角=22.500（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
26.919（度）
Ea=84.643Ex=30.019Ey=79.141（kN）作用点高度Zy=1.189（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=15.196（度）第1破裂角=26.352（度）
Ea=63.542Ex=31.583Ey=55.137（kN）作用点高度Zy=1.307（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=19.575（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
18.405（度）
Ea=203.768Ex=197.245Ey=51.144（kN）作用点高度Zy=2.471（m）
墙身截面积=26.297（m2）重量=604.831kN
衡重台上填料重=34.032（kN）重心坐标（1.414,-1.559）（相对于墙面坡上角点）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
因墙下换填土式基础，所以需要验算墙底的滑移稳定性
滑移力=228.828（kN）抗滑力=298.058（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.303>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=94.784（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=2.444（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.385（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.907（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=4.522（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.471（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=705.605（kN-m）抗倾覆力矩=1996.750（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.830>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=975.378（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础为换填土基础，验算墙底偏心距及基底压应力（假定墙底面对换填土的偏心距及压应力已经满足）
作用于基础底的总竖向力=745.144（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1291.145（kN-m）
基础底面宽度B=5.140（m）偏心距e=0.837（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.733（m）
基底压应力:
趾部=286.655踵部=3.285（kPa）
最大应力与最小应力之比=286.655/3.285=87.267
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.837<=0.167*5.140=0.857（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=286.655<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=3.285<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=144.970<=500.000（kPa）
换填土基础下地基承载力验算满足:
扩散后压应力=117.526<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为换填土基础，不作强度验算
（五）上墙截面强度验算
上墙重力Ws=111.435（kN）
上墙墙背处的Ex=31.583（kN）
上墙墙背处的Ey=9.475（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.990（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=1.307（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.798（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=0.712（m）
截面宽度B=2.190（m）偏心距e1=0.383（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.383<=0.250*2.190=0.548（m）
截面上压应力:
面坡=113.122背坡=-2.702（kPa）
压应力验算满足:
计算值=113.122<=800.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=2.702<=80.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-7.663<=80.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=22.964<=80.000（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=120.910（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.731
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.190（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=120.910<=1109.587（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=120.910<=1108.510（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=26.297（m2）重量=604.831kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.444（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=745.144（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1291.145（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.733（m）
截面宽度B=5.140（m）偏心距e1=0.837（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.837<=0.250*5.140=1.285（m）
截面上压应力:
面坡=286.655背坡=3.285（kPa）
压应力验算满足:
计算值=286.655<=800.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-13.469<=80.000（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=745.144（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.758
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=5.140（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=0.995
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=745.144<=2700.034（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=745.144<=2686.580（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为8.700（m）处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角=22.500（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
26.919（度）
Ea=84.643Ex=30.019Ey=79.141（kN）作用点高度Zy=1.189（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=15.196（度）第1破裂角=26.352（度）
Ea=63.542Ex=31.583Ey=55.137（kN）作用点高度Zy=1.307（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=19.791（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
18.567（度）
Ea=189.013Ex=182.963Ey=47.441（kN）作用点高度Zy=2.349（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=24.773（m2）重量=569.779kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.436（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=706.389（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1091.655（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.545（m）
截面宽度B=4.820（m）偏心距e1=0.865（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.865<=0.250*4.820=1.205（m）
截面上压应力:
面坡=304.284背坡=-11.177（kPa）
压应力验算满足:
计算值=304.284<=800.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=11.177<=80.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-14.110<=80.000（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=706.389（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.721
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=4.820（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=0.993
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=706.389<=2407.890（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=706.389<=2391.933（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.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.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9.000（m）处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角=22.500（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
26.919（度）
Ea=84.643Ex=30.019Ey=79.141（kN）作用点高度Zy=1.189（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=15.196（度）第1破裂角=26.352（度）
Ea=63.542Ex=31.583Ey=55.137（kN）作用点高度Zy=1.307（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=19.575（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
18.405（度）
Ea=203.768Ex=197.245Ey=51.144（kN）作用点高度Zy=2.471（m）
墙身截面积=26.297（m2）重量=604.831kN
衡重台上填料重=34.032（kN）重心坐标（1.414,-1.559）（相对于墙面坡上角点）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
因墙下换填土式基础，所以需要验算墙底的滑移稳定性
滑移力=228.828（kN）抗滑力=298.058（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.303>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=94.784（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=2.444（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.385（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.907（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=4.522（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.471（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=705.605（kN-m）抗倾覆力矩=1996.750（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=2.830>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=975.378（kN-m）>0.0
（三）地基应力及偏心距验算
基础为换填土基础，验算墙底偏心距及基底压应力（假定墙底面对换填土的偏心距及压应力已经满足）
作用于基础底的总竖向力=745.144（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1291.145（kN-m）
基础底面宽度B=5.140（m）偏心距e=0.837（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.733（m）
基底压应力:
趾部=286.655踵部=3.285（kPa）
最大应力与最小应力之比=286.655/3.285=87.267
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.837<=0.167*5.140=0.857（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=286.655<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=3.285<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=144.970<=500.000（kPa）
换填土基础下地基承载力验算满足:
扩散后压应力=117.526<=500.000（kPa）
（四）基础强度验算
基础为换填土基础，不作强度验算
（五）上墙截面强度验算
上墙重力Ws=111.435（kN）
上墙墙背处的Ex=31.583（kN）
上墙墙背处的Ey=9.475（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.990（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=1.307（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.798（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=0.712（m）
截面宽度B=2.190（m）偏心距e1=0.383（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.383<=0.250*2.190=0.548（m）
截面上压应力:
面坡=113.122背坡=-2.702（kPa）
压应力验算满足:
计算值=113.122<=800.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=2.702<=80.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-7.663<=80.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=22.964<=80.000（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=120.910（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.731
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.190（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=120.910<=1109.587（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=120.910<=1108.510（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=26.297（m2）重量=604.831kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.444（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=745.144（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1291.145（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.733（m）
截面宽度B=5.140（m）偏心距e1=0.837（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.837<=0.250*5.140=1.285（m）
截面上压应力:
面坡=286.655背坡=3.285（kPa）
压应力验算满足:
计算值=286.655<=800.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-13.469<=80.000（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=745.144（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.758
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=5.140（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=0.995
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=745.144<=2700.034（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=745.144<=2686.580（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为8.700（m）处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角=22.500（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
26.919（度）
Ea=84.643Ex=30.019Ey=79.141（kN）作用点高度Zy=1.189（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=15.196（度）第1破裂角=26.352（度）
Ea=63.542Ex=31.583Ey=55.137（kN）作用点高度Zy=1.307（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=19.791（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
18.567（度）
Ea=189.013Ex=182.963Ey=47.441（kN）作用点高度Zy=2.349（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=24.773（m2）重量=569.779kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.436（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=706.389（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1091.655（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.545（m）
截面宽度B=4.820（m）偏心距e1=0.865（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.865<=0.250*4.820=1.205（m）
截面上压应力:
面坡=304.284背坡=-11.177（kPa）
压应力验算满足:
计算值=304.284<=800.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=11.177<=80.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-14.110<=80.000（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=706.389（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.721
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=4.820（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=0.993
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=706.389<=2407.890（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=
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