重力式挡土墙验算.docx
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重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准：
水利]
计算项目：
1-1剖面挡墙计算（水位降落）
计算时间：
2014-05-2821:
42:
26星期三
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
7.500（m）
墙顶宽:
1.200（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.300
背坡倾斜坡度:
1:
0.000
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.580（m）
墙趾台阶h1:
1.000（m）
墙趾台阶面坡坡度为:
1:
0.000
墙踵台阶b3:
0.580（m）
墙踵台阶h3:
1.000（m）
墙底倾斜坡率:
0.000:
1
物理参数:
圬工砌体容重:
23.500（kN/m3）（铁路路基支挡技术规范砼取23，公路路基上取的24，这里取23.5应该可以）
圬工之间摩擦系数:
0.450
地基土摩擦系数:
0.450
墙身砌体容许压应力:
5400.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
850.000（kPa）
墙身砌体容许拉应力:
430.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
430.000（kPa）
挡土墙类型:
浸水地区挡土墙
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:
20.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
25.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
500.000（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:
0.450
地基土类型:
岩石地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
墙后填土浮容重:
10.000（kN/m3）
地基浮力系数:
1.000
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
2
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
11.1000.0000
24.7000.7200
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
0.000（度）
填土对横坡面的摩擦角:
30.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙内侧常年水位标高:
-2.000（m）
挡墙外侧常年水位标高:
-2.500（m）
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为7.500（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
32.562（度）
Ea=109.467（kN）Ex=104.400（kN）Ey=32.917（kN）作用点高度Zy=2.679（m）
墙身截面积=18.447（m2）重量=433.516（kN）
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
125.00-47.20-1.89-5.83
墙背坡侧:
-151.25-26.101.49-5.67
墙底面:
-0.00226.27-0.34-7.50
墙顶面:
0.000.000.000.00
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.450
滑移力=130.650（kN）抗滑力=141.056（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.080>1.050（）（砼重度取23，安全系数时不到1.05）
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=2.473（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.730（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.679（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=1052.333（kN-m）抗倾覆力矩=1538.273（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=1.462>1.450
（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
作用于基础底的总竖向力=313.458（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=485.941（kN-m）
基础底面宽度B=4.310（m）偏心距e=0.605（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.550（m）
基底压应力:
趾部=133.956踵部=11.500（kPa）
最大应力与最小应力之比=133.956/11.500=11.648
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.605<=0.250*4.310=1.077（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=133.956<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=11.500<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=72.728<=500.000（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
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
125.00-47.20-1.89-5.83
墙背坡侧:
-151.25-26.101.49-5.67
验算截面以上，墙身截面积=18.447（m2）重量=433.516（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.473（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.730（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.679（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=539.733（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=981.303（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.818（m）
截面宽度B=4.310（m）偏心距e1=0.337（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.337<=0.300*4.310=1.293（m）
截面上压应力:
面坡=183.956背坡=66.500（kPa）
压应力验算满足:
计算值=183.956<=5400.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-26.039<=850.000（kPa）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为6.500（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
32.436（度）
Ea=84.649（kN）Ex=80.732（kN）Ey=25.455（kN）作用点高度Zy=2.321（m）
[强度验算]
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
80.00-24.00-1.55-5.17
墙背坡侧:
-101.25-0.001.20-5.00
验算截面以上，墙身截面积=14.138（m2）重量=332.231（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.990（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.150（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.321（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=381.687（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=518.228（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.358（m）
截面宽度B=3.150（m）偏心距e1=0.217（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.217<=0.300*3.150=0.945（m）
截面上压应力:
面坡=171.316背坡=71.025（kPa）
压应力验算满足:
计算值=171.316<=5400.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-22.152<=850.000（kPa）
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
（一）滑移验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗滑力=141.056（kN）,滑移力=130.650（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.080>1.050
（二）倾覆验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗倾覆力矩=1538.273（kN-M）,倾覆力矩=1052.333（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=1.462>1.450
（三）地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.605<=0.250*4.310=1.077（m）
墙趾处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=133.956<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=11.500<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
地基平均承载力验算满足:
压应力=72.728<=500.000（kPa）
（四）基础验算
不做强度计算。
（五）墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.337<=0.300*4.310=1.293（m）
压应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
压应力验算满足:
计算值=183.956<=5400.000（kPa）
拉应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=430.000（kPa）
剪应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
剪应力验算满足:
计算值=-26.039<=850.000（kPa）
（六）台顶截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.217<=0.300*3.150=0.945（m）
压应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
压应力验算满足:
计算值=171.316<=5400.000（kPa）
拉应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=430.000（kPa）
剪应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
剪应力验算满足:
计算值=-22.152<=850.000（kPa）
重力式挡土墙验算[执行标准：
水利]
计算项目：
9-9剖面下阶挡墙水位降落（施工图9-9剖面）
计算时间：
2014-05-2821:
38:
17星期三
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
5.500（m）
墙顶宽:
0.500（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.300
背坡倾斜坡度:
1:
0.300
设防滑凸榫:
防滑凸榫尺寸BT1:
1.000（m）
防滑凸榫尺寸BT:
0.800（m）
防滑凸榫尺寸HT:
0.400（m）
防滑凸榫被动土压力修正系数:
1.000
防滑凸榫容许弯曲拉应力:
0.430（MPa）
防滑凸榫容许剪应力:
0.850（MPa）
物理参数:
圬工砌体容重:
23.500（kN/m3）（同上一计算）
圬工之间摩擦系数:
0.450
地基土摩擦系数:
0.450
墙身砌体容许压应力:
5400.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
850.000（kPa）
墙身砌体容许拉应力:
430.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
430.000（kPa）
挡土墙类型:
浸水地区挡土墙
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:
20.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
25.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
500.000（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:
0.450
地基土类型:
岩石地基
地基土内摩擦角:
30.000（度）
墙后填土浮容重:
10.000（kN/m3）
地基浮力系数:
1.000
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
121.8000.0002
第1个:
距离1.800（m）,宽度20.000（m）,高度7.000（m）
第2个:
距离4.000（m）,宽度20.000（m）,高度2.000（m）
坡面起始距离:
0.000（m）
地面横坡角度:
0.000（度）
填土对横坡面的摩擦角:
30.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙内侧常年水位标高:
-2.000（m）
挡墙外侧常年水位标高:
-2.500（m）
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为5.500（m）处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
33.372（度）
Ea=290.162（kN）Ex=239.990（kN）Ey=163.092（kN）作用点高度Zy=1.793（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不存在
墙身截面积=12.145（m2）重量=285.408（kN）
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
45.00-13.50-1.35-4.50
墙背坡侧:
-61.25-18.381.80-4.33
墙底面:
-0.00123.500.30-5.50
墙顶面:
0.000.000.000.00
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.450
采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基础底面宽度B=3.800（m）
墙身重力的力臂Zw=1.887（m）
Ey的力臂Zx=3.262（m）
Ex的力臂Zy=1.793（m）
作用于基础底的总竖向力=356.875（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=440.617（kN-m）
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=1.235（m）
基础底压应力:
墙趾=192.699凸榫前沿=140.674墙踵=0.000（kPa）
凸榫前沿被动土压应力=500.060（kPa）
凸榫抗弯强度验算:
凸榫抗弯强度验算满足:
弯曲拉应力=375.045<=430.000（kPa）
凸榫抗剪强度验算:
凸榫抗剪强度验算满足:
剪应力=250.030<=850.000（kPa）
滑移力=256.240（kN）抗滑力=285.609（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.115>1.050
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.887（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.262（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.793（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=742.376（kN-m）抗倾覆力矩=1182.993（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=1.594>1.450
（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
作用于基础底的总竖向力=356.875（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=440.617（kN-m）
基础底面宽度B=3.800（m）偏心距e=0.665（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.235（m）
基底压应力:
趾部=192.699踵部=0.000（kPa）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.665<=0.250*3.800=0.950（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=192.699<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=0.000<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=93.915<=500.000（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
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
45.00-13.50-1.35-4.50
墙背坡侧:
-61.25-18.381.80-4.33
验算截面以上，墙身截面积=11.825（m2）重量=277.888（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.900（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.262（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.793（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=472.855（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=670.756（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.419（m）
截面宽度B=3.800（m）偏心距e1=0.481（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.481<=0.300*3.800=1.140（m）
截面上压应力:
面坡=219.035背坡=29.836（kPa）
压应力验算满足:
计算值=219.035<=5400.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=11.435<=850.000（kPa）
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
（一）滑移验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗滑力=285.609（kN）,滑移力=256.240（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.115>1.050
（二）倾覆验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗倾覆力矩=1182.993（kN-M）,倾覆力矩=742.376（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=1.594>1.450
（三）地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.665<=0.250*3.800=0.950（m）
墙趾处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=192.699<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=0.000<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
地基平均承载力验算满足:
压应力=93.915<=500.000（kPa）
（四）基础验算
不做强度计算。
（五）墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.481<=0.300*3.800=1.140（m）
压应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
压应力验算满足:
计算值=219.035<=5400.000（kPa）
拉应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=430.000（kPa）
剪应力验算最不利为：
组合1（一般情况）
剪应力验算满足:
计算值=11.435<=850.000（kPa）
重力式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
08-08剖面上阶挡墙
计算时间：
2014-05-2821:
53:
59星期三
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
7.000（m）
墙顶宽:
1.500（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.000
背坡倾斜坡度:
1:
0.400
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
物理参数:
圬工砌体容重:
23.000（kN/m3）（M10浆砌块石的参数）
圬工之间摩擦系数:
0.350
地基土摩擦系数:
0.450
墙身砌体容许压应力:
2100.000（kPa）
墙身砌体容许弯曲拉应力:
160.000（kPa）
墙身砌体容许剪应力:
110.000（kPa）
材料抗压极限强度:
5.300（MPa）
材料抗力分项系数:
1.920
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:
20.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
22.000（kN/m3）
修正后地基承载力特征值:
350.000（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:
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