二级公路毕业设计挡土墙验算.docx
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二级公路毕业设计挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
重力式挡土墙2
计算时间：
2013-05-1916:
52:
12星期日
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
5.000（m）
墙顶宽:
0.800（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
背坡倾斜坡度:
1:
0.350
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.340（m）
墙趾台阶h1:
0.550（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:
44.675（度）
墙后填土粘聚力:
0.000（kPa）
墙后填土容重:
19.800（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500（度）
地基土容重:
19.800（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:
0.500
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
19.800（度）
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
13.0002.0000
26.0000.0000
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5.325（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=20.454（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
20.454（度）
Ea=133.602（kN）Ex=106.993（kN）Ey=80.012（kN）作用点高度Zy=1.850（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=9.698（m2）重量=223.051（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=221.944（kN）En=90.261（kN）Wt=22.194（kN）Et=98.501（kN）
滑移力=76.307（kN）抗滑力=156.103（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.046>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=93.577（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=106.993（kN）抗滑力=156.772（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.465>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.447（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.525（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=163.118（kN-m）抗倾覆力矩=531.307（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.257>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=303.637（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=312.205（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=368.189（kN-m）
基础底面宽度B=3.270（m）偏心距e=0.456（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.179（m）
基底压应力:
趾部=175.305踵部=15.639（kPa）
最大应力与最小应力之比=175.305/15.639=11.209
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.456<=0.167*3.270=0.545（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=175.305<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=15.639<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=95.472<=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
验算截面以上，墙身截面积=9.187（m2）重量=211.301（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.409（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.525（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=291.313（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=343.147（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.178（m）
截面宽度B=3.140（m）偏心距e1=0.392（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.392<=0.250*3.140=0.785（m）
截面上压应力:
面坡=162.280背坡=23.270（kPa）
压应力验算满足:
计算值=162.280<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.036<=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=291.313（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.842
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.140（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=291.313<=1832.094（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=291.313<=1829.405（kN）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为4.450（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=21.546（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
21.546（度）
Ea=96.636（kN）Ex=77.389（kN）Ey=57.874（kN）作用点高度Zy=1.530（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
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=7.520（m2）重量=172.971（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.015（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.045（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.530（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=230.845（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=175.494（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.760（m）
截面宽度B=2.580（m）偏心距e1=0.530（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.530<=0.250*2.580=0.645（m）
截面上压应力:
面坡=199.711背坡=-20.761（kPa）
压应力验算满足:
计算值=199.711<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=20.761<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-5.794<=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=230.845（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.663
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.580（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=230.845<=1185.658（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=230.845<=1179.530（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5.325（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=20.454（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
20.454（度）
Ea=133.602（kN）Ex=106.993（kN）Ey=80.012（kN）作用点高度Zy=1.850（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=9.698（m2）重量=223.051（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=221.944（kN）En=90.261（kN）Wt=22.194（kN）Et=98.501（kN）
滑移力=76.307（kN）抗滑力=156.103（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.046>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=93.577（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=106.993（kN）抗滑力=156.772（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.465>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.447（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.525（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=163.118（kN-m）抗倾覆力矩=531.307（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.257>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=303.637（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=312.205（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=368.189（kN-m）
基础底面宽度B=3.270（m）偏心距e=0.456（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.179（m）
基底压应力:
趾部=175.305踵部=15.639（kPa）
最大应力与最小应力之比=175.305/15.639=11.209
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.456<=0.167*3.270=0.545（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=175.305<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=15.639<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=95.472<=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
验算截面以上，墙身截面积=9.187（m2）重量=211.301（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.409（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.525（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=291.313（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=343.147（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.178（m）
截面宽度B=3.140（m）偏心距e1=0.392（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.392<=0.250*3.140=0.785（m）
截面上压应力:
面坡=162.280背坡=23.270（kPa）
压应力验算满足:
计算值=162.280<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.036<=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=291.313（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.842
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.140（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=291.313<=1832.094（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=291.313<=1829.405（kN）
（六）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为4.450（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=21.546（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
21.546（度）
Ea=96.636（kN）Ex=77.389（kN）Ey=57.874（kN）作用点高度Zy=1.530（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
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=7.520（m2）重量=172.971（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.015（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.045（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.530（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=230.845（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=175.494（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.760（m）
截面宽度B=2.580（m）偏心距e1=0.530（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.530<=0.250*2.580=0.645（m）
截面上压应力:
面坡=199.711背坡=-20.761（kPa）
压应力验算满足:
计算值=199.711<=2100.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=20.761<=280.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-5.794<=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=230.845（kN）
轴心力偏心影响系数醟=0.663
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.580（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=230.845<=1185.658（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=230.845<=1179.530（kN）
=====================================================================
第3种情况:
组合3
=============================================
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5.325（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=20.454（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
20.454（度）
Ea=133.602（kN）Ex=106.993（kN）Ey=80.012（kN）作用点高度Zy=1.850（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=9.698（m2）重量=223.051（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=221.944（kN）En=90.261（kN）Wt=22.194（kN）Et=98.501（kN）
滑移力=76.307（kN）抗滑力=156.103（kN）
滑移验算满足:
Kc=2.046>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=93.577（kN）>0.0
地基土层水平向:
滑移力=106.993（kN）抗滑力=156.772（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.465>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.447（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.525（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=163.118（kN-m）抗倾覆力矩=531.307（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.257>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=303.637（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=312.205（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=368.189（kN-m）
基础底面宽度B=3.270（m）偏心距e=0.456（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.179（m）
基底压应力:
趾部=175.305踵部=15.639（kPa）
最大应力与最小应力之比=175.305/15.639=11.209
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.456<=0.167*3.270=0.545（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=175.305<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=15.639<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=95.472<=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
验算截面以上，墙身截面积=9.187（m2）重量=211.301（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.409（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=2.606（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.525（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=291.313（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=343.147（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.178（m）
截面宽度B=3.140（m）偏心距e1=0.392（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.392<=0.250*3.140=0.785（m）
截面上压应力:
面坡=162.280背坡=23.270（kPa）
压应力验算满足
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