2米重力式擋土墻驗算

1、重力式擋土墻驗算執(zhí)行標準：公路計算項目： 仰斜式擋土墻 2米計算時間： 2008-02-13 14:58:13 星期三-原始條件: 墻身尺寸: 墻身高: 2.500(m) 墻頂寬: 0.650(m) 面坡傾斜坡度: 1:0.250 背坡傾斜坡度: 1:-0.250 采用1個擴展墻址臺階: 墻趾臺階b1: 0.250(m) 墻趾臺階h1: 0.500(m) 墻趾臺階與墻面坡坡度相同 墻底傾斜坡率: 0.200:1 物理參數(shù): 圬工砌體容重: 23.000(kN/m3) 圬工之間摩擦系數(shù): 0.400 地基土摩擦系數(shù): 0.550 砌體種類: 片石砌體 砂漿標號: 7.5 石料強度(MPa): 3

2、0 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墻后填土容重: 18.000(kN/m3) 墻背與墻后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容許承載力: 250.000(kPa) 地基土容許承載力提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.000 墻踵值提高系數(shù): 1.000 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.300 地基土類型: 土質地基 地基土內摩擦角: 35.000(度) 土壓力計算方法: 庫侖 坡線土柱: 坡面線段數(shù): 1 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m)

3、換算土柱數(shù) 1 12.000 0.000 1 第1個: 定位距離0.000(m) 公路-II級 坡面起始距離: 0.000(m) 地面橫坡角度: 20.000(度) 墻頂標高: 0.000(m) 擋墻分段長度: 10.000(m)=第 1 種情況: 組合1= 組合系數(shù): 1.000 1. 擋土墻結構重力 分項系數(shù) = 1.200 2. 墻頂上的有效永久荷載 分項系數(shù) = 1.200 3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載 分項系數(shù) = 1.200 4. 填土側壓力 分項系數(shù) = 1.200 5. 車輛荷載引起的土側壓力 分項系數(shù) = 1.200 = 土壓力計算 計算高度為 2.671(m)處的庫侖主

4、動土壓力 無荷載時的破裂角 = 36.096(度) 公路-II級 路基面總寬= 12.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500(m) 單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離= 0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度= 1.280(m) 布置寬度范圍內車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 0.000 03 0.500 0.600 60.

5、000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 0.000 05 0.500 0.600 60.000 60.000 06 2.300 0.600 60.000 0.000 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 0.000 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 0.000 布置寬度B0=1.280(m) 分布長度L0=14.542(m) 荷載值SG=275.000(kN) 換算土柱高度 h0 = 0.821(m) 按實際墻背計算得到: 第1破裂角：

6、36.096(度) Ea=16.699 Ex=16.668 Ey=1.009(kN) 作用點高度 Zy=1.060(m) 墻身截面積 = 1.827(m2) 重量 = 42.024 kN(一) 滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù) = 0.300 采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下: 基底傾斜角度 = 11.310 (度) Wn = 41.208(kN) En = 4.258(kN) Wt = 8.242(kN) Et = 16.147(kN) 滑移力= 7.905(kN) 抗滑力= 13.640(kN) 滑移驗算滿足: Kc = 1.725 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗算： 滑動穩(wěn)定方程滿足:

7、 方程值 = 4.917(kN) 0.0 地基土摩擦系數(shù) = 0.550 地基土層水平向: 滑移力= 16.668(kN) 抗滑力= 24.396(kN) 地基土層水平向: 滑移驗算滿足: Kc2 = 1.464 1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 Zw = 0.827 (m) 相對于墻趾點，Ey的力臂 Zx = 1.122 (m) 相對于墻趾點，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 14.810(kN-m) 抗傾覆力矩= 35.881(kN-m) 傾覆驗算滿足: K0 = 2.423 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗算： 傾

8、覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 11.385(kN-m) 0.0(三) 地基應力及偏心距驗算 基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力 取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距 作用于基礎底的總豎向力 = 45.466(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=21.071(kN-m) 基礎底面寬度 B = 0.874 (m) 偏心距 e = -0.026(m) 基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 Zn = 0.463(m) 基底壓應力: 趾部=42.598 踵部=61.430(kPa) 最大應力與最小應力之比 = 61.430 / 42.598 = 1.442 作用于基底的合力偏心距驗算滿足: e=-

9、0.026 = 0.167*0.874 = 0.146(m) 墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力=42.598 = 250.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗算滿足: 壓應力=61.430 = 250.000(kPa) 地基平均承載力驗算滿足: 壓應力=52.014 = 250.000(kPa)(四) 基礎強度驗算 基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.750(m2) 重量 = 40.250 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.837 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 1.122 (m) 相對于驗算截面

10、外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 41.259(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=20.031(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 0.486(m) 截面寬度 B = 0.900 (m) 偏心距 e1 = -0.036(m) 截面上偏心距驗算滿足: e1= -0.036 = 0.250*0.900 = 0.225(m) 截面上壓應力: 面坡=34.992 背坡=56.694(kPa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 56.694 = 1000.000(kPa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值=

11、0.183 = 90.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 49.511(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)k = 0.982 擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 0.900(m2) 材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)f = 2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)k = 0.972 計算強度時: 強度驗算滿足: 計算值= 49.511 = 611.948(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 49.511 = 594.643(kN)(六) 臺頂截面強度驗算 土壓力計算 計算

12、高度為 2.000(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 36.096(度) 公路-II級 路基面總寬= 12.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500(m) 單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離= 0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度= 0.958(m) 布置寬度范圍內車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 0.000 0

13、3 0.500 0.600 60.000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 0.000 05 0.500 0.600 60.000 60.000 06 2.300 0.600 60.000 0.000 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 0.000 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 0.000 布置寬度B0=0.958(m) 分布長度L0=14.155(m) 荷載值SG=275.000(kN) 換算土柱高度 h0 = 1.126(m) 按

14、實際墻背計算得到: 第1破裂角： 36.096(度) Ea=12.327 Ex=12.305 Ey=0.745(kN) 作用點高度 Zy=0.843(m) 墻身截面積 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.575 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 0.861 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.843 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 30.645(kN) 作用于墻趾下

15、點的總彎矩=7.458(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 0.243(m) 截面寬度 B = 0.650 (m) 偏心距 e1 = 0.082(m) 截面上偏心距驗算滿足: e1= 0.082 = 0.250*0.650 = 0.162(m) 截面上壓應力: 面坡=82.673 背坡=11.618(kPa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 82.673 = 1000.000(kPa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值= 0.072 = 90.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 36.774(kN) 軸心力

16、偏心影響系數(shù)k = 0.841 擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 0.650(m2) 材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)f = 2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)k = 0.954 計算強度時: 強度驗算滿足: 計算值= 36.774 = 378.554(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 36.774 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗算： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 4.917(kN) 0.0 地基土摩擦系數(shù) = 0.550 地基土層水平向: 滑移力= 16.668(kN) 抗滑力= 24.396(kN) 地基土層水

17、平向: 滑移驗算滿足: Kc2 = 1.464 1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 Zw = 0.827 (m) 相對于墻趾點，Ey的力臂 Zx = 1.122 (m) 相對于墻趾點，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 14.810(kN-m) 抗傾覆力矩= 35.881(kN-m) 傾覆驗算滿足: K0 = 2.423 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 11.385(kN-m) 0.0(三) 地基應力及偏心距驗算 基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力 取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力

18、和偏心距 作用于基礎底的總豎向力 = 45.466(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=21.071(kN-m) 基礎底面寬度 B = 0.874 (m) 偏心距 e = -0.026(m) 基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 Zn = 0.463(m) 基底壓應力: 趾部=42.598 踵部=61.430(kPa) 最大應力與最小應力之比 = 61.430 / 42.598 = 1.442 作用于基底的合力偏心距驗算滿足: e=-0.026 = 0.167*0.874 = 0.146(m) 墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力=42.598 = 250.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗算滿足

19、: 壓應力=61.430 = 250.000(kPa) 地基平均承載力驗算滿足: 壓應力=52.014 = 250.000(kPa)(四) 基礎強度驗算 基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.750(m2) 重量 = 40.250 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.837 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 1.122 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 41.259(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=20.031

20、(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 0.486(m) 截面寬度 B = 0.900 (m) 偏心距 e1 = -0.036(m) 截面上偏心距驗算滿足: e1= -0.036 = 0.250*0.900 = 0.225(m) 截面上壓應力: 面坡=34.992 背坡=56.694(kPa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 56.694 = 1000.000(kPa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值= 0.183 = 90.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 49.511(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)k =

21、 0.982 擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 0.900(m2) 材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)f = 2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)k = 0.972 計算強度時: 強度驗算滿足: 計算值= 49.511 = 611.948(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 49.511 = 594.643(kN)(六) 臺頂截面強度驗算 土壓力計算 計算高度為 2.000(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 36.096(度) 公路-II級 路基面總寬= 12.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全

22、距離=0.500(m) 單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離= 0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度= 0.958(m) 布置寬度范圍內車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 0.000 03 0.500 0.600 60.000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 0.000 05 0.500 0.600 60.000 60.00

23、0 06 2.300 0.600 60.000 0.000 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 0.000 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 0.000 布置寬度B0=0.958(m) 分布長度L0=14.155(m) 荷載值SG=275.000(kN) 換算土柱高度 h0 = 1.126(m) 按實際墻背計算得到: 第1破裂角： 36.096(度) Ea=12.327 Ex=12.305 Ey=0.745(kN) 作用點高度 Zy=0.843(m) 墻身截面積

24、 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.575 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 0.861 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.843 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 30.645(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=7.458(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 0.243(m) 截面寬度 B = 0.650 (m) 偏心距 e1 = 0.082

25、(m) 截面上偏心距驗算滿足: e1= 0.082 = 0.250*0.650 = 0.162(m) 截面上壓應力: 面坡=82.673 背坡=11.618(kPa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 82.673 = 1000.000(kPa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值= 0.072 = 90.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 36.774(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)k = 0.841 擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 0.650(m2) 材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項

26、系數(shù)f = 2.310 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)k = 0.954 計算強度時: 強度驗算滿足: 計算值= 36.774 = 378.554(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 36.774 1.300 滑動穩(wěn)定方程驗算： 滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 4.917(kN) 0.0 地基土摩擦系數(shù) = 0.550 地基土層水平向: 滑移力= 16.668(kN) 抗滑力= 24.396(kN) 地基土層水平向: 滑移驗算滿足: Kc2 = 1.464 1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 Zw = 0.827 (m) 相對于墻趾點，Ey的力臂

27、 Zx = 1.122 (m) 相對于墻趾點，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩= 14.810(kN-m) 抗傾覆力矩= 35.881(kN-m) 傾覆驗算滿足: K0 = 2.423 1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = 11.385(kN-m) 0.0(三) 地基應力及偏心距驗算 基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力 取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距 作用于基礎底的總豎向力 = 45.466(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=21.071(kN-m) 基礎底面寬度 B = 0.874 (m) 偏心距 e =

28、 -0.026(m) 基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 Zn = 0.463(m) 基底壓應力: 趾部=42.598 踵部=61.430(kPa) 最大應力與最小應力之比 = 61.430 / 42.598 = 1.442 作用于基底的合力偏心距驗算滿足: e=-0.026 = 0.167*0.874 = 0.146(m) 墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力=42.598 = 250.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗算滿足: 壓應力=61.430 = 250.000(kPa) 地基平均承載力驗算滿足: 壓應力=52.014 = 250.000(kPa)(四) 基礎強度驗算 基礎為天然地

29、基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.750(m2) 重量 = 40.250 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.837 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 1.122 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.889 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力 = 41.259(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=20.031(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = 0.486(m) 截面寬度 B = 0.900 (m) 偏心距 e1 = -0.036(m) 截面上偏心距

30、驗算滿足: e1= -0.036 = 0.250*0.900 = 0.225(m) 截面上壓應力: 面坡=34.992 背坡=56.694(kPa) 壓應力驗算滿足: 計算值= 56.694 = 1000.000(kPa) 切向應力檢算: 剪應力驗算滿足: 計算值= 0.183 = 90.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)0 = 1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 49.511(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)k = 0.982 擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 0.900(m2) 材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)f = 2.3

31、10 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)k = 0.972 計算強度時: 強度驗算滿足: 計算值= 49.511 = 611.948(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足: 計算值= 49.511 = 594.643(kN)(六) 臺頂截面強度驗算 土壓力計算 計算高度為 2.000(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 36.096(度) 公路-II級 路基面總寬= 12.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500(m) 單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離= 0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度

32、= 0.958(m) 布置寬度范圍內車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 0.000 03 0.500 0.600 60.000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 0.000 05 0.500 0.600 60.000 60.000 06 2.300 0.600 60.000 0.000 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 0.

33、000 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 0.000 布置寬度B0=0.958(m) 分布長度L0=14.155(m) 荷載值SG=275.000(kN) 換算土柱高度 h0 = 1.126(m) 按實際墻背計算得到: 第1破裂角： 36.096(度) Ea=12.327 Ex=12.305 Ey=0.745(kN) 作用點高度 Zy=0.843(m) 墻身截面積 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 1.300(m2) 重量 = 29.900 kN 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 0.575 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂 Zx = 0.861 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂 Zy = 0.843 (m)容許應力法: 法向應力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力