?井河庫岸綜合整治工程（西段）施工圖設計-一標段結構計算書

路肩式衡重式擋墻計算由于擋墻高度4~26m，由于篇幅所限，本次計算文本僅列出有限高度計算，其他高度統(tǒng)一列出計算結果。計算軟件采用理正巖土7.0建坡?lián)跬翂δK。24m衡重式擋墻計算[簡圖][已知條件]1.基本信息邊坡類型土質邊坡邊坡等級一級二階直坡墻身高(m)24.000采用擴展墻趾臺階√墻頂寬(m)0.500├臺階尺寸b1(m)1.000面坡傾斜坡度(1:m)0.050├臺階尺寸h1(m)1.600上墻高(m)9.600├臺階尺寸b2(m)0.000上墻背坡傾斜坡度(1:m)0.550├臺階尺寸h2(m)0.000衡重臺寬(m)3.800└臺階與墻面坡度相同√下墻背坡傾斜坡度(1:m)-0.300采用鋼筋砼擴展基礎ㄨ墻底傾斜坡度(m:1)0.100采用防滑凸榫ㄨ采用擴展墻踵臺階ㄨ墻身材料種類素混凝土墻體容重(kN/m3)24.000砼強度等級C25受剪驗算是否考慮軸力ㄨ2.巖土信息背側坡線數(shù)1面?zhèn)绕戮€數(shù)墻趾埋深(m)1.000背側坡線水平投影長豎向投影長坡線長坡線仰角荷載數(shù)序號(m)(m)(m)(度)125.0000.00025.0000.0001坡線荷載荷載類型距離寬度荷載值序號(m)(m)(kPa,kN/m)1-1滿布均載20.000面?zhèn)绕戮€水平投影長豎向投影長坡線長坡線仰角序號(m)(m)(m)(度)12墻后填土層數(shù)1填土與墻背摩擦角(度)15.000墻后穩(wěn)定地面角(度)15.000填土與穩(wěn)定面摩擦角(度)15.000墻后土層土層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角序號(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)120.0000.10030.100地基巖土重度(kN/m3)25.000地基巖土粘聚力(kPa)300.000地基巖土內摩擦角(度)29.000修正后承載力特征值(kPa)1000.000地基巖土對基底摩擦系數(shù)0.400地基巖土間摩擦系數(shù)0.500基底寬度取斜面長度3.荷載信息場地環(huán)境一般地區(qū)土壓力計算方法庫侖主動巖土壓力增大系數(shù)1.200有限范圍填土土壓力ㄨ荷載組合數(shù)1序號組合名稱組合系數(shù)1組合1(1)組合1序號荷載名稱荷載類型是否參與分項系數(shù)1擋墻結構自重永久荷載√1.0002巖土重力永久荷載√1.0003墻背側巖土側壓力永久荷載√1.4004墻背側地表荷載引起巖土側壓力可變荷載√1.400[計算內容]（1）墻身力系計算（2）滑動穩(wěn)定性驗算（3）傾覆穩(wěn)定性驗算（4）地基承載力及偏心距驗算（5）上墻截面強度驗算（6）墻底截面強度驗算（7）臺頂截面強度驗算[計算結果]一、【組合1】(一)作用在擋土墻上的力系計算1巖土壓力計算(1)合力[上墻] 按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算上墻主動土壓力： 按上墻假想墻背計算得到: Ea=1402.307(kN)Ex=398.149(kN)Ey=1344.598(kN)作用點高度Zy=3.200(m) 因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在； 計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=29.950(度) Ea=886.035(kN)Ex=442.348(kN)Ey=767.716(kN)作用點高度Zy=3.200(m)[下墻] 采用延長墻背法按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算全墻土壓力： Ea=1561.210(kN)Ex=1560.523(kN)Ey=-46.295(kN)作用點高度Zy=8.241(m) 截取得到下墻土壓力： Ea=1325.837(kN)Ex=1325.254(kN)Ey=-39.315(kN)作用點高度Zy=6.451(m)由于庫倫土壓力僅能計算單層土的土壓力,將墻高范圍內多層土的指標加權平均后視為單層土，指標如下：γ=20.000(kN/m3)，C=0.100(kPa)，φ=30.100(度)(2)分布 巖土壓力分布見左側結果圖。2墻身重力計算 墻身截面積=155.694(m2)重量=3736.645(kN)重心至墻趾的水平距離=5.186(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=776.438(kN)重心坐標(4.758,-4.411)(相對于墻面坡上角點)(二)滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù)=0.400 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=5.711(度) 總豎向力=5241.483(kN)，在基底面的法向分量=5215.471(kN)，切向分量=521.547(kN) 總水平力=1767.602(kN)，在基底面的法向分量=175.883(kN)，切向分量=1758.829(kN) 滑移力=1758.829-521.547=1237.282(kN) 抗滑力=5241.483*0.400=2156.542(kN) 滑移驗算滿足:Kc=1.743>1.300 地基土摩擦系數(shù)=0.500 地基土土楔重=65.572(kN) 地基土層水平向: 滑移力=1767.602=1767.602(kN) 抗滑力=(5241.483+65.572)*0.500=2653.527(kN) 地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.501>1.300(三)傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾： 墻身重力的力臂=5.186(m)衡重臺上土重的力臂=6.958(m) 上墻Ey的力臂=9.936(m)上墻Ex的力臂=17.600(m) 下墻Ey的力臂=9.178(m)下墻Ex的力臂=5.727(m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩=15375.269(kN-m)抗傾覆力矩=32049.557(kN-m) 傾覆驗算滿足:K0=2.084>1.600(四)地基承載力及偏心距驗算 基礎類型為天然地基，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 相對于墻趾點： 總豎向力(標準值)=5391.354(kN)總彎矩(標準值)=16674.289(kN-m)力臂Zn=3.093(m)基礎底面寬度B=7.279(m)偏心距e=0.547(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=0.547≤0.250×7.279=1.820(m) 基底壓力(標準值)：墻趾=1074.440(kPa)墻踵=406.937(kPa) 地基平均承載力驗算滿足：pk=740.689≤fa=1000.000(kPa) 基礎邊緣地基承載力驗算滿足：pkmax=1074.440≤1.2fa=1.2×1000.000=1200.000(kPa)(五)上墻截面強度驗算上墻作用力： 重力Ws=778.752(kN) 墻背處Ex=442.348(kN) 墻背處Ey=418.387(kN)相對于上墻墻趾的力臂： Ws：Zw=2.271(m) Ex：Zy=3.200(m) Ey：Zx=4.500(m) 相對于上墻趾點： 總豎向力(設計值)=1364.495(kN)總彎矩(設計值)=2422.534(kN-m)力臂Zn=1.775(m)截面寬度B=6.260(m)偏心距e1=1.355(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足:e=1.355≤0.225×6.260=1.409(m)水平截面承載力驗算 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=1364.495(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=1.000 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=3.551(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=1500.944<φfccA'c=35916.500(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=619.287(kN) 軸向壓力設計值N=1364.495(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=6.260(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=681.216<1.75ftbh0/(λ+1)=3060.827(kN)斜截面承載力驗算 驗算斜截面與水平面的夾角=45.860(度) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=1777.152(kN) 軸向壓力設計值N=861.627(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=9.477(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=1954.867<1.75ftbh0/(λ+1)=4633.905(kN)(六)墻底截面強度驗算1巖土壓力不重新計算2墻身重力計算 墻身截面積=152.992(m2)重量=3671.807(kN)重心至墻趾的水平距離=5.191(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=776.438(kN)重心坐標(4.758,-4.411)(相對于墻面坡上角點)4截面驗算 相對于驗算截面外邊緣： 墻身重力的力臂=5.191(m)衡重臺上土重的力臂=6.958(m) 上墻Ey的力臂=9.936(m)上墻Ex的力臂=16.876(m) 下墻Ey的力臂=9.178(m)下墻Ex的力臂=5.727(m) 相對于截面趾點： 總豎向力(設計值)=5468.005(kN)總彎矩(設計值)=13561.887(kN-m)力臂Zn=2.480(m)截面寬度B=7.460(m)偏心距e1=1.250(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足：e=1.250≤0.225×7.460=1.678(m) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=5468.005(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.949 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=4.960(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=6014.806<φfccA'c=47623.168(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=2474.642(kN) 軸向壓力設計值N=5468.005(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=7.460(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=2722.106<1.75ftbh0/(λ+1)=3647.566(kN)(七)臺頂截面強度驗算1巖土壓力計算[上墻] 按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算上墻主動土壓力： 按上墻假想墻背計算得到: Ea=1402.307(kN)Ex=398.149(kN)Ey=1344.598(kN)作用點高度Zy=3.200(m) 因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在； 計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=29.950(度) Ea=886.035(kN)Ex=442.348(kN)Ey=767.716(kN)作用點高度Zy=3.200(m)[下墻] 采用延長墻背法按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算全墻土壓力： Ea=1291.141(kN)Ex=1290.573(kN)Ey=-38.286(kN)作用點高度Zy=7.467(m) 截取得到下墻土壓力： Ea=1053.993(kN)Ex=1053.529(kN)Ey=-31.254(kN)作用點高度Zy=5.547(m)由于庫倫土壓力僅能計算單層土的土壓力,將墻高范圍內多層土的指標加權平均后視為單層土，指標如下：γ=20.000(kN/m3)，C=0.100(kPa)，φ=30.100(度)2墻身重力計算 墻身截面積=140.736(m2)重量=3377.664(kN)重心至墻趾的水平距離=4.226(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=776.438(kN)重心坐標(4.758,-4.411)(相對于墻面坡上角點)4截面驗算 相對于驗算截面外邊緣： 墻身重力的力臂=4.226(m)衡重臺上土重的力臂=5.878(m) 上墻Ey的力臂=8.856(m)上墻Ex的力臂=16.000(m) 下墻Ey的力臂=8.524(m)下墻Ex的力臂=5.547(m) 相對于截面趾點： 總豎向力(設計值)=5185.147(kN)總彎矩(設計值)=9895.420(kN-m)力臂Zn=1.908(m)截面寬度B=6.860(m)偏心距e1=1.522(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足：e=1.522≤0.225×6.860=1.543(m) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=5185.147(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.947 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=3.817(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=5703.662<φfccA'c=36550.836(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=2094.228(kN) 軸向壓力設計值N=5185.147(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=6.860(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=2303.651<1.75ftbh0/(λ+1)=3354.196(kN)============================================================================23m衡重式擋墻計算[簡圖][已知條件]1.基本信息邊坡類型土質邊坡邊坡等級一級二階直坡墻身高(m)23.000采用擴展墻趾臺階√墻頂寬(m)0.500├臺階尺寸b1(m)1.000面坡傾斜坡度(1:m)0.050├臺階尺寸h1(m)1.600上墻高(m)9.200├臺階尺寸b2(m)0.000上墻背坡傾斜坡度(1:m)0.550├臺階尺寸h2(m)0.000衡重臺寬(m)3.600└臺階與墻面坡度相同√下墻背坡傾斜坡度(1:m)-0.300采用鋼筋砼擴展基礎ㄨ墻底傾斜坡度(m:1)0.100采用防滑凸榫ㄨ采用擴展墻踵臺階ㄨ墻身材料種類素混凝土墻體容重(kN/m3)24.000砼強度等級C25受剪驗算是否考慮軸力ㄨ2.巖土信息背側坡線數(shù)1面?zhèn)绕戮€數(shù)墻趾埋深(m)1.000背側坡線水平投影長豎向投影長坡線長坡線仰角荷載數(shù)序號(m)(m)(m)(度)125.0000.00025.0000.0001坡線荷載荷載類型距離寬度荷載值序號(m)(m)(kPa,kN/m)1-1滿布均載20.000面?zhèn)绕戮€水平投影長豎向投影長坡線長坡線仰角序號(m)(m)(m)(度)12墻后填土層數(shù)1填土與墻背摩擦角(度)15.000墻后穩(wěn)定地面角(度)15.000填土與穩(wěn)定面摩擦角(度)15.000墻后土層土層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角序號(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)120.0000.10030.100地基巖土重度(kN/m3)25.000地基巖土粘聚力(kPa)300.000地基巖土內摩擦角(度)29.000修正后承載力特征值(kPa)900.000地基巖土對基底摩擦系數(shù)0.400地基巖土間摩擦系數(shù)0.500基底寬度取斜面長度3.荷載信息場地環(huán)境一般地區(qū)土壓力計算方法庫侖主動巖土壓力增大系數(shù)1.200有限范圍填土土壓力ㄨ荷載組合數(shù)1序號組合名稱組合系數(shù)1組合1(1)組合1序號荷載名稱荷載類型是否參與分項系數(shù)1擋墻結構自重永久荷載√1.0002巖土重力永久荷載√1.0003墻背側巖土側壓力永久荷載√1.4004墻背側地表荷載引起巖土側壓力可變荷載√1.400[計算內容]（1）墻身力系計算（2）滑動穩(wěn)定性驗算（3）傾覆穩(wěn)定性驗算（4）地基承載力及偏心距驗算（5）上墻截面強度驗算（6）墻底截面強度驗算（7）臺頂截面強度驗算[計算結果]一、【組合1】(一)作用在擋土墻上的力系計算1巖土壓力計算(1)合力[上墻] 按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算上墻主動土壓力： 按上墻假想墻背計算得到: Ea=1290.561(kN)Ex=369.385(kN)Ey=1236.568(kN)作用點高度Zy=3.067(m) 因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在； 計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=29.950(度) Ea=822.800(kN)Ex=410.778(kN)Ey=712.924(kN)作用點高度Zy=3.067(m)[下墻] 采用延長墻背法按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算全墻土壓力： Ea=1438.587(kN)Ex=1437.955(kN)Ey=-42.659(kN)作用點高度Zy=7.899(m) 截取得到下墻土壓力： Ea=1221.738(kN)Ex=1221.201(kN)Ey=-36.228(kN)作用點高度Zy=6.183(m)由于庫倫土壓力僅能計算單層土的土壓力,將墻高范圍內多層土的指標加權平均后視為單層土，指標如下：γ=20.000(kN/m3)，C=0.100(kPa)，φ=30.100(度)(2)分布 巖土壓力分布見左側結果圖。2墻身重力計算 墻身截面積=143.039(m2)重量=3432.926(kN)重心至墻趾的水平距離=4.999(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=707.417(kN)重心坐標(4.551,-4.211)(相對于墻面坡上角點)(二)滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù)=0.400 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=5.711(度) 總豎向力=4817.038(kN)，在基底面的法向分量=4793.132(kN)，切向分量=479.313(kN) 總水平力=1631.979(kN)，在基底面的法向分量=162.388(kN)，切向分量=1623.880(kN) 滑移力=1623.880-479.313=1144.566(kN) 抗滑力=4817.038*0.400=1982.208(kN) 滑移驗算滿足:Kc=1.732>1.300 地基土摩擦系數(shù)=0.500 地基土土楔重=60.572(kN) 地基土層水平向: 滑移力=1631.979=1631.979(kN) 抗滑力=(4817.038+60.572)*0.500=2438.805(kN) 地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.494>1.300(三)傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾： 墻身重力的力臂=4.999(m)衡重臺上土重的力臂=6.701(m) 上墻Ey的力臂=9.543(m)上墻Ex的力臂=16.867(m) 下墻Ey的力臂=8.816(m)下墻Ex的力臂=5.487(m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩=13629.535(kN-m)抗傾覆力矩=28385.031(kN-m) 傾覆驗算滿足:K0=2.083>1.600(四)地基承載力及偏心距驗算 基礎類型為天然地基，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 相對于墻趾點： 總豎向力(標準值)=4955.520(kN)總彎矩(標準值)=14755.496(kN-m)力臂Zn=2.978(m)基礎底面寬度B=6.996(m)偏心距e=0.520(m)(左偏) 作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=0.520≤0.250×6.996=1.749(m) 基底壓力(標準值)：墻趾=1024.469(kPa)墻踵=392.227(kPa) 地基平均承載力驗算滿足：pk=708.348≤fa=900.000(kPa) 基礎邊緣地基承載力驗算滿足：pkmax=1024.469≤1.2fa=1.2×900.000=1080.000(kPa)(五)上墻截面強度驗算上墻作用力： 重力Ws=719.808(kN) 墻背處Ex=410.778(kN) 墻背處Ey=386.667(kN)相對于上墻墻趾的力臂： Ws：Zw=2.185(m) Ex：Zy=3.067(m) Ey：Zx=4.333(m) 相對于上墻趾點： 總豎向力(設計值)=1261.142(kN)總彎矩(設計值)=2154.623(kN-m)力臂Zn=1.708(m)截面寬度B=6.020(m)偏心距e1=1.302(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足:e=1.302≤0.225×6.020=1.354(m)水平截面承載力驗算 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=1261.142(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=1.000 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=3.417(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=1387.256<φfccA'c=34562.352(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=575.089(kN) 軸向壓力設計值N=1261.142(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=6.020(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=632.598<1.75ftbh0/(λ+1)=2943.479(kN)斜截面承載力驗算 驗算斜截面與水平面的夾角=45.899(度) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=1645.651(kN) 軸向壓力設計值N=793.965(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=9.121(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=1810.217<1.75ftbh0/(λ+1)=4459.696(kN)(六)墻底截面強度驗算1巖土壓力不重新計算2墻身重力計算 墻身截面積=140.543(m2)重量=3373.032(kN)重心至墻趾的水平距離=5.004(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=707.417(kN)重心坐標(4.551,-4.211)(相對于墻面坡上角點)4截面驗算 相對于驗算截面外邊緣： 墻身重力的力臂=5.004(m)衡重臺上土重的力臂=6.701(m) 上墻Ey的力臂=9.543(m)上墻Ex的力臂=16.171(m) 下墻Ey的力臂=8.816(m)下墻Ex的力臂=5.487(m) 相對于截面趾點： 總豎向力(設計值)=5027.822(kN)總彎矩(設計值)=12015.514(kN-m)力臂Zn=2.390(m)截面寬度B=7.170(m)偏心距e1=1.195(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足：e=1.195≤0.225×7.170=1.613(m) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=5027.822(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.950 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=4.780(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=5530.604<φfccA'c=45909.582(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=2284.770(kN) 軸向壓力設計值N=5027.822(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=7.170(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=2513.247<1.75ftbh0/(λ+1)=3505.770(kN)(七)臺頂截面強度驗算1巖土壓力計算[上墻] 按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算上墻主動土壓力： 按上墻假想墻背計算得到: Ea=1290.561(kN)Ex=369.385(kN)Ey=1236.568(kN)作用點高度Zy=3.067(m) 因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在； 計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在： 第2破裂角=29.950(度) Ea=822.800(kN)Ex=410.778(kN)Ey=712.924(kN)作用點高度Zy=3.067(m)[下墻] 采用延長墻背法按《邊坡規(guī)范》公式(6.2.3)計算全墻土壓力： Ea=1182.820(kN)Ex=1182.300(kN)Ey=-35.074(kN)作用點高度Zy=7.133(m) 截取得到下墻土壓力： Ea=964.212(kN)Ex=963.788(kN)Ey=-28.592(kN)作用點高度Zy=5.289(m)由于庫倫土壓力僅能計算單層土的土壓力,將墻高范圍內多層土的指標加權平均后視為單層土，指標如下：γ=20.000(kN/m3)，C=0.100(kPa)，φ=30.100(度)2墻身重力計算 墻身截面積=128.751(m2)重量=3090.024(kN)重心至墻趾的水平距離=4.041(m)3衡重臺上填料重(包括超載)=707.417(kN)重心坐標(4.551,-4.211)(相對于墻面坡上角點)4截面驗算 相對于驗算截面外邊緣： 墻身重力的力臂=4.041(m)衡重臺上土重的力臂=5.621(m) 上墻Ey的力臂=8.463(m)上墻Ex的力臂=15.267(m) 下墻Ey的力臂=8.157(m)下墻Ex的力臂=5.289(m) 相對于截面趾點： 總豎向力(設計值)=4755.505(kN)總彎矩(設計值)=8666.849(kN-m)力臂Zn=1.822(m)截面寬度B=6.570(m)偏心距e1=1.463(m)(左偏) 截面上偏心距驗算滿足：e=1.463≤0.225×6.570=1.478(m) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向壓力設計值N=4755.505(kN) 素混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.947 每沿米混凝土受壓區(qū)面積A'c=3.645(m2) 素混凝土軸心抗壓強度設計值fcc=10115.0(kPa) 受壓承載力驗算滿足：γ0N=5231.056<φfccA'c=34919.973(kN) 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的剪力設計值V=1924.392(kN) 軸向壓力設計值N=4755.505(kN) 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=6.570(m2) 素混凝土軸心抗拉強度設計值fct=698.500(kPa) 計算截面的剪跨比λ=1.5 受剪承載力驗算滿足:γ0V=2116.831<1.75ftbh0/(λ+1)=3212.401(kN)============================================================================所有高度衡重式擋墻計算結果匯總墻高/m抗滑安全系數(shù)抗傾覆安全系數(shù)墻趾應力/kPa墻踵應力/kPa土壓力/KN41.4962.452151.55988.07060.251.3062.141217.25479.34496.461.3502.192245.697101.767131.271.4652.315277.034131.516170.881.5562.488284.815172.421215.591.7062.435344.947179.444288.8101.6952.414378.426195.801347.2111.7072.370432.727204.905413.3121.7162.334487.015212.767484.2131.7232.303542.478219.922561.4141.7302.276598.644226.601643.8151.7872.395594.898273.752725.9162.0912.574547.689331.760823.3171.7472.264729.643265.259914.4181.8522.415728.668324.0481020.5191.8432.376788.178327.3401129.3201.8402.424782.413370.2821246.7211.8332.389841.207374.0661366.8221.8292.363897.216378.9861488.6231.8202.326961.161379.9571631.9241.8402.3431001.112399.7051758.8251.7542.0871124.223421.7271898.8261.7672.0961167.705439.7952037.6擋墻墻后下滑力計算1、19-19剖面2、20-20剖面3、22-22剖面剖面下滑力土壓力控制計算19153.97215.5土壓力2066.75170.8土壓力22632.54277.33下滑力由上計算可知，墻后下滑力大部分小于土壓力，擋墻計算由土壓力控制，局部巖土界面較陡，下滑力較大，主要分布在5#擋墻樁托梁擋墻段，為了控制擋墻造價，在墻后開挖寬度大于5m的臺階，以消除下滑力對擋墻的影響。路堤式衡重式擋墻計算由于擋墻高度5~24m，由于篇幅所限，本次計算文本僅列出有限高度計算，其他高度統(tǒng)一列出計算結果。計算軟件采用理正巖土7.0擋土墻設計模塊。24m衡重式擋墻計算原始條件:墻身尺寸:墻身總高:24.000(m)上墻高:10.800(m)墻頂寬:1.800(m)臺寬:2.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.100上墻背坡傾斜坡度:1:0.650下墻背坡傾斜坡度:1:-0.350采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:1.000(m)墻趾臺階h1:1.500(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.150:1下墻土壓力計算方法:力多邊形法物理參數(shù)：圬工砌體容重:24.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.550墻身砌體容許壓應力:6800.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:500.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:1000.000(kPa)材料抗壓極限強度:14.000(MPa)材料抗力分項系數(shù):1.540系數(shù)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:25.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:1500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(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):0.400地基土類型:巖石地基地基土內摩擦角:30.000(度)墻后填土土層數(shù):1土層號層厚容重浮容重內摩擦角粘聚力土壓力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)調整系數(shù)125.00020.00030.0000.0001.200土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數(shù):3折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)10.2000.0001第1個:距離0.000(m),寬度0.200(m),高度0.150(m)2015路基規(guī)范擋土墻人群荷載212.0008.0001第1個:距離0.000(m),寬度14.422(m),高度0.150(m)2015路基規(guī)范擋土墻人群荷載320.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度20.000(m),高度0.500(m)2015路基規(guī)范擋土墻車輛荷載地面橫坡角度:15.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結構重要性系數(shù):1.100荷載組合數(shù):1=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.400√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為25.368(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=34.425(度)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：38.130(度)Ea=2912.064(kN)Ex=1002.280(kN)Ey=2734.146(kN)作用點高度Zy=4.108(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=16.784(度)第1破裂角=34.680(度)Ea=1765.553(kN)Ex=1208.953(kN)Ey=1286.706(kN)作用點高度Zy=4.544(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=39.067(度)按力多邊形法計算得到:破裂角：39.301(度)Ea=1667.475(kN)Ex=1662.803(kN)Ey=-124.736(kN)作用點高度Zy=6.643(m)墻身截面積=206.547(m2)重量=4957.132(kN)衡重臺上填料重(包括超載)=1027.386(kN)重心坐標(6.551,-3.497)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.400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=8.531(度)Wn=5918.308(kN)En=1575.111(kN)Wt=887.746(kN)Et=2667.617(kN)滑移力=2667.617-887.746=1779.870(kN)抗滑力=(5918.308+1575.111+0.000)*0.400=2997.368(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.684>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=736.120(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=1208.953+1662.803=2871.756(kN)抗滑力=(7146.488+155.991)*0.550=4016.364(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.399>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=6.574(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=12.849(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=17.744(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=11.446(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=5.275(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=30223.932(kN-m)抗傾覆力矩=57916.176(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=1.916>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=13082.738(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎類型為天然地基，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=7493.419(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=27692.244(kN-m)基礎底面寬度B=9.223(m)偏心距e=0.916(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=3.696(m)基底壓應力:趾部=1296.614踵部=328.296(kPa)最大應力與最小應力之比=1296.614/328.296=3.950作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.916<=0.200*9.223=1.845(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=1296.614<=1500.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=328.296<=1500.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=812.455<=1500.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=1516.320(kN)上墻墻背處的Ex=1208.953(kN)上墻墻背處的Ey=785.820(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=3.808(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=4.544(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=6.946(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=2.493(m)截面寬度B=9.900(m)偏心距e1=2.457(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=2.457<=0.250*9.900=2.475(m)截面上壓應力:面坡=578.880背坡=-113.801(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=578.880<=6800.000(kPa)拉應力驗算滿足:計算值=113.801<=500.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=29.101<=1000.000(kPa)斜截面剪應力檢算:驗算斜截面與水平面的夾角=37.537(度)斜剪應力驗算滿足:計算值=163.536<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=2616.467(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.512 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=9.900(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)γf=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)Ψk=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=2878.114<=46091.590(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=2878.114<=46091.590(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=199.980(m2)重量=4799.519(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=6.585(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=6988.875(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=28362.727(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=4.058(m)截面寬度B=9.600(m)偏心距e1=0.742(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.742<=0.250*9.600=2.400(m)截面上壓應力:面坡=1065.499背坡=390.517(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=1065.499<=6800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=7.938<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=7453.663(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.722 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=9.600(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)γf=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.979 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=8199.029<=63040.219(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=8199.029<=61688.602(kN)(七)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為22.500(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=34.425(度)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：38.130(度)Ea=2912.064(kN)Ex=1002.280(kN)Ey=2734.146(kN)作用點高度Zy=4.108(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=16.784(度)第1破裂角=34.680(度)Ea=1765.553(kN)Ex=1208.953(kN)Ey=1286.706(kN)作用點高度Zy=4.544(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=38.621(度)按力多邊形法計算得到:破裂角：38.911(度)Ea=1260.197(kN)Ex=1256.666(kN)Ey=-94.270(kN)作用點高度Zy=5.408(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=185.299(m2)重量=4447.169(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=6.713(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=6666.992(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=21374.580(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=3.206(m)截面寬度B=8.975(m)偏心距e1=1.281(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=1.281<=0.250*8.975=2.244(m)截面上壓應力:面坡=1379.226背坡=106.455(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=1379.226<=6800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-22.415<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=7143.966(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.581 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=8.975(m2) 材料抗壓極限強度Ra=14000.000(kPa) 圬工構件或材料的抗力分項系數(shù)γf=1.540 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.974 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=7858.363<=47433.230(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=7858.363<=46195.969(kN)=================================================各組合最不利結果=================================================(一)滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=2997.368(kN),滑移力=1779.870(kN)?；乞炈銤M足:Kc=1.684>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=736.120(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=4016.364(kN),滑移力=2871.756(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.399>1.300(二)傾覆驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗傾覆力矩=57916.176(kN-M),傾覆力矩=30223.932(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=1.916>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=13082.738(kN-m)>0.0(三)地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.916<=0.200*9.223=1.845(m)墻趾處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=1296.614<=1500.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=328.296<=1500.000(kPa) 地基平均承載力驗算最不利為：組合1(組合1)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=812.455<=1500.000(kPa)(四)基礎驗算不做強度計算。(五)上墻截面強度驗算[容許應力法]:截面上偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)截面上偏心距驗算滿足:e1=2.457<=0.250*9.900=2.475(m)壓應力驗算最不利為：組合1(組合1)壓應力驗算滿足:計算值=578.880<=6800.000(kPa)拉應力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應力驗算滿足:計算值=113.801<=500.000(kPa)剪應力驗算最不利為:組合1(組合1)剪應力驗算滿足:計算值=29.101<=1000.000(kPa)斜截面剪應力檢算最不利為:組合1(組合1)斜剪應力驗算滿足:計算值=163.536<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:強度驗算最不利為：組合1(組合1)強度驗算滿足:計算值=2878.114<=46091.590(kN)穩(wěn)定驗算最不利為：組合1(組合1)穩(wěn)定驗算滿足:計算值=2878.114<=46091.590(kN)(六)墻底截面強度驗算[容許應力法]:截面上偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.742<=0.250*9.600=2.400(m)壓應力驗算最不利為：組合1(組合1)壓應力驗算滿足:計算值=1065.499<=6800.000(kPa)拉應力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應力驗算滿足:計算值=0.000<=500.000(kPa)剪應力驗算最不利為:組合1(組合1)剪應力驗算滿足:計算值=7.938<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:強度驗算最不利為：組合1(組合1)強度驗算滿足:計算值=8199.029<=63040.219(kN)穩(wěn)定驗算最不利為：組合1(組合1)穩(wěn)定驗算滿足:計算值=8199.029<=61688.602(kN)(七)臺頂截面強度驗算[容許應力法]:截面上偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)截面上偏心距驗算滿足:e1=1.281<=0.250*8.975=2.244(m)壓應力驗算最不利為：組合1(組合1)壓應力驗算滿足:計算值=1379.226<=6800.000(kPa)拉應力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應力驗算滿足:計算值=0.000<=500.000(kPa)剪應力驗算最不利為:組合1(組合1)剪應力驗算滿足:計算值=-22.415<=1000.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:強度驗算最不利為：組合1(組合1)強度驗算滿足:計算值=7858.363<=47433.230(kN)穩(wěn)定驗算最不利為：組合1(組合1)穩(wěn)定驗算滿足:計算值=7858.363<=46195.969(kN)============================================================================23m衡重式擋墻計算原始條件:墻身尺寸:墻身總高:23.000(m)上墻高:10.350(m)墻頂寬:1.750(m)臺寬:2.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.100上墻背坡傾斜坡度:1:0.650下墻背坡傾斜坡度:1:-0.350采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:1.000(m)墻趾臺階h1:1.500(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.150:1下墻土壓力計算方法:力多邊形法物理參數(shù)：圬工砌體容重:24.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.550墻身砌體容許壓應力:6800.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:500.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:1000.000(kPa)材料抗壓極限強度:14.000(MPa)材料抗力分項系數(shù):1.540系數(shù)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:25.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:1500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(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):0.400地基土類型:巖石地基地基土內摩擦角:30.000(度)墻后填土土層數(shù):1土層號層厚容重浮容重內摩擦角粘聚力土壓力(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)調整系數(shù)125.00020.00030.0000.0001.200土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數(shù):3折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)10.3000.0001第1個:距離0.000(m),寬度0.300(m),高度0.150(m)2015路基規(guī)范擋土墻人群荷載212.0008.0001第1個:距離0.000(m),寬度14.422(m),高度0.150(m)2015路基規(guī)范擋土墻人群荷載320.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度20.000(m),高度0.500(m)2015路基規(guī)范擋土墻車輛荷載地面橫坡角度:15.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結構重要性系數(shù):1.100荷載組合數(shù):1=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側壓力分項系數(shù)=1.400√4.車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為24.333(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=34.755(度)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：38.535(度)Ea=2745.094(kN)Ex=932.625(kN)Ey=2581.812(kN)作用點高度Zy=3.920(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在：第2破裂角=16.336(度)第1破裂角=34.995(度)Ea=1642.993(kN)Ex=1134.358(kN)Ey=1188.553(kN)作用點高度Zy=4.346(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=39.112(度)按力多邊形法計算得到:破裂角：39.346(度)Ea=1558.904(kN)Ex=1554.536