擋土墻設(shè)計計算書

PAGE1擋土墻設(shè)計計算書（一）設(shè)計參數(shù)天然工況r1=20.7kN/m3C=36kPa，φ=18.6°飽和工況r2=21.3kN/m3C=29kPa，φ=15.5°弱風(fēng)化泥巖T2b基底摩擦系數(shù)μ=0.6墻體采用C25碎石混凝土基底的弱風(fēng)化泥巖的承載力值σο=1.60MPa（二）設(shè)計計算1.剩余下滑力具體計算力見附表剩余下滑力P=609.7（KN/m）方向與水平方向成26o夾角（三）抗滑擋墻尺寸擬定根據(jù)上述的計算，擋墻尺寸擬定如圖擋土墻坐落于弱風(fēng)化泥巖T2b，并嵌入泥巖的深度為0.8m要求華東穩(wěn)定系數(shù)Kc>=1.3傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko>=1.6（四）基本參數(shù)計算根據(jù)上述滑坡推力的結(jié)果，下滑力大小為609.7KN/m，方向與水平方向成26o夾角，作用點(diǎn)位于墻后滑坡體1/2高位置，各力作用位置如圖擋墻重量斷面面積S=1×8.8+0.8×0.8+0.5×8.8×4.4=34.56（㎡）G=S×r=34.56×24=829.44(KN)前趾填土重量F=r×H=21.3×1.2=25.56(KN)后趾填土重量E=r×H=21.3×8.8=187.44(KN)滑坡推力P=609.7（KN/m）有上述計算可知，應(yīng)按滑坡推力來設(shè)計擋墻。以上計算數(shù)據(jù)見下表斷面參數(shù)一覽表編號項目作用力（KN)力臂(m）彎矩（KNm）水平力豎向水平豎直1擋墻0829.444.53732.482前趾填土021.3121.33后趾填土0187.447.51405.84下滑力547.9947267.27494.67.12520.7761897.652（五）穩(wěn)定性驗算1、抗滑穩(wěn)定性驗算按未設(shè)傾斜基底驗算>1.3滿足要求。實(shí)際實(shí)施時考慮墻底設(shè)置向內(nèi)傾斜基底，以有利于擋墻的抗滑穩(wěn)定性，還可降低擋墻斷面10％，以降低工程造價。抗傾覆穩(wěn)定性驗算>1.63、基底應(yīng)力及合力偏心距驗算豎向力1309.06KN豎向力對墻趾的力臂為基底的合力偏心距m 應(yīng)力驗算水平方向剪應(yīng)力驗算（1——1斷面驗算）（25號混凝土）滿足要求。（六）一米擋土墻工程量計算混凝土的用量：34.56×1=34.56挖土量：1.2×1×1.6+1.2×1×1=3.12挖石量：8×1×1=8抹面量1×1+9.838×1+8.8×1+1×1+1.6×1+2×1=24.23㎡抗滑樁設(shè)計計算書（一）設(shè)計資料：物理力學(xué)指標(biāo)：天然工況：γ1=20.7kN/m3，φ1=18.6°，C1=36kPa飽和工況：γ2=21.3kN/m3，φ2=15.5°，C2=29kPa根據(jù)巖性及地層情況，由于在滑面以上還存在有筑填土層（Q4me）和含碎石粉質(zhì)粘土（Q4dl+el）層厚約為1.2m，取該土層的抗滑地基系數(shù)為m=70000KN/，則滑面處的地基系數(shù)采用A=70000×1.2=84000KN/泥巖（T2b）由強(qiáng)風(fēng)化泥巖厚為2.20m和弱風(fēng)化泥巖厚為0.70m組成,樁的埋長為6m。強(qiáng)風(fēng)化泥巖取抗滑地基系數(shù)為m=80000KN/，弱風(fēng)化泥巖取抗滑地基系數(shù)m=100000KN/。根據(jù)多層土的地基系數(shù)的取值可得樁附近的滑體厚度為8.8m，該處的滑坡推力P=609.7kN/m，樁前剩余抗滑力E'=0kN/m?？够瑯恫捎肅25鋼筋混凝土，其彈性模量Eh=28×KPa，樁斷面為b×a=2m×3m的矩形，截面S=6m2，截面模量3m3，截面對樁中心慣性矩4.5m4，相對剛度系數(shù)EI＝0.85EI＝107100000m2，樁的中心距l(xiāng)=5m，樁的計算寬度Bp=b+1=3m，樁的埋深為6m。（二）采用m法計算樁身的內(nèi)力（1）計算樁的剛度樁的變形系數(shù)=0.30樁的換算深度為=0.30×6=1.8<2.5故按剛性樁計算。（2）計算外力每根樁承受的水平推力T=609.7C0S26×5=2740kN滑坡推力按長方形分布；如圖1?；嫣幍募袅0=2740KN滑面處彎矩M0=2740×4.4=12056KNm（3）計算轉(zhuǎn)動中心的深度及轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動中心的深度：==4.0697m轉(zhuǎn)角：=0.00138rad（4）求樁身內(nèi)力及側(cè)向應(yīng)力側(cè)向應(yīng)力：=（4.069-y)(84000+97300y)*0.00138滑動面以下深度y處樁截面的彎矩和剪力，取y處上部為分離體，由∑M=0及∑X=0求得：當(dāng)y<y0時：當(dāng)y≥y0時： 計算結(jié)果見下圖：側(cè)應(yīng)力為0的一點(diǎn)即為剪力最大點(diǎn)，求得當(dāng)埋深：y=4.068131m時=0所以最大剪力為=-4659.6267KN剪力為0的一點(diǎn)即為彎矩最大點(diǎn)，求得當(dāng)埋深：y=1.3m時=0所以最大彎矩為=14045.49556KNm（三）抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計抗滑樁受滑坡推力和錨固地層抗力作用，在荷載作用下產(chǎn)生彎曲轉(zhuǎn)動，為了防止樁體由于荷載作用而產(chǎn)生過大變形與破壞，樁身需要配縱向受力鋼筋以抵消彎矩，配置箍筋以抵抗剪力。樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2002)，按受彎構(gòu)件考慮。1）樁身截面配置縱向受力鋼筋（控制截面受彎）根據(jù)前述抗滑樁內(nèi)力計算結(jié)果，取控制截面所受彎矩進(jìn)行計算。按混凝土結(jié)構(gòu)正截面受彎承載力計算模式，計算受力鋼筋，計算可按單筋截面考慮，經(jīng)簡化的計算如圖 抗滑樁總長為14.8m，計算可按三個控制截面考慮配筋。控制截面Ⅰ-Ⅰ取樁身最大彎矩截面，若結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取1.0，則控制截面Ⅰ-Ⅰ處的設(shè)計彎矩為14045.5KN.m?；炷帘Ｗo(hù)層厚度取80mm，若為單排布，則樁截面有效高度2900mm。由力的平衡條件得由力矩平衡條件得聯(lián)立上述兩式求解，得式中，x為截面受壓區(qū)高度，可按下式求得式中，M為設(shè)計彎矩（KN.m）；As為受拉鋼筋截面積；為混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不高于C50時，取1.0；為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值（KPa）；為鋼筋的抗力強(qiáng)度設(shè)計值（KPa);b為樁截面寬度（m);為截面有效高度（m)；a為受拉鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度（m)。A.計算Ⅰ-Ⅰ截面受力鋼筋截面積混凝土受壓區(qū)高度取x的值為211.18mmⅠ-Ⅰ截面受力鋼筋截面積選用21根Ф32mm的HRB335鋼筋截面面積為As=16888.2滿足要求，可采取3根一束共7束布置于受拉側(cè)。2）樁身截面配置箍筋（控制截面受剪）抗滑樁樁身除承受彎矩以外，還承受著剪應(yīng)力。因此在設(shè)計計算時，必須進(jìn)行剪應(yīng)力的檢算。為了施工方便，樁身不宜設(shè)斜筋，斜面上的剪應(yīng)力由混凝土和箍筋承受。樁身剪力極值有位于滑面處的2740KN和位于滑面一下4.1m處的4560KN，同樣，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取1.0，則設(shè)計剪力按4560KN考慮。先對是否配箍筋抵抗彎矩進(jìn)行驗算：可見，設(shè)計剪力小于混凝土提供的抗剪能力，只需要配置構(gòu)造箍筋即可，取4Φ16mm＠400上述計算出的縱向受力鋼筋布置于截面受拉側(cè)，即抗滑樁的內(nèi)側(cè)。受壓側(cè)布置構(gòu)造鋼筋以形成骨架，此處選7根HPB235級Φ26mm，另外，各選7根HRB335級Φ26mm布置于抗滑樁的兩側(cè)邊，見右圖。（四）單樁工作量的計算挖土量：1.14×2×3=6.84挖石量：6×2×3=36混凝土用量：14.8×2×3=88.8縱筋受拉用量：21根HRB335Φ32mm作為縱筋21×14.8=310.8m縱向構(gòu)造鋼筋用量：17根HRB335Φ26mm作為構(gòu)造縱筋17×14.8=251.6m箍筋用量：箍筋采用四支箍，箍筋采用HPB235Φ16mm作為箍筋箍筋的間距為400mm14.8÷0.4×2×2×(2÷3×（3-0.16）+（2-0.16)+2×10×0.026)=62.949m填土量：5×208.17=1040.85方案比選擋土墻是根據(jù)擋土墻的自重用于抵抗滑坡的剩余下滑力，在施工之前做好擋土墻然后再進(jìn)行工程填土。但因依靠墻體自重所需材料增多并要從其他地方運(yùn)輸?shù)绞┕龅厥┕べM(fèi)