白沙立交、接線立交結(jié)構(gòu)計算書

一、工程概況本項目南起內(nèi)環(huán)的茶園立交，北至三橫線峽口立交（不含峽口立交），全線長6.5km，采用快速路標準，設(shè)計車速80km/h，標準路幅寬41m，雙向8車道，含互通立交4座（茶園立交、興塘立交、白沙立交、接線立交）。本冊計算書為白沙立交及接線立交結(jié)構(gòu)計算書：包含六縱線（K8+150-K9+240）段，長1090m，雙向8車道，含跨線橋一座(分左右兩幅)，左幅長度為150m,右幅長度為185m。東西大道（K0-198.161-K1+280）段，長1478.161m，雙向4-6車道，含跨線橋一座，長100.5m。匝道A-H共8條，設(shè)計時速35-40km/h，匝道全長3378.317m，其中A、B匝道標準路幅為9米，單向雙車道；C-H匝道標準路幅為8米，單向單車道。圖1.1六縱線南段區(qū)位關(guān)系圖二、設(shè)計采用主要規(guī)范及原則2.1設(shè)計采用規(guī)范（1）《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30-2015；（2）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012（3）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）；（4）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）；（5）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）；（6）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）；（7）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012（8）《建筑邊坡工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》DBJ/T50-100-2010（9）中華人民共和國《工程建設(shè)標準強制性條文》；（10）國家及部（委）發(fā)布的其它有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范。2.2設(shè)計原則擋墻安全等級：Ⅰ級抗震設(shè)防烈度：6度（0.05g），按7度構(gòu)造設(shè)防。路肩擋墻車行荷載：城-A級；人群荷載：4KN/m2設(shè)計使用年限：50年

三、設(shè)計參數(shù)巖土設(shè)計參數(shù)建議值表地層巖性分布里程重度(kN/m3)巖石單軸極限抗壓強度標準值地基承載力基本容許值(kPａ)巖土體抗剪強度巖土體與錨固體極限粘結(jié)強度標準值(kPa)彈性模量(MPａ)水平抗力系數(shù)(MN/m3)水平抗力系數(shù)比例系數(shù)(MN/m4)基底摩擦系數(shù)自然值(MPａ)飽和值(MPａ)內(nèi)摩擦角φ(°)內(nèi)聚力C（kPa）結(jié)構(gòu)面層面全線1325裂隙面2050巖、土界面920第四系人工填土東西大道路基段20160140.30人工填土東西大道路基段除外19.510080.20粉質(zhì)粘土全線19.714030100.25強風(fēng)化基巖全線22250200500.35沙溪廟組砂質(zhì)泥巖六縱線全線、東西大道K0+410~K1+280段、A~C匝道、E匝道、H匝道、D匝道DK0+000~DK0+660段、F匝道FK0+000~FK0+160段、G匝道GK0+160~終點段25.69.75.880033.26604001330800.40砂巖25.026.218.1250041.7200480018302000.60新田溝組頁巖東西大道K0+110~K0+410段、F匝道FK0+160~FK0+500段、D匝道DK0+660~終點段、G匝道GK0+000~GK0+160段25.59.86.280032.2387340850700.40砂質(zhì)泥巖25.511.77.1100033.26604001330800.40砂巖2544.133.1250043250090025002000.60自流井組砂質(zhì)泥巖東西大道K0+000~K0+110段25.56.53.760031.5400300600600.40

四、支擋結(jié)構(gòu)計算4.1重力式擋墻重力式路肩擋墻最高為5m，本次計算選擋墻尺寸表中5m的斷面為代表進行驗算，以下詳見計算過程：墻身尺寸:墻身高:5.000(m)墻頂寬:1.400(m)面坡傾斜坡度:1:0.000背坡傾斜坡度:1:0.400采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.400(m)墻趾臺階h1:0.600(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.100:1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):0.450墻身砌體容許壓應(yīng)力:2100.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力:280.000(kPa)墻身砌體容許剪應(yīng)力:110.000(kPa)材料抗壓極限強度:1.600(MPa)材料抗力分項系數(shù):2.310系數(shù)醩:0.0020擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:20.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:170.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.200墻踵值提高系數(shù):1.300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(zhì)地基地基土內(nèi)摩擦角:30.000(度)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)14.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度4.000(m),高度0.150(m)2004路基規(guī)范擋土墻人群荷載28.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級34.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度4.000(m),高度0.150(m)2004路基規(guī)范擋土墻人群荷載坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:20.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:30.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)土壓力起算點:從結(jié)構(gòu)底面起算基礎(chǔ)類型:換填土式基礎(chǔ)換填部分尺寸:C=0.500(m),H=1.500(m)換填土內(nèi)摩擦角:45.000(度)換填土平均容重:24.000(kN/m3)應(yīng)力擴散角:45.000(度)換填土修正后承載力:170.000(kPa)換填土摩擦系數(shù):0.450=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=0.900√2.墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.000√3.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.400√4.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√5.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為5.396(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=25.172(度)城-A級路基面總寬=8.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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3列布置寬度=0.694(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00026.304022.4000.25030.0000.000030.6000.60070.00045.990042.4000.60070.0000.000050.6000.60070.00045.990062.4000.60070.0000.000070.6000.600100.00065.700082.4000.600100.0000.000090.6000.60080.00052.560102.4000.60080.0000.000布置寬度B0=0.694(m)分布長度L0=21.315(m)荷載值SG=236.543(kN)換算土柱高度h0=0.799(m)按實際墻背計算得到:第1破裂角：29.610(度)Ea=159.594(kN)Ex=127.790(kN)Ey=95.604(kN)作用點高度Zy=1.784(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)第二破裂面不存在墻身截面積=12.992(m2)重量=311.810(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=5.711(度)Wn=310.263(kN)En=107.845(kN)Wt=31.026(kN)Et=117.643(kN)滑移力=86.617(kN)抗滑力=125.432(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.448>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=17.196(kN)>0.0 換填土摩擦系數(shù)=0.450地基土層水平向:滑移力=127.790(kN)抗滑力=191.797(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.501>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=1.695(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=3.245(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.389(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=177.446(kN-m)抗傾覆力矩=838.825(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=4.727>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=608.751(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗算基礎(chǔ)類型為換填土式，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)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(chǔ)底的總豎向力=418.108(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=661.379(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=3.978(m)偏心距e=0.407(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.582(m)基底壓應(yīng)力:趾部=169.654踵部=40.552(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=169.654/40.552=4.184作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.407<=0.167*3.978=0.663(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=169.654<=204.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=40.552<=221.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=105.103<=170.000(kPa)換填土基礎(chǔ)下地基承載力驗算滿足:擴散后壓應(yīng)力=102.353<=170.000(kPa)(四)基礎(chǔ)強度驗算基礎(chǔ)為換填土基礎(chǔ)，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=12.240(m2)重量=293.760(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.641(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=3.245(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.389(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:作用于驗算截面的總豎向力=389.364(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=614.700(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.579(m)截面寬度B=3.800(m)偏心距e1=0.321(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.321<=0.250*3.800=0.950(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=154.442背坡=50.487(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=154.442<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-7.357<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)PAGEXXX0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=398.230(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.910 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=3.800(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=398.230<=2396.241(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=398.230<=2396.241(kN)(六)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為4.400(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=25.186(度)城-A級路基面總寬=8.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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3列布置寬度=8.000(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2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)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.00030.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.00070.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.00070.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.000100.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.00080.000第3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)016.8000.25030.00030.000028.6000.25030.0000.000036.8000.60070.00070.000048.6000.60070.0000.000056.8000.60070.00070.000068.6000.60070.0000.000076.8000.600100.000100.000088.6000.600100.0000.000096.8000.60080.00080.000108.6000.60080.0000.000布置寬度B0=8.000(m)分布長度L0=20.740(m)荷載值SG=1750.000(kN)換算土柱高度h0=0.527(m)按實際墻背計算得到:第1破裂角：29.246(度)Ea=102.947(kN)Ex=82.432(kN)Ey=61.670(kN)作用點高度Zy=1.502(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)第二破裂面不存在[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=10.032(m2)重量=240.768(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.197(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=2.559(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.502(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:作用于驗算截面的總豎向力=302.438(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=322.151(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.065(m)截面寬度B=3.160(m)偏心距e1=0.515(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.515<=0.250*3.160=0.790(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=189.263背坡=2.153(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=189.263<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-12.197<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)PAGEXXX0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=303.029(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.721 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=3.160(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=303.029<=1578.307(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=303.029<=1578.307(kN)=================================================各組合最不利結(jié)果=================================================(一)滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=125.432(kN),滑移力=86.617(kN)?；乞炈銤M足:Kc=1.448>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=17.196(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=191.797(kN),滑移力=127.790(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.501>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=838.825(kN-M),傾覆力矩=177.446(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=4.727>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=608.751(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=0.407<=0.167*3.978=0.663(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(yīng)力=169.654<=204.000(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(yīng)力=40.552<=221.000(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(yīng)力=105.103<=170.000(kPa)換填土基礎(chǔ)下地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)換填土基礎(chǔ)下地基承載力驗算滿足:擴散后壓應(yīng)力=102.353<=170.000(kPa)(四)基礎(chǔ)驗算不做強度計算。(五)墻底截面強度驗算[容許應(yīng)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=0.321<=0.250*3.800=0.950(m)壓應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=154.442<=2100.000(kPa)拉應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=0.000<=280.000(kPa)剪應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-7.357<=110.000(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=398.230<=2396.241(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=398.230<=2396.241(kN)(六)臺頂截面強度驗算[容許應(yīng)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=0.515<=0.250*3.160=0.790(m)壓應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=189.263<=2100.000(kPa)拉應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=0.000<=280.000(kPa)剪應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-12.197<=110.000(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=303.029<=1578.307(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=303.029<=1578.307(kN)4.2衡重式擋墻衡重式路肩擋墻最高為15m，本次計算選擋墻尺寸表中15m的斷面為代表進行驗算，以下詳見計算過程：墻身尺寸:墻身總高:15.000(m)上墻高:6.000(m)墻頂寬:1.700(m)臺寬:2.100(m)面坡傾斜坡度:1:0.000上墻背坡傾斜坡度:1:0.400下墻背坡傾斜坡度:1:-0.300采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.700(m)墻趾臺階h1:1.050(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.100:1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):0.450墻身砌體容許壓應(yīng)力:2100.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力:280.000(kPa)墻身砌體容許剪應(yīng)力:110.000(kPa)材料抗壓極限強度:25.000(MPa)材料抗力分項系數(shù):2.310系數(shù)醩:0.0020擋土墻類型:一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:24.700(kN/m3)修正后地基承載力特征值:580.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.200墻踵值提高系數(shù):1.300平均值提高系數(shù):1.000墻底摩擦系數(shù):0.450地基土類型:巖石地基地基土內(nèi)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):2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)112.0000.0001第1個:定位距離0.000(m)城-A級23.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度3.000(m),高度0.150(m)2004路基規(guī)范擋土墻人群荷載地面橫坡角度:30.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:30.000(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):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=0.900√2.填土重力分項系數(shù)=1.000√3.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√4.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為15.408(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=30.012(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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=7.966(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2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)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.00030.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.00070.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.00070.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.000100.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.00080.000第3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)016.8000.25030.00030.000028.6000.25030.0000.000036.8000.60070.00070.000048.6000.60070.0000.000056.8000.60070.00070.000068.6000.60070.0000.000076.8000.600100.000100.000088.6000.600100.0000.000096.8000.60080.00080.000108.6000.60080.0000.000布置寬度B0=7.966(m)分布長度L0=21.664(m)荷載值SG=1750.000(kN)換算土柱高度h0=0.507(m)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.540(度)Ea=349.168(kN)Ex=137.160(kN)Ey=321.100(kN)作用點高度Zy=2.145(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=30.005(度)第1破裂角=30.012(度)Ea=280.603(kN)Ex=140.281(kN)Ey=243.021(kN)作用點高度Zy=2.145(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=38.384(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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=12.000(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2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)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.00030.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.00070.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.00070.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.000100.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.00080.000第3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)016.8000.25030.00030.000028.6000.25030.00030.000036.8000.60070.00070.000048.6000.60070.00070.000056.8000.60070.00070.000068.6000.60070.00070.000076.8000.600100.000100.000088.6000.600100.000100.000096.8000.60080.00080.000108.6000.60080.00080.000第4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)019.9000.25030.00030.0000211.7000.25030.00030.000039.9000.60070.00070.0000411.7000.60070.00070.000059.9000.60070.00070.0000611.7000.60070.00070.000079.9000.600100.000100.0000811.7000.600100.000100.000099.9000.60080.00080.0001011.7000.60080.00080.000布置寬度B0=12.000(m)分布長度L0=25.000(m)荷載值SG=2800.000(kN)換算土柱高度h0=0.467(m)按力多邊形法計算得到:破裂角：38.168(度)Ea=401.482(kN)Ex=401.305(kN)Ey=-11.905(kN)作用點高度Zy=4.051(m)墻身截面積=62.641(m2)重量=1503.391(kN)衡重臺上填料重(包括超載)=197.777(kN)重心坐標(3.770,-3.176)(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)=0.450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)Wn=1692.725(kN)En=283.859(kN)Wt=169.273(kN)Et=515.902(kN)滑移力=346.630(kN)抗滑力=889.463(kN)滑移驗算滿足:Kc=2.566>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=483.064(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=541.587(kN)抗滑力=976.409(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.803>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=2.883(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=5.662(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=11.145(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=5.293(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=3.643(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=3025.507(kN-m)抗傾覆力矩=6531.581(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.159>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=1777.278(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗算基礎(chǔ)類型為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)力取傾斜基底的水平投影寬度驗算地基承載力和偏心距作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=1932.284(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=3506.075(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=4.078(m)偏心距e=0.224(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.814(m)基底壓應(yīng)力:趾部=630.310踵部=317.430(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=630.310/317.430=1.986作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.224<=0.200*4.078=0.816(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=630.310<=696.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=317.430<=754.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=473.870<=580.000(kPa)(四)基礎(chǔ)強度驗算基礎(chǔ)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=417.600(kN)上墻墻背處的Ex=140.281(kN)上墻墻背處的Ey=56.113(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=1.533(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=2.145(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=3.242(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=1.100(m)截面寬度B=4.100(m)偏心距e1=0.950(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.950<=0.250*4.100=1.025(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=276.140背坡=-45.061(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=276.140<=2100.000(kPa)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=45.061<=280.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-12.001<=110.000(kPa)斜截面剪應(yīng)力檢算:驗算斜截面與水平面的夾角=30.404(度)斜剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=51.491<=110.000(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(shè)計值Nd=454.398(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.510 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=4.100(m2) 材料抗壓極限強度Ra=25000.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=454.398<=22629.039(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=454.398<=22629.039(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=61.785(m2)重量=1482.840(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.885(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:作用于截面總豎向力=1911.732(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=3506.571(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.834(m)截面寬度B=4.200(m)偏心距e1=0.266(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.266<=0.250*4.200=1.050(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=627.986背坡=282.363(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=627.986<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-53.120<=110.000(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(shè)計值Nd=1855.894(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)醟=0.698 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=4.200(m2) 材料抗壓極限強度Ra=25000.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)鉬=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)豮=0.941 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=1855.894<=31704.619(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=1855.894<=29826.301(kN)(七)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為13.950(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=30.012(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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=7.966(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2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)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.00030.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.00070.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.00070.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.000100.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.00080.000第3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)016.8000.25030.00030.000028.6000.25030.0000.000036.8000.60070.00070.000048.6000.60070.0000.000056.8000.60070.00070.000068.6000.60070.0000.000076.8000.600100.000100.000088.6000.600100.0000.000096.8000.60080.00080.000108.6000.60080.0000.000布置寬度B0=7.966(m)分布長度L0=21.664(m)荷載值SG=1750.000(kN)換算土柱高度h0=0.507(m)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.540(度)Ea=349.168(kN)Ex=137.160(kN)Ey=321.100(kN)作用點高度Zy=2.145(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=30.005(度)第1破裂角=30.012(度)Ea=280.603(kN)Ex=140.281(kN)Ey=243.021(kN)作用點高度Zy=2.145(m)計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=38.003(度)城-A級路基面總寬=12.000(m),路肩寬=0.000(m)安全距離=0.600(m)單車車輛外側(cè)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=12.000(m)布置寬度范圍內(nèi)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)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2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)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.00030.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.00070.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.00070.000