擋土墻計算書

（1）擋土墻高度H=4.0m重力式擋土墻驗算[執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：公路]計算項目：重力式擋土墻1計算時間：2023-01-1514:43:32星期日------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身高:4.000(m)墻頂寬:1.838(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b1:0.210(m)墻趾臺階h1:0.500(m)墻趾臺階面坡坡度為:1:0.000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):0.500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)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)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:120.000(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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)110.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度10.000(m),高度0.875(m)2004路基規(guī)范擋土墻車輛荷載坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標(biāo)高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.000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(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)=1.200√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4.366(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=38.937(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：38.937(度)Ea=57.025(kN)Ex=57.017(kN)Ey=0.959(kN)作用點高度Zy=1.664(m)墻身截面積=7.778(m2)重量=178.892(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=175.419(kN)En=12.123(kN)Wt=35.084(kN)Et=55.722(kN)滑移力=20.638(kN)抗滑力=56.262(kN)滑移驗算滿足:Kc=2.726>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=24.028(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=57.017(kN)抗滑力=93.280(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.636>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=1.479(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=2.247(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.297(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=73.972(kN-m)抗傾覆力矩=266.746(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.606>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=111.130(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=187.541(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=192.774(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=1.868(m)偏心距e=|-0.094|(m)=0.094(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.028(m)基底壓應(yīng)力:趾部=70.073踵部=130.753(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=130.753/70.073=1.866作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.094<=0.167*1.868=0.311(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=70.073<=144.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=130.753<=156.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=100.413<=120.000(kPa)(四)基礎(chǔ)強度驗算基礎(chǔ)為天然地基，不作強度驗算(五)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=7.426(m2)重量=170.792(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.490(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=2.247(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.297(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=171.751(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=182.637(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.063(m)截面寬度B=1.923(m)偏心距e1=|-0.102|(m)=0.102(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.102<=0.250*1.923=0.481(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=60.923背坡=117.705(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=117.705<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-6.076<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=155.056(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.946 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=1.923(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)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.990 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=155.056<=1259.652(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=155.056<=1247.073(kN)(六)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為3.500(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=38.922(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：38.922(度)Ea=39.237(kN)Ex=39.231(kN)Ey=0.660(kN)作用點高度Zy=1.361(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=6.433(m2)重量=147.959(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.357(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=2.178(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.361(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=148.619(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=148.746(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.001(m)截面寬度B=1.838(m)偏心距e1=|-0.082|(m)=0.082(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.082<=0.250*1.838=0.460(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=59.253背坡=102.465(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=102.465<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-10.999<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=134.087(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.956 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=1.838(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)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.994 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=134.087<=1216.551(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=134.087<=1208.871(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=56.262(kN),滑移力=20.638(kN)。滑移驗算滿足:Kc=2.726>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=24.028(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=93.280(kN),滑移力=57.017(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.636>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=266.746(kN-M),傾覆力矩=73.972(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=3.606>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=111.130(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=0.094<=0.167*1.868=0.311(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=70.073<=144.000(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=130.753<=156.000(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=100.413<=120.000(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=-0.102<=0.250*1.923=0.481(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=117.705<=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=-6.076<=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=155.056<=1259.652(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=155.056<=1247.073(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=-0.082<=0.250*1.838=0.460(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=102.465<=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=-10.999<=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=134.087<=1216.551(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=134.087<=1208.871(kN)============================================================================（2）擋土墻高度H=3.0m重力式擋土墻驗算[執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：公路]計算項目：重力式擋土墻1計算時間：2023-01-1514:48:50星期日------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身高:3.000(m)墻頂寬:1.375(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b1:0.190(m)墻趾臺階h1:0.450(m)墻趾臺階面坡坡度為:1:0.000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):0.500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)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)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:100.000(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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)110.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度10.000(m),高度0.938(m)2004路基規(guī)范擋土墻車輛荷載坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標(biāo)高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.000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(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)=1.200√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3.277(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=38.937(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：38.937(度)Ea=36.045(kN)Ex=36.040(kN)Ey=0.606(kN)作用點高度Zy=1.291(m)墻身截面積=4.386(m2)重量=100.881(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=98.922(kN)En=7.663(kN)Wt=19.784(kN)Et=35.221(kN)滑移力=15.437(kN)抗滑力=31.975(kN)滑移驗算滿足:Kc=2.071>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=8.480(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=36.040(kN)抗滑力=52.657(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.461>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=1.116(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=1.706(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.014(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=36.556(kN-m)抗傾覆力矩=113.658(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.109>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=40.369(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=106.584(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=77.102(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=1.411(m)偏心距e=|-0.018|(m)=0.018(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=0.723(m)基底壓應(yīng)力:趾部=69.759踵部=81.346(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=81.346/69.759=1.166作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.018<=0.167*1.411=0.235(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=69.759<=120.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=81.346<=130.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=75.553<=100.000(kPa)(四)基礎(chǔ)強度驗算基礎(chǔ)為天然地基，不作強度驗算(五)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=4.185(m2)重量=96.259(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.125(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=1.706(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.014(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=96.866(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=72.734(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.751(m)截面寬度B=1.452(m)偏心距e1=|-0.025|(m)=0.025(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.025<=0.250*1.452=0.363(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=59.906背坡=73.472(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=73.472<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-1.863<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=87.482(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.843 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=1.452(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)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.991 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=87.482<=848.023(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=87.482<=840.138(kN)(六)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為2.550(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=38.937(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：38.937(度)Ea=24.095(kN)Ex=24.091(kN)Ey=0.405(kN)作用點高度Zy=1.030(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=3.506(m2)重量=80.644(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.006(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=1.633(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.030(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=81.049(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=56.993(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.703(m)截面寬度B=1.375(m)偏心距e1=|-0.016|(m)=0.016(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.016<=0.250*1.375=0.344(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=54.907背坡=62.982(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=62.982<=2100.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=-6.057<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=73.147(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.873 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=1.375(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)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.995 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=73.147<=831.469(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=73.147<=827.110(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=31.975(kN),滑移力=15.437(kN)。滑移驗算滿足:Kc=2.071>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=8.480(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=52.657(kN),滑移力=36.040(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.461>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=113.658(kN-M),傾覆力矩=36.556(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=3.109>1.500