悬臂式挡土墙验算
悬臂式挡土墙验算[执行标准：公路]
计算项目：悬臂式挡土墙8
计算时间：2015-10-09 11:20:24 星期五
------------------------------------------------------------------------ 原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 7.000(m)
墙顶宽: 0.250(m)
面坡倾斜坡度: 1: 0.000
背坡倾斜坡度: 1: 0.200
墙趾悬挑长DL: 2.000(m)
墙趾跟部高DH: 0.600(m)
墙趾端部高DH0: 0.600(m)
墙踵悬挑长DL1: 2.000(m)
墙踵跟部高DH1: 0.600(m)
墙踵端部高DH2: 0.600(m)
加腋类型:两边加腋
面坡腋宽YB1: 0.500(m)
面坡腋高YH1: 0.300(m)
背坡腋宽YB2: 0.500(m)
背坡腋高YH2: 0.500(m)
设防滑凸榫
防滑凸榫尺寸BT1: 1:0.100(m)
防滑凸榫尺寸BT: 1.500(m)
防滑凸榫尺寸HT: 0.600(m)
防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000
防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa)
防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa)
钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)
墙趾埋深: 3.000(m)
物理参数:
混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)
混凝土强度等级: C30
纵筋级别: HRB400
抗剪腹筋等级: HRB400
裂缝计算钢筋直径: 18(mm)
挡土墙类型: 浸水地区挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
地基土容重: 18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 232.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200
墙踵值提高系数: 1.300
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.300
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 20.000(度)
墙后填土浮容重: 9.000(kN/m3)
地基浮力系数: 0.700
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 1
折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 10.000 0.000 1
第1个: 定位距离0.000(m) 挂车-80级(验算荷载) 作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号X Y P 作用角
(m) (m) (kN) (度)
1 -0.500 -5.167 100.000 270.000
地面横坡角度: 0.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙内侧常年水位标高: -0.500(m)
挡墙外侧常年水位标高: -4.500(m)
浮力矩是否作为倾覆力矩加项: 是
挡墙分段长度: 15.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）
============================================================= ========
第1 种情况: 一般情况
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数= 1.000 √
2. 填土重力分项系数= 1.000 √
3. 填土侧压力分项系数= 1.000 √
4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 √
5. 计算水位的浮力分项系数= 1.000 √
6. 计算水位的静水压力分项系数= 1.000 √
7. 附加力分项系数= 1.000 √
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[土压力计算] 计算高度为7.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 25.900(度)
挂车-80级(验算荷载)
路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=1.000(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.400(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列
布置宽度= 7.079(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 1.000 0.500 50.000 50.000
02 1.900 0.500 50.000 50.000
03 2.800 0.500 50.000 50.000
04 3.700 0.500 50.000 50.000
05 1.000 0.500 50.000 50.000
06 1.900 0.500 50.000 50.000
07 2.800 0.500 50.000 50.000
08 3.700 0.500 50.000 50.000
09 1.000 0.500 50.000 50.000
10 1.900 0.500 50.000 50.000
11 2.800 0.500 50.000 50.000
12 3.700 0.500 50.000 50.000
13 1.000 0.500 50.000 50.000
14 1.900 0.500 50.000 50.000
15 2.800 0.500 50.000 50.000
16 3.700 0.500 50.000 50.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 5.100 0.500 50.000 50.000
02 6.000 0.500 50.000 50.000
03 6.900 0.500 50.000 42.902
04 7.800 0.500 50.000 0.000
05 5.100 0.500 50.000 50.000
06 6.000 0.500 50.000 50.000
07 6.900 0.500 50.000 42.902
08 7.800 0.500 50.000 0.000
09 5.100 0.500 50.000 50.000
10 6.000 0.500 50.000 50.000
11 6.900 0.500 50.000 42.902
12 7.800 0.500 50.000 0.000
13 5.100 0.500 50.000 50.000
14 6.000 0.500 50.000 50.000
15 6.900 0.500 50.000 42.902
16 7.800 0.500 50.000 0.000
布置宽度B0=7.079(m) 分布长度L0=10.641(m) 荷载值SG=1371.607(kN) 换算土柱高度h0 = 0.958(m)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：27.510(度)
Ea=225.762 Ex=103.435 Ey=200.673(kN) 作用点高度Zy=2.815(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：
第2破裂角=27.490(度) 第1破裂角=27.500(度)
Ea=223.941 Ex=103.438 Ey=198.620(kN) 作用点高度Zy=2.815(m) 墙身截面积= 10.629(m2) 重量= 265.725 kN
地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)
X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m)
墙面坡侧: 31.25 -46.75 -1.27 -6.17
墙背坡侧: -211.25 -175.41 2.42 -4.83
墙底面: -0.00 202.54 1.19 -7.00
整个墙踵上的土重= 60.898(kN) 重心坐标(1.781,-4.161)(相对于墙面坡上角点)
整个墙踵上墙背与第二破裂面之间换算土柱重= 0.684(kN) 重心坐标(0.269,0.000)(相对于墙面坡上角点)
墙踵悬挑板上的土重= 24.635(kN) 重心坐标(2.493,-5.319)(相对于墙面坡上角点)
墙趾板上的土重= 106.650(kN) 相对于趾点力臂=1.236(m))
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数= 0.300
采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基础底面宽度 B = 6.430 (m)
墙身重力的力臂Zw = 2.914 (m)
Ey的力臂Zx = 4.965 (m)
Ex的力臂Zy = 2.815 (m)
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m)
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn = 2.400(m)
基础底压应力: 墙趾=205.964 凸榫前沿=203.196 墙踵=27.962(kPa)
凸榫前沿被动土压力=417.263(kPa)
凸榫抗弯强度验算:
凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力= 200.286 <= 500.000(kPa)
凸榫抗剪强度验算:
凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力= 166.905 <= 990.000(kPa)
凸榫设计宽度为: 0.949(m)
滑移力= 283.438(kN) 抗滑力= 469.841(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.658 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值= 33.102(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 2.914 (m)
相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1 = 4.267 (m)
相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2 = 1.236 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 4.965 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 2.815 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 549.857(kN-m) 抗倾覆力矩= 2354.474(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 4.282 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值= 1570.958(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.430 (m) 偏心距e = 0.815(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 2.400(m)
基底压应力: 趾部=205.964 踵部=27.962(kPa)
最大应力与最小应力之比= 205.964 / 27.962 = 7.366
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.815 <= 0.167*6.430 = 1.072(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=205.964 <= 278.400(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=27.962 <= 301.600(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=116.963 <= 232.000(kPa)
(四) 墙趾板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m)
基础底面宽度 B = 6.430 (m) 偏心距e = 0.815(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.400(m)
基础底压应力: 趾点=205.964 踵点=27.962(kPa)
设计值:
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m)
基础底面宽度 B = 6.430 (m) 偏心距e = 0.815(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.400(m)
基础底压应力: 趾点=205.964 踵点=27.962(kPa)
[趾板根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力: Q = 240.162(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 258.617(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 1348(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 258.617(kN-m)
钢筋应力= 401.03(N/mm*mm) >= fyk = 400.00 (N/mm*mm)
最大裂缝宽度：鋐max= 0.723 > 鋐limit = 0.200(mm)！满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：As = 2747.717(mm2)，对应的裂缝宽度为：0.200(mm)。
[加腋根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力: Q = 282.900(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 389.671(kN-m)
抗弯受拉筋: As = 2066(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 389.671(kN-m)
最大裂缝宽度：鋐max= 0.706 > 鋐limit = 0.200(mm)！满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：As = 4565.694(mm2)，对应的裂缝宽度为：0.200(mm)。
(五) 墙踵板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m)
基础底面宽度 B = 6.430 (m) 偏心距e = 0.815(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.400(m)
基础底压应力: 趾点=205.964 踵点=27.962(kPa)
设计值:
作用于基础底的总竖向力= 752.071(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617(kN-m)
基础底面宽度 B = 6.430 (m) 偏心距e = 0.815(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.400(m)
基础底压应力: 趾点=205.964 踵点=27.962(kPa)
[踵板根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力: Q = 121.120(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 153.278(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.13% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 153.278(kN-m)
最大裂缝宽度：鋐max= 0.380 > 鋐limit = 0.200(mm)！满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：As = 1630.000(mm2)，对应的裂缝宽度为：0.199(mm)。
[加腋根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力: Q = 141.167(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 204.963(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.18% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 204.963(kN-m)
最大裂缝宽度：鋐max= 0.610 > 鋐limit = 0.200(mm)！满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：As = 2180.000(mm2)，对应的裂缝宽度为：0.199(mm)。
(六) 立墙截面强度验算
[距离墙顶1.600(m)处]
截面宽度B' = 0.570(m)
截面剪力Q = 18.896(kN)
截面弯矩M = 11.448(kN-m)
截面弯矩M(标准值) = 11.448(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 1140(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos = 1163(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.010 (mm)。
[距离墙顶3.200(m)处]
截面宽度B' = 0.890(m)
截面剪力Q = 68.723(kN)
截面弯矩M = 77.297(kN-m)
截面弯矩M(标准值) = 77.297(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 1780(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos = 1815(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.027 (mm)。
[距离墙顶4.800(m)处]
截面宽度B' = 1.210(m)
截面剪力Q = 149.945(kN)
截面弯矩M = 248.301(kN-m)
截面弯矩M(标准值) = 248.301(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 2420(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos = 2468(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.046 (mm)。
[距离墙顶6.400(m)处]
截面宽度B' = 1.530(m)
截面剪力Q = 245.860(kN)
截面弯矩M = 690.613(kN-m)
截面弯矩M(标准值) = 690.613(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.09% < Us_min=0.20% 抗弯受拉筋: As = 3060(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos = 3121(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.136 (mm)。
================================================= 各组合最不利结果
================================================= (一) 滑移验算
安全系数最不利为：组合1(一般情况)
抗滑力= 469.841(kN),滑移力= 283.438(kN)。
滑移验算满足: Kc = 1.658 > 1.300
滑动稳定方程验算最不利为：组合1(一般情况)
滑动稳定方程满足: 方程值= 33.102(kN) > 0.0
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为：组合1(一般情况)
抗倾覆力矩= 2354.474(kN-M),倾覆力矩= 549.857(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 4.282 > 1.500
滑动稳定方程验算最不利为：组合1(一般情况)
倾覆稳定方程满足: 方程值= 1570.958(kN-m) > 0.0
(三) 地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.815 <= 0.167*6.430 = 1.072(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=205.964 <= 278.400(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=27.962 <= 301.600(kPa)
地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
地基平均承载力验算满足: 压应力=116.963 <= 232.000(kPa)
(四) 墙趾板强度计算
[趾板根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 240.162(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 258.617(kN-m)
配筋面积: As = 2748(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[加腋根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 282.900(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 389.671(kN-m)
配筋面积: As = 4566(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
(五) 墙踵板强度计算
[踵板根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 121.120(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 153.278(kN-m)
配筋面积: As = 1630(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[加腋根部]
截面高度: H' = 0.600(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 141.167(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 204.963(kN-m)
配筋面积: As = 2180(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
(六) 立墙截面强度验算
[距离墙顶1.600(m)处]
截面宽度B' = 0.570(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 18.896(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 11.448(kN-m)
配筋面积: As = 1163(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶3.200(m)处]
截面宽度B' = 0.890(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 68.723(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 77.297(kN-m)
配筋面积: As = 1815(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶4.800(m)处]
截面宽度B' = 1.210(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 149.945(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 248.301(kN-m)
配筋面积: As = 2468(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶6.400(m)处]
截面宽度B' = 1.530(m)
截面剪力最不利结果：组合1(一般情况)
截面剪力: Q = 245.860(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)
截面弯矩: M = 690.613(kN-m) 配筋面积: As = 3121(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
悬臂式挡土墙验算全解
悬臂式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：悬臂式挡土墙 8 计算时间： 2015-10-09 11:20:24 星期五 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 7.000(m) 墙顶宽: 0.250(m) 面坡倾斜坡度: 1: 0.000 背坡倾斜坡度: 1: 0.200 墙趾悬挑长DL: 2.000(m) 墙趾跟部高DH: 0.600(m) 墙趾端部高DH0: 0.600(m) 墙踵悬挑长DL1: 2.000(m) 墙踵跟部高DH1: 0.600(m) 墙踵端部高DH2: 0.600(m) 加腋类型:两边加腋 面坡腋宽YB1: 0.500(m) 面坡腋高YH1: 0.300(m) 背坡腋宽YB2: 0.500(m) 背坡腋高YH2: 0.500(m) 设防滑凸榫 防滑凸榫尺寸BT1: 1:0.100(m) 防滑凸榫尺寸BT: 1.500(m) 防滑凸榫尺寸HT: 0.600(m) 防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000 防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa) 防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 3.000(m) 物理参数: 混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强度等级: C30 纵筋级别: HRB400 抗剪腹筋等级: HRB400
裂缝计算钢筋直径: 18(mm) 挡土墙类型: 浸水地区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 232.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 20.000(度) 墙后填土浮容重: 9.000(kN/m3) 地基浮力系数: 0.700 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 1 第1个: 定位距离0.000(m) 挂车-80级(验算荷载) 作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 (m) (m) (kN) (度) 1 -0.500 -5.167 100.000 270.000 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙内侧常年水位标高: -0.500(m) 挡墙外侧常年水位标高: -4.500(m) 浮力矩是否作为倾覆力矩加项: 是 挡墙分段长度: 15.000(m) 钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002） ===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 填土重力分项系数 = 1.000 √ 3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ 5. 计算水位的浮力分项系数 = 1.000 √ 6. 计算水位的静水压力分项系数 = 1.000 √ 7. 附加力分项系数 = 1.000 √ =============================================
最新16米衡重式挡土墙验算汇总
16米衡重式挡土墙验 算
16米衡重式挡土墙验算[执行标准：通用] 计算项目：衡重式挡土墙 1 计算时间： 2011-06-21 21:10:03 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 16.000(m) 上墙高: 6.400(m) 墙顶宽: 0.500(m) 台宽: 3.200(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.500 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 1.000(m) 墙趾台阶h1: 1.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 公路路基手册中等效超载法 物理参数： 圬工砌体容重: 22.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.400 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)
挡土墙类型: 抗震区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.400 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 地震烈度: 不考虑地震 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.025 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 0.000 0.000 0 2 25.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度20.000(m),高度1.600(m) 作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 (m) (m) (kN) (度) 1 0.000 0.000 0.000 0.000 坡面起始距墙顶距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) ===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况 [土压力计算] 计算高度为 16.615(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 33.250(度) Ea=618.824 Ex=160.163 Ey=597.738(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=29.988(度) 第1破裂角=30.000(度) Ea=368.506 Ex=184.320 Ey=319.097(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 计算下墙土压力
悬臂式挡土墙计算书
悬臂式挡土墙计算书 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图： 二、基本资料： 1．依据规范及参考书目： 《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》 《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997) 《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社) 2．断面尺寸参数： 墙顶宽度B1 = 0.30m，墙面上部高度H = 7.20m 前趾宽度B2 = 1.00m，后踵宽度B3 = 5.20m 前趾端部高度H2 = 0.80m，前趾根部高度H4 = 0.80m 后踵端部高度H1 = 0.40m，后踵根部高度H3 = 0.80m
墙背坡比= 1 : 0.069，墙面坡比= 1 : 0.000 挡土墙底板前趾高程＝0.00 m，底板底部坡比＝0.000 : 1 墙前填土顶面高程▽ 前地＝0.50 m，墙前淤沙顶面高程▽ 沙 ＝1.00 m 3．设计参数： 挡土墙的建筑物级别为4级。 抗震类型：非抗震区挡土墙。 水上回填土内摩擦角φ＝32.00度，水下回填土内摩擦角φ' ＝32.00度回填土凝聚力C ＝0.00kN/m2 地基土质为：松软 墙底与地基间摩擦系数f ＝0.45 4．回填土坡面参数： 回填土表面折线段数为：1段 折线起点距墙顶高差＝0.00 m 第一段折线水平夹角β1＝15.00度，折线水平长L1＝2.00 m 第二段折线水平夹角β2＝20.00度 5．材料参数： 回填土湿容重γs＝18.00kN/m3，回填土浮容重γf＝10.00kN/m3 混凝土强度等级：C15 钢筋强度等级：一级，保护层厚度as = 0.050 m 地基允许承载力[σo] = 300.00 kPa 6．荷载计算参数： 淤沙浮容重γy＝17.00kN/m3，淤沙内摩擦角φs ＝15.00 度
衡重式挡土墙计算书
衡重式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：衡重式挡土墙 1 计算时间： 2010-05-12 15:06:34 星期三 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 10.000(m) 上墙高: 4.000(m) 墙顶宽: 0.800(m) 台宽: 1.100(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.100 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.350 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.500(m) 墙趾台阶h1: 0.700(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 力多边形法 物理参数： 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 20.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 400.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 0.000 0.000 0 2 20.500 0.000 0 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 填土重力分项系数 = 1.000 √ 3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 10.322(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 无荷载时的破裂角 = 27.500(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 27.750(度) Ea=109.695(kN) Ex=42.852(kN) Ey=100.979(kN) 作用点高度 Zy=1.333(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=27.499(度) 第1破裂角=27.500(度) Ea=93.897(kN) Ex=43.358(kN) Ey=83.287(kN) 作用点高度 Zy=1.333(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 34.982(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.982(度) Ea=142.902(kN) Ex=142.641(kN) Ey=8.634(kN) 作用点高度 Zy=2.696(m) 墙身截面积 = 27.181(m2) 重量 = 625.168 kN 衡重台上填料重 = 60.713(kN) 重心坐标(2.010,-2.300)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 5.711 (度) Wn = 682.477(kN) En = 109.972(kN) Wt = 68.248(kN) Et = 175.930(kN) 滑移力= 107.682(kN) 抗滑力= 396.225(kN) 滑移验算满足: Kc = 3.680 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 331.134(kN) > 0.0 地基土摩擦系数 = 0.500
悬臂式挡土墙计算书
悬臂式挡土墙计算书项目名称__________________________ 设计_____________校对_____________审核_____________ 计算时间 2017年11月3日（星期五）18:21 图 1 一、设计数据和设计依据 1.基本参数 挡土墙类型: 一般地区挡土墙 墙顶标高: 1.100m 墙前填土面标高: 0.000m 2.土压力计算参数
土压力计算方法: 库伦土压力 主动土压力增大系数: λE = 1.0 3.安全系数 抗滑移稳定安全系数: K C = 1.30 抗倾覆稳定安全系数: K0 = 1.60 4.裂缝控制 控制裂缝宽度: 否 5.墙身截面尺寸 墙身高: H = 2.100m 墙顶宽: b = 0.250m 墙面倾斜坡度: 1:m1 = 1:0.0000 墙背倾斜坡度: 1:m2 = 1:0.0000 墙趾板长度: B1 = 0.500m 墙踵板长度: B3 = 0.500m 墙趾板端部高: h1 = 0.400m 墙趾板根部高: h2 = 0.400m 墙踵板端部高: h3 = 0.400m 墙踵板根部高: h4 = 0.400m 墙底倾斜斜度: m3 = 0.000 加腋类型: 两侧加腋 墙面腋宽: y1 = 0.000m 墙面腋高: y2 = 0.000m 墙背腋宽: y3 = 0.000m 墙背腋高: y4 = 0.000m 6.墙身材料参数 混凝土重度: γc = 25.00 KN/m3 混凝土强度等级: C30 墙背与土体间摩擦角: δ = 17.50° 土对挡土墙基底的摩擦系数: μ = 0.600 钢筋合力点至截面近边距离: a s = 35 mm 纵向钢筋级别: HRB400 纵向钢筋类别: 带肋钢筋 箍筋级别: HRB400 7.墙后填土表面参数 表 1 墙后填土表面参数 坡线编号与水平面夹角 (°) 坡线水平投影长 (m) 坡线长 (m) 换算土柱数 1 0.00 2.00 2.00 0.00 表 2 换算土柱参数 土柱编号距坡线端部距离 (m) 土柱高度 (m) 土柱水平投影长 (m) 8.墙后填土性能参数 表 3 墙后填土性能参数 层号土层名称层厚 (m) 层底标高 (m) 重度γ (kN/m3) 粘聚力c (kPa) 内摩擦角φ (°) 1 中砂7.000 -5.900 18.00 2.00 35.00 9.地基土参数 地基土修正容许承载力: f a = 260.00kPa 基底压力及偏心距验算: 按基底斜面长计算 10.附加外力参数 是否计算附加外力: 否
衡重式挡土墙稳定性验算分析实例
衡重式挡土墙的稳定性验算分析实例摘要：衡重式挡土墙是利用衡重台上部填土的下压作用和全墙 重心的后移，增加墙身稳定，节约断面尺寸，适用于山区、地面横坡陡峻的路肩墙。本文以某工程衡重式挡土墙为例，利用理正软 件对其稳定性进行验算，对验算结果进行总结分析，可为同类工程的设计提供参考。 关键词：衡重式挡土墙稳定性重力式挡土墙 abstract: retaining wall is to use the platform under the pressure of filling the role of the ministry and the whole center of gravity moved back wall. it can be increased the stability of wall and to reduce the section size. so it apply to the mountains on the ground cross slope steep shoulder wall. this text based on a retaining wall, using of lizheng software to check its stability and analyze the results for checking. purpose is to provide a reference for the design of similar projects. keywords：weighing retaining wall ;stability; gravity retaining wall 一、衡重式挡墙土压力计算基本原理 衡重式挡土墙等折线形墙背挡墙不能直接用库仑理论计算主动 土压力，这时，应将上墙和下墙看作独立的墙背，分别按库仑理论计算主动土压力，然后取两者的矢量和作为全墙的土压力。计算上
衡重式挡土墙计算实例
弃渣场挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=8m ，填土高a=26m ，填料容重3 /18m KN =γ,根据内摩擦等效法换算粘土的?=42?，基底倾角0α=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25号片石, 容重为3 /23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j 90=σ ，[]kpa l 90=σ， []kpa wl 140=σ，地基容许承载力[]kpa 4300=σ，设计荷载为一般荷载，填土宽度路基宽 21m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： H=8m ，H 1=3.18m ，H 2=4.52m ，H 3=0.7m ，B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m ，B 4=2.6m ，B 41=2.61m ，B 21=0.35m ，B 11=1.27m ，h=0.26m ，311.0tan 1=α 2tan α=－0.25 j tan =0.05 βtan =1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m ； 图1挡土墙计算图式： 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算: 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 18 .327 .1311.018.3311.0tan 1111'1+?=+?= H B H α=0.71 ?=37.35'1α ?=74.29β
假设第一破裂面交于边坡，如图2所示： 图2上墙断面验算图式： 根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算： ()()βε?θ-+-?= 219021 i =33.1° ()()βε?α---?=2 1 9021i =14.9° 其中? β εsin sin arcsin ==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=?，而且' 1α>i α,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0θ，则： 0tan θ= a H B H b +--111tan α=2 .1418.327 .1311.018.385.24+-?-=1.3>i θtan =0.65，所以第一破裂 面交与坡面，与假设相符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= () ()()()()2 22cos cos sin 2sin 1cos cos cos ? ? ? ???-+-++-βα?αβ???ααα?i i i i i =0. 583 ' 1H = β αβ αtan tan 1tan tan 1'11 i H ++=3.88（m ）
挡土墙计算
6.2 挡土墙土压力计算 6.2.1 作用在挡土墙上的力系 挡土墙设计关键是确定作用于挡土墙上的力系，其中主要是确定土压力。 作用在挡土墙上的力系，按力的作用性质分为主要力系、附加J力和特殊力. 主要力系是经常作用于挡土墙的各种力，如图6—11所示, 它包括： 1．挡土墙自重G及位于墙上的衡载； 2．墙后土体的主动土压力Ea(包括作用在墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载); 3．基底的法向反力N及摩擦力T； 4．墙前土体的被动土压力Ep . 对浸水挡土墙而言，在主要力系中尚应包括常水位时的静水压力和浮力。 附加力是季节性作用于挡土墙的各种力，例如洪水时的静水压力和浮力、动力压力、波浪冲击力、冻胀压力以及冰压力等。 特殊力是偶然出现的力，例如地震力、施工荷载、水流漂浮物的撞击力等。 在一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系．在浸水地区还应考虑附加力，而在地震区应考虑地震对挡土墙的影响。各种力的取舍，应根据挡土墙所处的具体工作条件，按最不利的组合作为设计的依据。 6.2.2 一般条件下库伦(coulomb)主动土压力计算 土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力(图6—12)。当挡土墙向外移动时(位移或倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力；当墙向土体挤压移动，土压力随之增大，上体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力；墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力.
采用哪种性质的土压力作为档土墙设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。 路基档土墙一般都可能有向外的位移或倾覆，因此在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状态，且设计时取一定的安全系数，以保证墙背土体的稳定。对于墙趾前土体的被动土压力Ep, 在挡土墙基础一般埋深的情况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，一般均不计，以偏于安全. 主动土压力计算的理论和方法，在土力学中已有专门论述，这里仅结合路基挡土墙的设计，介绍库伦土压力计算方法的具体应用。 (一)各种边界条件下主动土压力计算 路基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图式. 以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外侧，以及破裂面交于外边坡。兹分述如下： 1．破裂面交于内边坡(图6—13) 这一图式适用于路堤式或路堑式挡土墙。图中AB为挡土墙墙背，BC为破裂面，BC与铅垂线的夹角θ为破裂角，ABC为破裂棱 体。棱体上作用着三个力，即破裂棱体自重G、主动土压力的反力Ea和破裂面上的反力R。Ea的方向与墙背法线成δ角，且偏于阻止棱体下滑的方向; R的方向与破裂面法线成φ角，且偏于阻止棱体下滑的方向。取挡土墙长度为1m计算，作用于棱体上的平衡力三角形abc可得：
悬臂式挡土墙结构设计验算
悬臂式挡土墙结构设计验算 第五工程有限公司路桥七公司 付卫朋 摘 要：本文对甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计进行荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算，结果表明此挡土墙设计初步拟定方案是可行的。 关键词：挡土墙 承载力 验算 甘河工业园区铁路专用线挡土墙设计：墙背填土与墙前地面高差为2.6m ，填土表面水平，路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度为3.0m ，上有均布标准荷载P k =54KN/m 2，地基设计承载力为240KN/m 2，填土标准容重为18KN/m 3，内摩檫力φ=30°，底板与地基摩擦系数f=0.60，由于采取钢筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之间的摩擦角 ò=0。 1.截面选择 选择悬臂式挡土墙，墙体选择采用钢筋混凝土结构，墙高低于6m 。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如下图所示。 2.挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算 2.1荷载计算 2.1.1土压力计算 由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎金理论公式计算： K a =tan 2（45-φ/2）=0.333 地面活荷载的作用，采用换算土柱高H 0=3.0，地面处水平压力： σA =r t H 0 K a =18×3×0.333=18KN/ m 2 悬臂底B 点水平压力： σ B =r t （H 0 +3）K a =18×（3+3）×0.333=36KN/ m 2 底板C 点水平压力： σC =r t （H 0 +3+0.25）K a =18×（3+3+0.25）×0.333=37.46KN/ m 2 土压力合力：
E x1=σA×3=18×3=54 KN/ m Z f1=3/2+0.25=1.75m E x2=1/2（σ C -σA）×3=29.19KN/ m Z f2=1/3×3+0.25=1.25m 2.1.2竖向荷载计算 （1）立板自重力 钢筋混凝土标准容重r k=25 KN/ m3，其自重力： G1k=（0.15+0.25）/2×3×25=15KN/ m X1=0.4+{（0.1×3）/2×（2×0.1）/3+0.15×3×（0.1+0.15/2）}/{（0.1×3）/2+0.15×3}=0.55m （2）底板自重力： G2k={（0.15+0.25）/2×0.4+0.25×0.25+（0.15+0.25）/2×1.6}×25 =0.4625×25=11.56 KN/ m X2={（0.15+0.25）/2×0.4×（40/3×（2×0.25+0.15）/（0.25+0.15）+0.25×0.25×（0.4+0.125）+（0.15+0.25）/2×1.6×（1.6/3×（2×0.15+0.15）/（0.15+0.25）+0.65}/0.4625=1.07m （3）地面均布活载及填土的自重力 G3k=（P k+ r t*3）×1.6=（54+18×3）×1.6=172.8 KN/ m X3=0.65+0.8=1.45m 2.2抗倾覆稳定验算 稳定力矩 M zk= G1k X1+ G2k X2+ G3k X3=15×0.55+11.56×1.07+172.8×1.45=271.18KN.m/m 倾覆力矩 M qk= E x1 Z f1+ E x2 Z f2=54×1.75+29.19×1.25=130.99 KN.m/m K0= M zk/ M qk=271.18/130.99=2.07﹥1.5 稳定 2.3抗滑稳定验算 竖向力之和 G k=15+11.56+172.8=199.36 KN/ m 抗滑力 G k×f=199.36×0.60=119.62KN 滑移力 E=54+29.19=83.19KN K c=119.62/83.19=1.44﹥1.3 稳定 2.4地基承载力验算 地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载1.3，填土荷载1.2，自重1.2。基础底面偏心距e0，先计算总竖向力到墙趾的距离：e0=（M v-M h）/ G k M v为竖向荷载引起的弯矩： M v=（G1k X1+ G2k X2+ r t×3×1.6×X3）×1.2+P k×1.6×X3×1.3 =（15×0.55+11.56×1.07+18×3×1.6×1.45）×1.2+54×1.6×1.45×1.3 =337.94 KN.m/m M h为水平力引起的弯矩： M h=1.3 E x1 Z f1+ 1.2E x2 Z f2=1.3×54×1.75+1.2×29.19×1.25 =166.63 KN.m/m 总竖向力： G k=1.2×（G1k + G2k + r t×3×1.6）+1.3×54×1.6 =1.2×（15+11.56+18×3×1.6）+112.32 =247.87 KN/m
挡土墙的计算方法
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数 基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
1.悬臂式挡土墙计算书
高速公路桩基及支挡结构设计 悬臂式挡土墙设计计算 1.1工程地质资料 公路江门段K23+000--K23+110 地面标高：150.00m ；挡墙顶面标高：155.00m 地层顺序： 1.种植土含腐殖质约0.4m ； 2.低液限粘土：可-硬塑，厚度大于1.0m ；地基容许承载力200-250KPa; 3.泥岩全风化。呈硬塑状，厚度大于2.3m,地基容许承载力250KPa. 4. 硅化灰岩：弱风化层，岩质较硬，厚度大于3.2m ，地基容许承载力800KPa -1200KPa; 1.2设计资料 悬臂式路肩挡土墙 墙高6m ，顶宽b=0.25m ，力壁面坡坡度1:m=1:0.05，基础埋深h=1m 。 墙背填土重度γ=18kN/m 3 ，内摩擦角φ=30°。地基土内摩擦角φD =30°，摩擦系数f=0.4，容许承载力[σ]=250KPa 活荷载为公路-Ⅱ级，其等代土层厚度h 0=0.7m 。抗滑动和抗倾覆安全系数K c ≧1.3，K 0≧1.5。 钢筋混凝土结构设计数据 (1)混凝土标号C15，R=15MPa ，抗压设计强度R a =8500kPa ，弹性模量E h =2.3×107kPa ，抗拉设计强度R l =1.05MPa (2)I 级钢筋抗拉设计强度R g =2.4×105kPa ，弹性模量E g =2.1×108kPa (3)裂缝容许宽度δmax =0.2mm 。 2.土压力计算 由朗金公式计算土压力（β=0°） 得全墙土压力E 及力臂y 为 333 .030cos 1130cos 111cos cos cos cos cos cos cos 2 22 2 22=? -+?--? =-+--=? ββ?βββ a K kPa K H h kPa K h a H a h 16.40333.0)67.0(18)(27.3271.067.018000=?+?=+==??==γσγσH H h kN K H h H E a 6)67.03()3(07.133333.0)87 .021(61821)21(210202?+?+=??+???=+=γ
悬臂式挡土墙设计讲解
悬臂式挡土墙工程实例 ——成都市三环路与铁路立交工程 设计路段为K23+385.728—K23+486.726右幅快车道； 已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值[σ]=150kpa,墙身设计高度H=4m ；填土标准重度γ=18KN/m 3，填土表面均布荷载q=10KN/m 2, 填土内摩擦角Φ=35。,底板与地基摩擦系数f=0.3,墙身采用C20混凝土，HRB335钢筋。 一、 截面选择 选择悬臂式挡土墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示 根据规范要求H 1= 1 10 H=400mm, H 2=H-H 1=3600mm, H 0=810mm,b=250mm, B=0.8H=3200mm ； 地面活荷载q 的作用，采用换算立柱高： 0105 0.55189 q H r = === B 3的初步估算： 22250(810)0.05=470mm B H =++? 320 1.4348.78 =22300.3(40.55) 1.0518 r c K m Ex B B H m f μ??= -=???+???—0.47（H+） B 1 =B-B 3-B 2=3200-2230-470=500mm
B 20.27kpa c 22.22kpa c 图1 悬臂式支挡结构计算图（单位：mm) min =71.54kpa 1=97.45kpa 2 =102.91kpa max =108.72kpa 二、 荷载计算 1.土压力计算 由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算： 2tan 450.2712K αφ? ?=?-= ?? ? 地面处水平压力：σA =γH 。*Ka=18?59 ?0.271=2.71 kpa 悬臂底B 点水平压力：σB =γ(H 。+H 2) Ka =18?(59 +3.6)?0.271=20.27 kpa 底板c 点水平压力：σc =γ(H 。+ H 2 + H 1 )Ka =18?(5 9 +3.6+0.4)?0.271=22.22 kpa
衡重式挡土墙设计
1.1 挡土墙设计 1.1.1 挡土墙的类型 挡土墙具有阻挡墙后土体坍滑，保护与收缩边坡等功能。在路基工程中，挡土墙常用来防止路基填土或挖方坡体变形失稳，克服地形限制或地物干扰，减少土方量或拆迁和占地面积，避免填方侵占河床和水流冲淘岸坡，整治滑坡等病害。 按照墙的设置位置，路基挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和路堑墙等。 挡土墙按结构形式与特点的不同可划分为重力式、薄壁式、锚固式、垛式和加筋土式等。重力式挡土墙验算 现拟定采用俯斜衡重式路堤墙。墙高H=15.9m ，上墙H1 =6.4m ,墙背俯斜1:0.33 ( ! = 18o15 )，衡重台宽d=1.0m,下墙H2=9.5m，墙背仰斜1:0.25 ( 2 二—14o02 ' ) d 0.5m墙面坡度1:0.05,墙身分段长度按沉降伸缩缝的要求进行。取此处挡土墙为例，验算拟定尺寸是否满足强度、稳定性等要求。 山坡基础为砂、页岩，查得摩阻系数f 0.6 ，地基容许承载力0 800kPa 填土边坡为1 : m = 1 : 1.5，路基宽度为12米。墙背填料为就地开挖砾石土， 容重为 =18.6 KN /m3,内摩阻角35。墙体用50号砂浆砌片石，容重为 =22.5 KN/m3，容许压应力a600kPa ,容许剪应力j 500kPa ,外摩阻 角3= /2=17.5 ° 稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3, [Ko]=1.5. 。计算图示见图4。
图7.2衡重式挡土墙计算图示 、上墙土压力计算 设计荷载采用公路U 级，采用双车道布置，选取分段长度 L=12m ,车辆荷 1、计算破裂角，判断是否出现第二破裂面 假象墙背倾角为： 载换算等代土层高度为h o G 200 4 b o L 18.6 5.5 12 0.651，分布宽度取5.5m 。同 理，验算荷载用挂车车辆荷载换算等代土层咼度为 h o = 0.75m, 分布宽度为5.5
衡重式挡土墙计算实例
第三章 挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=7m ，填土高a=14.2m ，填料容重3 /18m KN =γ,根据内摩擦等效法换算粘土的?=42?，基底倾角0α=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25 号片石,容重为3 /23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j 90=σ ，[]kpa l 90=σ， []kpa wl 140=σ，地基容许承载力[]kpa 4300=σ，设计荷载为公路一级，路基宽32m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： H=7m ，H 1=3.18m ，H 2=4.52m ，H 3=0.7m ，B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m ，B 4=2.6m ，B 41=2.61m ，B 21=0.35m ，B 11=1.27m ，h=0.26m ，311.0tan 1=α 2tan α=－0.25 j tan =0.05 βtan =1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m ；
图1挡土墙计算图式： 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算: 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 18 .327 .1311.018.3311.0tan 1111'1+?=+?= H B H α=0.71 ?=37.35'1α ?=74.29β 假设第一破裂面交于边坡，如图2所示：
图2上墙断面验算图式： 根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算： ()()βε?θ-+-?= 219021 i =33.1° ()()βε?α---?=2 1 9021i =14.9° 其中? β εsin sin arcsin ==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=?，而且' 1α>i α,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0θ，则： 0tan θ= a H B H b +--111tan α=2 .1418.327 .1311.018.385.24+-?-=1.3>i θtan =0.65，所以第一破 裂面交与坡面，与假设相符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= () ()()()()2 22cos cos sin 2sin 1cos cos cos ? ? ????-+-++-βα?αβ???ααα?i i i i i =0. 583
重力式挡土墙及衡重式挡土墙
重力式挡土墙 重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。 常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式，是挡土墙技术中的一项重要内容。 由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。 重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。 对于垂直墙，当地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ（图6—3），对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。 墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。 1 常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态 1.1 挡土墙墙背结构形态