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 m3．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 ＝0.454．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 kPa6．荷载计算参数：淤沙浮容重γy＝17.00kN/m3，淤沙内摩擦角φs ＝15.00 度冰层厚度T b＝0.40 m，静冰压力系数＝0.870计算浪压力时采用的位置类型：平原滨海地区风区长度D ＝0.000 m，墙前河（库）底坡度i ＝1 : 100.00重现期为50年的年最大风速v o＝24.000 m/s多年平均的最大风速v o' ＝30.000 m/s冻胀墙体变形系数m o＝0.700，冻胀量Δhd＝30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布，最大值αm＝2.00三、计算参数：1．荷载组合：2．荷载组合下水位及附加荷载信息：3．计算公式：郎肯土压力计算公式如下：E ＝0.5×γ×H2×K aE x＝E×cos(β)E y＝E×sin(β)K a＝cosβ×[cosβ-（cos2β-cos2φ）1/2]/[cosβ+（cos2β-cos2φ）1/2] （《规范》式A.0.1-3）式中：E为作用于墙背的土压力，作用点为距墙底1/3高处，方向与水平面成β夹角K a为主动土压力系数四、第1种荷载组合：完建情况1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得主动土压力系数K a＝0.351单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G＝834.56kN所有水平荷载之和∑H＝190.22kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝4117.70kN·m所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-1130.43kN·m所有对墙前趾的力矩之和∑M＝2987.27kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝66.45kN·m2．抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20Kc ＝0.450×834.559/190.216 ＝1.97Kc＝1.97≥[Kc]＝1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求3．抗倾覆稳定验算：从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko ＝∑M V / ∑M HKo ＝4117.697 / 1130.429 ＝3.64Ko＝3.64 ≥[Ko]＝1.40，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：P max＝∑G / A ＋∑M / WP min＝∑G / A －∑M / W挡土墙底板面积A ＝7.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝8.17 m3 P max＝834.56 / 7.00 ＋66.45 / 8.17 ＝127.37 kPaP min＝834.56 / 7.00 －66.45 / 8.17 ＝111.09 kPa P max＝127.37 ≤1.2[σo] ＝360.00，满足要求。

(P min＋P max)/2 ＝119.23 ≤[σo] ＝300.00，满足要求η＝P max/P min＝127.37/111.09＝1.15 < 1.5，满足要求。

5．前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M ＝35.27 kN·m，剪力Q ＝108.66 kN 6．后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M ＝846.85 kN·m，剪力Q ＝161.96 kN 7．距挡土墙底部高度Hs = 0.80m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。

8．距挡土墙底部高度Hs = 3.20m水平截面应力内力：9．距挡土墙底部高度Hs = 5.60m水平截面内力：五、第2种荷载组合：正常挡水位1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得主动土压力系数K a＝0.351单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G＝837.96kN所有水平荷载之和∑H＝186.61kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝4121.80kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-1130.43kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M＝2991.37kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝58.65kN·m 2．抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20Kc ＝0.450×837.959/186.607 ＝2.02Kc＝2.02≥[Kc]＝1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求3．抗倾覆稳定验算：从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko ＝∑M V / ∑M HKo ＝4121.803 / 1130.429 ＝3.65Ko＝3.65 ≥[Ko]＝1.40，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：P max＝∑G / A ＋∑M / WP min＝∑G / A －∑M / W挡土墙底板面积A ＝7.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝8.17 m3 P max＝837.96 / 7.00 ＋58.65 / 8.17 ＝126.90 kPaP min＝837.96 / 7.00 －58.65 / 8.17 ＝112.53 kPa P max＝126.90 ≤1.2[σo] ＝360.00，满足要求。

(P min＋P max)/2 ＝119.71 ≤[σo] ＝300.00，满足要求η＝P max/P min＝126.90/112.53＝1.13 < 1.5，满足要求。

5．前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M ＝35.08 kN·m，剪力Q ＝108.33 kN 6．后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M ＝833.77 kN·m，剪力Q ＝158.15 kN 7．距挡土墙底部高度Hs = 0.80m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。

8．距挡土墙底部高度Hs = 3.20m水平截面应力内力：9．距挡土墙底部高度Hs = 5.60m水平截面内力：六、第3种荷载组合：设计洪水位1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得主动土压力系数K a＝0.351单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G＝813.23kN所有水平荷载之和∑H＝184.15kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝4155.01kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-1258.46kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M＝2896.55kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝50.38kN·m2．抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20Kc ＝0.450×813.226/184.148 ＝1.99Kc＝1.99≥[Kc]＝1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求3．抗倾覆稳定验算：从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko ＝∑M V / ∑M HKo ＝4155.006 / 1258.460 ＝3.30Ko＝3.30 ≥[Ko]＝1.40，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：P max＝∑G / A ＋∑M / WP min＝∑G / A －∑M / W挡土墙底板面积A ＝7.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝8.17 m3 P max＝813.23 / 7.00 ＋50.38 / 8.17 ＝122.35 kPaP min＝813.23 / 7.00 －50.38 / 8.17 ＝110.01 kPa P max＝122.35 ≤1.2[σo] ＝360.00，满足要求。

(P min＋P max)/2 ＝116.18 ≤[σo] ＝300.00，满足要求η＝P max/P min＝122.35/110.01＝1.11 < 1.5，满足要求。