重力式(仰斜式)挡墙计算书
重力式挡土墙验算[执行标准：公路]
计算项目：重力式挡土墙 2
计算时间：2012-03-23 16:06:43 星期五
------------------------------------------------------------------------ 原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 4.440(m)
墙顶宽: 1.010(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250
背坡倾斜坡度: 1:-0.250
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1: 0.250(m)
墙趾台阶h1: 0.500(m)
墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000
墙底倾斜坡率: 0.200:1
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: 0.250
墙身砌体容许压应力: 1000.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力: 140.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力: 90.000(kPa)
材料抗压极限强度: 3.000(MPa)
材料抗力分项系数: 2.310
系数αs: 0.0020
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: -80.000(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)
修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa)
地基承载力特征值提高系数:
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: 0.250
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度)
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 4.530 0.000 1
第1个: 定位距离0.000(m) 公路-II级
作用于墙上的附加集中荷载数: 2 (作用点坐标相对于墙左上角点)
荷载号 X Y P 作用角是否为被动土压力
(m) (m) (kN/m) (度)
1 3.270 0.000 300.000 270.000 ㄨ
2 -1.235 -4.440 0.000 0.000 √
坡面起始距离: 0.000(m)
地面横坡角度: 30.000(度)
填土对横坡面的摩擦角: 35.000(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. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √
6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
7. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 4.656(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.688(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m) 墙身截面积 = 4.701(m2) 重量 = 108.119 (kN)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.250
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 = 11.310 (度)
Wn = 400.194(kN) En = -0.000(kN) Wt = 80.039(kN) Et = -0.000(kN) 滑移力= -80.039(kN) 抗滑力= 100.048(kN)
滑移力为负值，不计算抗滑移稳定安全系数！
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 188.519(kN) > 0.0
地基土层水平向: 滑移力= -0.000(kN) 抗滑力= 102.556(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 10255563.000 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.152 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 0.000(kN-m) 抗倾覆力矩= 1476.016(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 147601648.000 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1451.113(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 400.194(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1476.016(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.102 (m) 偏心距 e = -3.137(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.688(m)
严重不合理：合力作用点超出基础范围，所得地基应力将没有意义!
基底压应力: 趾部=0.000 踵部=-103.174(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=-3.137 > 0.167*1.102 = 0.184(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=-103.174 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=363.034 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 4.578(m2) 重量 = 105.297 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.163 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 405.297(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1473.932(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.637(m)
截面宽度 B = 1.135 (m) 偏心距 e1 = -3.069(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -3.069 > 0.250*1.135 = 0.284(m)
截面上压应力: 面坡=-5436.583 背坡=6150.764(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 6150.764 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 5436.583 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -142.836 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 405.297(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -8246.795
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.135(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.101
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 405.297 > -12155990.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 405.297 > -1227087.125(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 3.940(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.275(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m)
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 3.979(m2) 重量 = 91.526 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.998 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.010 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.000 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 391.526(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1367.797(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.494(m)
截面宽度 B = 1.010 (m) 偏心距 e1 = -2.989(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -2.989 > 0.250*1.010 = 0.252(m)
截面上压应力: 面坡=-6494.480 背坡=7269.780(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 7269.780 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 6494.480 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -155.060 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 391.526(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -14181.996
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.010(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.086
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 391.526 > -18602358.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 391.526 > -1607627.375(kN)
===================================================================== 第 2 种情况: 组合2
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √
6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
7. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 4.656(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.688(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m) 墙身截面积 = 4.701(m2) 重量 = 108.119 (kN)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.250
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 = 11.310 (度)
Wn = 400.194(kN) En = -0.000(kN) Wt = 80.039(kN) Et = -0.000(kN) 滑移力= -80.039(kN) 抗滑力= 100.048(kN)
滑移力为负值，不计算抗滑移稳定安全系数！
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 188.519(kN) > 0.0
地基土层水平向: 滑移力= -0.000(kN) 抗滑力= 102.556(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 10255563.000 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.152 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 0.000(kN-m) 抗倾覆力矩= 1476.016(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 147601648.000 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1451.113(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 400.194(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1476.016(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.102 (m) 偏心距 e = -3.137(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.688(m)
严重不合理：合力作用点超出基础范围，所得地基应力将没有意义!
基底压应力: 趾部=0.000 踵部=-103.174(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=-3.137 > 0.167*1.102 = 0.184(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=-103.174 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=363.034 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 4.578(m2) 重量 = 105.297 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.163 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 405.297(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1473.932(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.637(m)
截面宽度 B = 1.135 (m) 偏心距 e1 = -3.069(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -3.069 > 0.250*1.135 = 0.284(m)
截面上压应力: 面坡=-5436.583 背坡=6150.764(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 6150.764 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 5436.583 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -142.836 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 405.297(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -8246.795
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.135(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.101
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 405.297 > -12155990.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 405.297 > -1227087.125(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 3.940(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.275(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m)
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 3.979(m2) 重量 = 91.526 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.998 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.010 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.000 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 391.526(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1367.797(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.494(m)
截面宽度 B = 1.010 (m) 偏心距 e1 = -2.989(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -2.989 > 0.250*1.010 = 0.252(m)
截面上压应力: 面坡=-6494.480 背坡=7269.780(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 7269.780 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 6494.480 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -155.060 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 391.526(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -14181.996
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.010(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.086
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 391.526 > -18602358.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 391.526 > -1607627.375(kN)
=====================================================================
第 3 种情况: 组合3
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √
6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
7. 附加集中力分项系数 = 1.000 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 4.656(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.688(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m) 墙身截面积 = 4.701(m2) 重量 = 108.119 (kN)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.250
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 = 11.310 (度)
Wn = 400.194(kN) En = -0.000(kN) Wt = 80.039(kN) Et = -0.000(kN) 滑移力= -80.039(kN) 抗滑力= 100.048(kN)
滑移力为负值，不计算抗滑移稳定安全系数！
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 188.519(kN) > 0.0
地基土层水平向: 滑移力= -0.000(kN) 抗滑力= 102.556(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 10255563.000 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.152 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 0.000(kN-m) 抗倾覆力矩= 1476.016(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 147601648.000 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1451.113(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 400.194(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1476.016(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.102 (m) 偏心距 e = -3.137(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.688(m)
严重不合理：合力作用点超出基础范围，所得地基应力将没有意义!
基底压应力: 趾部=0.000 踵部=-103.174(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=-3.137 > 0.167*1.102 = 0.184(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=-103.174 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=363.034 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 4.578(m2) 重量 = 105.297 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.163 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.081 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = -0.216 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 405.297(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1473.932(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.637(m)
截面宽度 B = 1.135 (m) 偏心距 e1 = -3.069(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -3.069 > 0.250*1.135 = 0.284(m)
截面上压应力: 面坡=-5436.583 背坡=6150.764(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 6150.764 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 5436.583 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -142.836 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 405.297(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -8246.795
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.135(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.101
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 405.297 > -12155990.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 405.297 > -1227087.125(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 3.940(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 14.036(度)
公路-II级
路基面总宽= 4.530(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(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 2列
布置宽度= 0.000(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 0.500 0.300 15.000 0.000
02 2.300 0.300 15.000 0.000
03 0.500 0.600 60.000 0.000
04 2.300 0.600 60.000 0.000
05 0.500 0.600 60.000 0.000
06 2.300 0.600 60.000 0.000
07 0.500 0.600 70.000 0.000
08 2.300 0.600 70.000 0.000
09 0.500 0.600 70.000 0.000
10 2.300 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=0.000(m) 分布长度L0=15.275(m) 荷载值SG=0.000(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.000(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 14.036(度)
Ea=0.000(kN) Ex=0.000(kN) Ey=0.000(kN) 作用点高度 Zy=0.000(m)
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 3.979(m2) 重量 = 91.526 (kN)
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.998 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.010 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.000 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 391.526(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1367.797(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 3.494(m)
截面宽度 B = 1.010 (m) 偏心距 e1 = -2.989(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= -2.989 > 0.250*1.010 = 0.252(m)
截面上压应力: 面坡=-6494.480 背坡=7269.780(kPa)
压应力验算不满足: 计算值= 7269.780 > 1000.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 6494.480 > 140.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -155.060 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 391.526(kN)
轴心力偏心影响系数αk = -14181.996
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.010(m2)
材料抗压极限强度Ra = 3000.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γ f = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.086
不合理：轴心力偏心影响系数αk<0，所得结果将没有意义!
计算强度时:
强度验算不满足: 计算值= 391.526 > -18602358.000(kN)
计算稳定时:
稳定验算不满足: 计算值= 391.526 > -1607627.375(kN)
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一) 滑移验算
安全系数最不利为：组合3(组合3)
抗滑力 = 100.048(kN),滑移力 = -80.039(kN)。
滑移力为负值，不计算抗滑移稳定安全系数！
滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
滑动稳定方程满足: 方程值 = 188.519(kN) > 0.0
安全系数最不利为：组合3(组合3)
抗滑力 = 102.556(kN),滑移力 = -0.000(kN)。
滑移力为负值，不计算抗滑移稳定安全系数！
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为：组合1(组合1)
抗倾覆力矩 = 1476.016(kN-M),倾覆力矩 = 0.000(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 100001.500 > 1.500
倾覆稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1451.113(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(组合1)
作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=3.137 > 0.167*1.102 = 0.184(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=-103.174 <= 650.000(kPa) 地基平均承载力验算最不利为：组合1(组合1)
地基平均承载力验算满足: 压应力=363.034 <= 500.000(kPa)
(四) 基础验算
不做强度计算。
(五) 墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合3(组合3)
截面上偏心距验算不满足: e1= -3.069 > 0.250*1.135 = 0.284(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1)
压应力验算不满足: 计算值= 6150.764 > 1000.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1)
拉应力验算不满足: 计算值= 5436.583 > 140.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(组合1)
剪应力验算满足: 计算值= -142.836 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
强度验算最不利为：组合3(组合3)
强度验算不满足: 计算值= 405.297 > -12155990.000(kN) 稳定验算最不利为：组合3(组合3)
稳定验算不满足: 计算值= 405.297 > -1227087.125(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合3(组合3)
重力式挡土墙设计计算书教学版
挡土墙设计计算书 1 工程概况 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 2 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1::。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°，填土与墙背间的内摩擦角δ ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 3 确定计算参数 挡墙高度H =4m 填土高度a =2m 墙面倾斜坡度：1: 墙背倾斜坡度：1: 墙底倾斜坡率：0 扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b 1=，高h 1=。 填土边坡坡度为1:；填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ；
墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α 墙背填土容重m 3 地基土容重：m 3 挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 4 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1) 不计车辆荷载作用 0=h 假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数 A 、 B ： 18)42(21 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(421 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ：
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书 挡土墙设计初始条件： 1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1：，墙身纵向分段长度为10m ，路基宽度,路肩宽度； 2）取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=； 3）车辆荷载：计算荷载汽车——20级、验算荷载挂车——100。 4）粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数35.0=μ，地基容许承载力[]KPa 2500=σ； 5）其他参数具体见以下中所述设计参数。 设计参数 挡土墙参数图 如图上图，挡土墙墙体高为H=10m ，基础埋置深度D=2m,墙身纵向分段长度为L=10m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：，?-=14α，墙底倾斜度
tan 0α=,倾斜角0α=°； 墙顶的填土高度为a=,填土边坡坡1：，()?-==69.335.1arctan 1β，汽车荷载边缘距路肩边缘d=； 墙后的填土为砂性土内摩擦角?=35°，填土与墙背外摩擦角 δ=?/2=°，填土容重γ=18KN/m 3； 墙身采用5号水泥砂浆砌片石，墙身砌体容重k γ=22KN/m 3,砌体容许压应力[a σ]=600KPa,砌体容许剪应力[τ]=100KPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60KPa ； 地基容许承载力[0σ]=250KPa 。 计算步骤： 一、车辆荷载换算 1、计算荷载 1）求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽0B 经查表可得q=10， h 0=γq = m KN KPa /1810= 经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算： 33 .0) 82()556.0282(25 .0)556.02228(85.3556.0232H) )(a 2h H (a )tan 2h 2a H(H -d)(b 2ab 000=+??++??+?+?+??+?=+++++++= α h A =+-=++=???5.171435δα?ψ° tan θ=-tan ψ+))(tan tan (cot A ++ψψ? =+)7954.033.0)(7954.04281.1(++=
重力式挡墙计算书
重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：重力式挡土墙 4 计算时间：2014-07-30 08:33:15 星期三 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.000(m) 墙顶宽: 0.760(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.600(m) 墙趾台阶h1: 0.900(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000 墙底倾斜坡率: 0.200:1 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 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压极限强度: 1.600(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数醩: 0.0020 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: 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) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa)
地基承载力特征值提高系数: 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) 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 3.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(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. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √ 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √ 4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 5. 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 6.586(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 25.902(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 25.902(度) Ea=137.412(kN) Ex=120.403(kN) Ey=66.219(kN) 作用点高度 Zy=2.195(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不存在 墙身截面积 = 10.405(m2) 重量 = 239.319 (kN) (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 = 11.310 (度) Wn = 234.672(kN) En = 88.546(kN) Wt = 46.934(kN) Et = 105.078(kN) 滑移力= 58.144(kN) 抗滑力= 161.609(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.779 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 122.267(kN) > 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 120.403(kN) 抗滑力= 160.508(kN)
重力式挡土墙设计计算书
目录 一、现场实际情况 (2) 二、荷载计算 (2) 三、抗倾覆稳定验算 (3) 四、抗滑动稳定性验算 (3) 五、地基承载力验算 (4) 六、墙身强度验算 (5)
一、现场实际情况 墙背填土与墙前地面高差为2.4m,填土表面水平,其表面的均布荷载为20kPa,地基承载力特征值为220kPa,填土的容重为γt =203/m kN ,内摩擦角为040=?,底板与地基摩擦系数为μ=0.55,由于采用素混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之间的摩擦角δ=0。 2、挡土墙计算简图 二、荷载计算 1、土压力计算 由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎金理论公式计算： 22.0)2 40 45(tan )245(tan 22=-=-=?a K
地面超载P k 的作用，采用换算土柱高t K P H γ= 0，地面处水平压力： 2.222.020 10 20=?? ==a t a ZK q γKN/m 2 底板底C 点水平压力： 28.1622.0)2.320 10 ( 20=?+?==a t b ZK q γKN/m 2 土压力合力： E a = 0.5×（2.2+16.28）×3.2=29.57 KN/m Z f1=3.2/3=1.07m 1、竖向荷载计算 素混凝土标准重度γc =25 KN/m 3,其自重： 0.25255.24.01=??=k G KN/m 5.31258.17.02=??=k G KN/m 75.8257.05.03=??=k G KN/m 55.8)5.05.1(194.04=-??=k G KN/m k G =25.0+31.5+8.75+8.55=73.8KN/m m x 83.08 .7335 .075.89.05.319.0)0.2555.8(0=?+?+?+= 三、抗倾覆稳定验算 倾覆力矩 6.149.207 .157.2907 .18.73E Gx az >=??= += f ax f l z E x K 稳定 四、抗滑动稳定性验算 t at s G E u K -+=)E (G an n
重力式挡土墙设计----计算过程
挡土墙设计说明书 一、设计内容 1．根据所给设计资料分析确定的挡土墙位置和类型； 2．进行挡土墙结构设计； 3.进行挡土墙稳定性分析； 4.挡土墙排水设计； 5.对挡土墙的圬工材料及施工提出要求。 二、设计步骤 1．根据所给设计资料分析挡土墙设置的必要性和可行性此次设计的浆砌石挡土墙是为防止墙后堆积的煤矸石坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。 2．拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸 给定资料：挡土墙高3.5m，堆渣坡坡比为 1:0.5 。设此挡土墙为重力式挡土墙，为增加挡土墙的稳定性，设置水平基底，为方便计算，挡土墙长度取单位长度L=1m。设墙顶宽为b1=0.5m，墙背坡比为1:0.5 ，墙面坡比为1:0.2 ，地基深h=1m，前墙趾宽为0.5m，后墙趾宽为0.5m。则可计算基底宽B=3.95m,墙身与基底交接除宽b2=2.95m。 查阅相关资料可知: 浆砌石重度γ=22kN/m3，煤矸石堆积重度γ煤=12 kN/m3~18 kN/m3，取15 kN/m3，煤矸石内摩擦角φ=33°。地基与墙底的摩擦系数0.4 μ=，墙背与填土间的摩擦角为 δ=0.67φ=22.11°。
挡土墙草图 3．土压力计算 计算挡土墙主动土压力a E ，首先要确定挡土墙主动土压力系数 Ka ，计算公式如下： 222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ??????-+-++ +-=βεεδβ?δ?δεεε?a K ① Ea=1/2*γ煤H 2Ea ② 式中： Ea ——作用在挡土墙上的主动土压力（kN/m ）,其作用点距基底h ′（土压力图形的形心距基底的距离）。
重力式挡土墙的计算内容及稳定性研究
重力式挡土墙的计算内容及稳定性研究 【摘要】：挡土墙是特种结构中非常重要的结构，是建筑工程、道桥工程、矿山工程和码头工程当中应用很广的一种支挡结构。 本文通过对重力式挡土墙的施工经验分析，提出挡土墙设计中的重点问题，并提供较为合理的构筑建议与措施。在土建工程中，经常用挡土墙来支挡上下高差的土体，而重力式挡土墙是用得较多的一种形式。 【关键词】：挡土墙经济合理 挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后，应进行墙的稳定及强度验算。挡墙的验算方法有二种：一种是采用分项安全系数的极限状态法，另一种是总安全系数的容许应力法。 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。 挡土墙的形式多种多样，按其结构特点，可分为重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶臂式挡土墙，加筋土挡土墙等类型。重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体，所需要的墙身截面较大，一般由砖、石材料砌筑而成。由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便，能够就地取材等优点，在土建工程中被广泛采用。根据墙背倾斜方向可分为仰斜、直立、俯斜三种形式。 1重力式挡土墙的设计要点 设计重力式挡土墙，一般先通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙的总工程量，再进行细部尺寸调整，以满足挡土墙的抗倾覆要求。 1.1断面形式的确定 根据重力式挡土墙结构类型及其特点，我们可以根据实际条件，选择不同类型的断面结构。如果地面横坡比较陡峭，若采用仰斜式挡土墙，一定会过多增加墙高，断面增大，造成浪费，而采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。只有在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下，才考虑采用仰斜式挡土墙。 1.2挡土墙的截面尺寸的确定
浆砌片石重力式挡土墙设计计算书分析解析
目录 第一部分课程设计任务书 第二部分路基工程课程设计计算书 一、设计资料 (2) 二、断面尺寸 (2) 三、墙顶以上填土压力的计算 (3) 1、车辆荷载 (3) 2、墙背土压力计算 (3) 2.1求破裂角 (4) 2.2求主动土压力 (5) 3、墙身截面性质计算 (6) 3.2作用于基底以上的重力 (6) 4、墙身稳定性验算 (7) 4.1抗滑稳定性验算 (7) 4.2抗倾覆稳定性验算 (8) 5、基底应力验算 (8) 6、截面应力验算 (9) 6.1对于1/2墙高处 (9) 6.2对于墙身底部 (11) 7、挡土墙排水和变形缝设置 (14) 第三部分路基工程课程设计图纸
路基工程课程设计计算书 一、设计资料 某新建公路K2+345～K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙，具体设计资料如下： 1.山区重丘一般二级公路，路基宽8.5m ，路面宽7.0m 。 2.设计荷载为汽车—15，验算荷载为挂—80 3.山坡基础为中密砾石土，容许承载力为520kPa ，基底摩擦系数为0.4。 4.填土边坡为1:1.5。 5.墙背填料的重度为18.6kN m γ=，计算内摩擦角35?= 。 6.墙体采用50号浆砌片石，重度为22.5kN m γ=，容许压应力 []02450kPa σ=，容许剪应力[]0862.4k P a τ=，填料与墙背之间的摩擦角217.5 δ?== 。 7.挡土墙横断面形式应采用墙背俯式、基底为倾斜、有墙趾（墙踵可根据具体情况设置）的结构形式。 8.初步拟定挡土墙高为4～8m ；墙背倾斜角为16°～20°；b=0.8～1.2m 。 二、断面尺寸 综合考虑该路段的挡土墙设计形式为重力式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： 1=1.0m b ，H=6.0m ，DH=0.76m ，DL=0.4m ，=0.9m b ，8.5-7.0d= =0.75m 2，a=0.6m ，B=3.1m ，H =7.38m ' 图1 挡土墙截面示意图
从工程实例详述重力式挡土墙设计计算
从工程实例详述重力式挡土墙设计计算 刘悦强华南理工大学土木与交通学院 200920202281 摘要：本文主要通过工程实例详述重力式挡土墙的设计计算。 关键词：设计计算 一、引言 在土建工程中，经常用挡土墙来支挡上下高差的土体，而重力式挡土墙是用得较多的一种形式。重力式挡土墙就是利用挡土墙自身的重量，来抵抗较高土体所产生的主动土压力，以满足土体及挡土墙本身的滑移、倾覆和整体稳定的一种挡土墙形式。根据墙背倾角的不同，重力式挡土墙又可细分为仰斜式、竖直式、衡重式、俯斜式和凸形等5种。 二、工程概述 佛山市某道路工程实施过程中，因道路南侧处山体与道路之间落差太大，约5~7m。该山体地质主要为泥岩，泥岩具有吸水、遇水变粘变滑的特性，在下暴雨后容易造成滑坡。为防止该处山体滑坡,需结合该处路段实际情况设置挡土墙。挡土墙采用竖直式挡土墙结构。 三、设计计算 现以高度为7m的重力式挡土墙为典型截面进行设计计算，[执行标准：公路]。
计算项目：重力式挡土墙H=7m ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 7.000(m) 墙顶宽: 2.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.000 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.600(m) 墙趾台阶h1: 0.900(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.000:1 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: 7.5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度)
重力式挡土墙课程设计报告计算书
1 路基设计 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 1.1 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.151：0.35。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝17.8kN ／m 3，计算摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的摩擦角δ＝ Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝0.43。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 1.2 确定计算参数 设计挡墙高度H =4m ，墙上填土高度a =2m ，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。填土摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3。挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸 1.3 车辆荷载换算 1.3.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载侧 不计车辆荷载作用00=h ；计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(2 1 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(42 1 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ，所以可以确定破裂面交与荷载侧。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力：
重力式挡墙计算2..
重力式挡土墙验算 计算项目：重力式挡土墙 2 计算时间：2014-08-01 09:55:45 星期五 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 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 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压极限强度: 1.600(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数醩: 0.0020 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: 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) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数:
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) 土压力计算方法: 库仑 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 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(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. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √ 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √ 4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 5. 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 7.309(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 28.322(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 28.322(度) Ea=244.313(kN) Ex=214.072(kN) Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(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不存在 墙身截面积 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 (kN) (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 = 11.310 (度) Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN) 滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.172 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 164.582(kN) > 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)
重力式挡土墙课程设计计算书
重力式挡土墙课程设计 计算书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1 路基设计 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1：~：。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的内摩擦角δ ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 确定计算参数 设计挡墙高度H =4m ，墙上填土高度a =2m ，填土边坡坡度为1:,墙背仰斜,坡度1:。填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重m 3，地基土容重：m 3。挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载内侧
不计车辆荷载作用00=h ；计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(2 1 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(42 1 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d =>B=，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力： E E =E (E 0tan E ?E 0)cos (E +E ) sin (E +E ) =17.8×(18×0.715?7)× cos (33.69°+42°) sin (33.69° +48.964° ) =26.04kN 土压力的水平和垂直分力为： E E =E E cos (E +E ) =26.04×cos (?14.036°+21°) =25.85kN E E =E E sin (E +E ) =26.04×sin (?14.036°+21°) =3.16kN 主动土压力系数及作用位置： m d h 226.325 .0715.05 .1tan tan 1=-=+=αθ
重力式挡土墙计算实例
重力式挡土墙计算实例 一、 计算资料 某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 1．墙身构造：拟采用混凝土重力式路堤墙，见下图。填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'?=4133β），墙身分段长度10m 。 2．车辆荷载：二级荷载 3．填料：砂土，容重3/18m KN =γ，计算内摩擦角?=35?，填料与墙背的摩擦角2? δ=。 4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。 5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3/22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=，容许剪应力[τ]a KP 175= 二、挡土墙尺寸设计 初拟墙高H=6m ，墙背俯斜，倾角'?=2618α（1：0.33），墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。 三、计算与验算 1．车辆荷载换算 当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10=
由直线内插法得：H=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-???? ??--= 换算均布土层厚度：m r q h 83.018 150=== 2．主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角θ 由'?==?='?=30172352618? δ?α，， 得： '?='?+'?+?=++=56703017261835δα?ω 149.028 .77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=?+++'??++-+?+??=+++++-++= ） ）（（）（）（））（（）（）（tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α 55.0443 .3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'?'?+?+'?-=+++-=））（（） ）（（） ）（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωω?ωθ '?=?=492881.28θ 验核破裂面位置： 路堤破裂面距路基内侧水平距离： m b H t g tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-?+?+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m 因为：0.5〈3.4〈6，所以破裂面交于荷载内，假设成立 （2）主动土压力系数K 和1K 152.2261855.055.0231=' ?+?-=+-=tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05.02='?+=+=tg tg tg d h αθ 282.3566.0152.26213=--=--=h h H h 395.0261855.0() 56704928sin()354928cos(()sin()cos(=?+'?+'??+'?=+++= ））tg tg tg K αθωθφθ
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书（一）挡土墙计算 毛石容重不小于20KN/m3 主动土压力=18/=m 地面活=10/3= KN/m 1、抗倾覆验算： 示意图 G1= G2= G3= G4= ）2= > ∴抗倾覆稳定满足要求 2、抗滑移稳定验算： 示意图 G1= G2= G3= G4= Gn= Gt=
）2= ∴抗滑移稳定性满足要求 3、地基承载力验算： Gk围墙= Nk= = e=|B/|=
N1k=36++= N1作用点离O1点距离 = E1=||=
> ∴抗倾覆稳定满足要求 2、抗滑移稳定验算： 示意图 G1= G2= G3= G4= Gn= Gt= ）2= ∴抗滑移稳定性满足要求 3、地基承载力验算： Gk围墙= Nk= = e=|B/|=
小偏心受压 pk ∴地基承载力满足要求 4、墙身强度验算： 示意图 验算离墙顶处截面Ⅰ-Ⅰ的应力 截面Ⅰ-Ⅰ以上主动土压力 ）2=m 截面Ⅰ-Ⅰ以上挡土墙自重 G1= G2= Gk围墙= 截面Ⅰ-Ⅰ以上法相总压力 N1k=++= N1作用点离O1点距离 = E1=||=重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙验算［执行标准：公路］ 计算项目：重力式挡土墙1 计算时间：2016-05-20 10:51:50 星期五 原始条件 墙身尺寸： 墙身高：4.500(m) 墙顶宽:1.500(m) 面坡倾斜坡度:1:0.250 背坡倾斜坡度:1：-0.250 采用1个扩展墙址台阶： 墙趾台阶b1: 0.600(m) 墙趾台阶hi: 1.000(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率：0.100:1 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 墙身砌体容许压应力：2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力：280.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力：110.000(kPa) 材料抗压极限强度：1.600(MPa) 材料抗力分项系数：2.310 系数醩:0.0020 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：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) 修正后地基承载力特征值：200.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数： 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 ) 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 17.280 9.430 1 第1个 : 定位距离 0.000(m) 公路 -II 级 坡面起始距离 : 0.000(m) 地面横坡角度 : 20.000( 度 ) 填土对横坡面的摩擦角 : 35.000( 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 V 2. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数=1.000 V 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 V 4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 V 5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 V [ 土压力计算 ] 计算高度为 4.705(m) 处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 42.858( 度) 公路 -II 级 路基面总宽 = 19.686(m), 路肩宽 =0.000(m) 安全距离 =0.500(m) = 0.350(m), 车与车之间距离 7列 =0.600(m) 轮号 路边距离 (m) 轮宽 (m) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 15.000 03 0.500 0.600 60.000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 60.000 05 0.500 0.600 60.000 60.000 06 2.300 0.600 60.000 60.000 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 70.000 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 70.000 单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离 经计算得，路面上横向可排列此种车辆 布置宽度 = 7.360(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 轮压 (kN) 上轮压 (kN)
重力式挡土墙设计计算书教学版
重力式挡土墙设计计算书教学版
挡土墙设计计算书 1 工程概况 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙能够分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 2 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1:0.15-1:0.35。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。 3.墙背填土容重γ＝17.8kN／m3，计算内摩擦角Φ＝42°，填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa，基底摩擦系数μ＝0.43。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体 γ=22kN/m3，砌体容 a 许压应力为[]600 σkPa，容许剪应力[τ]=100kPa，容许拉应力[wlσ]=60 = a kPa。 3 确定计算参数 挡墙高度H=4m 填土高度a=2m 墙面倾斜坡度：1:0.25
墙背倾斜坡度：1:0.25 墙底倾斜坡率：0 扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b 1=0.3m ，高h 1=0.5m 。 填土边坡坡度为1:1.5；填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ； 墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α 墙背填土容重17.8kN/m 3 地基土容重：17.7kN/m 3 挡土墙尺寸具体见图1.1。 图1.1 挡土墙尺寸 4 车辆荷载换算 4.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1) 不计车辆荷载作用00=h 假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(21 )(21))(2(212 200=+=+=+++=H a H a h H a A
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书（一）4.8m挡土墙计算 毛石容重不小于20KN/m3 采用毛石，水泥砂浆 主动土压力=18/3x4.8=28.8KN/m 地面活=10/3=3.33 KN/m 1、抗倾覆验算： 示意图 G1=53.85KN G2=79.0KN G3=13.97KN G4=3.47KN （）x4.8/2=85.1KN >1.6 ∴抗倾覆稳定满足要求 2、抗滑移稳定验算：
示意图 G1=53.85KN G2=79.0KN G3=13.97KN G4=3.47KN Gn= Gt= （）x4.8/2=85.1KN ∴抗滑移稳定性满足要求 3、地基承载力验算： 、、、 Gk围墙=12.72KN Nk=围墙 围墙 =1.58m
e=|B/2-1.58|=0.05m
E1=|1.765/2-0.662|=0.221m重力式挡土墙计算书精选
3.岩土地质工程地质条件 3.1地层条件 3.2水文条件 勘察时初见水位埋深7.50-11.00m，为第四系松散层孔隙潜水。临近人工湖现已干涸。 4.2重力式挡土墙 湖内排水抽干，挖除湖底淤泥至下部老土层，然后砌筑挡土墙。 挡土墙为仰斜式重力挡土墙。墙体采用浆砌块石砌筑，块石强度等级MU30。墙顶标高控制在
-2.80m，墙顶宽度为0.40m，底宽约2.50m，墙高约为3.35m，墙底埋入老土不少于0.50m。底宽约挡土墙基底按0.10：1做成逆坡。沿挡墙长度方向每隔25m，设置竖向伸缩缝，缝宽20mm，并做必要的防渗防腐处理。同时按照每间隔3.50m水平方向、在挡土墙高度一半高度位置安设水平排水孔（孔径依据不小于30mm以上的PVC管材、内包扎滤水网）。 挡土墙的具体设计详见挡土墙剖面图。 6.设计计算 6.1设计参数 73#孔： 综合不利物理力学指标的地层，取74#孔进行验算。 挡土墙高H=3.35m；取地面附加荷载p=25kPa，楼房荷载基础总
荷载为90kPa。
为便于计算和安全起见，取加权平均值， 地层加权c 值：c=（0.30×5.00+1.90×19.95+1.15×25.48）/3.35≈20.51kPa 地层加权φ值：φ=（0.30×5.00+1.90×23.95+1.15×19.88）/3.35≈20.85 挡土墙墙背内摩察角：δ=0.50φ=10.42 挡墙基底倾角：α0=5.71 0（为安全起见忽略因基底倾斜而引起力分解）。 6.2压力计算 (1)土压力计算： 主动土压力系数 ：2 2)sin )sin(cos (cos Φ+Φ+Φ = δδa K 被动土压力系数：2 2) sin )sin(cos (cos Φ+Φ-Φ = δδP K 其中φ为各土层的内摩擦角,δ为桩土间摩擦角。 主动土压力Pa=Ka C hKa 2-γ 被动土压力Pp=Ka C hKa 2+γ土压力计算： 由于建筑物埋深为-3.85m ，距离湖边2.50m （槽地-5.65m ），事实上建筑物荷载已扩散至湖底下方。 经计算： G=m KN /50.1002535.3)00.240.0(21=??+? m KN E a /0175.0432.035.351.202432.035.31919 `51.20222112 =+???-???=?