1、重力式挡土墙验算-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 5.000(m) 墙顶宽: 2.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.150 背坡倾斜坡度: 1:0.000 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.230(m) 墙趾台阶h1: 0.550(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: 浸水地区挡土墙 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: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 180.000(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.
2、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: 30.000(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: 距离0.000(m),宽度10.000(m),高度0.300(m) 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) 挡墙内侧常年水位标高: -1.000(m) 挡墙外侧常年水位标高: -1.500(m)=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 5.596(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角: 33.124(度) Ea=67.450(kN) Ex=65.151(kN) Ey=17.457(kN) 作用点高度 Zy=2.156(m) 墙身截面积 = 12.890(m2) 重量 = 296.459 (kN) 地下水
3、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: 61.25 -15.97 -0.70 -3.83 墙背坡侧: -105.62 -0.00 2.00 -4.06 墙 底 面: 16.89 84.44 0.58 -5.31 墙 顶 面: 0.00 0.00 0.00 0.00 (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300 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 = 223.564(kN) En = 35.284(kN) Wt = 44.713(kN) Et = 87.407(kN) 滑移力= 42.694(kN) 抗滑力= 77.655(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.819 1.300 地基土层水平向: 滑移力= 92.629(kN) 抗滑力= 127.165(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.373 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.781 (m) 相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.
4、980 (m) 相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.560 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 337.222(kN-m) 抗倾覆力矩= 655.846(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 1.945 1.500(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 = 258.848(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=318.624(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.039 (m) 偏心距 e = 0.289(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.231(m) 基底压应力: 趾部=133.703 踵部=36.647(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 133.703 / 36.647 = 3.648 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.289 = 0.250*3.039 = 0.760(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=133.703 = 216.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=36.647 = 234.000(kPa)
5、 地基平均承载力验算满足: 压应力=85.175 = 180.000(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 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: 61.25 -15.97 -0.70 -3.83 墙背坡侧: -80.00 -0.00 2.00 -3.67 验算截面以上,墙身截面积 = 12.002(m2) 重量 = 276.035 (kN) 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.765 (m) 相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.980 (m) 相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.560 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 309.465(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=406.991(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.315(m) 截面宽度 B = 2.980 (m) 偏心距 e1 = 0.175(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.175 = 0.300*
6、2.980 = 0.894(m) 截面上压应力: 面坡=140.408 背坡=67.287(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 140.408 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -13.384 = 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 4.450(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角: 33.124(度) Ea=46.411(kN) Ex=44.830(kN) Ey=12.012(kN) 作用点高度 Zy=1.734(m) 强度验算 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: 43.51 -6.53 -0.52 -3.47 墙背坡侧: -59.51 -0.00 2.00 -3.30 验算截面以上,墙身截面积 = 10.385(m2) 重量 = 238.859 (kN) 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.493 (m) 相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.668 (m) 相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.734 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 257.399(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=286.143(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.112(m) 截面宽度 B = 2.668 (m) 偏心距 e1 = 0.222(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.222 = 0.300*2.668 = 0.800(m) 截面上压应力: 面坡=144.696 背坡=48.293(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 144.696 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -15.794 1.300 安全系数最不利为:组合1(一般情况) 抗滑力 = 127.165(kN),滑移力 = 92.629(kN)。 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.373 1.300(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 = 655.846(k
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