浸水挡墙计算.doc

(完整word)浸水挡墙计算
重力式挡土墙验算［执行标准：通用］
计算项目： 重力式挡土墙 1
计算时间： 2016-05-12 16：42：21 星期四
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原始条件:

墙身尺寸:
墙身高: 2。900（m）
墙顶宽: 0。350（m）
面坡倾斜坡度： 1:0.000
背坡倾斜坡度： 1:0.500
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1： 0。300(m）
墙趾台阶h1: 0.300(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙踵台阶b3： 0。300(m)
墙踵台阶h3: 0.300(m)
设防滑凸榫:
防滑凸榫尺寸BT1： 0.000（m)
防滑凸榫尺寸BT： 2.250(m）
防滑凸榫尺寸HT： 0。300（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）
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: 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： 0.400
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 2。500 0。000 0

坡面起始距离: 0.000(m)
地面横坡角度: 20.000(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： -1。500(m）
浮力矩是否作为倾覆力矩加项： 是
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第 1 种情况： 一般情况
［土压力计算］ 计算高度为 2。900（m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到：
第1破裂角： 24.800(度）
Ea=28.678 Ex=20.607 Ey=19。945（kN) 作用点高度 Zy=1。061(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 = 3.950（m2) 重量 = 90.850 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: 9.80 -3.30 —0.15 —2.43
墙背坡侧： -28。80 —17。33 1.48 —2。10
墙 底 面: -0。00 29.92 0.92 -2。90
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0。400
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 = 2.250 (m)
墙身重力的力臂 Zw = 0.957 (m)
Ey的力臂 Zx = 1。570 （m）
Ex的力臂 Zy = 1。061 (m)
作用于基础底的总竖向力 = 101.495(kN） 作用于墙趾下点的总弯矩=72.715(kN-m)
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 0。716(m）
基础底压应力： 墙趾=94。444 凸榫前沿=94。439 墙踵=0.000(kPa）
凸榫前沿被动土压力=283。324(kPa）
凸榫抗弯强度验算：
凸榫抗弯强度验算满足： 弯曲拉应力 = 15。111 〈= 500.000(kPa)
凸榫抗剪强度验算：
凸榫抗剪强度验算满足： 剪应力 = 37。777 <= 990。000(kPa)
凸榫设计宽度为： 0。391（m)
滑移力= 39.607(kN) 抗滑力= 125。591（kN)
滑移验算满足: Kc = 3.171 〉 1。300
（二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 0.957 (m）
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.570 （m）
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.061 (m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 45.576（kN-m) 抗倾覆力矩= 118.291（kN—m）
倾覆验算满足: K0 = 2。595 〉 1.500
(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 = 101.495（kN） 作用于墙趾下点的总弯矩=72。715（kN—m）
基础底面宽度 B = 2.250 (m) 偏心距 e = 0.409(m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.716(m)
基底压应力: 趾部=94.444 踵部=0.000（kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.409 〈= 0.250*2。250 = 0.563（m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=94。444 〈= 480。000（kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 520。000（kPa）
地基平均承载力验算满足: 压应力=45。109 〈= 400.000(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： 9。80 —3.30 —0.15 —2.43
墙背坡侧： —28.80 —17.33 1.48 -2。10
验算截面以上，墙身截面积 = 3.275（m2) 重量 = 75.325 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.923 (m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.570 (m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.061 （m)
[容许应力法］：
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 115。895(kN） 作用于墙趾下点的总弯矩=91.867(kN—m）
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.793（m）
截面宽度 B = 2.250 (m) 偏心距 e1 = 0.332（m）
截面上偏心距验算满足: e1= 0。332 <= 0.300＊2.250 = 0.675（m)
截面上压应力: 面坡=97。156 背坡=5。861（kPa)
压应力验算满足: 计算值= 97.156 〈= 2100。000(kPa)
切向应力检算：
剪应力验算满足： 计算值= -11。445 〈= 110。000(kPa）
(六） 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 2。600(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到：
第1破裂角： 24.810(度)
Ea=23.669 Ex=17.007 Ey=16.461(kN） 作用点高度 Zy=0.954（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 = 3。343(m2) 重量 = 76.878 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: 6.05 0。00 0。00 -2。23
墙背坡侧： —22.05 -13.50 1.38 —1。90
墙 底 面： —0。00 20.16 0.99 —2.60
[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: 6。05 0.00 0。00 —2.23
墙背坡侧： —22。05 —11。03 1.30 -1.90
验算截面以上，墙身截面积 = 2。600(m2) 重量 = 59.800 kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.570 (m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1。173 （m）
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.954 （m）
［容许应力法］:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 87。286(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=38。316（kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0。439（m）
截面宽度 B = 1.650 (m） 偏心距 e1 = 0。386（m)
截面上偏心距验算满足： e1= 0。386 <= 0。300*1.650 = 0。495(m)
截面上压应力： 面坡=127。160 背坡=—21。359(kPa）
压应力验算满足: 计算值= 127.160 〈= 2100。000(kPa）
拉应力验算满足: 计算值= 21.359 〈= 150.000(kPa)
切向应力检算：
剪应力验算满足: 计算值= -10。853 <= 110.000(kPa)
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各组合最不利结果
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(一） 滑移验算
安全系数最不利为：组合1（一般情况）
抗滑力 = 125。591（kN）,滑移力 = 39.607(kN）。
滑移验算满足： Kc = 3.171 〉 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 = 118。291(kN-M),倾覆力矩 = 45.576(kN—m)。
倾覆验算满足: K0 = 2。595 > 1。500
(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=0.409 〈= 0.250*2。250 = 0.563(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=94。444 〈= 480。000(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=0.000 〈= 520。000（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=45。109 <= 400。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1(一般情况)
截面上偏心距验算满足： e1= 0.332 〈= 0。300＊2。250 = 0.675（m)
压应力验算最不利为：组合1（一般情况）
压应力验算满足: 计算值= 97。156 <= 2100.000(kPa）
拉应力验算最不利为：组合1（一般情况）
拉应力验算满足： 计算值= 0。000 <= 150。000（kPa)
剪应力验算最不利为：组合1（一般情况）
剪应力验算满足: 计算值= —11。445 <= 110.000(kPa）
（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1（一般情况)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.386 〈= 0.300＊1.650 = 0。495(m)
压应力验算最不利为：组合1(一般情况)
压应力验算满足： 计算值= 127.160 〈= 2100。000(kPa)
拉应力验算最不利为：组合1（一般情况）
拉应力验算满足: 计算值= 21。359 <= 150.000(kPa)
剪应力验算最不利为：组合1（一般情况）
剪应力验算满足: 计算值= -10。853 <= 110.000(kPa)