锚桩式重力式挡土墙验算.doc

重力式挡土墙验算[执行标准：通用]
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原始条件:

墙身尺寸:
墙身高: 6.500(m)
墙顶宽: 0.800(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: 0.300(m)
墙趾台阶h1: 0.500(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
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: 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
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)
墙顶标高: 0.000(m)
基础类型: 锚桩式基础
襟边宽度: 0.500(m)
基础高: 1.000(m)
基础容重: 25.000(kN/m3)
锚杆纵向间距: 3.000(m)
锚桩有效深度: 3.000(m)
钢筋直径: 20(mm)
锚孔直径: 100(mm)
钢筋容许抗拉强度: 225000.000(kPa)
钢筋容许抗剪强度: 120000.000(kPa)
锚孔壁对砂浆容许抗剪强度: 123.000(kPa)
锚杆排数: 5
锚杆序号 锚桩距基础边缘距离(m)
1 0.500
2 1.500
3 2.500
4 3.500
5 4.500
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第 1 种情况: 一般情况
[土压力计算] 计算高度为 6.500(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 27.890(度)
Ea=214.069 Ex=182.453 Ey=111.966(kN) 作用点高度 Zy=2.336(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 = 15.913(m2) 重量 = 365.988 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
因墙下基础为锚桩式基础，所以需要验算基础底面的滑移稳定性
单位长度内锚杆截面积 Ag = 424.115(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=50.894(kN)
基础截面积 = 4.850(m2) 基础重量 Wj= 121.250 kN
滑移力= 131.559(kN) 抗滑力= 299.602(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.277 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.305 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 3.766 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.336 (m)
基础为锚桩式基础，验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性
单根锚杆的设计抗拔力 = 57.256(kN)(孔壁抗剪115.925(kN) 钢筋抗拉57.256(kN))
单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=89.064(kN-m)
基础截面积 = 4.850(m2) 基础重量 Wj= 121.250 kN
基础重心距离基础趾点的水平距离 = 2.425(m)
倾覆力矩= 608.660(kN-m) 抗倾覆力矩= 1887.370(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 3.101 > 1.500
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为锚桩式基础，只验算基础底的偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 599.204(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1189.646(kN-m)
基础底面宽度 B = 4.850 (m) 偏心距 e = 0.440(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.985(m)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.440 <= 0.250*4.850 = 1.212(m)
(四) 基础强度验算
基础为锚桩式基础，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 = 15.913(m2) 重量 = 365.988 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.305 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.766 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.336 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 477.954(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=839.091(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.756(m)
截面宽度 B = 4.350 (m) 偏心距 e1 = 0.419(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.419 <= 0.300*4.350 = 1.305(m)
截面上压应力: 面坡=173.436 背坡=46.312(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 173.436 <= 2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -2.007 <= 110.000(kPa)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 28.250(度)
Ea=186.175 Ex=158.679 Ey=97.377(kN) 作用点高度 Zy=2.153(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 = 13.800(m2) 重量 = 317.400 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 13.800(m2) 重量 = 317.400 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.900 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.262 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.153 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 414.777(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=579.071(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.396(m)
截面宽度 B = 3.800 (m) 偏心距 e1 = 0.504(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.504 <= 0.300*3.800 = 1.140(m)
截面上压应力: 面坡=195.996 背坡=22.308(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 195.996 <= 2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -1.903 <= 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 = 299.602(kN),滑移力 = 131.559(kN)。
滑移验算满足: Kc = 2.277 > 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 = 1887.370(kN-M),倾覆力矩 = 608.660(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 3.101 > 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=0.440 <= 0.250*4.850 = 1.212(m)
(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= 0.419 <= 0.300*4.350 = 1.305(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= 173.436 <= 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= -2.007 <= 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= 0.504 <= 0.300*3.800 = 1.140(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= 195.996 <= 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= -1.903 <= 110.000(kPa)