浆砌石挡墙.doc

计算资料2、护岸挡土墙完建期稳定计算原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 2.000(m) 墙顶宽: 0.500(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: 0.400(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙踵台阶b3: 0.200(m) 墙踵台阶h3: 0.500(m) 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: 0.400 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: 32.000(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: 120.000(kPa) 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) 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 5.000 2.500 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)=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 2.000(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 41.710(度) Ea=37.793 Ex=27.156 Ey=26.284(kN) 作用点高度 Zy=0.667(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存在： 第2破裂角=13.617(度) 第1破裂角=42.840(度) Ea=34.955 Ex=24.450 Ey=24.982(kN) 作用点高度 Zy=0.745(m) 墙身截面积 = 2.250(m2) 重量 = 51.750 kN 墙背与第二破裂面之间土楔重 = 10.921(kN) 重心坐标(0.987,-0.590)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.400 滑移力= 24.450(kN) 抗滑力= 35.061(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.434 1.200(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.720 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.745 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 18.212(kN-m) 抗倾覆力矩= 104.407(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 5.733 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 = 87.653(kN) 总弯矩=86.195(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e = -0.033(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.983(m) 基底压应力: 趾部=41.272 踵部=50.994(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 50.994 / 41.272 = 1.236 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.033 = 0.250*1.900 = 0.475(m) 地基承载力验算满足: 最大压应力=50.994 = 120.000(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 = 2.250(m2) 重量 = 51.750 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.528 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.745 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 87.653(kN) 总弯矩=86.195(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.983(m) 截面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e1 = -0.033(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.033 = 0.300*1.900 = 0.570(m) 截面上压应力: 面坡=41.272 背坡=50.994(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 50.994 = 2100.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -5.585 = 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 1.500(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 41.840(度) Ea=21.259 Ex=15.276 Ey=14.785(kN) 作用点高度 Zy=0.500(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存在： 第2破裂角=13.511(度) 第1破裂角=44.500(度) Ea=19.736 Ex=13.831 Ey=14.080(kN) 作用点高度 Zy=0.558(m) 墙身截面积 = 1.362(m2) 重量 = 31.337 kN 墙背与第二破裂面之间土楔重 = 6.195(kN) 重心坐标(0.866,-0.442)(相对于墙面坡上角点) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 1.313(m2) 重量 = 30.188 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.464 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 0.971 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.558 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 37.103(kN) 总弯矩=13.013(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.351(m) 截面宽度 B = 1.250 (m) 偏心距 e1 = 0.274(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.274 = 0.300*1.250 = 0.375(m) 截面上压应力: 面坡=68.757 背坡=-9.393(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 68.757 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 9.393 = 150.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -0.808 1.200(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.795 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.814 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 23.515(kN-m) 抗倾覆力矩= 88.553(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.766 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 = 67.823(kN) 总弯矩=65.038(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e = -0.009(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.959(m) 基底压应力: 趾部=34.689 踵部=36.704(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 36.704 / 34.689 = 1.058 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.009 = 0.250*1.900 = 0.475(m) 地基承载力验算满足: 最大压应力=36.704 = 120.000(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: 20.00 -6.00 -0.20 -1.33 墙背坡侧: -20.00 -9.50 1.15 -1.33 验算截面以上，墙身截面积 = 2.250(m2) 重量 = 51.750 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.493 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.814 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 92.523(kN) 总弯矩=88.503(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.957(m) 截面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e1 = -0.007(m) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.007 = 0.300*1.900 = 0.570(m) 截面上压应力: 面坡=47.689 背坡=49.704(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 49.704 = 2100.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -9.120 = 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 1.500(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 45.820(度) Ea=16.636 Ex=11.953 Ey=11.570(kN) 作用点高度 Zy=0.500(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存在： 第2破裂角=6.854(度) 第1破裂角=46.780(度) Ea=14.587 Ex=11.360 Ey=9.151(kN) 作用点高度 Zy=0.605(m) 墙身截面积 = 1.362(m2) 重量 = 31.337 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: 11.25 0.00 0.00 -1.00 墙背坡侧: -11.25 -5.13 0.99 -1.00 墙 底 面: -0.00 12.19 0.63 -1.50 墙背与第二破裂面之间土楔重 = 3.876(kN) 重心坐标(1.065,-0.279)(相对于墙面坡上角点) 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: 11.25 0.00 0.00 -1.00 墙背坡侧: -11.25 -5.63 1.00 -1.00 验算截面以上，墙身截面积 = 1.313(m2) 重量 = 30.188 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.464 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 0.947 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.605 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 41.493(kN) 总弯矩=18.149(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.437(m) 截面宽度 B = 1.250 (m) 偏心距 e1 = 0.188(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.188 = 0.300*1.250 = 0.375(m) 截面上压应力: 面坡=63.083 背坡=3.305(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.083 = 2100.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -4.190 1.200(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.742 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.790 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 26.915(kN-m) 抗倾覆力矩= 97.353(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 3.617 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 = 74.576(kN) 总弯矩=70.437(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e = 0.005(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.945(m) 基底压应力: 趾部=39.932 踵部=38.569(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 39.932 / 38.569 = 1.035 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.005 = 0.250*1.900 = 0.475(m) 地基承载力验算满足: 最大压应力=39.932 = 120.000(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: 6.05 -2.40 -0.20 -1.63 墙背坡侧: -8.45 -3.73 1.27 -1.57 验算截面以上，墙身截面积 = 2.250(m2) 重量 = 51.750 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.895 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.505 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.790 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 89.396(kN) 总弯矩=84.907(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.950(m) 截面宽度 B = 1.900 (m) 偏心距 e1 = 0.000(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.000 = 0.300*1.900 = 0.570(m) 截面上压应力: 面坡=47.082 背坡=47.019(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 47.082 = 2100.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -7.039 = 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 1.500(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 43.000(度) Ea=19.877 Ex=14.282 Ey=13.824(kN) 作用点高度 Zy=0.516(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存在： 第2破裂角=11.880(度) 第1破裂角=45.180(度) Ea=18.160 Ex=13.090 Ey=12.587(kN) 作用点高度 Zy=0.582(m) 墙身截面积 = 1.362(m2) 重量 = 31.337 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: 1.80 0.00 0.00 -1.30 墙背坡侧: -3.20 -1.10 1.10 -1.23 墙 底 面: -0.00 5.69 0.65 -1.50 墙背与第二破裂面之间土楔重 = 5.496(kN) 重心坐标(0.864,-0.289)(相对于墙面坡上角点) 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: 1.80 0.00 0.00 -1.30 墙背坡侧: -3.20 -1.60 1.12 -1.23 验算截面以上，墙身截面积 = 1.313(m2) 重量 = 30.188 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.464 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 0.959 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.582 (m) 法向应力检算 作用于验算截面的总竖向力 = 38.332(kN) 总弯矩=13.966(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.364(m) 截面宽度 B = 1.250 (m) 偏心距 e1 = 0.261(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.261 = 0.300*1.250 = 0.375(m) 截面上压应力: 面坡=69.036 背坡=-7.704(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 69.036 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 7.704 = 150.000(kPa) 切向应力检算 剪应力验算满足: 计算值= -1.795 = 110.000(kPa)5、土质岸坡无水期稳定计算计算简图控制参数: 采用规范:堤防工程设计规范 计算工期:施工期 计算目标:安全系数计算 安全系数计算目标: 圆弧滑动法 不考虑地震坡面信息 坡面线段数 2 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 9.520 4.760 0 2 6.000 0.000 0土层信息 上部土层数 1 层号 层厚 重度 饱和重度 粘聚力 内摩擦角 水下粘聚 水下内摩 十字板 强度增 十字板羲 强度增长系 全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数 下值(kPa) 数水下值 系数 1 4.760 19.700 20.000 22.600 17.600 22.600 15.600 - - - - - 下部土层数 2 层号 层厚 重度 饱和重度 粘聚力 内摩擦角 水下粘聚 水下内摩 十字板 强度增 十字板羲 强度增长系 全孔压 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数 下值(kPa) 数水下值 系数 1 3.000 19.500 20.000 10.000 8.300 10.000 6.300 - - - - - 2 6.000 17.000 19.500 10.000 8.300 10.000 6.300 - - - - -水面信息 采用总应力法 孔隙水压力采用近似方法计算 不考虑渗透力作用 考虑边坡外侧静水压力 水面线段数 1 水面线起始点坐标: (0.000,0.000) 坝坡外水位: 0.000(m) 水面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 1 10.000 0.000计算条件 圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000(m) 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m)-计算结果:- 坝坡外水位按0.000(m)计算 最不利滑动面: 滑动圆心 = (3.808,7.616)(m) 滑动半径 = 12.215(m) 滑动安全系数 = 1.321 起始x 终止x li Ci 謎 土条 孔隙水 地震力 高度Z 附加力X 附加力Y 下滑力 抗滑力 饱和重 压力 (静水压X)(静水压Y) (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kPa) (kN) (m) (kN) (kN)