重力式擋土墻驗算[執行標準：公路]計算項目：重力式擋土墻1計算時間：2022-08-0713:48:50星期日------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身高:10.000(m)墻頂寬:2.340(m)面坡傾斜坡度:1:0.250背坡傾斜坡度:1:0.000采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.250(m)墻趾臺階h1:0.650(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.200:1物理參數:圬工砌體容重:25.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.300墻身砌體容許壓應力:6800.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:330.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:1100.000(kPa)材料抗壓強度設計值:9.780(MPa)系數αs:0.0020場地環境:一般地區墻后填土內摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:17.500(kPa)墻后填土容重:18.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:35.000(度)地基土容重:22.000(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:1500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻趾值提高系數:1.200墻踵值提高系數:1.300平均值提高系數:1.000墻底摩擦系數:0.400地基土類型:土質地基地基土內摩擦角:45.000(度)地基土粘聚力:40.000(kPa)土壓力計算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數:2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數16.0006.000025.0000.0000坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:20.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結構重要性系數:1.000荷載組合數:1計算參數:穩定計算目標:自動搜索最危險滑裂面搜索時的圓心步長:1.000(m)搜索時的半徑步長:1.000(m)筋帶對穩定的作用:筋帶力沿圓弧切線=====================================================================第1種情況:無荷載的情況=============================================組合系數:1.0001.擋土墻結構重力分項系數=1.000√2.墻頂上的有效永久荷載分項系數=1.000√3.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數=1.000√4.填土側壓力分項系數=1.000√5.車輛荷載引起的土側壓力分項系數=1.000√=============================================[土壓力計算]計算高度為11.018(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=33.404(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：33.404(度)Ea=261.990(kN)Ex=214.609(kN)Ey=150.271(kN)作用點高度Zy=2.715(m)墻身截面積=38.653(m2)重量=966.333(kN)(一)滑動穩定性驗算基底摩擦系數=0.400采用傾斜基底增強抗滑動穩定性,計算過程如下:基底傾斜角度=11.310(度)Wn=947.567(kN)En=189.441(kN)Wt=189.513(kN)Et=180.971(kN)滑移力=-8.542(kN)抗滑力=454.803(kN)滑移力為負值，不計算抗滑移穩定安全系數！滑動穩定方程驗算：滑動穩定方程滿足:方程值=530.502(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=214.609(kN)抗滑力=352.080(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.641>1.300(二)傾覆穩定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw=3.221(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=5.090(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.697(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩定性傾覆力矩=364.198(kN-m)抗傾覆力矩=3877.663(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=10.647>1.500傾覆穩定方程驗算：傾覆穩定方程滿足:方程值=2890.908(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎類型為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距作用于基礎底的總豎向力=1137.008(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=3513.465(kN-m)基礎底面寬度B=5.191(m)偏心距e=|-0.495|(m)=0.495(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=3.090(m)基底壓應力:趾部=93.791踵部=344.295(kPa)最大應力與最小應力之比=344.295/93.791=3.671作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.495<=0.167*5.191=0.865(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=93.791<=1800.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=344.295<=1950.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=219.043<=1500.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=36.062(m2)重量=901.562(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=3.209(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=5.090(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.697(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于驗算截面的總豎向力=1051.833(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=3293.677(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=3.131(m)截面寬度B=5.090(m)偏心距e1=|-0.586|(m)=0.586(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.586<=0.250*5.090=1.273(m)截面上壓應力:面坡=63.813背坡=349.481(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=349.481<=6800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-40.496<=1100.000(kPa)[極限狀態法]: 重要性系數γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=1051.833(kN) 軸心力偏心影響系數αk=0.863 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=5.090(m2) 材料抗壓強度設計值fcd=9780.000(kPa) 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數Ψk=0.991 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=1051.833<=42941.309(kN) 計算穩定時: 穩定驗算滿足:計算值=1051.833<=42564.469(kN)(六)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為9.350(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=33.908(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：33.908(度)Ea=170.366(kN)Ex=139.555(kN)Ey=97.718(kN)作用點高度Zy=2.049(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=32.807(m2)重量=820.170(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.858(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=4.677(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=2.049(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于驗算截面的總豎向力=917.888(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=2515.327(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.740(m)截面寬度B=4.677(m)偏心距e1=|-0.402|(m)=0.402(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.402<=0.250*4.677=1.169(m)截面上壓應力:面坡=95.147背坡=297.323(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=297.323<=6800.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-48.658<=1100.000(kPa)[極限狀態法]: 重要性系數γ0=1.000 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=917.888(kN) 軸心力偏心影響系數αk=0.919 擋墻構件的計算截面每沿米面積A=4.677(m2) 材料抗壓強度設計值fcd=9780.000(kPa) 偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數Ψk=0.991 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=917.888<=42028.277(kN) 計算穩定時: 穩定驗算滿足:計算值=917.888<=41656.715(kN)(七)整體穩定驗算最不利滑動面:圓心:(-3.25300,3.00000)半徑=15.10127(m)安全系數=2.145總的下滑力 =1493.552(kN)總的抗滑力 =3204.084(kN)土體部分下滑力 =1493.552(kN)土體部分抗滑力 =3204.084(kN)筋帶的抗滑力 =0.000(kN)整體穩定驗算滿足:最小安全系數=2.145>=1.250=================================================各組合最不利結果=================================================(一)滑移驗算安全系數最不利為：組合1(無荷載的情況)抗滑力=454.803(kN),滑移力=-8.542(kN)。滑移力為負值，不計算抗滑移穩定安全系數！滑動穩定方程驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)滑動穩定方程滿足:方程值=530.502(kN)>0.0安全系數最不利為：組合1(無荷載的情況)抗滑力=352.080(kN),滑移力=214.609(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.641>1.300(二)傾覆驗算安全系數最不利為：組合1(無荷載的情況)抗傾覆力矩=3877.663(kN-M),傾覆力矩=364.198(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=10.647>1.500傾覆穩定方程驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)傾覆穩定方程滿足:方程值=2890.908(kN-m)>0.0(三)地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.495<=0.167*5.191=0.865(m)墻趾處地基承載力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=93.791<=1800.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=344.295<=1950.000(kPa) 地基平均承載力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=219.043<=1500.000(kPa)(四)基礎驗算不做強度計算。(五)墻底截面強度驗算[容許應力法]:截面上偏心距驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.586<=0.250*5.090=1.273(m)壓應力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)壓應力驗算滿足:計算值=349.481<=6800.000(kPa)拉應力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)拉應力驗算滿足:計算值=0.000<=330.000(kPa)剪應力驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)剪應力驗算滿足:計算值=-40.496<=1100.000(kPa)[極限狀態法]:強度驗算最不利為：組合1(無荷載的情況)強度驗算滿足:計算值=105