重力式挡土墙计算书
一、构件基本尺寸及基本参数:1、挡土墙基本几何尺寸:
1)挡土墙材料:3)墙两侧土体高差:h=5)墙趾深度:7)墙背高度:9)挡墙基底宽度:2、岩土参数:
1)填土容重:5)地基土承载力:
γ=fak=
KN/m
2
mmmmmmmm
KN/m3
d=H=b=
2)挡土墙容重:4)墙顶宽度:6)墙趾宽度:8)墙背倾角:
γd=c=s=α=
KN/m3mmmm°°
10)土对墙背摩擦角:δ=
ka=2)主动土压力系数:4)基底土摩擦系数:μ=6)宽度修正系数: ηb=3)土压力增大系数:ψc=
7)埋深修正系数: ηd=二、构件相关尺寸及计算参数推算:
1、根据挡土墙基本尺寸,可推算出简图中其它尺寸如下:
1)墙面坡度:
m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2280-200-400-4200/tan68°)/3700
=-0.005
2)基底倾角:
α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(4200-3700-500)/2280]
=
0.0°
2、挡墙截面面积(不含墙趾):
A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(3.7×-0.005+2×0.4+3.7/tan68°)×3.7/2
+(4.2-3.7+0.5+0.2×tan0.0°)×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)/2-(4.2-3.7)²/(2×tan68°)=5.2
m2
3、挡墙每延米自重(不含墙趾):
G=γd·A=22×5.2
=114
KN
4、每延米主动土压力:
Ea=ψc· γ ·H2·ka/2=1.0×
18×4.2²×0.21744/2=35
KN
三、抗滑移稳定性验算:
1、挡墙自重沿基底法线方向分量:
Gn=G·cosα0=114×cos0.0°
=114
KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量:
Gt=G·sinα0=114×sin0.0°
=0
KN3、主动土压力沿基底法线方向分量:
Ean=Ea·cos(α-α0-δ)=35×cos(68°-0.0°-30°)
=27
KN4、主动土压力沿基底平行方向分量:
Eat=Ea·sin(α-α0-δ)=35×sin(68°-0.0°-30°)
=21
KN5、抗滑移稳定系数:
Ks=(Gn+Ean)·μ/(Eat-Gt)《地规》公式(6.6.5-1)
=(114+27)×0.3/(21-0)=2.00
≥1.3 ,满足《地规》6.6.5条第1款要求
四、抗倾覆稳定性验算:
1、主动土压力作用点距墙背底端高度:
z=H/3=4.2/3
=1.400
m
2、主动土压力作用点距墙趾底端高度:
(6.6.3-1)
《地规》公式
zf=z-b·tanα0=1.400-2.28×tan0.0°
=1.400
m
3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:
1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为:
S=[h·(c+H/tanα)2/2]+[h2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]
+[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2-[H3/(tan2α)]/6
=[3.7×(0.4+4.2/tan68°)²/2]+[3.7²×-0.005×(3.7×-0.005/3+0.4+4.2/tan68°)/2]+[(4.2-3.7)/6+(0.5+0.2×tan0.0°)/3]×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)²-[4.2³/(tan68°)²)]/6=7.14
m3
2)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离:
x1=S/A=7.14/5.20
=1.371
m
3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:
x0=b-x1=2.28-1.371
=0.909
m4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离:
xf=b-z/tanα=2.28-1.400/tan68°
=1.714
m5、主动土压力沿水平方向分量:
Eax=Ea·sin(α-δ)=35×sin(68°-30°)
=21
KN
6、主动土压力沿重力方向分量:
Eaz=Ea·cos(α-δ)=35×cos(68°-30°)
=27
KN7、抗倾覆稳定系数:
Kt=(G·x0+Eaz·xf)·/(Eax·zf)《地规》公式(6.6.5-2)
=(114×0.909+27×1.714)/(21×1.400)
=5.06
≥1.6 ,满足《地规》6.6.5条第2款要求
五、地基承载力验算:
1、修正后的地基承载力特征值:
基础底面斜宽B = b/cosα0 =
2.28<3m ,仅承载力修正时取
B = 3.00m
基础埋深
d≥0.5m,承载力修正时
d= 0.50m
fa=fak+ ηb·γ·(B-3)+ ηd·γm·(d-0.5)
=100+0.3×18×(3.00-3)+1.6×18×(0.50-0.5)=100
KN/m2
2、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为:
F =Gn+Ean=114+27=142KN
3、轴心荷载作用时,基础底面的平均压力值:
pk=F/B
=142/(2.28/cos0.0°)
=62.14KN/m2
≤fa=100 ,满足《地规》5.2.1条第1款要求
4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距:
e=B/2-(G·
x0+Eaz·xf-Eax·zf)/F=2.28/2-(114×0.909+27×1.714-21×1.400)/142=0.29
m
≤b0 / 4 =0.57 ,满足《地规》6.6.5条第4款要求
5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距:
M=F·e=142×0.29=40.6
KN·m
6、偏心荷载作用时,基础底面的最大压应力值:
B/6=0.38≥e,应按《地规》公式5.2.2-2计算pkmax=F/B+6M/B²
=142/2.28+6×40.6/2.28²=109
KN/m2
≤1.2 fa =
120.0 ,满足《地规》5.2.1条第2款要求
/m
3
(6.6.3-1)
重力式挡土墙计算书
一、构件基本尺寸及基本参数:1、挡土墙基本几何尺寸:
1)挡土墙材料:3)墙两侧土体高差:h=5)墙趾深度:7)墙背高度:9)挡墙基底宽度:2、岩土参数:
1)填土容重:5)地基土承载力:
γ=fak=
KN/m
2
mmmmmmmm
KN/m3
d=H=b=
2)挡土墙容重:4)墙顶宽度:6)墙趾宽度:8)墙背倾角:
γd=c=s=α=
KN/m3mmmm°°
10)土对墙背摩擦角:δ=
ka=2)主动土压力系数:4)基底土摩擦系数:μ=6)宽度修正系数: ηb=3)土压力增大系数:ψc=
7)埋深修正系数: ηd=二、构件相关尺寸及计算参数推算:
1、根据挡土墙基本尺寸,可推算出简图中其它尺寸如下:
1)墙面坡度:
m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2280-200-400-4200/tan68°)/3700
=-0.005
2)基底倾角:
α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(4200-3700-500)/2280]
=
0.0°
2、挡墙截面面积(不含墙趾):
A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(3.7×-0.005+2×0.4+3.7/tan68°)×3.7/2
+(4.2-3.7+0.5+0.2×tan0.0°)×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)/2-(4.2-3.7)²/(2×tan68°)=5.2
m2
3、挡墙每延米自重(不含墙趾):
G=γd·A=22×5.2
=114
KN
4、每延米主动土压力:
Ea=ψc· γ ·H2·ka/2=1.0×
18×4.2²×0.21744/2=35
KN
三、抗滑移稳定性验算:
1、挡墙自重沿基底法线方向分量:
Gn=G·cosα0=114×cos0.0°
=114
KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量:
Gt=G·sinα0=114×sin0.0°
=0
KN3、主动土压力沿基底法线方向分量:
Ean=Ea·cos(α-α0-δ)=35×cos(68°-0.0°-30°)
=27
KN4、主动土压力沿基底平行方向分量:
Eat=Ea·sin(α-α0-δ)=35×sin(68°-0.0°-30°)
=21
KN5、抗滑移稳定系数:
Ks=(Gn+Ean)·μ/(Eat-Gt)《地规》公式(6.6.5-1)
=(114+27)×0.3/(21-0)=2.00
≥1.3 ,满足《地规》6.6.5条第1款要求
四、抗倾覆稳定性验算:
1、主动土压力作用点距墙背底端高度:
z=H/3=4.2/3
=1.400
m
2、主动土压力作用点距墙趾底端高度:
(6.6.3-1)
《地规》公式
zf=z-b·tanα0=1.400-2.28×tan0.0°
=1.400
m
3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:
1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为:
S=[h·(c+H/tanα)2/2]+[h2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]
+[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2-[H3/(tan2α)]/6
=[3.7×(0.4+4.2/tan68°)²/2]+[3.7²×-0.005×(3.7×-0.005/3+0.4+4.2/tan68°)/2]+[(4.2-3.7)/6+(0.5+0.2×tan0.0°)/3]×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)²-[4.2³/(tan68°)²)]/6=7.14
m3
2)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离:
x1=S/A=7.14/5.20
=1.371
m
3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:
x0=b-x1=2.28-1.371
=0.909
m4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离:
xf=b-z/tanα=2.28-1.400/tan68°
=1.714
m5、主动土压力沿水平方向分量:
Eax=Ea·sin(α-δ)=35×sin(68°-30°)
=21
KN
6、主动土压力沿重力方向分量:
Eaz=Ea·cos(α-δ)=35×cos(68°-30°)
=27
KN7、抗倾覆稳定系数:
Kt=(G·x0+Eaz·xf)·/(Eax·zf)《地规》公式(6.6.5-2)
=(114×0.909+27×1.714)/(21×1.400)
=5.06
≥1.6 ,满足《地规》6.6.5条第2款要求
五、地基承载力验算:
1、修正后的地基承载力特征值:
基础底面斜宽B = b/cosα0 =
2.28<3m ,仅承载力修正时取
B = 3.00m
基础埋深
d≥0.5m,承载力修正时
d= 0.50m
fa=fak+ ηb·γ·(B-3)+ ηd·γm·(d-0.5)
=100+0.3×18×(3.00-3)+1.6×18×(0.50-0.5)=100
KN/m2
2、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为:
F =Gn+Ean=114+27=142KN
3、轴心荷载作用时,基础底面的平均压力值:
pk=F/B
=142/(2.28/cos0.0°)
=62.14KN/m2
≤fa=100 ,满足《地规》5.2.1条第1款要求
4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距:
e=B/2-(G·
x0+Eaz·xf-Eax·zf)/F=2.28/2-(114×0.909+27×1.714-21×1.400)/142=0.29
m
≤b0 / 4 =0.57 ,满足《地规》6.6.5条第4款要求
5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距:
M=F·e=142×0.29=40.6
KN·m
6、偏心荷载作用时,基础底面的最大压应力值:
B/6=0.38≥e,应按《地规》公式5.2.2-2计算pkmax=F/B+6M/B²
=142/2.28+6×40.6/2.28²=109
KN/m2
≤1.2 fa =
120.0 ,满足《地规》5.2.1条第2款要求
/m
3
(6.6.3-1)