悬臂式挡土墙计算

边坡防护,挡土墙设计

计算项目： 悬臂式挡土墙

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原始条件:

墙身尺寸:

墙身高: 8.500(m)

墙顶宽: 0.400(m)

面坡倾斜坡度: 1: 0.100

背坡倾斜坡度: 1: 0.200

墙趾悬挑长DL: 1.500(m)

墙趾跟部高DH: 0.500(m)

墙趾端部高DH0: 0.400(m)

墙踵悬挑长DL1: 2.500(m)

墙踵跟部高DH1: 0.500(m)

墙踵端部高DH2: 0.500(m)

加腋类型:不加腋

钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)

墙趾埋深: 1.500(m)

物理参数:

混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)

混凝土强度等级: C30

纵筋级别: HRB335

抗剪腹筋级别: HPB235

裂缝计算钢筋直径: 20(mm)

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)

修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa)

地基承载力特征值提高系数:

墙趾值提高系数: 1.200

墙踵值提高系数: 1.300

边坡防护,挡土墙设计

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

地面横坡角度: 20.000(度)

填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)

墙顶标高: 0.000(m)

钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)

注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:

重力不利时 = 1.200

重力有利时 = 1.000

主动土压力 = 1.200

静水压力 = 1.200

扬压力 = 1.200

地震力 = 1.000

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第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 8.500(m)处的库仑主动土压力

按假想墙背计算得到:

第1破裂角： 28.994(度)

Ea=539.103(kN) Ex=263.413(kN) Ey=470.367(kN) 作用点高度 Zy=3.123(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=21.424(度) 第1破裂角=28.798(度)

Ea=480.813(kN) Ex=265.908(kN) Ey=400.593(kN) 作用点高度 Zy=3.237(m)

墙身截面积 = 16.125(m2) 重量 = 403.125 (kN)

整个墙踵上的土重(不包括超载) = 236.143(kN) 重心坐标(2.149,-4.609)(相对于墙面坡上角点)

墙趾板上的土重 = 28.350(kN) 相对于趾点力臂=0.738(m)

(一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.500

滑移力= 265.908(kN) 抗滑力= 534.105(kN)

滑移验算满足: Kc = 2.009 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.898 (m)

相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 4.449 (m)

相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.738 (m)

相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 5.530 (m)

边坡防护,挡土墙设计

相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 3.237 (m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 860.811(kN-m) 抗倾覆力矩= 4454.751(kN-m)

倾覆验算满足: K0 = 5.175 > 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 = 1068.211(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.364(m)

基底压应力: 趾部=162.018 踵部=152.162(kPa)

最大应力与最小应力之比 = 162.018 / 152.162 = 1.065

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.036 <= 0.250*6.800 = 1.700(m)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=162.018 <= 600.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=152.162 <= 650.000(kPa)

地基平均承载力验算满足: 压应力=157.090 <= 500.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力 = 1068.211(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)

基础底压应力: 趾点=162.018 踵点=152.162(kPa)

设计值:

作用于基础底的总竖向力 = 1281.853(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4312.729(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)

基础底压应力: 趾点=194.421 踵点=182.595(kPa)

[趾板根部]

截面高度: H' = 0.500(m)

截面弯矩: M = 183.958(kN-m)

抗弯受拉筋: As = 1409(mm2)

截面剪力: Q = 244.450(kN)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩: M(标准值) = 147.667(kN-m)

最大裂缝宽度：鋐max = 0.406(mm)。

(五) 墙踵板强度计算

标准值:

作用于基础底的总竖向力 = 1068.211(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3593.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)

基础底压应力: 趾点=162.018 踵点=152.162(kPa)

边坡防护,挡土墙设计

设计值:

作用于基础底的总竖向力 = 1281.853(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4312.729(kN-m) 基础底面宽度 B = 6.800 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.364(m)

基础底压应力: 趾点=194.421 踵点=182.595(kPa)

[踵板根部]

截面高度: H' = 0.500(m)

截面弯矩: M = 278.795(kN-m)

抗弯受拉筋: As = 2175(mm2)

截面剪力: Q = 339.662(kN)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

截面弯矩: M(标准值) = 232.329(kN-m)

最大裂缝宽度：鋐max = 0.420(mm)。

(六) 立墙截面强度验算

[距离墙顶 2.000(m)处]

截面高度 H' = 1.000(m)

截面剪力 Q = 25.821(kN)

截面弯矩 M = 17.577(kN-m)

截面弯矩 M(标准值) = 14.647(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.21%

抗弯受拉筋: As = 2145(mm2)

转换为斜钢筋: As/cos = 2187(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度：鋐max = 0.004(mm)。

[距离墙顶 4.000(m)处]

截面高度 H' = 1.600(m)

截面剪力 Q = 86.082(kN)

截面弯矩 M = 125.039(kN-m)

截面弯矩 M(标准值) = 104.199(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.21%

抗弯受拉筋: As = 3432(mm2)

转换为斜钢筋: As/cos = 3500(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度：鋐max = 0.011(mm)。

[距离墙顶 6.000(m)处]

截面高度 H' = 2.200(m)

截面剪力 Q = 172.988(kN)

截面弯矩 M = 379.669(kN-m)

截面弯矩 M(标准值) = 316.391(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.21%

抗弯受拉筋: As = 4719(mm2)

转换为斜钢筋: As/cos = 4812(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度：鋐max = 0.017(mm)。

[距离墙顶 8.000(m)处]

截面高度 H' = 2.800(m)

截面剪力 Q = 286.538(kN)

截面弯矩 M = 834.755(kN-m)

截面弯矩 M(标准值) = 695.629(kN-m)

边坡防护,挡土墙设计

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.21%

抗弯受拉筋: As = 6006(mm2)

转换为斜钢筋: As/cos = 6125(mm2)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

最大裂缝宽度：鋐max = 0.024(mm)。

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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 = 534.105(kN),滑移力 = 265.908(kN)。

滑移验算满足: Kc = 2.009 > 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 = 4454.751(kN-M),倾覆力矩 = 860.811(kN-m)。

倾覆验算满足: K0 = 5.175 > 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=0.036 <= 0.250*6.800 = 1.700(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=162.018 <= 600.000(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=152.162 <= 650.000(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=157.090 <= 500.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算

[趾板根部]

截面高度: H' = 0.500(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况)

截面弯矩: M = 183.958(kN-m)

配筋面积: As = 1409(mm2)

边坡防护,挡土墙设计

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 244.450(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.406(mm)

(五) 墙踵板强度计算

[踵板根部]

截面高度: H' = 0.500(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 278.795(kN-m) 配筋面积: As = 2175(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 339.662(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.420(mm)

(六) 立墙截面强度验算

[距离墙顶 2.000(m)处]

截面高度 H' = 1.000(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 17.577(kN-m) 配筋面积: As = 2187(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 25.821(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.004(mm)

[距离墙顶 4.000(m)处]

截面高度 H' = 1.600(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 125.039(kN-m) 配筋面积: As = 3500(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 86.082(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.011(mm)

[距离墙顶 6.000(m)处]

截面高度 H' = 2.200(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 379.669(kN-m) 配筋面积: As = 4812(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 172.988(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.017(mm)

边坡防护,挡土墙设计

[距离墙顶 8.000(m)处]

截面高度 H' = 2.800(m)

抗弯配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面弯矩: M = 834.755(kN-m) 配筋面积: As = 6125(mm2)

抗剪配筋面积最大值结果：组合1(一般情况) 截面剪力: Q = 286.538(kN)

配筋面积: Av = 1634.286(mm2/mm) 裂缝计算最不利结果：组合1(一般情况) 裂缝宽度: w = 0.024(mm)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/y36i.html