水泥土墙计算计算书

水泥土墙计算计算书

阳江项目工程；属于结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天；施工单位：。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《建筑基坑支护规程》（JGJ120-99）等编制。

一、参数信息

1.基本参数

基坑开挖深度H：5m； 侧壁重要性系数γ0：1.00； 水泥土墙体平均重度γcs：20kN/m3；

混凝土强度等级：C30； 水泥土墙开挖龄期：15天； 基坑外侧水位深度hwa：3.5m； 基坑内侧水位深度hwp：6.5m；

2.土层参数

土层类型 厚度hi 重度γi 浮重度γmi 内聚力ci 内摩擦角φi （m） （kN/m3） （kN/m3） （kPa） （度） 碎石土 4 18 16 10 15 粘性土 8 19 18 8 20

3.荷载参数

布置方式 荷载值Pi（kPa） 距基坑边线距离l1（m） 作用宽度ai

（m）

满布 5 -- -- 局布 5 0.5 1

二、嵌固深度计算

嵌固深度计算公式：h0=n0h

式中：h - 基坑开挖深度，h=5m；

n0 - 嵌固深度系数，根据内聚力系数δ=c/γh=8/(19×5)=0.084，查表得n0=0.329；

h0=n0h=0.329×5=1.645m；

嵌固深度设计值：hd=1.1h0=1.1×1.645=1.81m；

抗渗透稳定条件：hd≥1.2γ0（h-hwa）=1.2×1.00×（5-3.5）=1.8m； 嵌固深度最小值：hd，min=0.4h=0.4×5=2m； 经过计算，嵌固深度应取hd=2m。

三、墙体厚度计算 1、水平荷载

（1）、主动土压力系数：

Ka1=tan2（45°- φ1/2）= tan2（45-15/2）=0.589； Ka2=tan2（45°- φ2/2）= tan2（45-15/2）=0.589； Ka3=tan2（45°- φ3/2）= tan2（45-15/2）=0.589； Ka4=tan2（45°- φ4/2）= tan2（45-15/2）=0.589； Ka5=tan2（45°- φ5/2）= tan2（45-20/2）=0.49；

（2）、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载：

第1层土：0 ~ 0.5米；

σa1上 = P1Ka1-2C1Ka10.5 = 5×0.589-2×10×0.5890.5 = -12.403kN/m；

σa1下 = (γ1h1+P1)Ka1-2C1Ka10.5 = [18×0.5+5]×0.589-2×10×0.5890.5 = -7.103kN/m； 第2层土：0.5 ~ 2.5米； H2' = ∑γihi/γ2 = 9/18 = 0.5；

σa2上 = [γ2H2'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka2-2C2Ka20.5 = [18×0.5+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5 = -5.631kN/m；

σa2下 = [γ2(H2'+h2)+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka2-2C2Ka20.5 = [18×(0.5+2)+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5 = 15.565kN/m；

第3层土：2.5 ~ 3.5米；

H3' = ∑γihi/γ3 = 45/18 = 2.5；

σa3上 = [γ3H3'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka3-2C3Ka30.5 = [18×2.5+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5 = 15.565kN/m；

σa3下 = [γ3(H3'+h3)+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka3-2C3Ka30.5 = [18×(2.5+1)+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5 = 26.163kN/m；

第4层土：3.5 ~ 4米； H4' = ∑γihi/γ4 = 63/18 = 3.5；

σa4上 = [γ4H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka4-2C4Ka40.5 = [18×3.5+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5 = 26.163kN/m；

σa4下 = [γ4(H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka4-2C4Ka40.5+γ'h4Ka4+0.5γwh42 =

[18×3.5+5+2.5]×0.589-2×10×0.5890.5+16×0.5×0.589+0.5×10×0.52 = 32.124kN/m；

第5层土：4 ~ 7米； H5' = H4' = 3.5；

σa5上 = [γ5H5'+P1]Ka5-2C5Ka50.5+γ'h5Ka5+0.5γwh52 =

[19×3.5+5]×0.49-2×8×0.490.5+18×0.5×0.49+0.5×10×0.52 = 29.515kN/m；

σa5下 = [γ5H5'+P1]Ka5-2C5Ka50.5+γ'h5Ka5+0.5γwh52 =

[19×3.5+5]×0.49-2×8×0.490.5+18×3.5×0.49+0.5×10×3.52 = 115.991kN/m；

（3）、水平荷载：

Z0=(σa2下×h2)/(σa2上+ σa2下)=(15.565×2)/(5.631+15.565)=1.469m； 第1层土：Ea1=0kN/m； 第2层土：

Ea2=0.5×Z0×σa2下=0.5×1.469×15.565=11.43kN/m； 作用位置：ha2=Z0/3+∑hi=1.469/3+4.5=4.99m； 第3层土：

Ea3=h3×(σa3上+σa3下)/2=1×(15.565+26.163)/2=20.864kN/m； 作用位置：ha3=h3(2σa3上+σa3下)/(3σa3上+3σa3下)+∑hi=1×(2×15.565+26.163)/(3×15.565+3×26.163)+3.5=3.958m；

第4层土：

Ea4=h4×(σa4上+σa4下)/2=0.5×(26.163+32.124)/2=14.572kN/m； 作用位置：ha4=h4(2σa4上+σa4下)/(3σa4上+3σa4下)+∑hi=0.5×(2×26.163+32.124)/(3×26.163+3×32.124)+3=3.241m；

第5层土：

Ea5=h5×(σa5上+σa5下)/2=3×(29.515+115.991)/2=218.259kN/m； 作用位置：ha5=h5(2σa5上+σa5下)/(3σa5上+3σa5下)+∑hi=3×(2×29.515+115.991)/(3×29.515+3×115.991)+0=1.203m；

土压力合力：Ea= ΣEai= 11.43+20.864+14.572+218.259=265.124kN/m； 合力作用点：ha= ΣhiEai/Ea=

(11.43×4.99+20.864×3.958+14.572×3.241+218.259×1.203)/265.124=1.695m；

2、水平抗力计算

（1）、被动土压力系数：

Kp1=tan2（45°+ φ1/2）= tan2（45+20/2）=2.04；

（2）、土压力、地下水产生的水平荷载：

第1层土：5 ~ 7米；

σp1上 = 2C1Kp10.5 = 2×8×2.040.5 = 22.85kN/m；

σp1下 = γ1h1Kp1+2C1Kp10.5 = 19×2×2.04+2×8×2.040.5 = 100.355kN/m；

（3）、水平荷载：

第1层土：

Ep1=h1×(σp1上+σp1下)/2=2×(22.85+100.355)/2=123.206kN/m； 作用位置：hp1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1下)+∑hi=2×(2×22.85+100.355)/(3×22.85+3×100.355)+0=0.79m；

土压力合力：Ep= ΣEpi= 123.206=123.206kN/m；

合力作用点：hp= ΣhiEpi/Ep= (123.206×0.79)/123.206=0.79m；

3、墙体厚度计算

根据《建筑基坑支护规程》（JGJ120-99），墙体厚度设计值： b≥(10(1.2γ0haΣEai-hpΣEpj)/(5γcs(h+hd)-2γ0γw(2h+3hd-hwp-2hwa)))0.5 其中 γ0 -- 建筑基坑侧壁重要性系数，γ0=1.00；

ha -- 合力ΣEai作用点至水泥墙底的距离，ha=1.695m； ΣEai -- 水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值的合力之和，ΣEai=265.124kN；

hp -- 合力ΣEpj作用点至水泥墙底的距离，hp=0.79m；

ΣEpj -- 水泥土墙底以上基坑内侧水平抗力标准值的合力之和，ΣEpj=123.206kN；

γcs -- 水泥土墙体平均重度，γcs =20kN/m3； γw -- 水的重度，γw=10 kN/m3； hwa -- 基坑外侧水位深度，hwa=3.5m； hwp -- 基坑内侧水位深度，hwp=6.5m； b≥

(10×(1.2×1.00×1.695×265.124-0.79×123.206)/(5×20×(5+2)-2×1.00×10×(2×5+3×2-6.5-2×3.5)))0.5=2.607m；

bmin=0.4×h=0.4×5=2m；

经过计算，墙体厚度设计值B=3.2m≥b=2.607m,满足要求。

四、正截面承载力验算

墙体厚度除了要满足抗倾覆的要求外，还要满足强度的要求。

1、压应力验算

1.25γ0γcsz + M/W ≤ fcs

其中 γcs -- 水泥土墙体平均重度，γcs =20kN/m3； z -- 由墙顶至计算截面的深度，z=7m；

M -- 单位长度水泥土墙截面弯矩设计值，M=439.995kN·m； W -- 水泥土墙截面模量，W=1.133m3；

fcs -- 水泥土开挖龄期抗压强度设计值，fcs=11.154N/mm2；

1.25×1.00×20×7+439.995/1.133=563.346kN/m2 ≤ fcs = 11.154×103kN/m2 水泥土墙所受压应力563.346kN/m2小于水泥土开挖龄期抗压强度设计值11.154×103kN/m2，满足要求！

2、拉应力验算

M/W - γcsz ≤ 0.06fcs

439.995/1.133-20×7=248.346kN/m2 ≤ 0.06fcs = 0.06×11.154×103=669.24kN/m2 水泥土墙所受拉应力248.346kN/m2小于水泥土开挖龄期抗压强度设计值0.06fcs =669.24kN/m2，满足要求！

1.25×1.00×20×7+439.995/1.133=563.346kN/m2 ≤ fcs = 11.154×103kN/m2 水泥土墙所受压应力563.346kN/m2小于水泥土开挖龄期抗压强度设计值11.154×103kN/m2，满足要求！

2、拉应力验算

M/W - γcsz ≤ 0.06fcs

439.995/1.133-20×7=248.346kN/m2 ≤ 0.06fcs = 0.06×11.154×103=669.24kN/m2 水泥土墙所受拉应力248.346kN/m2小于水泥土开挖龄期抗压强度设计值0.06fcs =669.24kN/m2，满足要求！

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