断面2

衡重式挡土墙验算[执行标准：通用]

计算项目： 衡重式挡土墙 1

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原始条件:

墙身尺寸:

墙身总高: 4.000(m)

上墙高: 1.600(m)

墙顶宽: 1.300(m)

台宽: 1.000(m)

面坡倾斜坡度: 1:0.050

上墙背坡倾斜坡度: 1:0.400

下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250

墙底倾斜坡率: 0.000:1

下墙土压力计算方法: 力多边形法

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: 30.400(度)

墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)

墙后填土容重: 17.200(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 20.000(度)

地基土容重: 18.000(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 200.000(kPa)

墙底摩擦系数: 0.400

地基土类型: 岩石地基

地基土内摩擦角: 30.000(度)

坡线土柱:

坡面线段数: 1

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数

1 7.800 0.000 1

第1个: 距离1.000(m),宽度3.200(m),高度3.400(m)

地面横坡角度: 0.000(度)

墙顶标高: 0.000(m)

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第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 4.000(m)处的库仑主动土压力

计算上墙土压力

按假想墙背计算得到:

第1破裂角： 39.510(度)

Ea=95.444 Ex=22.916 Ey=92.652(kN) 作用点高度 Zy=0.531(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=21.802(度) 第1破裂角=30.360(度)

Ea=60.445 Ex=37.045 Ey=47.762(kN) 作用点高度 Zy=0.749(m)

计算下墙土压力

按力多边形法计算得到:

破裂角： 36.780(度)

Ea=50.323 Ex=50.050 Ey=5.228(kN) 作用点高度 Zy=1.123(m)

墙身截面积 = 9.328(m2) 重量 = 214.544 kN

衡重台上填料重 = 27.520(kN) 重心坐标(2.120,-0.800)(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= 87.095(kN) 抗滑力= 118.022(kN)

滑移验算满足: Kc = 1.355 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.326 (m)

相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 2.840 (m)

相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.149 (m)

相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.821 (m)

相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.123 (m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 172.848(kN-m) 抗倾覆力矩= 498.654(kN-m)

倾覆验算满足: K0 = 2.885 > 1.500

(三) 地基应力及偏心距验算

基础为天然基础，验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力 = 295.054(kN) 总弯距=325.806(kN-m)

基础底面宽度 B = 2.540 (m) 偏心距 e = 0.166(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.104(m)

基底压应力: 趾部=161.652 踵部=70.674(kPa)

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.166 <= 0.250*2.540 = 0.635(m)

地基承载力验算满足: 最大压应力=161.652 <= 200.000(kPa)

(四) 基础强度验算

基础为天然基础，不作强度验算

(五) 上墙截面强度验算

上墙重力 Ws = 61.088 (kN)

上墙墙背处的 Ex = 37.045 (kN)

上墙墙背处的 Ey = 14.818 (kN)

相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.880 (m)

相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.749 (m)

相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.720 (m)

法向应力检算

相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.679(m)

截面宽度 B = 2.020 (m) 偏心距 e1 = 0.331(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.331 <= 0.300*2.020 = 0.606(m)

截面上压应力: 面坡=74.578 背坡=0.577(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 74.578 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算

剪应力验算满足: 计算值= 3.308 <= 110.000(kPa)

斜截面剪应力检算

斜剪应力验算满足: 计算值= 24.068 <= 110.000(kPa)

(六) 墙底截面强度验算

法向应力检算

作用于截面总竖向力 = 295.054(kN) 总弯距=325.806(kN-m)

相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.104(m)

截面宽度 B = 2.540 (m) 偏心距 e1 = 0.166(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.166 <= 0.300*2.540 = 0.762(m)

截面上压应力: 面坡=161.652 背坡=70.674(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 161.652 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算

剪应力验算满足: 计算值= -12.176 <= 110.000(kPa)