重力式挡土墙设计范例

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：毛石混凝土2)挡土墙容重：γd=22KN/m33)墙两侧土体高差：h=6000mm4)墙顶宽度：c=1000mm5)墙趾深度：d=0mm6)墙趾宽度：s=0mm7)墙背高度：H=6000mm8)墙背倾角：α=90°9)挡墙基底宽度：b=2500mm10)土对墙背摩擦角：δ=0°2、岩土参数：1)填土容重：γ=19KN/m32)主动土压力系数：ka=0.223)土压力增大系数：ψc=1.14)基底土摩擦系数：μ=0.55)地基土承载力：fak=180KN/m26)宽度修正系数：ηb=0.37)埋深修正系数：ηd=1.6二、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=(2500－0－1000－6000/tan90°)/6000=2)基底倾角：α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(6000－6000－0)/2500]=0.0°0.250重力式挡土墙计算1/42、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)=(6×0.250+2×1+6/tan90°)×6/2+(6－6+0+0×tan0.0°)×(6×0.250+1+6/tan90°)/2－(6－6)²/(2×tan90°)=10.5m23、挡墙每延米自重（不含墙趾）：G=γd·A=22×10.5=231KN4、每延米主动土压力：Ea=ψc·γ·H2·ka/2=1.1×19×6²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=82KN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=231×cos0.0°=231KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量：Gt=G·sinα0=231×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量：Ean=Ea·cos(α-α0-δ)=82×cos(90°－0.0°－0°)=0KN4、主动土压力沿基底平行方向分量：Eat=Ea·sin(α-α0-δ)=82×sin(90°－0.0°－0°)=82KN5、抗滑移稳定系数：Ks=(Gn+Ean)·μ/(Eat-Gt)《地规》公式(6.6.5-1)=(231+0)×0.5/(82－0)=1.41≥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=6/3=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度：2.000重力式挡土墙计算2/4zf=z-b·tanα0=2.000－2.5×tan0.0°=m3、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=[6×(1+6/tan90°)²/2]+[6²×0.250×(6×0.250/3+1+6/tan90°)/2]+[(6－6)/6+(0+0×tan0.0°)/3]×(6×0.250+1+6/tan90°)²－[6³/(tan90°)²)]/6=9.75m32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离：x1=S/A=9.75/10.50=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离：x0=b－x1=2.5－0.929=m4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离：xf=b-z/tanα=2.5－2.000/tan90°=m5、主动土压力沿水平方向分量：Eax=Ea·sin(α-δ)=82×sin(90°－0°)=82KN6、主动土压力沿重力方向分量：Eaz=Ea·cos(α-δ)=82×cos(90°－0°)=0KN7、抗倾覆稳定系数：Kt=(G·x0+Eaz·xf)·/(Eax·zf)《地规》公式(6.6.5-2)=(231×1.571+0×2.500)/(82×2.000)=2.22≥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=2.50＜3m，仅承载力修正时取B=3.00m基础埋深d＜0.5m，仅承载力修正时取d=0.50mfa=fak+ηb·γ·(B-3)+ηd·γm·(d-0.5)2.5002.0000.9291.571重力式挡土墙计算3/4=180+0.3×19×(3.00-3)+1.6×19×(0.50-0.5)=180KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为：F=Gn+Ean=231+0=231KN3、轴心荷载作用时，基础底面的平均压力值：pk=F/B=231/(2.5/cos0.0°)=92.4KN/m2≤fa=180，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=2.50/2-(231×1.571+0×2.500－82×2.000)/231=0.39m≤b0/4＝0.63，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=231×0.39=89.4KN·m6、偏心荷载作用时，基础底面的最大压应力值：B/6=0.42≥e，应按《地规》公式5.2.2-2计算pkmax=F/B+6M/B²=231/2.50+6×89.4/2.50²=178KN/m2≤1.2fa＝216.0，满足《地规》5.2.1条第2款要求重力式挡土墙计算4/4