挡墙设计规范要求(力学)

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=11800mm4)墙顶宽度：c=1400mm5)墙趾深度：d=0mm6)墙趾宽度：s=mm7)墙背高度：H=11800mm8)墙背倾角：α=90°9)挡墙基底宽度：b=5000mm10)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=0.217443)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=(5000－0－1400－11800/tan90°)/11800=2)基底倾角：α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(11800－11800－0)/5000]=0.0°2、挡墙截面面积（不含墙趾）：0.305A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(11.8×0.305+2×1.4+11.8/tan90°)×11.8/2+(11.8－11.8+0+0×tan0.0°)×(11.8×0.305+1.4+11.8/tan90°)/2－(11.8－11.8)²/(2×tan90°)=37.8m23、挡墙每延米自重（不含墙趾）：G=γd·A=22×37.8=831KN4、每延米主动土压力：Ea=ψc·γ·H2·ka/2=1.1×19×11.8²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=316KN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=831×cos0.0°=831KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量：Gt=G·sinα0=831×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量：Ean=Ea·cos(α-α0-δ)=316×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)=316×sin(90°－0.0°－0°)=316KN5、抗滑移稳定系数：Ks=(Gn+Ean)·μ/(Eat-Gt)《地规》公式(6.6.5-1)=(831+0)×0.5/(316－0)=1.31≥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=11.8/3=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度：zf=z-b·tanα0=3.933－5×tan0.0°=m3.9333.9333、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=[11.8×(1.4+11.8/tan90°)²/2]+[11.8²×0.305×(11.8×0.305/3+1.4+11.8/tan90°)/2]+[(11.8－11.8)/6+(0+0×tan0.0°)/3]×(11.8×0.305+1.4+11.8/tan90°)²－[11.8³/(tan90°)²)]/6=66.79m32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离：x1=S/A=66.79/37.76=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离：x0=b－x1=5－1.769=m4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离：xf=b-z/tanα=5－3.933/tan90°=m5、主动土压力沿水平方向分量：Eax=Ea·sin(α-δ)=316×sin(90°－0°)=316KN6、主动土压力沿重力方向分量：Eaz=Ea·cos(α-δ)=316×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)=(831×3.231+0×5.000)/(316×3.933)=2.16≥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=5.00＞3且＜6m，承载力修正时B=5.00m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)=180+0.3×19×(5.00-3)+1.6×19×(0.50-0.5)=191.4KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为：5.0001.7693.231F=Gn+Ean=831+0=831KN3、轴心荷载作用时，基础底面的平均压力值：pk=F/B=831/(5/cos0.0°)=166.144KN/m2≤fa=191，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=5.00/2-(831×3.231+0×5.000－316×3.933)/831=0.77m≤b0/4＝1.25，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=831×0.77=637.0KN·m6、偏心荷载作用时，基础底面的最大压应力值：B/6=0.83333333≥e，应按《地规》公式5.2.2-2计算pkmax=F/B+6M/B²=831/5.00+6×637.0/5.00²=319.022734KN/m2＞1.2fa＝229.7，不满足《地规》5.2.1条第2款要求KN/m3《地规》公式(6.6.3-1)