重力式挡土墙设计范例

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资源描述

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

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