挡墙稳定计算

------------------------------------------------------------------------ 原始条件:

墙身尺寸:

墙身高: 3.700(m) 墙顶宽: 0.500(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.100 背坡倾斜坡度: 1:0.400 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.000:1

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: 0.500

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: 浸水地区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.069(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 18.500(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 18.500(kN/m3) 地基土浮容重: 8.500(kN/m3)

修正后地基承载力特征值: 110.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数:

墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.450 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 21.600(度) 地基土粘聚力: 12.000(kPa) 墙后填土浮容重: 8.500(kN/m3) 地基浮力系数: 1.000 土压力计算方法: 库仑

坡线土柱: 坡面线段数: 3

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 2.000 0.000 0 2 0.000 -0.150 0 3 10.000 0.000 1 第1个: 距离0.300(m),宽度5.000(m),高度1.000(m)

坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度)

填土对横坡面的摩擦角: 15.000(度) 墙顶标高: 6.200(m)

挡墙内侧常年水位标高: 4.000(m) 挡墙外侧常年水位标高: 4.000(m)

计算参数:

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 1.000(m)

筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线

===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 3.700(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到:

第1破裂角： 27.828(度)

Ea=56.707(kN) Ex=45.406(kN) Ey=33.970(kN) 作用点高度 Zy=1.205(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不存在 墙身截面积 = 5.422(m2) 重量 = 124.717 (kN) 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)

X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m)

墙面坡侧: 11.25 -4.13 -0.47 -3.20 墙背坡侧: -11.25 -4.50 1.78 -3.20 墙 底 面: -0.00 39.75 0.65 -3.70 墙 顶 面: 0.00 0.00 0.00 0.00 (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.450

滑移力= 45.406(kN) 抗滑力= 57.403(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.264 > 1.200

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.228 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.168 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.205 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 113.016(kN-m) 抗倾覆力矩= 244.204(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.161 > 1.500

(三) 地基应力及偏心距验算

基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力 = 127.563(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=131.188(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.650 (m) 偏心距 e = 0.297(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.028(m) 基底压应力: 趾部=80.461 踵部=15.813(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 80.461 / 15.813 = 5.088

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.297 <= 0.250*2.650 = 0.662(m)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=80.461 <= 132.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=15.813 <= 143.000(kPa)

地基平均承载力验算满足: 压应力=48.137 <= 110.000(kPa)

(四) 基础强度验算

基础为天然地基，不作强度验算

(五) 墙底截面强度验算

地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)

X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 11.25 -4.13 -0.47 -3.20 墙背坡侧: -11.25 -4.50 1.78 -3.20 验算截面以上，墙身截面积 = 5.422(m2) 重量 = 124.717 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.228 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.168 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.205 (m)

[容许应力法]: 法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力 = 167.313(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=183.857(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.099(m) 截面宽度 B = 2.650 (m) 偏心距 e1 = 0.226(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.226 <= 0.300*2.650 = 0.795(m)

截面上压应力: 面坡=95.461 背坡=30.813(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 95.461 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= -8.120 <= 110.000(kPa)

(六) 台顶截面强度验算

[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到:

第1破裂角： 29.232(度)

Ea=42.401(kN) Ex=33.951(kN) Ey=25.400(kN) 作用点高度 Zy=1.025(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不存在 [强度验算]

地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)

X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 5.00 -0.50 -0.29 -2.87 墙背坡侧: -5.00 -2.00 1.65 -2.87 验算截面以上，墙身截面积 = 4.160(m2) 重量 = 95.680 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.859 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.690 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.025 (m)

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力 = 123.580(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.277(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.763(m) 截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距 e1 = 0.287(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.287 <= 0.300*2.100 = 0.630(m)

截面上压应力: 面坡=107.123 背坡=10.572(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 107.123 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= -7.372 <= 110.000(kPa)

(七) 整体稳定验算 最不利滑动面:

圆心: (-0.67000,0.61667) 半径 = 5.06623(m) 安全系数 = 1.395 总的下滑力 总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力

整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.395 >= 1.250

= 128.118(kN) = 178.766(kN) = 128.118(kN) = 178.766(kN) = 0.000(kN)

=================================================

各组合最不利结果

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(一) 滑移验算

安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力 = 57.403(kN),滑移力 = 45.406(kN)。 滑移验算满足: Kc = 1.264 > 1.200

(二) 倾覆验算

安全系数最不利为：组合1(一般情况)

抗倾覆力矩 = 244.204(kN-M),倾覆力矩 = 113.016(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.161 > 1.500

(三) 地基验算

作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.297 <= 0.250*2.650 = 0.662(m)

墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=80.461 <= 132.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=15.813 <= 143.000(kPa)

地基平均承载力验算满足: 压应力=48.137 <= 110.000(kPa)

(四) 基础验算 不做强度计算。

(五) 墙底截面强度验算 [容许应力法]:

地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)

截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.226 <= 0.300*2.650 = 0.795(m)

压应力验算最不利为：组合1(一般情况)

压应力验算满足: 计算值= 95.461 <= 2100.000(kPa)

拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)

拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 280.000(kPa)

剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)

剪应力验算满足: 计算值= -8.120 <= 110.000(kPa)

(六) 台顶截面强度验算 [容许应力法]:

截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.287 <= 0.300*2.100 = 0.630(m)

压应力验算最不利为：组合1(一般情况)

压应力验算满足: 计算值= 107.123 <= 2100.000(kPa)

拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)

拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 280.000(kPa)

剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)

剪应力验算满足: 计算值= -7.372 <= 110.000(kPa)

(七) 整体稳定验算

整体稳定验算最不利为：组合1(一般情况)

整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.395 >= 1.250