理正深基坑悬臂式挡土墙计算.docx

悬臂式挡土墙验算[执行标准：公路]
计算项目： 悬臂式挡土墙 1
计算时间： 2014-05-05 11:30:47 星期一
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原始条件:

墙身尺寸:
墙身高: 3.350(m)
墙顶宽: 0.150(m)
面坡倾斜坡度: 1: 0.000
背坡倾斜坡度: 1: 0.040
墙趾悬挑长DL: 0.700(m)
墙趾跟部高DH: 0.300(m)
墙趾端部高DH0: 0.150(m)
墙踵悬挑长DL1: 0.800(m)
墙踵跟部高DH1: 0.300(m)
墙踵端部高DH2: 0.150(m)
加腋类型:不加腋
钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)
墙趾埋深: 3.150(m)

物理参数:
混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)
混凝土强度等级: C30
纵筋级别: HRB400
抗剪腹筋等级: HRB400
裂缝计算钢筋直径: 16(mm)

挡土墙类型: 一般挡土墙
墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度)
地基土容重: 17.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 150.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
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: 0.300
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 24.000(度)
墙后填土土层数: 2
土层号 层厚 容重 浮容重 内摩擦角 粘聚力 土压力
(m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整系数
1 1.000 18.000 --- 22.000 0.000 1.000
2 2.800 17.200 --- 24.000 14.500 1.000
土压力计算方法: 库仑

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 1.000 0.000 0

坡面起始距墙顶距离: 0.200(m)
地面横坡角度: 0.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）
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第 1 种情况: 组合1
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组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 √
2. 填土重力 分项系数 = 1.000 √
3. 填土侧压力 分项系数 = 1.200 √
4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.200 √
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[土压力计算] 计算高度为 3.350(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 0.000(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角： 25.920(度)
Ea=7.592 Ex=6.032 Ey=4.610(kN) 作用点高度 Zy=1.620(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 = 1.063(m2) 重量 = 26.566 kN
整个墙踵上的土重 = 19.194(kN) 重心坐标(0.485,-2.147)(相对于墙面坡上角点)
墙趾板上的土重 = 34.808(kN) 相对于趾点力臂=0.347(m))
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.300
滑移力= 6.032(kN) 抗滑力= 25.553(kN)
滑移验算满足: Kc = 4.236 > 1.300

滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 21.008(kN) > 0.0

(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.836 (m)
相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 1.185 (m)
相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.347 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.326 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.620 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 9.769(kN-m) 抗倾覆力矩= 63.162(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 6.465 > 1.500

倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 41.252(kN-m) > 0.0

(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 85.178(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=53.392(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.772 (m) 偏心距 e = 0.259(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.627(m)
基底压应力: 趾部=90.251 踵部=5.886(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 90.251 / 5.886 = 15.332

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.259 <= 0.167*1.772 = 0.295(m)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=90.251 <= 180.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=5.886 <= 195.000(kPa)

地基平均承载力验算满足: 压应力=48.069 <= 150.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 85.178(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=53.392(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.772 (m) 偏心距 e = 0.259(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.627(m)
基础底压应力: 趾点=90.251 踵点=5.886(kPa)
设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 86.100(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=52.661(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.772 (m) 偏心距 e = 0.274(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.612(m)
基础底压应力: 趾点=93.729 踵点=3.449(kPa)
[趾板根部]
截面高度: H' = 0.300(m)
截面剪力: Q = 15.822(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 7.193(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 600(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 5.878(kN-m)
最大裂缝宽度为: 0.020 (mm)。
(五) 墙踵板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力 = 85.178(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=53.392(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.772 (m) 偏心距 e = 0.259(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.627(m)
基础底压应力: 趾点=90.251 踵点=5.886(kPa)
设计值:
作用于基础底的总竖向力 = 86.100(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=52.661(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.772 (m) 偏心距 e = 0.274(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 0.612(m)
基础底压应力: 趾点=93.729 踵点=3.449(kPa)
[踵板根部]
截面高度: H' = 0.300(m)
截面剪力: Q = 11.180(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩: M = 2.633(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 600(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos?= 610(mm2)
截面弯矩: M(标准值) = 1.540(kN-m)
最大裂缝宽度为: 0.005 (mm)。
(六) 立墙截面强度验算
[距离墙顶 0.762(m)处]
截面宽度 B' = 0.181(m)
截面剪力 Q = 1.593(kN)
截面弯矩 M = 0.299(kN-m)
截面弯矩 M(标准值) = 0.226(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.00% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 361(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos?= 361(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.002 (mm)。
[距离墙顶 1.525(m)处]
截面宽度 B' = 0.211(m)
截面剪力 Q = 3.791(kN)
截面弯矩 M = 2.688(kN-m)
截面弯矩 M(标准值) = 2.036(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 422(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos?= 422(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.015 (mm)。
[距离墙顶 2.287(m)处]
截面宽度 B' = 0.242(m)
截面剪力 Q = 5.120(kN)
截面弯矩 M = 6.047(kN-m)
截面弯矩 M(标准值) = 4.581(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 483(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos?= 483(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.025 (mm)。
[距离墙顶 3.050(m)处]
截面宽度 B' = 0.272(m)
截面剪力 Q = 7.043(kN)
截面弯矩 M = 10.647(kN-m)
截面弯矩 M(标准值) = 8.066(kN-m)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20%
抗弯受拉筋: As = 544(mm2)
转换为斜钢筋: As/cos?= 544(mm2)
最大裂缝宽度为: 0.033 (mm)。

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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(组合1)
抗滑力 = 25.553(kN),滑移力 = 6.032(kN)。
滑移验算满足: Kc = 4.236 > 1.300

滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
滑动稳定方程满足: 方程值 = 21.008(kN) > 0.0

(二) 倾覆验算

安全系数最不利为：组合1(组合1)
抗倾覆力矩 = 63.162(kN-M),倾覆力矩 = 9.769(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 6.465 > 1.500

滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 41.252(kN-m) > 0.0

(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(组合1)

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.259 <= 0.167*1.772 = 0.295(m)

墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=90.251 <= 180.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=5.886 <= 195.000(kPa)

地基平均承载力验算最不利为：组合1(组合1)

地基平均承载力验算满足: 压应力=48.069 <= 150.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算
[趾板根部]
截面高度: H' = 0.300(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 15.822(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 7.193(kN-m)
配筋面积: As = 600(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
(五) 墙踵板强度计算
[踵板根部]
截面高度: H' = 0.300(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 11.180(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 2.633(kN-m)
配筋面积: As = 610(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
(六) 立墙截面强度验算
[距离墙顶 0.762(m)处]
截面宽度 B' = 0.181(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 1.593(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 0.299(kN-m)
配筋面积: As = 361(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[距离墙顶 1.525(m)处]
截面宽度 B' = 0.211(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 3.791(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 2.688(kN-m)
配筋面积: As = 422(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[距离墙顶 2.287(m)处]
截面宽度 B' = 0.242(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 5.120(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 6.047(kN-m)
配筋面积: As = 483(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[距离墙顶 3.050(m)处]
截面宽度 B' = 0.272(m)
截面剪力最不利结果：组合1(组合1)
截面剪力: Q = 7.043(kN)
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：组合1(组合1)
截面弯矩: M = 10.647(kN-m)
配筋面积: As = 544(mm2)
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。