土压力计算及挡土墙设计最终版
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5米挡土墙计算书一、工程概述本挡土墙设计高度为 5 米,主要用于支撑土体,防止土体坍塌,保障周边建筑物和道路的安全。
挡土墙的位置、地形条件以及所承受的荷载等因素对其设计和计算有着重要的影响。
二、设计依据1、相关的工程地质勘察报告,了解土体的物理力学性质,如重度、内摩擦角、粘聚力等。
2、国家和地方现行的有关挡土墙设计的规范和标准,确保设计符合安全性和可靠性的要求。
三、荷载计算1、土压力计算土压力的计算是挡土墙设计的关键。
根据库仑土压力理论,考虑墙后填土的性质、墙背的倾斜程度和粗糙程度等因素,计算主动土压力。
假设墙后填土为砂土,重度为γ,内摩擦角为φ,墙背与竖直方向的夹角为α,填土表面与水平方向的夹角为β,则主动土压力系数 Ka 为:Ka =tan²(45° φ/2)主动土压力的大小为:Ea =05 × γ × H² × Ka其中,H 为挡土墙的高度,即 5 米。
2、墙身自重计算根据挡土墙所选用的材料,计算其单位体积的重量,然后乘以挡土墙的体积,得到墙身的自重。
四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算为了保证挡土墙在土压力作用下不会发生滑移,需要进行抗滑移稳定性验算。
抗滑移稳定系数 Ks 应满足:Ks =(μ × W + Ean) / Eax其中,μ为基底摩擦系数,W 为墙身自重垂直于基底的分量,Ean 为土压力的法向分量,Eax 为土压力的水平分量。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算旨在确保挡土墙在土压力作用下不会绕墙趾发生倾覆。
抗倾覆稳定系数 Kt 应满足:Kt =(Mv + Mr) / Mo其中,Mv 为墙身自重对墙趾的抗倾覆力矩,Mr 为土压力对墙趾的抗倾覆力矩,Mo 为土压力对墙趾的倾覆力矩。
五、基底应力验算1、基底平均应力基底平均应力应小于地基的承载力特征值,以保证地基不会发生破坏。
基底平均应力 p 为:p =(W + Ey) / A其中,Ey 为垂直于基底的土压力分量,A 为基底面积。
挡土墙计算(理正岩土)(一)引言概述:挡土墙计算是在工程设计中经常遇到的问题之一,它对于岩土力学的理解和计算技巧要求较高。
本文将以岩土力学中的理正岩土为背景,围绕挡土墙计算展开讨论。
本文将从五个方面进行详细阐述,包括墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析、以及基础设计。
通过这些内容的叙述,旨在帮助读者更好地理解和应用挡土墙计算的相关知识。
正文:一、墙体受力分析:1.1 确定挡土墙所受的重力和地震力1.2 计算挡土墙所受的土压力和水压力1.3 考虑附加荷载对挡土墙的作用1.4 分析墙体的剪力、弯矩和轴力分布1.5 考虑墙体内部的试块受力状态二、岩土强度计算:2.1 分析土壤属性和力学性质的实验测试2.2 确定岩土强度的计算方法和公式2.3 考虑不同土层的强度参数2.4 评估岩土强度参数的不确定性2.5 采用适当的安全系数进行强度计算三、稳定性分析:3.1 利用变形分析方法进行稳定性计算3.2 考虑挡土墙的倾覆和滑动稳定性3.3 分析挡土墙的局部破坏和整体失稳3.4 评估挡土墙的稳定性安全系数3.5 进行不同工况下的稳定性验证与校核四、变形分析:4.1 确定土体的应力-应变特性4.2 分析挡土墙的弹性和塑性变形4.3 利用有限元法进行应变分析4.4 评估挡土墙的变形限值和控制方法4.5 考虑土体与结构之间的界面反应五、基础设计:5.1 确定挡土墙基础的类型和尺寸5.2 分析基础承载力和沉降控制5.3 考虑不同软弱层对基础的影响5.4 评估基础的稳定性安全系数5.5 确定适当的基础处理和加固措施总结:经过以上的阐述,我们可以看出挡土墙计算中的理正岩土是一个复杂而重要的问题。
墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析以及基础设计,这五个方面是进行挡土墙计算必须要考虑的内容。
在进行计算时,要根据具体工程情况和设计要求,采用适当的方法和参数,保证挡土墙的稳定性和安全性。
通过本文的学习,相信读者对挡土墙计算有了更深入的了解,能够在实际工程中能够灵活应用相关知识,提高工程设计的水平和质量。
挡土墙设计与验算说明书一、引言挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体,防止其变形失稳的构造物。
在道路、桥梁、水利、建筑等工程中,挡土墙的应用十分广泛。
为了确保挡土墙的安全性和稳定性,需要进行合理的设计和验算。
本说明书将详细介绍挡土墙的设计与验算过程。
二、工程概况本次设计的挡土墙位于_____(具体位置),其主要作用是支撑_____(填土或山坡土体的情况)。
挡土墙的高度为_____米,长度为_____米,墙背填土的物理力学性质参数如下:填土重度:γ =_____kN/m³内摩擦角:φ =_____°粘聚力:c =_____kPa三、挡土墙类型选择根据工程实际情况和设计要求,本次选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙依靠自身重力来维持稳定,结构简单,施工方便,适用于高度不超过 8 米的情况。
四、挡土墙设计计算1、土压力计算主动土压力系数:Ka =tan²(45° φ/2)主动土压力:Ea =1/2 × γ × H² × Ka2、稳定性验算抗滑移稳定性验算:抗滑力:F =μ × (G + Ey)滑动力:Ex抗滑安全系数:Kc = F /Ex ≥ 13抗倾覆稳定性验算:抗倾覆力矩:M = G × x0 + Ey × zf倾覆力矩:M0 = Ex × zx抗倾覆安全系数:K0 = M /M0 ≥ 153、基底应力验算基底平均应力:σ =(G + Ey) / A基底最大应力:σmax =(G + Ey) / A + M / W 基底最小应力:σmin =(G + Ey) / A M / W 基底应力应满足:σmax ≤ σ 且σmin ≥ 0五、挡土墙构造设计1、墙身墙身材料采用_____(如浆砌片石、混凝土等)。
墙顶宽度不宜小于_____米,墙底宽度由稳定性验算确定。
2、基础基础埋深应根据地基土的性质和冻结深度确定,一般不小于_____米。
第五章土压力计算本章主要介绍土压力的形成过程,土压力的影响因素;朗肯土压力理论、库仑土压力理论、土压力计算的规范方法及常见情况的土压力计算;简要介绍重力式挡土墙的设计计算方法。
学习本章的目的:能根据实际工程中支挡结构的形式,土层分布特点,土层上的荷载分布情况,地下水情况等计算出作用在支挡结构上的土压力、水压力及总压力。
第一节土压力的类型土体作用在挡土墙上的压力称为土压力。
一、土压力的分类作用在挡土结构上的土压力,按挡土结构的位移方向、大小及土体所处的三种平衡状态,可分为静止土压力E o,主动土压力E a和被动土压力E p三种。
1.静止土压力挡土墙静止不动时,土体由于墙的侧限作用而处于弹性平衡状态,此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
2.主动土压力挡土墙在墙后土体的推力作用下,向前移动,墙后土体随之向前移动。
土体内阻止移动的强度发挥作用,使作用在墙背上的土压力减小。
当墙向前位移达主动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力减至最小。
此时作用在墙背上的最小土压力称为主动土压力。
3.被动土压力挡土墙在较大的外力作用下,向后移动推向填土,则填土受墙的挤压,使作用在墙背上的土压力增大,当墙向后移动达到被动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力增至最大。
此时作用在墙背上的最大土压力称为被动土压力。
大部分情况下作用在挡土墙上的土压力值均介于上述三种状态下的土压力值之间。
二、影响土压力的因素1.挡土墙的位移挡土墙的位移(或转动)方向和位移量的大小,是影响土压力大小的最主要的因素,产生被动土压力的位移量大于产生主动土压力的位移量。
2.挡土墙的形状挡土墙剖面形状,包括墙背为竖直或是倾斜,墙背为光滑或粗糙,不同的情况,土压力的计算公式不同,计算结果也不一样。
3.填土的性质挡土墙后填土的性质,包括填土的松密程度,即重度、干湿程度等;土的强度指标内摩擦角和粘聚力的大小;以及填土的形状(水平、上斜或下斜)等,都将影响土压力的大小。
3.O米高重力式挡墙验算(土压力计算方法:静止) 重力式挡墙验算计算项目:重力式挡墙1计算时间:2023-03-0714:35:02星期二执行规范:[1]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《基础规范》[6]《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),本文简称《砌体规范》[简图][已知条件][计算内容](I)墙身力系计算(2)滑动稳定性验算(3)倾覆稳定性验算(4)地基承载力及偏心距验算(5)基础强度验算(6)墙底截面强度验算(7)台顶截面强度验算[计算结果]一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力按假想墙背计算静止土压力:Ea=89.218(kN)Ex=89.218(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=L276(m)(2)分布岩土压力分布见左侧结果图。
2墙身重力计算墙身截面积=6.891(m2)重量=172.283(kN)重心至墙趾的水平距离=1.826(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=36.608(kN)重心坐标(1.638,-L276)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.200因墙下基础为钢筋混凝土底板,所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=14.036(度)总竖向力:27L018(kN),在基底面的法向分量二262.926(kN),切向分量=65.732(kN)总水平力=89.218(kN),在基底面的法向分量=21.638(kN),切向分量=86.554(kN) 滑移力=20.822(kN)抗滑力=56.913(kN)滑移验算满足:Ke=2.733>1.300地基土摩擦系数=0.500地基土土楔重=41.881(kN)地基土层水平向:滑移力=89.218(kN)抗滑力:156.450(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:K c2=1.754>1.300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾点:墙身重力的力臂=1.826(m)Ey的力臂=3.307(m)EX的力臂=0.449(m)墙背与第二破裂面(或假想墙背)之间土重的力臂=2.988(m)基础为钢筋混凝土底板,验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.142(m)倾覆力矩;74.671(kN-m)抗倾覆力矩=749.559(kN-m)倾覆验算满足:K0=10.038>1.600(四)地基承教力及偏心距验算基础类型为钢筋碎底板,验算底板下偏心距及压应力基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距相对于墙趾点:总竖向力(标准值)=284.565(kN)总弯矩(标准值)=674.889(kN-m)力臂Zn=2.372(m) 基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.2基(m)(右偏)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.267≤0.250X4.208=1.052(m)基底压力(标准值):墙趾=41.836(kPa)墙踵=93.399(kPa)地基平均承载力验算满足:pk=67.618≤f n=150.000(kPa)基础边缘地基承载力验算满足:P-X=93.399≤1.2f a=l.2X150.000=180.000(kPa)(五)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板,需要作强度验算基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.267(m)(右偏)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.372(m)基础底压力(设计值):趾部=41.836(kPa)踵部=93.399(kPa)悬臂根部=51.638(kPa)重要性系数Yo=1.000混凝土底板基础悬臂端部强度验算:截面高度:H,=0.600(m)截面弯矩:M=2.749(kN-m)截面剪力:Q=8.755(kN)纵向受拉钢筋:As=ξaιf c bho∕fy=14mm^P=0.00%<P Im n=0.20%按构造配筋As=1200mm2抗剪截面验算:V=8.75kN<0.250BcfCbho=1636.25kN截面满足抗剪承载力验算:8.75(kN)≤0.7Bhftbh产488.95(kN)满足(六)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算墙身截面积=5.610(m2)重量=140.250(kN)重心至墙趾的水平距离=1.755(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=22.500(kN)重心坐标(1.500,T.000)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=1.755(m)Ey的力臂=2.988(m)EX的力臂=0.449(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=162.554(kN)总弯矩(设计值)=272.779(kN-m)力臂Zn=1.678(m)截面宽度B=3.100(m)偏心距e=-0.128面)(右偏)截面上偏心距验算满足:e=0.128≤0.225×3.100=0.697(m)重要性系数Yo=1.000验算截面上的轴向压力设计值N=162,554(kN)素混凝土构件的稳定系数小=1.000每沿米混凝土受压区面积A'c=3.356(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值匕=10115.0(kPa)受压承载力验算满足:YoN=162.554<Φf cc A,c=33947.504(kN)重要性系数YO=1.000验算截面上的剪力设计值V=22.304(kN)轴向压力设计值N=162.554(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.100(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值&=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足:YoV=22.304<1.75f l bho∕(λ+l)=1515.745(kPa)(七)台顶截面强度验算1岩土压力计算按假想墙背计算静止土压力:Ea=35.094(kN)Ex=35.094(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=O.800(m)2墙身重力计算墙身截面积=3.840(m2)重量=96.000(kN)重心至墙趾的水平距离=1.100(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)二14.400(kN)重心坐标(1.400,-0.800)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=1.100(m)Ey的力臂=2.000(m)EX的力臂=0.800(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=104.773(kN)总弯矩(设计值)=95.072(kN-m)力臂Zn=0.907(m)截面宽度B=2.200(m)偏心距e=0.193(m)(左偏)截面上偏心距验算满足:e=0.193≤0.225X2.200=0.495(m)重要性系数丫。
挡土墙设计计算书一、工程概况本次设计的挡土墙位于_____,主要用于支挡土体,保证边坡的稳定性。
挡土墙高度为_____m,长度为_____m,墙顶宽度为_____m,墙底宽度为_____m。
墙背填土为_____,填土容重为_____kN/m³,内摩擦角为_____°,粘聚力为_____kPa。
地基土为_____,地基承载力特征值为_____kPa。
二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)4、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)5、相关工程地质勘察报告三、挡土墙类型选择根据工程实际情况和设计要求,本挡土墙采用重力式挡土墙。
重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力,结构简单,施工方便,造价较低,适用于高度较小、地基条件较好的情况。
四、土压力计算1、主动土压力系数计算根据库仑土压力理论,主动土压力系数 Ka 为:Ka =tan²(45° φ/2)其中,φ 为墙背填土的内摩擦角。
2、土压力强度计算土压力强度沿墙高呈线性分布,计算公式为:σa =γhKa其中,γ 为填土容重,h 为计算点距离墙顶的高度。
3、土压力合力计算土压力合力作用点位于墙高的 1/3 处,合力大小为:Ea =1/2γH²Ka其中,H 为挡土墙高度。
五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性系数 Kc 应满足:Kc =(W +Ean)μ / Eax其中,W 为挡土墙自重,Ean 为土压力的垂直分力,Eax 为土压力的水平分力,μ 为基底摩擦系数。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性系数 Kt 应满足:Kt =(Gx0 + EyZf) /(ExZx)其中,G 为挡土墙自重,x0 为挡土墙重心到墙趾的水平距离,Ey为土压力的垂直分力,Zf 为土压力的垂直分力作用点到墙趾的距离,Ex 为土压力的水平分力,Zx 为土压力的水平分力作用点到墙趾的距离。