第三节景观挡土墙汇总案例
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挡土墙设计实例挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
根据挡土墙的设置位置不同,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。
设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例1、重力式挡土墙原始条件:||墙身尺寸:墙身高:6.500(m)墙顶宽:0.660(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 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: 0.200:1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 砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000( 度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500( 度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(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: 0.500 地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000( 度) 土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 1 3.000 2.000 0换算土柱数2 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000( 度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度:10.000(m)组合1(仅取一种组合计算)组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000 V3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数= 1.000 V4. 填土侧压力分项系数= 1.000 V5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 V[ 土压力计算] 计算高度为7.309(m) 处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 28.320( 度)按实际墙背计算得到:第1 破裂角:28.320( 度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度Zy=2.627(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= 15.518(m2) 重量= 356.925 kN( 一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500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= 11.310 ( 度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算满足: Kc = 2.172 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值= 164.582(kN) > 0.0地基土摩擦系数= 0.500地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.177 <= 1.300( 二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 2.186 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 3.521 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.818 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.070 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值= 649.592(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取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力= 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m) 基础底面宽度B = 4.127 (m) 偏心距e = 0.476(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 1.588(m)基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa) 最大应力与最小应力之比= 208.008 / 37.896 =5.489作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(kPa)( 四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算( 五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积= 13.946(m2) 重量= 320.764 kN 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 2.134 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 3.521 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 1.818 (m)[ 容许应力法]: 法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 1.619(m)截面宽度B = 3.885 (m) 偏心距e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[ 极限状态法]: 重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.923挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2) 材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.997计算强度时:强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)( 六) 台顶截面强度验算[ 土压力计算] 计算高度为6.000(m) 处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 29.150( 度)按实际墙背计算得到:第1破裂角:29.150( 度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度Zy=2.150(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=12.060(m2) 重量= 277.380 kN[ 强度验算]验算截面以上,墙身截面积= 12.060(m2) 重量= 277.380 kN 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 1.738 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx = 2.930 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy = 2.150 (m)[ 容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩相对于=400.617(kN-m) 验算截面外边缘,合力作用力臂Zn = 1.111(m) 截面宽度B = 3.360 (m) 偏心距e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力:面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足: 计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足:计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[ 极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.744 挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 3.360(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.994计算强度时:强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙原始条件y ND ■>oo f墙身尺寸:墙身总高:9.600(m)上墙高:3.400(m)墙顶宽:0.660(m)台宽:1.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.150上墙背坡倾斜坡度:1:0.200下墙背坡倾斜坡度:1:-0.200 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:0.200:1下墙土压力计算方法:力多边形法物理参数: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砌体种类:片石砌体砂浆标号:5石料强度(MPa): 30挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500( 度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(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: 0.500 地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000( 度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000( 度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)组合1(仅取一种组合计算)组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 填土重力分项系数=1.000 V3. 填土侧压力分项系数= 1.000 V4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 V[ 土压力计算] 计算高度为10.242(m) 处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角= 31.060( 度)按假想墙背计算得到:第1 破裂角:32.720( 度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度Zy=1.260(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存在:第2破裂角=17.542( 度) 第1破裂角=31 .060( 度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度Zy=1.465(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角= 34.222( 度)按力多边形法计算得到:破裂角:34.222( 度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m) 墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标 (1.649,-1.646)( 相对于墙面坡上角点 ) ( 一 ) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500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 = 11.310 ( 度 )Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN)滑移力 = 104.869(kN) 抗滑力 = 405.747(kN)滑移验算满足 : Kc = 3.869 > 1.300滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足 : 方程值 = 353.905(kN) > 0.0地基土摩擦系数 地基土层水平向 : = 0.500滑移力 = 261.979(kN)抗滑力 = 396.867(kN) 地基土层水平向 : 滑移验算满足 : Kc2 = 1.515 > 1.300倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足 : 方程值 = 793.025(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 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m) 基底压应力 : 趾部 =362.948 踵部 =132.600(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)压应力 =362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足 : 压应力 =132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足 : 压应力 =247.774 <= 500.000(kPa)( 二 ) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾 ,墙身重力的力臂 相对于墙趾,上墙Ey 的力臂 相对于墙趾,上墙Ex 的力臂 相对于墙趾,下墙Ey 的力臂 相对于墙趾,下墙Ex 的力臂 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩 = 943.130(kN-m) 倾覆验算满足 Zw = 2.308 (m)Zx = 4.117 (m)Zy = 7.665 (m)Zx3 = 3.807 (m) Zy3 = 2.337 (m)抗倾覆力矩 = 2066.104(kN-m): K0 = 2.191 > 1.500墙趾处地基承载力验算满足( 四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算( 五) 上墙截面强度验算上墙重力Ws = 98.141 (kN) 上墙墙背处的Ex = 62.124 (kN) 上墙墙背处的Ey = 12.425 (kN) 相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂Zw = 0.889 (m) 相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy = 1.465 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx = 1.557 (m)[ 容许应力法]: 法向应力检算:相对于上墙墙趾,合力作用力臂Zn = 0.141(m) 截面宽度B = 1.850 (m) 偏心距e1 =0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足: 计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa) 斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[ 极限状态法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数醟 = 0.233 挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 1.850(m2) 材料抗压极限强度 Ra = 1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.981计算强度时 强度验算满足 : 计算值 = 110.566 <= 298.521(kN)计算稳定时 稳定验算满足 : 计算值 = 110.566 <= 292.889(kN)( 六 ) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 24.226(m2)重量 = 557.198 kN 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 2.313 (m)[ 容许应力法 ]:法向应力检算作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m) 截面上偏心距验算满足 : e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力 : 面坡 =303.826 背坡 =145.574(kPa)压应力验算满足 : 计算值 = 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -11.443 <= 80.000(kPa)[ 极限状态法 ]:重要性系数 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 750.498(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.960 挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 3.340(m2)材料抗压极限强度 Ra = 1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.968计算强度时 : 作用于墙趾下点的总弯矩Zn = 1.474(m)=1106.215(kN-m)强度验算满足 : 计算值 = 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳定时 稳定验算满足 : 计算值 = 750.498 <= 2149.911(kN)( 七 ) 台顶截面强度验算[ 土压力计算 ] 计算高度为 9.100(m) 处的库仑主动土压力 计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060( 度) 按假想墙背计算得到 : 第 1破裂角: 32.720( 度 )Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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存在: 第2破裂角 =17.542( 度) 第 1破裂角 =31.060( 度) Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075( 度) 按力多边形法计算得到 :破裂角: 34.075( 度 )Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) [ 强度验算 ]验算截面以上,墙身截面积 = 22.550(m2) 相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw = 2.358 (m)[ 容许应力法 ]:法向应力检算截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力 : 面坡 =392.661 背坡 =68.767(kPa)压应力验算满足 : 计算值 = 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算 :剪应力验算满足 : 计算值 = -21.270 <= 80.000(kPa)[ 极限状态法 ]:重要性系数 0 = 1.000作用点高度 Zy=1.465(m)作用点高度 Zy=2.522(m) 重量 = 518.644 kN 作用于截面总竖向力 = 707.137(kN)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂作用于墙趾下点的总弯矩 =830.127(kN-m)Zn = 1.174(m)验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN) 轴心力偏心影响系数醟= 0.859 挡墙构件的计算截面每沿米面积A =3.065(m2) 材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬= 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.959计算强度时:强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)3、加筋土挡土墙原始条件二 4 on 丄nn 1j t____________________________________墙身尺寸:墙身总高:8.200(m)筋带竖向间距是否不等:否单个筋带厚:1(mm)筋带水平方向间距:0.420(m)筋带竖直方向间距:0.400(m) 筋带长度竖向分段数:2分段序号高度(m) 筋带长(m)1 6.000 6.0002 2.200 4.000筋带序号筋带宽(m)1 0.2002 0.2003 0.2004 0.2005 0.2006 0.2007 0.2008 0.2009 0.20010 0.20011 0.20012 0.20013 0.20014 0.20015 0.20016 0.20017 0.20018 0.20019 0.20020 0.200物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3) 加筋土内摩擦角: 35.000( 度) 筋带容许拉应力:50.000(MPa) 土与筋带之间的摩擦系数: 0.400 加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3) 筋带抗拔力计算调节系数: 1.400 筋带材料抗拉计算调节系数: 1.000 筋带材料强度标准值: 240.000(MPa) 筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000( 度) 墙后填土粘聚力:0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(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: 0.500 地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000( 度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心, 半径计算安全系数圆心X坐标:-2.000(m)圆心丫坐标:10.000(m) 半径: 15.000(m)筋带对稳定的作用:筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采用方法:应力分析法条分法的土条宽度:0.500(m) 墙后填土粘聚力: 10.000(kPa) 墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时:当作下滑力对待第1 种情况:组合1组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数=1.000 V2. 填土侧压力分项系数=1.000 V3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 V内部稳定性验算采用应力分析法( 一) 应力分析法抗拔力筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最大拉力抗拉力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.61002 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.84703 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.08304 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.32005 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 38.400 31.55706 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.79307 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.03008 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.26609 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.32510 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.42911 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.91512 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.78113 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.02714 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.65515 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.54916 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.109拉力设计值 =9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足 : 最小安全系数 =11.415 >= 2.000外部稳定性验算[ 土压力计算 ] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到 :第 1破裂角: 32.600( 度 ) Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重 ( 包括超载 ) = 171.000(kN) 重心坐标 (3.667,0.889)( 相对于墙面坡上角点 ) 墙顶上的土重 ( 不包括超载 ) = 171.000(kN) 重心坐标 (3.667,0.889)( 相对于墙面坡上角点 ) ( 一 ) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力 = 202.181(kN) 抗滑力 = 604.284(kN) 滑移验算满足 : Kc = 2.989 > 1.300滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足 : 方程值 = 455.454(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 = 2.804 (m)相对于墙趾点,墙土压力 Ey 的力臂Zx = 6.000 (m) 相对于墙趾点,墙土压力 Ex 的力臂Zy = 3.400 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩 = 687.414(kN-m) 抗倾覆力矩 = 3988.410(kN-m) 倾覆验算满足 : K0 = 5.802 > 1.500 倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足 : 方程值 = 2673.196(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 = 1208.568(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3300.996(kN-m)17 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.050 18 0.200 4.000 3.479 182.00049.320 8.286 38.40072.372 19 0.200 4.000 3.688 190.00051.488 8.650 38.40080.075 20 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.40088.158单个筋带结点抗拔稳定满足拉力设计值 =3.215 <= 18.610(kN) 筋带截面抗拉强度验算满足总的下滑力 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= 1214.149(kN) = 2188.340(kN) = 1214.149(kN)= 2188.340(kN) = 0.000(kN)整体稳定验算满足 : 最小安全系数 =1.802 >= 1.2504、 桩板式挡土墙原始条件墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.731(m) 基底压应力 : 墙趾 =255.546 墙踵 =147.310(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735作用于基底的合力偏心距验算满足 : e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m)墙趾处地基承载力验算满足 压应力 =255.546 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足 压应力 =147.310 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足 压应力 =201.428 <= 500.000(kPa)( 四 ) 整体稳定验算 圆心: (-2.000,10.000) 半径 = 15.000(m) 安全系数 = 1.802|1墙身尺寸:桩总长:16.000(m)嵌入深度:6.000(m)截面形状:方桩桩宽:1.000(m)桩高:1.500(m)桩间距:3.500(m)挡土板的类型数:2板类型号板厚(m) 板宽(m) 板块数1 0.200 0.500 82 0.200 0.500 8嵌入段土层数:1柱底支承条件:铰接计算方法:M法(kN/m3) M(MN/m4)土层序号土层厚(m)重度|1 50.000 18.000 10.000初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)物理参数: 桩混凝土强度等级: C40 桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 桩纵筋级别: HRB335 桩箍筋级别: HPB235 桩箍筋间距: 150(mm) 板混凝土强度等级: C30 板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 板纵筋级别: HRB335挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000( 度) 墙后填土粘聚力:0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角:17.500( 度) 土压力计算方法: 库仑坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000( 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 )第 1 种情况: 组合1 注意:内力计算时,土压力分项(安全)系数= 1.000[ 土压力计算] 计算高度为10.000(m) 处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=31.530( 度)第1破裂角:31.530( 度)Ea=313.264 Ex=298.765 Ey=94.200(kN) 作用点高度Zy=3.584(m) ( 一) 桩身内力计算计算方法: m 法背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。
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一、挡土墙简介1、定义挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
2、各部分的名称在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
3、应用范围路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙:1)陡坡地段;2)为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段;3)可能产生塌方、滑坡的不良地质地段;4)高填方地段;点这免费下载施工技术资料5)水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段;6)为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段;7)为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。
二、挡土墙的分类1、按挡土墙的位置划分1)路堑挡土墙:设置在路堑边坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡,同时可减少挖方数量,降低挖方边坡的高度。
2)路肩挡土墙:设置在路肩部位,墙顶是路肩的组成部分,其用途与路堤墙相同。
它还可以保护临近路线既有的重要建筑物。
3)路堤挡土墙:设置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动,同时可以收缩路堤坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积。
4)山坡挡土墙:设置在路堑或路堤上方,用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡。
5)浸水挡土墙:沿河路堤,在傍水的一侧设置挡土墙,可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀,也是减少压缩河床的有效措施。
2、按照挡土墙的结构形式划分1)重力式挡土墙:以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,是我国目前常用的一种挡土墙。
常见的重力式挡土墙高度一般在5~6 m以下,大多采用结构简单的梯形截面形式,对于超高重力式挡土墙(一般指6m以上的挡墙)即有半重力式、衡重力式等多种形式。
重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型:重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图:2)薄壁式挡土墙:包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种。
五种常见挡土墙的设计计算实例The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020挡土墙设计实例挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
根据挡土墙的设置位置不同,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。
设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。
1、重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高: (m)墙顶宽: (m)面坡倾斜坡度: 1:背坡倾斜坡度: 1:采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: (m)墙趾台阶h1: (m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: :1物理参数:圬工砌体容重: (kN/m3)圬工之间摩擦系数:地基土摩擦系数:砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: (度)地基土容重: (kN/m3)修正后地基土容许承载力: (kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:墙踵值提高系数:平均值提高系数:墙底摩擦系数:地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: (度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 0坡面起始距离: (m)地面横坡角度: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)===================================================================== 组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数:1. 挡土墙结构重力分项系数 = √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = √4. 填土侧压力分项系数 = √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = √=============================================[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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 = (m2) 重量 = kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =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 = (度)Wn = (kN) En = (kN) Wt = (kN) Et = (kN)滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)滑移验算满足: Kc = >滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = (kN) >地基土摩擦系数 =地基土层水平向: 滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = <=(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= (kN-m) 抗倾覆力矩= (kN-m)倾覆验算满足: K0 = >倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = (kN-m) >(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取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m) 基础底面宽度 B = (m) 偏心距 e = (m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = (m)基底压应力: 趾部= 踵部=(kPa)最大应力与最小应力之比 = / =作用于基底的合力偏心距验算满足: e= <= * = (m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算满足: e1= <= * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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 = (m2) 重量 = kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算满足: e1= <= * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)2、衡重式挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: (m)上墙高: (m)墙顶宽: (m)台宽: (m)面坡倾斜坡度: 1:上墙背坡倾斜坡度: 1:下墙背坡倾斜坡度: 1:采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: (m)墙趾台阶h1: (m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: :1下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数:圬工砌体容重: (kN/m3)圬工之间摩擦系数:地基土摩擦系数:砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: (度)地基土容重: (kN/m3)修正后地基土容许承载力: (kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:墙踵值提高系数:平均值提高系数:墙底摩擦系数:地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: (度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 0地面横坡角度: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)===================================================================== 组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数:1. 挡土墙结构重力分项系数 = √2. 填土重力分项系数 = √3. 填土侧压力分项系数 = √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = √=============================================[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = (度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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存在:第2破裂角=(度) 第1破裂角=(度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = (度)按力多边形法计算得到:破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)墙身截面积 = (m2) 重量 = kN衡重台上填料重 = (kN) 重心坐标,(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =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 = (度)Wn = (kN) En = (kN) Wt = (kN) Et = (kN)滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)滑移验算满足: Kc = >滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = (kN) >地基土摩擦系数 =地基土层水平向: 滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = >(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= (kN-m) 抗倾覆力矩= (kN-m)倾覆验算满足: K0 = >倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = (kN-m) >(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取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m) 基础底面宽度 B = (m) 偏心距 e = (m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = (m)基底压应力: 趾部= 踵部=(kPa)最大应力与最小应力之比 = / =作用于基底的合力偏心距验算满足: e= <= * = (m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = (kN)上墙墙背处的 Ex = (kN)上墙墙背处的 Ey = (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算不满足: e1= > * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算不满足: 计算值= > (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算满足: e1= <= * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = (度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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存在:第2破裂角=(度) 第1破裂角=(度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = (度)按力多边形法计算得到:破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算满足: e1= <= * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)=====================================================================3、加筋土挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: (m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带水平方向间距: (m)筋带竖直方向间距: (m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)12筋带序号筋带宽(m)1234567891011121314151617181920物理参数:加筋土容重: (kN/m3)加筋土内摩擦角: (度)筋带容许拉应力: (MPa)土与筋带之间的摩擦系数:加筋土浮容重: (kN/m3)地基土浮重度: (kN/m3)筋带抗拔力计算调节系数:筋带材料抗拉计算调节系数:筋带材料强度标准值: (MPa)筋带材料抗拉性能的分项系数:挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)地基土容重: (kN/m3)修正后地基土容许承载力: (kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:墙踵值提高系数:平均值提高系数:墙底摩擦系数:地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: (度)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 0地面横坡角度: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采用方法: 应力分析法条分法的土条宽度: (m)墙后填土粘聚力: (kPa)墙体填土粘聚力: (kPa)地基土粘聚力: (kPa)土条切向分力与滑动方向反向时: 当作下滑力对待===================================================================== 第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数:1. 挡土墙结构重力分项系数 = √2. 填土侧压力分项系数 = √3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = √=============================================----------------------------------------------------------内部稳定性验算采用应力分析法(一) 应力分析法筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最大拉力抗拉力抗拔力 (m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)0102030405060708091011121314151617181920单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值= <= (kN)筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值= <= (kN)全墙抗拔验算满足: 最小安全系数= >=----------------------------------------------------------外部稳定性验算[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)墙身截面积 = (m2) 重量 = kN墙顶上的土重(包括超载) = (kN) 重心坐标,(相对于墙面坡上角点) 墙顶上的土重(不包括超载) = (kN) 重心坐标,(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)滑移验算满足: Kc = >滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = (kN) >(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于墙趾点,墙土压力Ey的力臂 Zx = (m)相对于墙趾点,墙土压力Ex的力臂 Zy = (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= (kN-m) 抗倾覆力矩= (kN-m)倾覆验算满足: K0 = >倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = (kN-m) >(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 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)墙计算宽度 B = (m) 偏心距 e = (m)墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = (m)基底压应力: 墙趾= 墙踵=(kPa)最大应力与最小应力之比 = / =作用于基底的合力偏心距验算满足: e= <= * = (m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)(四) 整体稳定验算圆心: ,半径 = (m)安全系数 =总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)筋带的抗滑力 = (kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数= >=4、桩板式挡土墙原始条件:墙身尺寸:桩总长: (m)嵌入深度: (m)截面形状: 方桩桩宽: (m)桩高: (m)桩间距: (m)挡土板的类型数: 2板类型号板厚(m) 板宽(m) 板块数1 82 8嵌入段土层数: 1柱底支承条件: 铰接计算方法: M法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4) 1初始弹性系数A: (MN/m3)初始弹性系数A1: (MN/m3)物理参数:桩混凝土强度等级: C40桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)桩纵筋级别: HRB335桩箍筋级别: HPB235桩箍筋间距: 150(mm)板混凝土强度等级: C30板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)板纵筋级别: HRB335挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: (度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 0地面横坡角度: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)===================================================================== 第 1 种情况: 组合1注意:内力计算时,土压力分项(安全)系数 =[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)第1破裂角: (度)Ea= Ex= Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)(一) 桩身内力计算计算方法: m 法背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。
引言概述:挡土墙是一种结构工程,主要用于防止土壤的侵蚀和保护土地,同时也可以起到美化环境的作用。
本文将介绍挡土墙的经典案例,并详细阐述这些案例中的设计理念、施工技术和效果。
正文内容:一、设计理念1.1功能需求:挡土墙的功能需求是首要考虑的因素,如防止土壤侵蚀、保持地势平稳等。
1.2地质条件:挡土墙的设计需要充分考虑地质条件,如土壤类型、水位状况等。
1.3美化环境:挡土墙的设计也应兼顾美化环境的需求,如选择合适的植被和装饰材料等。
二、经典案例2.1案例一:XXX公园挡土墙2.1.1设计理念:该挡土墙的设计借鉴了周围自然环境,采用了与公园景观相融合的设计理念。
2.1.2施工技术:挡土墙采用了灵活的施工技术,如模块化构件的拼装和土工布的使用,提高了施工效率和质量。
2.1.3效果评价:该挡土墙经过一段时间的使用,有效地起到了防止土壤侵蚀和保护公园地势的作用,同时也增加了公园的美观度。
2.2案例二:XXX高速公路挡土墙2.2.1设计理念:该挡土墙的设计主要考虑舒适的视觉体验和道路安全性,采用了流线型的外形设计和防护网的设置。
2.2.2施工技术:挡土墙采用了耐候钢板和混凝土结构的组合施工技术,保证了挡土墙的稳定性和耐久性。
2.2.3效果评价:该挡土墙不仅起到了防止土壤侵蚀的作用,还提高了驾驶者的舒适感和道路的安全性。
2.3案例三:XXX居民区挡土墙2.3.1设计理念:该挡土墙的设计注重与周围建筑环境的融合,采用了与居民区风格一致的设计理念。
2.3.2施工技术:挡土墙采用了砖石和混凝土结构的组合施工技术,不仅增加了挡土墙的美观度,还提高了抗冲击能力。
2.3.3效果评价:该挡土墙成功地将土地保护和美化环境结合起来,为居民区营造了良好的居住环境。
2.4案例四:XXX湖堤挡土墙2.4.1设计理念:该挡土墙的设计旨在保护湖面和周围生态环境,采用了与湖面自然地形相适应的设计理念。
2.4.2施工技术:挡土墙采用了湖石和土工布的组合施工技术,保持了湖堤的自然美观和生态环境的稳定。
挡土墙在山地开发中的应用案例分析一、引言山地开发是一项复杂而具有挑战性的工程,挡土墙作为山地开发中常用的防护措施之一,起到了关键的作用。
本文旨在通过分析一些具体的应用案例,探讨挡土墙在山地开发中的应用效果及其影响,为今后的山地开发提供参考和借鉴。
二、案例一:山地公路挡土墙的应用在山地公路建设中,由于地势险峻,土石滑坡等问题较为常见。
为了解决这一问题,施工方在公路两侧采用了挡土墙作为保护措施。
挡土墙采用了混凝土预制块,按照一定的坡度和高度进行搭建。
经过一段时间的使用,这些挡土墙成功地防止了土石滑坡的发生,确保了公路的安全通行。
该案例表明,在山地公路建设中,挡土墙能够有效地阻挡土石滑坡,减少了自然灾害对公路的影响,提高了交通的安全性。
三、案例二:旅游景区挡土墙的应用在山地旅游景区的开发中,为了营造良好的游览环境,保护山体的生态环境,挡土墙被广泛应用。
例如,在某山地景区的步道建设中,为了防止土壤的冲刷和山体崩塌,设计师采取了挡土墙进行支护。
挡土墙采用了天然石材和植物作为材料,与周围的自然环境融为一体。
通过挡土墙的应用,不仅保护了山体的稳定,还美化了景区的环境,提升了游客的体验。
这一案例显示出,在山地旅游景区的开发中,挡土墙不仅起到了保护作用,还能与自然环境相协调,创造出更加宜人的旅游环境。
四、案例三:农田水土保持挡土墙的应用在山地农田的开垦过程中,为了保护土地资源,防止水土流失,挡土墙得到了广泛应用。
例如,在某山区的稻田开发中,为了减少水土流失,农民采用了挡土墙进行水土保持。
挡土墙利用木材和竹子搭建而成,形成了防止地表水流冲刷的有效屏障。
经过一段时间的使用,挡土墙成功地减轻了农田的水土流失,提高了农作物的产量。
这一案例表明,在山区的农田开发中,挡土墙具有良好的水土保持效果,能够提高农作物的产量,保护农田资源。
五、案例四:城市建筑挡土墙的应用在城市建设中,挡土墙也被广泛应用于高边坡的防护。
例如,在某高层住宅的施工中,由于地基较为松软,设计师采用了挡土墙进行边坡的加固。
挡土墙案例在土木工程领域,挡土墙是一种常见且重要的结构,用于支撑填土或山坡土体,防止土体变形失稳。
接下来,让我们通过几个具体的案例来深入了解挡土墙的应用和设计要点。
案例一:城市道路边坡挡土墙在某城市的道路拓宽工程中,由于道路一侧需要填方以增加路面宽度,同时又紧邻着一个居民小区,为了保证填方边坡的稳定性和减少对居民小区的影响,设计了一道重力式挡土墙。
这道挡土墙采用了混凝土材料,高度约为 5 米。
在设计过程中,充分考虑了填土的性质、土压力的计算以及地下水的影响。
通过详细的地质勘察,确定了地基的承载力和土层的物理力学参数。
根据这些数据,计算出了挡土墙所承受的土压力,并据此设计了挡土墙的截面尺寸和配筋。
施工过程中,严格控制了混凝土的配合比和浇筑质量,确保挡土墙的强度和耐久性。
同时,还设置了排水孔,以排除墙后填土中的水分,减少水压力对挡土墙的不利影响。
经过一段时间的使用,这道挡土墙有效地稳定了边坡,保障了道路的安全通行和居民小区的安全。
案例二:山区铁路路基挡土墙在一条穿越山区的铁路建设中,为了保证路基的稳定性,在一些陡峭的山坡地段设置了挡土墙。
由于山区地形复杂,地质条件多变,这给挡土墙的设计和施工带来了很大的挑战。
在这个案例中,采用了桩板式挡土墙的结构形式。
这种挡土墙由桩基础和钢筋混凝土板组成,能够适应较大的土压力和复杂的地质条件。
设计人员首先对沿线的地质情况进行了详细的调查和分析,确定了桩的长度、直径和间距,以及板的厚度和配筋。
在施工过程中,需要先进行桩基础的施工,然后再安装钢筋混凝土板。
由于施工场地狭窄,施工难度较大,施工单位采用了先进的施工设备和技术,确保了工程的顺利进行。
这道挡土墙的建成,有效地保护了铁路路基,防止了山体滑坡和塌方等地质灾害的发生,保障了铁路的安全运营。
案例三:河道护岸挡土墙在某河流的治理工程中,为了保护河岸不受水流冲刷,设计了一道河道护岸挡土墙。
这道挡土墙采用了浆砌石结构,高度约为 3 米。
挡土墙景观工程在我们的日常生活中,挡土墙景观工程可能并不是一个常常被提及的话题,但它却在城市和乡村的建设中扮演着重要的角色。
挡土墙,顾名思义,是一种用来阻挡土体或岩石等不稳定物质,防止其坍塌或滑移的结构。
而当它与景观设计相结合时,就不仅仅是一个功能性的建筑,更成为了一道亮丽的风景线。
挡土墙景观工程的应用场景非常广泛。
在山地城市,由于地形的起伏,建筑物常常需要建在不同高度的平台上,挡土墙就成为了保障建筑安全和稳定的重要设施。
在道路工程中,为了防止边坡塌方,保障行车安全,挡土墙也经常被使用。
此外,在公园、花园等景观区域,挡土墙可以用来营造层次分明的地形,增加景观的丰富性和趣味性。
从功能角度来看,挡土墙的首要任务是保证土体的稳定。
它通过自身的结构强度和稳定性,承受来自土体的压力,防止土体滑坡或坍塌。
为了达到这个目的,挡土墙的设计和施工需要充分考虑土体的性质、地形的坡度、地下水的情况等因素。
不同类型的挡土墙,如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等,其适用的条件和结构特点也各不相同。
例如,重力式挡土墙依靠自身的重量来维持稳定,适用于土质较好、墙高较低的情况;悬臂式挡土墙则通过悬臂板和踵板来抵抗土压力,适用于墙高较高、地基承载力较好的情况。
然而,仅仅具备功能性是远远不够的。
在现代社会,人们对于环境的美观和舒适度有了更高的要求,这就使得挡土墙景观工程在满足功能的同时,还需要注重景观效果。
一个好的挡土墙景观设计,可以与周围的环境融为一体,甚至成为整个景观的亮点。
在设计过程中,需要考虑挡土墙的材质、颜色、形状等因素,使其与周围的建筑、植物、地形等相协调。
例如,在自然风格的景观中,可以选择使用石头、木材等天然材料建造挡土墙,使其看起来更加质朴和自然;而在现代风格的景观中,则可以使用混凝土、钢材等材料,通过简洁的线条和几何形状来展现现代感。
在施工过程中,挡土墙景观工程也面临着诸多挑战。
首先是施工质量的控制。
挡土墙的稳定性直接关系到人民的生命财产安全,因此施工过程中必须严格按照设计要求进行,确保每一个环节的质量都得到保证。