從工程實例詳述重力式擋土墻設計計算

1、從工程實例詳述重力式擋土墻設計計算劉悅強華南理工大學土木與交通學院200920202281摘要：本文主要通過工程實例詳述重力式擋土墻的設計計算。關鍵詞：設計計算一、引言在土建工程中，經(jīng)常用擋土墻來支擋上下高差的土體，而重力式擋土墻是用 得較多的一種形式。重力式擋土墻就是利用擋土墻自身的重量，來抵抗較高土體所產(chǎn)生的主動土壓力，以滿足土體及擋土墻本身的滑移、傾覆和整體穩(wěn)定的一種 擋土墻形式。根據(jù)墻背傾角的不同，重力式擋土墻乂可細分為仰斜式、豎直式、 衡重式、俯斜式和凸形等5種。二、工程概述佛山市某道路工程實施過程中,因道路南側處山體與道路之間落差太大， 約 57m。該山體地質主要為泥巖，泥巖具有吸

2、水、遇水變粘變滑的特性，在下暴 雨后容易造成滑坡。為防止該處山體滑坡，需結合該處路段實際情況設置擋土墻。 擋土墻采用豎直式擋土墻結構。三、設計計算現(xiàn)以高度為7m的重力式擋土墻為典型截面進行設計計算，執(zhí)行標準：公路。計算項目：重力式擋土墻H=7m原始條件：墻身尺寸：墻身高：7.000(m)墻頂寬：2.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.250背坡傾斜坡度:1:0.000采用1個擴展墻址臺階：墻趾臺階b1: 0.600(m)墻趾臺階h1: 0.900(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率：0.000:1物理參數(shù)：土虧工砌體容重：23.000(kN/m3)土虧工之間摩擦系數(shù)：0.400地基土摩擦系

3、數(shù)：0.500砌體種類：片石砌體砂漿標號：7.5石料強度(MPa): 30擋土墻類型：一般擋土墻墻后填土內(nèi)摩擦角：30.000(度)墻后填土粘聚力：0.000(kPa)墻后填土容重：19.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角：17.500(度)地基土容重：18.000(kN/m3)修正后地基土容許承載力：200.000(kPa)地基土容許承載力提高系數(shù)：墻趾值提高系數(shù)：1.200墻踵值提局系數(shù)：1.300平均值提高系數(shù)：1.000墻底摩擦系數(shù)：0.500地基土類型：土質地基地基土內(nèi)摩擦角：30.000( 度)土壓力計算方法：庫侖坡線土柱：坡面線段數(shù):2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m

4、)換算土柱數(shù)1 5.0005.00002 10.0000.0001第1個：定位距離0.000(m)公路-I級坡面起始距離：0.000(m)地面橫坡角度：70.000(度)墻頂標高：0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m) 第1種情況：組合1組合系數(shù)：1.0001. 擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000 V2. 墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.000 V3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.000 V4. 填土側壓力分項系數(shù)=1.000 V5. 車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000 V 土壓力計算計算高度為7.000(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角 =20.000(

5、度)公路-I級路基面總寬=10.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=10.000(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：第1列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.0

6、00062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.000

7、60.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)016.7000.30015.00015.000028.5000.30015.00015.000036.7000.60060.00060.000048.5000.60060.00060.000056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00060.000076.7000.60070

8、.00070.000088.5000.60070.00070.000096.7000.60070.00070.000108.5000.60070.00070.000第4列車:中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)019.8000.30015.00015.0000211.6000.30015.0000.000039.8000.60060.00050.0000411.6000.60060.0000.000059.8000.60060.00050.0000611.6000.60060.0000.000079.8000.60070.00058.3330811.6000.

9、60070.0000.000099.8000.60070.00058.3331011.6000.60070.0000.000布置菟度B0=10.000(m) 分布長度 L0=20.000(m) 荷載值 SG=1881.667(kN)換算土柱高度h0= 0.495(m)按實際墻背計算得到：第1破裂角：20.000(度)Ea=185.336 Ex=176.758 Ey=55.732(kN)作用點高度 Zy=2.333(m)墻身截面積 =20.665(m2) 重量=475.295 kN(一) 滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.500滑移力=176.758(kN) 抗滑力=265.513(kN)滑移驗算

10、滿足：Kc = 1.502 > 1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足：方程值=112.520(kN) > 0.0(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw = 2.804 (m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx = 4.350 (m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy = 2.333 (m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=412.436(kN-m)抗傾覆力矩=1575.135(kN-m)傾覆驗算滿足：K0 = 3.819 > 1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=896.159(kN-m) > 0.0(三) 地基應力及偏心距驗算基礎為天然

11、地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=531.027(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1162.699(kN-m)基礎底面寬度B = 4.350 (m) 偏心距e = -0.015(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn = 2.190(m)基底壓應力：趾部=119.628 踵部=124.522(kPa)最大應力與最小應力之比=124.522 / 119.628 = 1.041作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.015 <= 0.167*4.350 = 0.725(m)墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應力=119.628 <= 240.000(kPa)墻踵處地基

12、承載力驗算滿足：壓應力=124.522 <= 260.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足： 壓應力=122.075 <= 200.000(kPa)(四) 基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=20.665(m2) 重量=475.295 kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw = 2.804 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx = 4.350 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy = 2.333 (m)容許應力法:法向應力檢算：作用于驗算截面的總豎向力=531.027(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1162.

13、699(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn = 2.190(m)截面寬度 B = 4.350 (m) 偏心距 e1 = -0.015(m)截面上偏心距驗算滿足 ：e1= -0.015 <= 0.250*4.350 = 1.087(m)截面上壓應力：面坡=119.628 背坡=124.522(kPa)壓應力驗算滿足：計算值=124.522 <= 1000.000(kPa)切向應力檢算：剪應力驗算滿足：計算值=-8.196 <= 90.000(kPa)極限狀態(tài)法：重要性系數(shù) 0 = 1.000驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 531.027(kN)軸心力偏心影響

14、系數(shù)醬=1.000擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 4.350(m2)材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa)土虧工構件或材料的抗力分項系數(shù)金目=2.310偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)猴=0.999計算強度時：強度驗算滿足：計算值=531.027 <= 3012.584(kN)計算穩(wěn)定時：穩(wěn)定驗算滿足：計算值=531.027 <= 3008.354(kN)(六) 臺頂截面強度驗算土壓力計算計算高度為6.100(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角 =20.000(度)公路-I級路基面總寬=10.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500

15、(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=10.000(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：第1列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.0

16、00082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列車中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00

17、070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列車中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN)016.7000.30015.00015.000028.5000.30015.00015.000036.7000.60060.00060.000048.5000.60060.00060.000056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00060.000076.7000.60070.00070.000088.5000.60070.00070.000096.7000.600

18、70.00070.000108.5000.60070.00070.000第4列車中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN)019.8000.30015.00015.0000211.6000.30015.0000.000039.8000.60060.00050.0000411.6000.60060.0000.000059.8000.60060.00050.0000611.6000.60060.0000.000079.8000.60070.00058.3330811.6000.60070.0000.000099.8000.60070.00058.3331011.60

19、00.60070.0000.000伸寬度 B0-10.000(m) 分布長度 L0=20.000(m) 荷載值 SG=1881.667(kN)換算土柱高度h0-0.495(m)按實際墻背計算得至I1 :第1破裂角：20.000(度)Ea=140.742 Ex=134.228 Ey=42.322(kN)作用點高度 Zy=2.033(m)墻身截面積 =16.851(m2) 重量=387.579 kN強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=16.851(m2) 重量=387.579 kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw = 2.109 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx = 3.525 (

20、m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy = 2.033 (m)容許應力法:法向應力檢算：作用于驗算截面的總豎向力=429.901(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=693.531(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn = 1.613(m)截面寬度 B = 3.525 (m) 偏心距e1 = 0.149(m)截面上偏心距驗算滿足 ：e1= 0.149 <= 0.250*3.525 = 0.881(m)截面上壓應力：面坡=152.943 背坡=90.972(kPa)壓應力驗算滿足：計算值=152.943 <= 1000.000(kPa)切向應力檢算：剪應力驗算滿足：計算值=-

21、10.704 <= 90.000(kPa)極限狀態(tài)法：重要性系數(shù) 0 = 1.000驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 429.901(kN)軸心力偏心影響系數(shù)醬=0.979擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 3.525(m2)材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa)土虧工構件或材料的抗力分項系數(shù)金目=2.310偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)猴=0.997計算強度時：強度驗算滿足：計算值=429.901 <= 2390.131(kN)計算穩(wěn)定時：穩(wěn)定驗算滿足：計算值=429.901 <= 2382.311(kN)第2種情況：組合2組合系數(shù)：1.0001.

22、 擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000 V2. 墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.000 V3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.000 V4. 填土側壓力分項系數(shù)=1.000 V5. 車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000 V土壓力計算計算高度為7.000(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角 =20.000(度)公路-I級路基面總寬=10.000(m), 路肩寬=0.000(m)安全距離=0.500(m)=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫問RJ排列此種車輛4列布置菟度=10.000(m)印置寬度范圍內(nèi)車輪及輪里列表：第1列車：中點距全部破裂體

23、輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)

24、上輪壓(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)016.7000.3001

25、5.00015.000028.5000.30015.00015.000036.7000.60060.00060.000048.5000.60060.00060.000056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00060.000076.7000.60070.00070.000088.5000.60070.00070.000096.7000.60070.00070.000108.5000.60070.00070.000第4列車：輪號中點距全部輪壓(kN)破裂體上輪壓(kN)路邊距離(m)輪寬(m)019.8000.30015.00015.0000211.6000

26、.30015.0000.000039.8000.60060.00050.0000411.6000.60060.0000.000059.8000.60060.00050.0000611.6000.60060.0000.000079.8000.60070.00058.3330811.6000.60070.0000.000099.8000.60070.00058.3331011.6000.60070.0000.000布置菟度B0=10.000(m)分布長度 L0=20.000(m)荷載值 SG=1881.667(kN)換算土柱高度h0=0.495(m)按實際墻背計算得到：第1破裂角：20.000(度

27、)Ea=185.336 Ex=176.758 Ey=55.732(kN)作用點高度 Zy=2.333(m)墻身截面積 =20.665(m2) 重量=475.295 kN(一) 滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù) =0.500滑移力=176.758(kN) 抗滑力=265.513(kN)滑移驗算滿足：Kc = 1.502 > 1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足：方程值=112.520(kN) > 0.0(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw = 2.804 (m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx = 4.350 (m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy = 2.333 (m)

28、驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=412.436(kN-m)抗傾覆力矩=1575.135(kN-m)傾覆驗算滿足：K0 = 3.819 > 1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=896.159(kN-m) > 0.0(三) 地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=531.027(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1162.699(kN-m)基礎底面寬度 B = 4.350 (m) 偏心距e = -0.015(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn = 2.190(m)基底壓應力：趾部=119.628 踵部=124.52

29、2(kPa)最大應力與最小應力之比=124.522 / 119.628 = 1.041作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.015 <= 0.167*4.350 = 0.725(m)墻趾處地基承載力驗算滿足： 壓應力=119.628 <= 240.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足： 壓應力=124.522 <= 260.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足： 壓應力=122.075 <= 200.000(kPa)(四) 基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=20.665(m2) 重量=475.295 kN

30、相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 2.804 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx = 4.350 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy = 2.333 (m)容許應力法:法向應力檢算：作用于驗算截面的總豎向力=531.027(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1162.699(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn = 2.190(m)截面寬度 B = 4.350 (m) 偏心距 e1 = -0.015(m)截面上偏心距驗算滿足 ：e1= -0.015 <= 0.250*4.350 = 1.087(m)截面上壓應力：面坡=119.628 背坡=124.5

31、22(kPa)壓應力驗算滿足：計算值=124.522 <= 1000.000(kPa)切向應力檢算：剪應力驗算滿足：計算值=-8.196 <= 90.000(kPa)極限狀態(tài)法：重要性系數(shù)0 = 1.000驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 531.027(kN)軸心力偏心影響系數(shù)醬=1.000擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 4.350(m2)材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa)土虧工構件或材料的抗力分項系數(shù)金目=2.310偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)猴=0.999計算強度時：強度驗算滿足：計算值=531.027 <= 3012.584(kN)

32、計算穩(wěn)定時：穩(wěn)定驗算滿足：計算值=531.027 <= 3008.354(kN)(六) 臺頂截面強度驗算土壓力計算計算高度為6.100(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=20.000(度)公路-I級路基面總寬=10.000(m), 路肩寬=0.000(m)安全距離=0.500(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=10.000(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：第1列車：輪號中點距全部輪壓(kN)破裂體上輪壓(kN)路邊距離(m)輪寬(m)010.5000.30015.00015.0

33、00022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.000

34、15.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.60060.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)016.7000.30015.00015.000028.5000.30015.00015.000036.7000.60060

35、.00060.000048.5000.60060.00060.000056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00060.000076.7000.60070.00070.000088.5000.60070.00070.000096.7000.60070.00070.000108.5000.60070.00070.000第4列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)019.8000.30015.00015.0000211.6000.30015.0000.000039.8000.60060.00050.0000411.6000.

36、60060.0000.000059.8000.60060.00050.0000611.6000.60060.0000.000079.8000.60070.00058.3330811.6000.60070.0000.000099.8000.60070.00058.3331011.6000.60070.0000.000布置寬度 B0=10.000(m) 分布長度 L0=20.000(m) 荷載值 SG=1881.667(kN)換算土柱高度 h0 = 0.495(m)按實際墻背計算得到：第1破裂角：20.000(度)Ea=140.742 Ex=134.228 Ey=42.322(kN)作用點高度 Z

37、y=2.033(m)墻身截面積 =16.851(m2) 重量=387.579 kN強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=16.851(m2) 重量=387.579 kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 2.109 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx = 3.525 (m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy = 2.033 (m)容許應力法:法向應力檢算：作用于驗算截面的總豎向力=429.901(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=693.531(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn = 1.613(m)截面寬度 B = 3.525 (m) 偏心距e1 = 0.149(

38、m)截面上偏心距驗算滿足 ：e1= 0.149 <= 0.250*3.525 = 0.881(m)截面上壓應力：面坡=152.943 背坡=90.972(kPa)壓應力驗算滿足：計算值=152.943 <= 1000.000(kPa)切向應力檢算：剪應力驗算滿足：計算值=-10.704 <= 90.000(kPa)極限狀態(tài)法：重要性系數(shù) 0 = 1.000驗算截面上的軸向力組合設計值Nd = 429.901(kN)軸心力偏心影響系數(shù)醬=0.979擋墻構件的計算截面每沿米面積A = 3.525(m2)材料抗壓極限強度Ra = 1600.000(kPa)土虧工構件或材料的抗力分項

39、系數(shù)金目=2.310偏心受壓構件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)猴=0.997計算強度時：強度驗算滿足：計算值=429.901 <= 2390.131(kN)計算穩(wěn)定時：穩(wěn)定驗算滿足：計算值=429.901 <= 2382.311(kN)第3種情況：組合3組合系數(shù)：1.0001. 擋土墻結構重力分項系數(shù)=1.000 V2. 墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.000 V3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.000 V4. 填土側壓力分項系數(shù)=1.000 V5. 車輛荷載引起的土側壓力分項系數(shù)=1.000 V土壓力計算計算高度為7.000(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角 =2

40、0.000(度)公路-I級路基面總寬=10.000(m), 路肩寬=0.000(m) 安全距離=0.500(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛4列布置寬度=10.000(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表：第1列車：輪號中點距全部輪壓(kN)破裂體上輪壓(kN)路邊距離(m)輪寬(m)010.5000.30015.00015.000022.3000.30015.00015.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.0

41、0060.000062.3000.60060.00060.000070.5000.60070.00070.000082.3000.60070.00070.000090.5000.60070.00070.000102.3000.60070.00070.000第2列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.6000.30015.00015.000025.4000.30015.00015.000033.6000.60060.00060.000045.4000.60060.00060.000053.6000.60060.00060.000065.4000.600

42、60.00060.000073.6000.60070.00070.000085.4000.60070.00070.000093.6000.60070.00070.000105.4000.60070.00070.000第3列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)016.7000.30015.00015.000028.5000.30015.00015.000036.7000.60060.00060.000048.5000.60060.00060.000056.7000.60060.00060.000068.5000.60060.00060.000076.7000

43、.60070.00070.000088.5000.60070.00070.000096.7000.60070.00070.000108.5000.60070.00070.000第4列車：中點距全部輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)019.8000.30015.00015.0000211.6000.30015.0000.000039.8000.60060.00050.0000411.6000.60060.0000.000059.8000.60060.00050.0000611.6000.60060.0000.000079.8000.60070.00058.3330811.6000.6007

44、0.0000.000099.8000.60070.00058.3331011.6000.60070.0000.000破裂體上輪壓(kN)荷載值 SG=1881.667(kN)布置寬度B0=10.000(m) 分布長度L0=20.000(m) 換算土柱高度 h0 = 0.495(m)按實際墻背計算得到第1破裂角：20.000(度)Ea=185.336 Ex=176.758 Ey=55.732(kN)作用點高度 Zy=2.333(m)墻身截面積 =20.665(m2) 重量=475.295 kN(一) 滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù) =0.500滑移力=176.758(kN) 抗滑力=265.513(

45、kN)滑移驗算滿足：Kc = 1.502 > 1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足：方程值=112.520(kN) > 0.0(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw = 2.804 (m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx = 4.350 (m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy = 2.333 (m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=412.436(kN-m)抗傾覆力矩=1575.135(kN-m)傾覆驗算滿足：K0 = 3.819 > 1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=896.159(kN-m) > 0.0(三) 地基應力及偏心距

46、驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=531.027(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1162.699(kN-m)基礎底面寬度B = 4.350 (m) 偏心距e = -0.015(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn = 2.190(m)基底壓應力：趾部=119.628 踵部=124.522(kPa)最大應力與最小應力之比=124.522 / 119.628 = 1.041作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=-0.015 <= 0.167*4.350 = 0.725(m)墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應力=119.628 <= 240.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足：壓應力=124.522 <= 260.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足： 壓應力=122.075 <= 200.000(kPa)(四) 基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積 =20.665(m2