魚廟路站與果園港連接通道工程支擋結(jié)構(gòu)計算書

魚廟路站與果園港連接通道工程支擋結(jié)構(gòu)計算書設計條件工程概況本項目坐落于魚復新城，東側(cè)緊鄰繞城高速魚嘴隧道，南側(cè)為現(xiàn)狀疏港大道，北側(cè)為和順路。1）工程名稱：魚廟路站與果園港連接通道工程2）工程地點：3）建設范圍：軌道四號線二期魚廟路站與果園港連接通道工程以魚廟路站2A出入口處為起點，全長約718.733米的人行步道，連接至疏港大道。其中主線全長618.733m（K0+000~618.733），輔線全長100m（BK0+000~BK0+100），道路總寬度3.5m，凈寬3.0m。3）建設內(nèi)容：土石方工程、人行步道道路工程、結(jié)構(gòu)工程、照明工程等。根據(jù)場地的地形、地貌、地質(zhì)等現(xiàn)狀條件，本項目共設置3段擋墻；即（K0+070~K0+185段）左側(cè)1#仰斜式錨桿擋墻，（K0+185~K0+268段）左側(cè)2#仰斜式式擋墻，（K0+094~K0+263.5段）右側(cè)設置半重力式擋墻；（K0+070~K0+185段）左側(cè)1#仰斜式錨桿擋墻：位于K0+070~K0+185段段道路左側(cè)，擋墻形式采用仰斜式+錨桿支護，結(jié)合現(xiàn)狀情況及地勘資料，該段位于現(xiàn)狀斜坡上，坡度較陡，為了減小對現(xiàn)狀邊坡的大開大挖，擬建道路采用半填半挖形式，道路左側(cè)采用仰斜式擋墻+錨桿進行支護，擋墻長度119m，均高4m。錨桿采用直徑25mm鋼筋，間距1.5x1.0m，錨桿自由段長度3.0m，錨入中風化長度5.0m。（K0+185~K0+268段）左側(cè)2#仰斜式擋墻：位于K0+185~K0+268段道路左側(cè)存在局部開挖，為了減小對現(xiàn)狀邊坡的大開大挖，該段設置仰斜式擋墻進行支擋，擋墻長度81m，均高4m。（K0+094~K0+263.5段）右側(cè)半重力式擋墻：位于K0+095~K0+263.5段道路右側(cè)，為了保證路基右側(cè)填方區(qū)穩(wěn)定，該段道路右側(cè)設置半重力式擋墻，擋墻長度179.2m，均高4m。計算依據(jù)1）《工程建設標準強制性條文》2）《城市道路工程設計規(guī)范》（CJJ37-2012）3）《城鎮(zhèn)道路工程技術標準》（征求意見稿）4）《城市橋梁設計規(guī)范》（CJJ11-2011）5）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2010（2015版）6）《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50003-2011）7）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）8)《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（BG50330-2013）9）《地質(zhì)災害防治工程設計規(guī)范》（DB50/5029-2004）10）《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/TF50-2011）11）國家及行業(yè)現(xiàn)行有關規(guī)范、標準、規(guī)程和規(guī)定等12)《軌道四號線魚廟路站連接道工程工程地質(zhì)勘察報告》重慶北江巖土工程勘察設計有限公司（2022.10）技術標準（1）結(jié)構(gòu)設計使用年限：50年（2）地震設防標準：根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011－2016)及根據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖(1/400萬)GB18306-2015，擬建場地抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第一組，設計基本地震動峰值加速度0.05g。（3）設計荷載人群荷載3.5KN/㎡，邊坡地面人群及綠化使用荷載10KPa。（4）邊坡安全等級：一級（5）邊坡防護工程設計安全系數(shù)：1.35（6）邊坡重要性系數(shù)：1.1場地工程地質(zhì)條件地形地貌擬建道路位于重慶市江北區(qū)福港大道附近、鄰近果園港，自重慶主城上G50高速至魚嘴互通立交下道，沿福港大道行進約11km即可到達場地，交通方便。場地地形為一丘坡，順丘坡發(fā)育一沖溝，擬建道路即沿沖溝兩側(cè)展布，整體北西高、南東低（起點高終點低），地形起伏較大，地形坡角一般5～30°，局部基巖陡坎可達50～70°。地面高程230.94～279.72m，相對高差48.78m。擬建工程場地地貌總體屬剝蝕丘陵地貌。氣象、水文2.2.1氣象：勘查區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候，具有春早、夏長、秋短、冬遲，四季分明，氣溫高，熱量豐富，無霜期長，雨量充沛，冰雪少，風力小，濕度大，云霧多，日照少的特點。據(jù)氣象站1935～2006年資料統(tǒng)計，多年平均氣溫18.3℃，夏季日極端最高氣溫43℃，冬季極端最低氣溫-3.1℃。多年平均降雨量為1107.01mm，大于1000mm的降雨量的年份占70%，最大降雨量為1544.8mm（1968年），最小降雨量740.1mm（1961年）。降水全年分布不均，春季為280.1mm，夏季為494.0mm，秋季為270.6mm，冬季為57.0mm。大于50mm的降水日數(shù)，平均每年2～3天，日最大降雨量可達450.5mm。區(qū)內(nèi)氣候適宜全年施工。2.2.2水文：擬建范圍內(nèi)未見池塘、湖泊、水庫等大型地表水體；場地發(fā)育一北東-南西向季節(jié)性沖溝，縱坡陡，達約18.5%。根據(jù)調(diào)查訪問，沖溝主要排泄沖溝兩側(cè)丘坡受降雨形成的山水，旱季時溝內(nèi)無水。由于縱坡陡，沖溝沒有單一的洪水位標高，調(diào)查洪痕得知山洪水深約0.5m；沖溝匯水面積約2.1km2。修筑完成后道路位處沖溝兩側(cè)，雨季時地表水豐富，山體匯水面積大，山體匯集的地表水會沿著沖溝或斜坡坡面沖泄而下，其流速快、沖擊力較大。因此，在道路施工過程中，可能會出現(xiàn)滲水、積水、沖刷等不良現(xiàn)象，此外，積水過多可能還會誘發(fā)塌方等地質(zhì)性災害，進而破壞公路路基，路面及其他公路設施，給工程施工及后期運營帶來安全隱患，甚至影響工程質(zhì)量，對此應作好相應的截水、隔水及排水措施。地質(zhì)構(gòu)造擬建場地位于大盛場向斜南東翼，臨近區(qū)域無斷層構(gòu)造發(fā)育。巖層呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀為315°∠22°,層面結(jié)合很差，屬軟弱結(jié)構(gòu)面。場內(nèi)及鄰近未發(fā)現(xiàn)斷層。在場內(nèi)及鄰近巖體中可見兩組構(gòu)造裂隙：裂隙①產(chǎn)狀165o∠64o，裂面平直，微張，無充填，結(jié)合很差，屬軟弱結(jié)構(gòu)面；間距0.40～1.50m，延伸長1.00～3.10m；裂隙②產(chǎn)狀92o∠60o，裂面平直，微張，無充填，結(jié)合很差，為軟弱結(jié)構(gòu)面。間距0.5～1.8m，延伸長1.2～2.8m。地層巖性據(jù)鉆探揭露，場地上覆土層有第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）、粉質(zhì)粘土（Q4el+dl），下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）砂巖、泥巖?，F(xiàn)由上至下分述：2.4.1第四系全新統(tǒng)（Q4）素填土（Q4ml）：雜色。主要由泥巖、砂巖碎塊石、角礫、粉質(zhì)粘土等組成。砂質(zhì)泥巖、砂巖碎塊石粒徑一般約20～350mm，地表可見最大塊徑約500mm；碎石含量約25%～45%,均勻性差，粉粘含量約55%～55%，可塑狀。稍濕～飽和，松散。系整平場地時人工無序拋填，堆填時間不均勻，部分為新近回填。分布于K0+360～K0+626.120（終點），為場地次要土層。未被污染。本次勘察鉆探揭露最大厚度23.50m（ZY30）。2粉質(zhì)粘土（Q4el+dl）：褐色，呈可塑狀態(tài)，無搖震反應，稍有光澤，干強度中等，韌性中等。本次勘察揭露最大厚度1.80m（ZY2）。除路段K0+360～K0+626.120（終點）外，整個場地均有分布，為場地主要土層?！弧稀?.4.2侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）1泥巖（J2s-Ms）：紫紅色。主要由粘土礦物組成。含砂質(zhì)較重，局部含灰綠色砂質(zhì)條帶或砂巖夾層。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中～厚層狀構(gòu)造，為場地主要巖性，整個場地除中段部分，其余均有分布。本次勘察揭露最大鉛直厚度20.40m(ZY32)。2砂巖（J2s-Ss）：灰色～灰白色。礦物成分由石英、長石等組成。局部含泥質(zhì)較重或薄層泥巖。中～粗粒結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，中～厚層狀構(gòu)造。主要于K0+100、K0+320處有零星分布，本次勘察揭露最大鉛直厚度4.5m(ZY1)?；骓斆婕盎鶐r風化帶特征擬建場地內(nèi)，基巖埋深0.30～25.33m（ZY31），基巖面傾角一般10～25°，局部達40°。據(jù)鉆探揭露的實際情況，將基巖劃分為強風化帶及中等風化帶。2.5.1強風化帶：巖芯破碎，呈碎塊狀、短柱狀，質(zhì)軟，泥巖手折易斷，砂巖手易捏成砂，巖體破碎。其厚度小、變化較大，本次鉆探揭露厚度0.20（ZY31）～3.8m（ZY32）。2.5.2中等風化帶：巖芯較完整，主要呈短柱狀、柱狀，少量碎塊狀，巖芯節(jié)長一般0.30～0.35m，屬較完整巖體。揭露最大鉛直厚度16.60m（ZY32）。具體各巖土層分布情況詳見剖面圖、柱狀圖。水文地質(zhì)條件擬建場地場地地貌總體上屬剝蝕淺丘斜坡溝谷地貌，地形總體西高東低，有利于地表及地下水沿地面及基巖面排泄匯入場地最低點，場地上覆人工填土，屬透水層，下伏基巖主要為泥巖，屬隔水層，砂巖屬含水層。擬建場地地下水貧乏，地下水補給條件差，補給水源少，滲透性弱，水文地質(zhì)條件復雜程度分類為簡單。2.6.1地表水擬建場地大部為原始地貌，擬建道路位于丘坡，本次勘察時，未見地表水發(fā)育，擬建場地內(nèi)現(xiàn)狀地表水較貧乏。場地發(fā)育一北東-南西向季節(jié)性沖溝，縱坡陡，達約18.5%。根據(jù)調(diào)查訪問，沖溝主要排泄沖溝兩側(cè)丘坡受降雨形成的山水，旱季時溝內(nèi)無水。由于縱坡陡，沖溝沒有單一的洪水位標高，調(diào)查洪痕得知山洪水深約0.5m；沖溝匯水面積約2.1km2。修筑完成后道路位處沖溝兩側(cè)，雨季時地表水豐富，山體匯水面積大，山體匯集的地表水會沿著沖溝或斜坡坡面沖泄而下，其流速快、沖擊力較大。因此，在道路施工過程中，可能會出現(xiàn)滲水、積水、沖刷等不良現(xiàn)象，此外，積水過多可能還會誘發(fā)塌方等地質(zhì)性災害，進而破壞公路路基，路面及其他公路設施，給工程施工及后期運營帶來安全隱患，甚至影響工程質(zhì)量，對此應作好相應的截水、隔水及排水措施。2.6.2地下水1.地下水類型根據(jù)分析，地下水主要接受大氣降水補給，在雨季大氣降水直接匯入場地，場地上覆零星填土呈松散狀，為強透水層；粉質(zhì)粘土屬相對隔水層（弱透水層），富水性差，下伏泥巖屬隔水層，砂巖為含水層，但其含水性受裂隙發(fā)育程度、充填情況控制。地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。在雨季，場地內(nèi)原始地形低洼、近鄰沖溝和土層厚度大的地段，可能存在較豐富的地下水，但其排泄快。未來基礎施工時應考慮地下水對施工的影響。2.孔隙水孔隙水分布于場地素填土中。素填土結(jié)構(gòu)松散松散，孔隙度大，不易蓄存水分。粘性土呈可塑狀，土層透水性弱，屬弱含水層。水量受大氣降雨的補給，水量受呈現(xiàn)旱季少雨季多的特征，但多為短時性地下水。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗，填土滲透系數(shù)12.004m/d，屬強透水層。3.裂隙水賦存于基巖裂隙中，主要埋藏在基巖裂隙中，工程區(qū)未見泉水出露。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗，砂質(zhì)泥巖滲透系數(shù)為0.008m/d，屬微透水層；砂巖滲透系數(shù)為0.08m/d，屬弱透水層。4.補逕排條件場地周邊地表封閉較差，場地周邊的大氣降水易下滲匯集于場區(qū)內(nèi)形成地下水，補給各含水層。裸露型地層其地下水主要接受地表水。人工排水及大氣降水形式的滲入補給，淺部地層成為其地下水補給通道，一部分順坡流排泄，一部分沿風化裂隙潛入地下，再從地勢低洼處，以泉井形態(tài)流出地表。場區(qū)內(nèi)地下水的運移受地層巖性、構(gòu)造、地形切割的控制，松散層孔隙水與裂隙水的水力相通。場區(qū)地下水補給、排泄條件較好，地下水流量受大氣降水的嚴格控制，雨季水大，枯季水小或斷流。場區(qū)內(nèi)地下水具有補給條件單一、短途徑流、就近排泄、無一定的方向性的特點。水、土腐蝕性評價2.7.1水腐蝕性評價場地及周邊無污染源，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021—2001（2009年版）第12.2節(jié)判定溝谷內(nèi)為Ⅱ類環(huán)境、斜坡為Ⅲ類環(huán)境，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性。2.7.2土腐蝕性評價由于場地及周邊無污染源，按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021—2001（2009年版）第12.1.1條規(guī)定精神，本次勘察未采集土試驗樣進行腐蝕性分析，根據(jù)經(jīng)驗直接判定場地內(nèi)土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。不良地質(zhì)現(xiàn)象根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露，場地及鄰近未發(fā)現(xiàn)滑坡、危巖崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。本次勘察未發(fā)現(xiàn)埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞等對工程不利的埋藏物。巖土參數(shù)建議值工程設計巖土參數(shù)推薦取值詳見下表4.6-1所示：表3.3巖土設計參數(shù)建議取值項目巖土名稱重度(kN/m3)巖石單軸抗壓強度標準值(MPa)地基承載力特征值fa(kPa)抗剪強度指標巖體抗拉強度(kPa)天然飽和c（kPa）φ（°）松散素填土21.0*（天然）22.0*（飽和）＼＼80*（壓實系數(shù)0.94）5*（天然）3*（飽和）27*（天然）23*（飽和）可塑粉質(zhì)粘土19.8*（天然）20.3*（飽和）＼＼150*23.6*（天然）15.6*（飽和）14.3*（天然）11.3*（飽和）＼強風化泥巖24.1*＼＼300*＼＼＼強風化砂巖24.0*＼＼400*＼＼＼中等風化泥巖25.14.412.831600162.4529.42117中等風化砂巖24.36*21.8*15.5*5626*1157*35.91*452*結(jié)構(gòu)面裂隙①＼＼＼＼3014＼裂隙②＼＼＼＼3014＼層面＼＼＼＼2012＼土巖界面20*（天然）13*（飽和）12*（天然）9*（飽和）備注：帶“*”號的數(shù)值為經(jīng)驗值續(xù)表3.3巖土設計參數(shù)建議取值基底摩擦系數(shù)巖石與錨固體M30砂漿極限粘結(jié)強度標準值：彈性模量變形模量泊松比kPaMpaMpa（松散）******/60*/300*支擋結(jié)構(gòu)計算仰斜式擋墻計算（19-19剖面）（1）剩余下滑力計算最不利斷面為19-19’剖面。選19-19’剖面計算整體穩(wěn)定性計算，計算過程和簡圖見下表，滿足安全系數(shù)1.35的下滑力為162.55KN。（2）錨桿計算由《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2013）9.2.5公式計算e’ah，結(jié)果如下：e’ah=162.55/0.875H=46.44kN/m2;錨桿間距為1.5mx1.0m，因此單根錨桿水平拉力為46.44*1.5*1.0=69.66KN/m；錨桿軸向拉力設計值（按GB50330-2013第8.2.1式計算）：Nak=Htk/cosαNak——錨桿的軸向拉力設計值，kN；Htk——錨桿的水平拉力設計值，kN；α——錨桿傾角，度，本次取15°；錨桿鋼筋面積（按GB50330-2013第8.2.2.1式計算）：As——錨桿鋼筋截面積，m2fy——錨筋抗拉強度設計值，HRB400鋼筋360N/mm2；Kb——錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，一級邊坡取2.2。錨固段長度（按GB50330-2013第8.2.3式、8.2.4式計算）：La——錨固段長度，m；D——錨固體直徑，m；frbk——地層與錨固體粘結(jié)強度特征值，中風化砂質(zhì)泥巖400kpa；K——錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，對永久性錨桿取2.6。La——錨固段長度，m；d——錨筋直徑，m；n——鋼筋根數(shù)，根；fb——鋼筋與錨固砂漿間的粘結(jié)強度設計值；鋼筋結(jié)果見下表：表5.1-2錨桿鋼筋面積計算表計算斷面Htka（°）NakKbfy計算As實配鋼筋19-19’剖69.661572.112.2360440.71Φ25HRB400鋼筋錨固長度結(jié)果見下表：表5.1-3錨桿錨固長度計算表計算斷面NakKD（m）實配鋼筋frbkfbla1（m）la2（m）實配錨固長度（m）2-2’剖72.112.60.0751Φ25HRB400鋼筋30020402.6541.175由此可知，錨桿滿足穩(wěn)定性要求。對本段邊坡采用仰斜式錨桿擋墻支擋的方案，錨桿采用1根直徑25HRB400鋼筋，嵌入中風化基巖的錨固長度不得小于5m，錨桿間距1.5m*1.0m。（2）重力式抗滑擋土墻驗算重力式抗滑擋土墻驗算計算項目：重力式抗滑擋土墻1------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身高:4.000(m)墻頂寬:1.600(m)面坡傾斜坡度:1:0.150背坡傾斜坡度:1:-0.150采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.400(m)墻趾臺階h1:0.500(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.150:1物理參數(shù):圬工砌體容重:23.000(kN/m3)墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.500場地環(huán)境:一般地區(qū)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.000(度)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)墻后填土容重:20.300(kN/m3)地基土容重:24.000(kN/m3)修正后地基土容許承載力:500.000(kPa)墻底摩擦系數(shù):0.500地基土類型:巖石地基地基土內(nèi)摩擦角:45.000(度)坡線與滑坡推力:坡面線段數(shù):2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)123.00014.00025.0000.000坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:34.000(度)墻頂標高:0.000(m)參數(shù)名稱參數(shù)值剩余下滑力162.550(kN/m)推力與水平面夾角34.000(度)推力作用點距墻頂?shù)木嚯x2.500(m)=====================================================================第1種情況:滑坡推力作用情況[墻身所受滑坡推力]Ea=162.550Ex=134.760Ey=90.897(kN)作用點距離墻底高度=1.793(m)墻身截面積=6.893(m2)重量=158.548kN(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.500采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下:基底傾斜角度=8.531(度)Wn=156.794(kN)En=109.882(kN)Wt=23.519(kN)Et=119.785(kN)滑移力=96.266(kN)抗滑力=133.338(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.385>1.300 地基土摩擦系數(shù)=0.500地基土層水平向:滑移力=134.760(kN)抗滑力=128.166(kN)地基土層水平向:滑移驗算不滿足:Kc2=0.951<=1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw=1.456(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=2.225(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.500(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=202.140(kN-m)抗傾覆力矩=433.037(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.142>1.500(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然基礎，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=266.676(kN)總彎距=230.896(kN-m)基礎底面寬度B=1.978(m)偏心距e=0.123(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=0.866(m)基底壓應力:趾部=185.181踵部=84.478(kPa)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.123<=0.250*1.978=0.494(m)地基承載力驗算滿足:最大壓應力=185.181<=500.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然基礎，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=6.600(m2)重量=151.800kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.462(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=2.225(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.500(m)法向應力檢算作用于驗算截面的總豎向力=242.697(kN)總彎距=221.998(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.915(m)截面寬度B=2.000(m)偏心距e1=0.085(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.085<=0.300*2.000=0.600(m)截面上壓應力:面坡=152.397背坡=90.300(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=152.397<=2100.000(kPa)切向應力檢算剪應力驗算滿足:計算值=18.841<=110.000(kPa)(六)臺頂截面強度驗算[墻身所受滑坡推力]Ea=162.550Ex=134.760Ey=90.897(kN)作用點距離墻底高度=1.000(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=5.600(m2)重量=128.800kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.063(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=1.750(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.000(m)法向應力檢算作用于驗算截面的總豎向力=219.697(kN)總彎距=161.159(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.734(m)截面寬度B=1.600(m)偏心距e1=0.066(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.066<=0.300*1.600=0.480(m)截面上壓應力:面坡=171.525背坡=103.096(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=171.525<=2100.000(kPa)切向應力檢算剪應力驗算滿足:計算值=29.301<=110.000(kPa)=====================================================================第2種情況:庫侖土壓力(一般情況)[土壓力計算]計算高度為4.293(m)處的庫侖主動土壓力按實際墻背計算得到:第1破裂角：44.180(度)Ea=64.241Ex=63.456Ey=10.015(kN)作用點高度Zy=1.431(m)墻身截面積=6.893(m2)重量=158.548kN(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.500采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下:基底傾斜角度=8.531(度)Wn=156.794(kN)En=19.318(kN)Wt=23.519(kN)Et=61.268(kN)滑移力=37.749(kN)抗滑力=88.056(kN)滑移驗算滿足:Kc=2.333>1.300 地基土摩擦系數(shù)=0.500地基土層水平向:滑移力=63.456(kN)抗滑力=87.725(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.382>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw=1.456(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=2.171(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=1.138(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=72.196(kN-m)抗傾覆力矩=252.531(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=3.498>1.500(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然基礎，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力=176.112(kN)總彎距=180.335(kN-m)基礎底面寬度B=1.978(m)偏心距e=|-0.035|(m)=0.035(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=1.024(m)基底壓應力:趾部=79.575踵部=98.507(kPa)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=-0.035<=0.250*1.978=0.494(m)地基承載力驗算滿足:最大壓應力=98.507<=500.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然基礎，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=6.600(m2)重量=151.800kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.462(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=2.171(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.138(m)法向應力檢算作用于驗算截面的總豎向力=161.816(kN)總彎距=171.437(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.059(m)截面寬度B=2.000(m)偏心距e1=|-0.059|(m)=0.059(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=-0.059<=0.300*2.000=0.600(m)截面上壓應力:面坡=66.476背坡=95.340(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=95.340<=2100.000(kPa)切向應力檢算剪應力驗算滿足:計算值=-0.635<=110.000(kPa)(六)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為3.500(m)處的庫侖主動土壓力按實際墻背計算得到:第1破裂角：44.180(度)Ea=42.692Ex=42.170Ey=6.656(kN)作用點高度Zy=1.167(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=5.600(m2)重量=128.800kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.063(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=1.775(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.167(m)法向應力檢算作用于驗算截面的總豎向力=135.456(kN)總彎距=99.466(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.734(m)截面寬度B=1.600(m)偏心距e1=0.066(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.066<=0.300*1.600=0.480(m)截面上壓應力:面坡=105.517背坡=63.803(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=105.517<=2100.000(kPa)切向應力檢算剪應力驗算滿足:計算值=-7.508<=110.000(kPa)-----------------------------------------------------------------------折背式擋墻計算衡重式擋土墻驗算[執(zhí)行標準：公路]計算項目：折背式擋土墻1計算時間：2023-03-0714:45:03星期二------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身總高:5.000(m)上墻高:2.000(m)墻頂寬:1.100(m)臺寬:0.000(m)面坡傾斜坡度:1:0.100上墻背坡傾斜坡度:1:0.400下墻背坡傾斜坡度:1:-0.100采用1個擴展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.600(m)墻趾臺階h1:0.600(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.150:1下墻土壓力計算方法:力多邊形法物理參數(shù)：圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:280.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)材料抗壓極限強度:1.600(MPa)材料抗力分項系數(shù):2.310系數(shù)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)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:20.500(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:24.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.200墻踵值提高系數(shù):1.300平均值提高系數(shù):1.000墻底摩擦系數(shù):0.400地基土類型:巖石地基地基土內(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):1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)15.0000.0001第1個:距離0.000(m),寬度5.000(m),高度1.000(m)(用戶輸入的計算荷載)地面橫坡角度:0.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:30.000(度)墻頂標高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.100荷載組合數(shù):1=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=1.200√2.填土重力分項系數(shù)=1.400√3.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√4.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.400√=============================================[土壓力計算]計算高度為5.399(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=25.200(度)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.582(度)Ea=43.168(kN)Ex=26.693(kN)Ey=33.926(kN)作用點高度Zy=0.833(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=31.840(度)按力多邊形法計算得到:破裂角：34.554(度)Ea=85.894(kN)Ex=84.768(kN)Ey=13.865(kN)作用點高度Zy=1.495(m)墻身截面積=10.399(m2)重量=239.177(kN)衡重臺上填料重(包括超載)=0.002(kN)重心坐標(1.634,-1.333)(相對于墻面坡上角點)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.400采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下:基底傾斜角度=8.531(度)Wn=236.533(kN)En=63.796(kN)Wt=35.480(kN)Et=103.139(kN)滑移力=67.659(kN)抗滑力=120.132(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.776>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=34.820(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=111.461(kN)抗滑力=149.854(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.344>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾,墻身重力的力臂Zw=1.753(m)相對于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=2.667(m)相對于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=3.833(m)相對于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=2.810(m)相對于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=1.096(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=195.197(kN-m)抗傾覆力矩=548.774(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.811>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=243.399(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎類型為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距作用于基礎底的總豎向力=300.330(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=353.576(kN-m)基礎底面寬度B=2.690(m)偏心距e=0.168(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=1.177(m)基底壓應力:趾部=153.408踵部=69.889(kPa)最大應力與最小應力之比=153.408/69.889=2.195作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.168<=0.200*2.690=0.538(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應力=153.408<=600.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應力=69.889<=650.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應力=111.648<=500.000(kPa)(四)基礎強度驗算基礎為天然地基，不作強度驗算(五)上墻截面強度驗算上墻重力Ws=73.600(kN)上墻墻背處的Ex=26.693(kN)上墻墻背處的Ey=10.677(kN)相對于上墻墻趾，上墻重力的力臂Zw=0.916(m)相對于上墻墻趾，上墻Ex的力臂Zy=0.833(m)相對于上墻墻趾，上墻Ey的力臂Zx=1.767(m)[容許應力法]:法向應力檢算:相對于上墻墻趾，合力作用力臂Zn=0.760(m)截面寬度B=2.100(m)偏心距e1=0.290(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.290<=0.250*2.100=0.525(m)截面上壓應力:面坡=73.441背坡=6.823(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=73.441<=2100.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-3.342<=110.000(kPa)斜截面剪應力檢算:驗算斜截面與水平面的夾角=28.690(度)斜剪應力驗算滿足:計算值=17.067<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=103.268(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.790 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=2.100(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=113.595<=1148.715(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=113.595<=1148.715(kN)(六)墻底截面強度驗算驗算截面以上，墻身截面積=9.860(m2)重量=226.787(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.751(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=274.580(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=342.089(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.246(m)截面寬度B=2.700(m)偏心距e1=0.104(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.104<=0.250*2.700=0.675(m)截面上壓應力:面坡=125.236背坡=78.149(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=125.236<=2100.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=0.603<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=339.055(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.954 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=2.700(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.995 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=372.960<=1783.533(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=372.960<=1774.067(kN)(七)臺頂截面強度驗算[土壓力計算]計算高度為4.400(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=25.200(度)計算上墻土壓力按假想墻背計算得到:第1破裂角：30.582(度)Ea=43.168(kN)Ex=26.693(kN)Ey=33.926(kN)作用點高度Zy=0.833(m)因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在計算下墻土壓力無荷載時的破裂角=29.817(度)按力多邊形法計算得到:破裂角：34.167(度)Ea=54.091(kN)Ex=53.381(kN)Ey=8.731(kN)作用點高度Zy=1.086(m)[強度驗算]驗算截面以上，墻身截面積=8.240(m2)重量=189.526(kN)相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.824(m)[容許應力法]:法向應力檢算:作用于截面總豎向力=232.185(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=163.796(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=0.705(m)截面寬度B=2.100(m)偏心距e1=0.345(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.345<=0.250*2.100=0.525(m)截面上壓應力:面坡=219.405背坡=1.713(kPa)壓應力驗算滿足:計算值=219.405<=2100.000(kPa)切向應力檢算:剪應力驗算滿足:計算值=-6.095<=110.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.100 驗算截面上的軸向力組合設計值Nd=287.154(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.691 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=2.100(m2) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)γf=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.986 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=315.869<=1004.987(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=315.869<=990.845(kN)=================================================各組合最不利結(jié)果=================================================(一)滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=120.132(kN),滑移力=67.659(kN)。滑移驗算滿足:Kc=1.776>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=34.820(kN)>0.