挡土墙稳定性验算.docx
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挡土墙稳定性验算
附件1滑坡稳定性及挡土墙稳定性验算
1、滑坡体工况1稳定性计算
计算项目:
土层滑坡稳定性计算-自重工况
------------------------------------------------------------------------
[计算简图]
[控制参数]:
采用规:
通用方法
计算目标:
安全系数计算
滑裂面形状:
圆弧滑动法
不考虑地震
[坡面信息]
坡面线段数10
坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数
10.0002.3200
29.3401.7800
33.7104.8800
43.0300.7000
53.6202.0000
63.3301.0000
70.5900.8000
82.8300.2000
93.0801.0000
109.7804.0000
[土层信息]
坡面节点数11
编号X(m)Y(m)
00.0000.000
-10.0002.320
-29.3404.100
-313.0508.980
-416.0809.680
-519.70011.680
-623.03012.680
-723.62013.480
-826.45013.680
-929.53014.680
-1039.31018.680
附加节点数8
编号X(m)Y(m)
10.000-0.870
27.9700.000
327.6206.400
439.3108.080
54.470-4.200
639.3100.860
76.540-4.200
839.3100.560
不同土性区域数3
区号重度粘结强度节点
(kN/m3)(kpa)编号
119.00015.000(0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)
227.00040.000(1,2,3,4,6,5,)
315.00040.000(5,6,8,7,)
区号粘聚力摩擦角
(kPa)(度)
115.0009.000
240.00030.000
322.00025.000
不考虑水的作用
[计算条件]
圆弧稳定分析方法:
Bishop法
土条重切向分力与滑动方向反向时:
当下滑力对待
稳定计算目标:
给定圆心、半径计算安全系数
条分法的土条宽度:
2.000(m)
圆心X坐标:
2.477(m)
圆心Y坐标:
27.926(m)
半径:
27.886(m)
------------------------------------------------------------------------
计算结果:
------------------------------------------------------------------------
滑动圆心=(2.477,27.926)(m)
滑动半径=27.886(m)
滑动安全系数=0.821
起始x终止x倾角土条宽Ciφ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力m超载竖向
liXY地震力地震力
(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
0.0001.868-3.1741.87115.0009.0085.170.000.000.000.000.00-4.7242.020.987840.000.00
1.8683.7360.6681.86815.0009.0099.250.000.000.000.000.001.1643.651.002170.000.00
3.7365.6044.5131.87415.0009.00108.880.000.000.000.000.008.5744.731.012000.000.00
5.6047.4728.3791.88915.0009.00114.020.000.000.000.000.0016.6145.301.017290.000.00
7.4729.34012.2831.91215.0009.00114.560.000.000.000.000.0024.3745.351.017940.000.00
9.34011.19516.2331.93215.0009.00146.350.000.000.000.000.0040.9150.311.013790.000.00
11.19513.05020.2491.97815.0009.00210.770.000.000.000.000.0072.9560.931.004620.000.00
13.05014.56523.9851.65815.0009.00192.740.000.000.000.000.0078.3553.700.991670.000.00
14.56516.08027.4431.70715.0009.00181.790.000.000.000.000.0083.7852.790.975930.000.00
16.08017.89031.3752.12015.0009.00207.900.000.000.000.000.00108.2462.990.953710.000.00
17.89019.70035.8482.23415.0009.00200.820.000.000.000.000.00117.6163.880.922980.000.00
19.70021.36540.3892.18715.0009.00165.370.000.000.000.000.00107.1657.750.886030.000.00
21.36523.03045.0572.35815.0009.00132.390.000.000.000.000.0093.7154.550.842250.000.00
23.03023.62048.3920.88915.0009.0041.130.000.000.000.000.0030.7519.030.807540.000.00
23.62025.03551.6482.28115.0009.0077.750.000.000.000.000.0060.9743.500.771010.000.00
25.03526.44956.6352.57315.0009.0027.530.000.000.000.000.0022.9936.020.710270.000.00
26.45028.40663.8454.44315.0009.000.000.000.000.000.000.000.0047.870.613080.000.00
28.40630.36379.20510.50815.0009.000.000.000.000.000.000.000.0078.090.375840.000.00
总的下滑力=863.406(kN)
总的抗滑力=708.843(kN)
土体部分下滑力=863.406(kN)
土体部分抗滑力=708.843(kN)
筋带在滑弧切向产生的抗滑力=0.000(kN)
筋带在滑弧法向产生的抗滑力=0.000(kN)
2、滑坡体工况二稳定性计算
计算项目:
土层滑坡稳定性计算-自重+暴雨+地震工况
[控制参数]:
采用规:
通用方法
计算目标:
安全系数计算
滑裂面形状:
圆弧滑动法
地震烈度:
7度
水平地震系数:
0.100
地震作用综合系数:
0.250
地震作用重要性系数:
1.000
地震力作用位置:
质心处
水平加速度分布类型:
矩形
[坡面信息]同1
[土层信息]同1
不同土性区域数3
区号重度粘结强度节点
(kN/m3)(kpa)编号
120.20015.000(0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)
227.00040.000(1,2,3,4,6,5,)
315.00040.000(5,6,8,7,)
区号粘聚力摩擦角
(kPa)(度)
19.2007.200
240.00030.000
322.00025.000
不考虑水的作用
[计算条件]
圆弧稳定分析方法:
Bishop法
土条重切向分力与滑动方向反向时:
当下滑力对待
稳定计算目标:
给定圆心、半径计算安全系数
条分法的土条宽度:
2.000(m)
圆心X坐标:
2.477(m)
圆心Y坐标:
27.926(m)
半径:
27.886(m)
------------------------------------------------------------------------
计算结果:
------------------------------------------------------------------------
滑动圆心=(2.477,27.926)(m)
滑动半径=27.886(m)
滑动安全系数=0.512
起始x终止x倾角土条宽Ciφ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力m超载竖向
liXY地震力地震力
(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
0.0001.868-3.1741.8719.2007.2090.540.002.260.000.000.00-2.8529.080.984890.000.00
1.8683.7360.6681.8689.2007.20105.520.002.640.000.000.003.7330.431.002790.000.00
3.7365.6044.5131.8749.2007.20115.760.002.890.000.000.0011.8331.271.016200.000.00
5.6047.4728.3791.8899.2007.20121.220.003.030.000.000.0020.4931.651.025070.000.00
7.4729.34012.2831.9129.2007.20121.790.003.040.000.000.0028.7131.561.029290.000.00
9.34011.19516.2331.9329.2007.20155.590.003.890.000.000.0046.9435.561.028700.000.00
11.19513.05020.2491.9789.2007.20224.080.005.600.000.000.0082.2144.111.023090.000.00
13.05014.56523.9851.6589.2007.20204.910.005.120.000.000.0087.3639.041.013360.000.00
14.56516.08027.4431.7079.2007.20193.270.004.830.000.000.0092.8138.051.000520.000.00
16.08017.89031.3752.1209.2007.20221.030.005.530.000.000.00119.1945.040.981480.000.00
17.89019.70035.8482.2349.2007.20213.500.005.340.000.000.00128.8045.300.954220.000.00
19.70021.36540.3892.1879.2007.20175.810.004.400.000.000.00116.8640.370.920600.000.00
21.36523.03045.0572.3589.2007.20140.750.003.520.000.000.00101.8537.250.880020.000.00
23.03023.62048.3920.8899.2007.2043.720.001.090.000.000.0033.3512.800.847430.000.00
23.62025.03551.6482.2819.2007.2082.660.002.070.000.000.0066.0028.610.812850.000.00
25.03526.44956.6352.5739.2007.2029.270.000.730.000.000.0024.8322.040.754830.000.00
26.45028.40663.8454.4439.2007.200.000.000.000.000.000.000.0027.230.660970.000.00
28.40630.36379.20510.5089.2007.200.000.000.000.000.000.000.0042.030.428240.000.00
总的下滑力=962.091(kN)
总的抗滑力=492.721(kN)
土体部分下滑力=962.091(kN)
土体部分抗滑力=492.721(kN)
3、现有重力式挡土墙稳定性验算[执行标准:
公路]
计算项目:
现有重力式挡土墙稳定性验算
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
2.500(m)
墙顶宽:
0.400(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.000
背坡倾斜坡度:
1:
0.100
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:
0.100:
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:
0.650
墙身砌体容许压应力:
800.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力:
110.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力:
80.000(kPa)
材料抗压极限强度:
2.500(MPa)
材料抗力分项系数:
2.310
系数醩:
0.0020
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土摩擦角:
30.000(度)
墙后填土粘聚力:
0.000(kPa)
墙后填土容重:
19.500(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
15.000(度)
地基土容重:
19.500(kN/m3)
地基土浮容重:
10.000(kN/m3)
修正后地基承载力特征值:
200.000(kPa)
地基承载力特征值提高系数:
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:
0.650
地基土类型:
坚硬岩石地基
地基土摩擦角:
30.000(度)
地基土粘聚力:
10.000(kPa)
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
9
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
10.0000.0000
29.3401.7800
33.7104.8800
43.0300.7000
53.6202.0000
63.3301.0000
70.5900.8000
82.8300.2000
93.0801.0000
坡面起始距离:
0.000(m)
地面横坡角度:
0.000(度)
填土对横坡面的摩擦角:
15.000(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:
2.477(m)
圆心Y坐标:
25.926(m)
半径:
27.886(m)
筋带对稳定的作用:
筋带力沿圆弧切线
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000×
=============================================
[土压力计算]计算高度为2.596(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=34.650(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
34.650(度)
Ea=26.207(kN)Ex=24.513(kN)Ey=9.268(kN)作用点高度Zy=0.865(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=1.508(m2)重量=34.686(kN)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.650
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=5.711(度)
Wn=34.514(kN)En=11.661(kN)Wt=3.451(kN)Et=23.469(kN)
滑移力=20.018(kN)抗滑力=30.014(kN)
滑移验算满足:
Kc=1.499>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=12.647(kN)>0.0
地基土层水平向:
滑移力=24.513(kN)抗滑力=29.154(kN)
地基土层水平向:
滑移验算不满足:
Kc2=1.189<=1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=0.528(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=0.873(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=0.769(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=18.859(kN-m)抗倾覆力矩=26.406(kN-m)
倾覆验算不满足:
K0=1.400<=1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=3.884(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础类型为天然地基,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=46.175(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=7.547(kN-m)
基础底面宽度B=0.964(m)偏心距e=0.319(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.163(m)
基底压应力:
趾部=188.338踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算不满足:
e=0.319>0.250*0.964=0.241(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=188.338<=240.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=0.000<=260.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=47.880<=200.000(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=1.463(m2)重量=33.638(kN)
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=0.525(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=0.873(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=0.769(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作
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- 挡土墙 稳定性 验算
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