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]:
采用规范:
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,)
区号粘聚力内摩擦角
(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]:
采用规范:
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,)
区号粘聚力内摩擦角
(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
墙后填土内摩擦角:
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
地基土内摩擦角:
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
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