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1、悬臂式挡土墙计算书项目名称日期设计者校对者一、示意图：二、基本资料：1 .依据规范及参考书目：水工挡土墙设计规范(S1.379-2007),以下简称规范水工混凝土结构设计规范(S1.191-2008),以下简称校规水工建筑物荷载设计规范(D1.5077-1997)水工挡土墙设计(中国水利水电出版社)2 .断面尺寸参数：墙顶宽度Bl=0.70m,墙面上部高度H=2.65m前趾宽度B2=1.49m,后踵宽度B3=7.00m前趾端部高度H2=4.00m,前趾根部高度H4=4.00m后踵端部高度Hl=2.10m,后踵根部高度H3=3.00m墙背坡比=1：0.000,墙面坡比=1:0.000挡土墙底板前
2、趾高程=0.00m,底板底部坡比=0.000:1墙前填土顶面高程前地=0.00m,墙前淤沙顶面高程沙=0.00m3 .设计参数：挡土墙的建筑物级别为1级。抗震类型：抗震区挡土墙，地震烈度为8度。水上回填土内摩擦角=24.00度，水下回填土内摩擦角=12.00度回填土凝聚力C=0.00kNm2地基土质为：中等坚实墙底与地基间摩擦系数f=0.504 .回填土坡面参数：回填土表面折线段数为：0段折线起点距墙顶高差=0.00m填土面与水平面夹角B=0.00度原地面线水平角e=45.00度，原地面与填土摩擦角r=30.00度5.材料参数：回填土湿容重W=21.65kNm3,回填土浮容重Yf=13.30k
3、Nm3混凝土强度等级：C25钢筋强度等级：HRB400,保护层厚度as=0.050m地基允许承载力oo=300.00kPa6 .荷载计算参数：冰层厚度Tb=0.00m,静冰压力系数=0.000计算浪压力时采用的位置类型：内陆峡谷水库风区长度D=1000.000m,墙前河(库)底坡度i=1:0,00重现期为50年的年最大风速v。=16.300m/s多年平均的最大风速v0,=16.300m/s冻胀墙体变形系数m。=0.940,冻胀量=30.00mm地震动态分布系数为梯形分布，最大值am=2.007 .附加荷载：编号类型荷载值(kN)距墙顶右侧水平距(m)线载长(m)1分布5.000.001.502
4、分布61.100.002.10三、计算参数：8 .荷载组合：组合名称类型扬压淤沙浪压冰压冻胀地震完建情况基本XXXX正常挡水位基本XXXX设计洪水情况基本XXXX施工情况特殊XXXXXX校核洪水情况特殊XXXX地震情况特殊XXX2.荷载组合下水位及附加荷载信息：组合名称墙前水位墙后水位附加荷载附载编号墙前水深完建情况0.0005.500X-0.000正常挡水位6.5505.50012.550设计洪水情况5.2605.50011.260施工情况0.0000.00020.000校核洪水情况5.6705.50011.670地震情况6.5505.500X-2.5503.计算公式：郎肯土压力计算公式如下
5、：E=0.5H2KaEx=Ecos()Ey=Esin()Ka=coscos-(cos2-cos2)v2cos+(cos2-cos2)y2(规范式A.0.1-3)式中：E为作用于墙背的土压力，作用点为距墙底1/3高处，方向与水平面成B夹角(为主动土压力系数四、第1种荷载组合：完建情况1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得水上的主动土压力系数Ka=0.422程序算得水下的主动土压力系数C=0.656单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力195.732.23-436.23垂直土压力0.002.19墙上土重274.715.87161
6、1.97墙上土重174.285.69991.67墙身自重711.633.902772.42墙后水压力151.251.83-277.29墙后水重206.505.871211.73扬压力-252.726.13-1548.36346.981114.396587.80-2261.88所有垂直荷载之和G=1114.39kN所有水平荷载之和H=346.98kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=6587.80kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH=-2261.88kNm所有对墙前趾的力矩之和M=4325.91kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=-794.70kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为
7、：Kc=fGH(规范式6.3.5-1)从规范中表327查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.35Kc=0.5001114.389/346.980=1.61Kc=1.61Kc=1.35,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3212、3213条查得，抗倾覆稳定安全系数3=1.60抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=2Mv/WMhKo=6587.796/2261.881=2.91Ko=2.912Ko=1.60,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmaX=G/A+M/WPmIn=GA-M
8、W挡土墙底板面积A=9.19m2,底板截面抵抗矩W=14.08mPmaX=1114.39/9.19+794,70/14.08=177.72kPaPmg=1114.39/9.19-794.70/14.08=64.80kPaPmax=177,721.2o=360.00,满足要求。(Pm1n+Pmax)2=121.26oo=300,00,满足要求=PmaX/Pmm=177.72/64.80=2.742,0故地基承载力不满足要求！5 .前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M=79.50kNm,剪力Q=102.16kN6.后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M=554.41kNm,剪力Q=108.7
9、2kN7.距挡土墙底部高度Hs=4.00m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力31.600.89-28.09垂直土压力0.000.35墙身自重46.38-0.00-0.00墙后水压力11.250.50-5.6342.8546.380.00-33.728.距挡土墙底部高度Hs=4.88m水平截面应力内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力14.170.59-8.37垂直土压力0.000.35墙身自重30.92-0.00-0.00墙后水压力1.900.21-0.3916.073
10、0.920.00-8.779.距挡土墙底部高度Hs=5.77m水平截面内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力3.560.29-1.05垂直土压力0.000.35墙身自重15.46-0.00-0.003.5615.460.00-1.05五、第2种荷载组合：正常挡水位1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得水上的主动土压力系数K3=0.422程序算得水下的主动土压力系数C=0.656单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN-m0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力195.732.23-436.23垂直土压力0.002.19墙上土重274.715.871611.97
11、墙上土重174.285.69991.67附加竖直土压Fyl7.502.9422.05墙身自重711.633.902772.42墙后水压力151.251.83-277.29墙后水重206.505.871211.73墙前水压力-214.512.18468.35墙前水重37.990.7528.31扬压力-553.704.46-2470.34波浪压力-13.865.7779.95118.61858.917186.45-3183.86所有垂直荷载之和G=858.91kN所有水平荷载之和H=118.61kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=7186.45kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和Mh=-3183.86
12、kNm所有对墙前趾的力矩之和M=4002.59kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=55.89kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fGH（规范式635-1）从规范中表327查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.35Kc=0.500858.912118.612=3.62Kc=3,62Kc=1.35,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3.2.12、3213条查得，抗倾覆稳定安全系数3=1.60抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=2Mv/MhKo=7186.454/3183.860=2.26Ko=2.26NKo=1.60,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地
13、基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmaX=G/A+2M/WPmIn=GA-MW挡土墙底板面积A=9.19m2,底板截面抵抗矩W=14.08mPmaX=858.91/9.19+55.89/14.08=97.43kPaPmg=858.91/9.19-55.89/14.08=89.49kPaPmax=97,43W1.2o=360.00,满足要求。(Pm.n+Pmax)2=93,46qo=300,00,满足要求=PmaX/Pmm=97.43/89.49=1.092.0t满足要求。5 .前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M=40.45
14、kN-mt剪力Q=53.55kN6 .后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M=5.63kNm,剪力Q=48.64kN7 .距挡土墙底部高度Hs=4.00m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力31.600.89-28.09垂直土压力0.000.35墙身自重46.38-0.00-0.00墙后水压力11.250.50-5.63墙前水压力-32.510.8527.64波浪压力-13.401.8424.63-3.0646.3852.26-33.728.距挡土墙底部高度Hs=4.88m水平
15、截面应力内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力17.900.65-11.67垂直土压力0.000.35墙身自重30.92-0.00-0.00墙后水压力1.900.21-0.39墙前水压力-13.890.567.72波浪压力-11.341.2013.58-5.4430.9221.29-12.069.距挡土墙底部高度Hs=5.77m水平截面内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力5.420.34-1.87垂直土压力0.000.35墙身自重15.46-0.00-0.00墙前水压力-3.070.260.80波浪压力-7.630.675.08-5.2715.465.88-1.87六、第3种
16、荷载组合：设计洪水情况1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得水上的主动土压力系数Ka=0.422程序算得水下的主动土压力系数C=0.656单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNmo力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力195.732.23-436.23垂直土压力0.002.19墙上土重274.715.871611.97墙上土重174.285.69991.67附加竖直土压Fyl7.502.9422.05墙身自重711.633.902772.42墙后水压力151.251.83-277.29墙后水重206.505.871211.73墙前水压力-138.341.75242.
17、55墙前水重18.770.7513.99扬压力-494.424.63-2288.76波浪压力-13.424.4759.99195.23898.976926.37-3002.28所有垂直荷载之和G=898.97kN所有水平荷载之和H=195.23kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=6926.37kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH=-3002.28kNm所有对墙前趾的力矩之和M=3924.09kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=-206.66kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fGH（规范式635-1）从规范中表327查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.35Kc=0.500
18、898.966195.226=2.30Kc=2.30Kc=1.35,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3.2.12、3213条查得，抗倾覆稳定安全系数3=1.60抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=MvMhKo=6926.372/3002.279=2.31Ko=2.312Ko=1.60,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmaX=GA+MWPmm=G/A-2M/W挡土墙底板面积A=9.19m2,底板截面抵抗矩W=14.08mPmaX=898.97/9.19+206.66/
19、14.08=112.50kPaPm.n=898.97/9.19-206.66/14.08=83.14kPaPmaX=112,501.2o=360.00,满足要求。(Pm111+Pma)2=97,82o=300,00,满足要求=PmaX/Pmm=112.50/83.14=1.352.0,满足要求。5 .前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M=56.66kNm,剪力Q=74.97kN6 .后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M=5.63kNm,剪力Q=70.39kN7 .距挡土墙底部高度Hs=4.00m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂
20、为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力31.600.89-28.09垂直土压力0.000.35墙身自重46.38-0.00-0.00墙后水压力11.250.50-5.63墙前水压力-7.940.423.33波浪压力-9.500.938.8625.4146.3812.19-33.728.距挡土墙底部高度Hs=4.88m水平截面应力内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力17.900.65-11.67垂直土压力0.000.35墙身自重30.92-0.00-0.00墙后水压力1.900.21-0.39墙前水压力-0.710.130.09波浪压力-5.130.442.281
21、3.9530.922.37-12.069.距挡土墙底部高度Hs=5.77m水平裁面内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力5.420.34-1.87垂直土压力0.000.35墙身自重15.46-0.00-0.00波浪压力-0.430.110.054.9915.460.05-1.87七、第4种荷载组合：施工情况1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得主动土压力系数（=0.422单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNmo力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力201.892.22-447.51垂直土压力0.002.19墙上土重621.355.823615.07附加竖直
22、土压Fyl128.313.24415.72墙身自重711.633.902772.42201.891461.296803.22-447.51所有垂直荷载之和G=1461.29kN所有水平荷载之和H=201.89kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=6803.22kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和Mh=-447.51kNm所有对墙前趾的力矩之和M=6355.71kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=-358.92kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fGH（规范式6.3.5T）从规范中表327查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.20Kc=0.5001461.290/201.886=3
23、.62Kc=3.62Kc=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3212、3213条查得，抗倾覆稳定安全系数3=1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=2Mv/EMhKo=6803.221/447.514=15.20Ko=15.202Ko=1.50,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmaX=GA+MWPm.n=GA-MW挡土墙底板面积A=9.19m2,底板截面抵抗矩W=14.08m3PmaX=1461.29/9.19+358,92/14.08=184.51kP
24、aPmm=1461.29/9.19-358.92/14.08=133.51kPaPmaX=184,511.2o=360.00,满足要求。(Pm111+Pma)2=159.01o=300,00,满足要求=PmayPmin=184.51/133.51=1.382.5,满足要求。5 .前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M=90.75kNm,剪力Q=119.76kN6 .后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M=134.73kNm,剪力Q=125.39kN7 .距挡土墙底部高度Hs=4.00m水平截面内力：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为k
25、Nm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力100.341.18-118.80垂直土压力0.000.35墙身自重46.38-0.00-0.00100.3446.380.00-118.808.距挡土墙底部高度HS=4.88m水平截面应力内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力59.770.81-48.60垂直土压力0.000.35墙身自重30.92-0.00-0.0059.7730.920.00-48.609.距挡土墙底部高度HS=5.77m水平截面内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力26.320.42-11.10垂直土压力0.000.35墙身自重15.46-0.00-0.00
26、26.3215.460.00-11.10八、第5种荷载组合：校核洪水情况1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得水上的主动土压力系数Ka=0.422程序算得水下的主动土压力系数C=0.656单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力195.732.23-436.23垂直土压力0.002.19墙上土重274.715.871611.97墙上土重174.285.69991.67附加竖直土压Fyl7.502.9422.05墙身自重711.633.902772.42墙后水压力151.251.83-277.29墙后水重206.505.87121
27、1.73墙前水压力-160.741.89303.81墙前水重24.880.7418.54扬压力-513.264.57-2346.47波浪压力-13.644.8966.63172.60886.246998.82-3059.99所有垂直荷载之和G=886.24kN所有水平荷载之和H=172.60kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=6998.82kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和Mh=-3059.99kNm所有对墙前趾的力矩之和M=3938.83kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=-133.42kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fGH(规范式6.3.5-1)从规范中表327
28、查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.20Kc=0.500886.236172.598=2.57Kc=2.57Kc=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3.2.12、3213条查得，抗倾覆稳定安全系数3=1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=Mv/M11Ko=6998.821/3059.991=2.29Ko=2.29Ko=1.50,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmiK=GA+MWPmin=GA-MW挡土墙底板面积A=9.19mz,底板截面抵抗矩W=14.08
29、m3PmiW=886.24/9.19+133.42/14.08=105.91kPaPmin=886.24/9.19-133.42/14.08=86.96kPaPmaX=105.91W1.2o=360.00,满足要求。(Pmin+Pmax)2=96.43oo=300,00,满足要求=PmaX/Pmin=105.91/86.96=1.222.5,满足要求。5 .前趾根部内力：作用在前趾根部截面的弯矩M=49.73kNm1剪力Q=65.92kN6 .后踵根部内力：作用在后踵根部截面的弯矩M=5.63kNm,剪力Q=60.48kN7 .距挡土墙底部高度Hs=4.00m水平截面内力：总水平力、总竖向力及
30、各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNmo力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力31.600.89-28.09垂直土压力0.000.35墙身自重46.38-0.00-0.00墙后水压力11.250.50-5.63墙前水压力-13.940.567.76波浪压力-11.171.1913.3417.7446.3821.11-33.728.距挡土墙底部高度Hs=4.88m水平截面应力内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力17.900.65-11.67垂直土压力0.000.35墙身自重30.92-0.00-0.00墙后水压力1.900.21-0.39墙前水压
31、力-3.090.260.81波浪压力-7.500.664.989.2030.925.79-12.069.距挡土墙底部高度Hs=5.77m水平截面内力：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力5.420.34-1.87垂直土压力0.000.35墙身自重15.46-0.00-0.00波浪压力-2.250.250.573.1715.460.57-1.87九、第6种荷载组合：地震情况1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得水上的主动土压力系数Ka=0.472程序算得水下的主动土压力系数C=0.783单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm0力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压
32、力229.642.21-507.80垂直土压力0.002.19墙上土重274.715.871611.97土重水平地震力22.034.01-88.40墙上土重174.285.69991.67土重水平地震力16.676.08-101.30墙身自重711.633.902772.42水平地震力45.051.77-79.76墙后水压力151.251.83-277.29墙后水重206.505.871211.73墙前水压力-214.512.18468.35墙前水重37.990.7528.31扬压力-553.704.46-2470.34波浪压力-13.865.7779.95236.27851.417164.4
33、0-3524.89所有垂直荷载之和G=851.41kN所有水平荷载之和H=236.27kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=7164.40kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH=-3524.89kNm所有对墙前趾的力矩之和M=3639.51kNm所有对墙底板形心的力矩之和Mo=-272.73kNm2 .抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fGH(规范式6351)从规范中表327查得，抗滑稳定安全系数Kc=1.20Kc=0.500851.412236.274=1.80Kc=1.80Kc=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3 .抗倾覆稳定验算：从规范中表3212、3213条查得，抗倾覆稳
34、定安全系数Ko=1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=MvJMhKo=7164.404/3524.893=2.03Ko=2.03NKo=1.50,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4 .地基承载力验算：地基承载力按规范中第631、632条进行校核。按照规范式633,基底应力计算公式为：PmaX=GA+MWPmin=GA-MW挡土墙底板面积A=9.19m2r底板截面抵抗矩W=14.08m3PmaX=851.41/9.19+272.73/14.08=112.02kPaPmin=851.41/9.19-272.73/14.08=73.27kPaPmax=112,021.2o=360.00,满足要求。(Pmin+Pmax)2=92.65co=300.00,满足要求=PmJPmin=112.02/73.27=1.532,0故地基承载力不满足要求！十三、立墙承载力验算及配筋计算：1. 计算依据：立墙按偏心受压构件进行承载力和配筋计算：首
