挡土墙设计计算书

一、工程概况 ................................................. 2 二、设计依据 ................................................. 2 三、截面选择 ................................................. 2 四、荷载计算 ................................................. 4 五、抗倾覆稳定验算 ........................................... 5 六、抗滑稳定验算 ............................................. 5 七、地基承载力验算 ........................................... 6 八、结构设计 ................................................. 7 九、挡土墙施工大样图 ........................................ 10

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一、工程概况

某海滨地区为一无石料区域,该地区将建设大量的公寓，而附近边坡经常出现滑坡和塌方现象,经过专家论证采用钢筋混凝土挡土墙进行治理。

二、设计依据

1、现场实际情况

墙背填土与墙前地面高差为2。4m，填土表面水平，其表面的超载为15kPa，地基承载力特征值为110kPa,填土的容重为γt=17kN/m3，内摩擦角为300,底板与地基摩擦系数为μ=0。45，由于采用钢筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之间的摩擦角δ=0。挡土墙长200m.

2、设计参考资料

a、建筑地基基础设计规范（GB50202-2002）; b、建筑桩基技术规范（JGJ94-94)； c、支挡结构设计手册；

d、建筑地基基础设计（新旧规范对照理解与应用实例）

三、截面选择

由于无石料地区，所以选择钢筋混凝土结构。墙高低于6m,可以选择悬臂式挡土墙.尺寸按悬臂挡土墙规定初步进行拟定。

1、立板

为了便于施工，立板内侧（即墙背）做成竖直面,外侧（即墙面）可做成1:0。02~1：0.05的斜坡.考虑的本工程的挡土墙不高，立板的墙顶宽度采用200mm,立板底部采用250mm。根据墙背填土与墙前地面高差为2.4m，立板基础埋深0。6m，所以立板高度（H）为3m。

2、墙底板

墙底板由墙踵板和墙趾板两部分组成。墙底板宽度（B）取0.75H，即0.75×3000=2250mm。墙趾板长度取0.18B，即0。18×2250=405mm,取整数400mm.墙踵板和墙趾板顶面倾斜，底面水平.靠立板处厚度取H/12,即3000/12=250mm，端部厚度取

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150mm。

3、悬臂挡土墙计算简图

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四、荷载计算

1、土压力计算

由于地面水平，墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎金理论公式计算：

30Katan2(45)tan2(45)0.333

22地面超载Pk的作用,采用换算土柱高H0PKt,地面处水平压力:

qatZKa17150.3335KN/m2 17悬臂底B点水平压力：

15qbtZKa17(3)0.33322KN/m2

17底板底C点水平压力：

15qctZKa17(30.25)0.33323.4KN/m2

17土压力合力：

Ea1= qa×3。25=16.25 KN/m Zf1=3。25/2=1。625m

Ea2=0.5（qc —qa）×3。25=29.9 KN/m Zf2=3。25/3=1.08m 1、竖向荷载计算 a．立板自重

钢筋混凝土标准重度γc=25 KN/m3，其自重:

G1kx10.20.2532516.875 KN/m 220.20.40.20.250.25220.20.250.10.561m

30.20.25b．底板自重

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G2k[0.150.250.150.250.40.250.251.6]25 22=0.46252511.56KN/m

x2[0.150.250.420.250.150.4()0.250.25(0.40.125)230.250.15

0.150.251.620.150.251.6(0.65)]0.4625230.150.25=1。07m

c．填土重

G3k1731.681.60 KN/m

x10.650.81.45m

d．地面均布活载总重

G4k151.624 KN/m

x11.45m

五、抗倾覆稳定验算

稳定力矩

Mzk=G1k x1+ G2k x2+ G3k x3+ G4k x4

=16。875×0。561+11。56×1.07+81。6×1。45+24×1。45 =174.956KN. m /m

倾覆力矩

Mqk=E a 1 Zf1+ Ea2 Zf2

=16.25×1。625+29.9×1。08=58.698 KN。 m /m

KlMzk174.9562.981.6 稳定 Mqk58.698六、抗滑稳定验算

竖向力之和

Gk=∑Gik =16。875+11.56+81。6+24=134.035 KN /m

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抗滑力

Gk×μ=134。035×0。45=60。316 KN /m

滑移力

Ea = Ea1 +Ea2 =16。25+29。9=46。15 KN /m

KsGk60.3161.311.3 稳定 Ea46.15七、地基承载力验算

地基承载力验算应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合. 基础底面偏心距e0,先计算总竖向力到墙趾的距离：e式中

Mv为竖向荷载引起的弯矩

Mv=（16。875×0。561+11。56×1。07+17×3×1.6×1.45）+15×1.6×1.45

=174.956 KN. m /m

MH为水平力引起的弯矩

MH=16。25×1。625+29。9×1。08=58。698 KN。 m /m

Gk为总竖向力

Gk=（16。875+11。56+17×3×1。6）+15×1。6=134。035 KN /m

MVMH

Gke偏心距

174.95658.6980.867 m

134.035e0地基压力

B2.25B2.25e0.8670.258m 〈 0.5625 m 2244PkminmaxGk6e(10)BB

134.03560.258(1)2.252.25第 6 页 共 11 页

100.55618.586 KN /m2<1.2 f =1。2×110 = 132KN /m2

八、结构设计

立板与底板均采用C20混凝土和Ⅱ级钢筋，fc = 9。6 N /mm2,ft = 1。10 N /mm2， fy = 300 N /mm2，Ec = 2×105 N /mm2.

1、立板设计 底截面设计弯矩

底截面设计弯矩值：采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，永久荷载效应起控制作用，弯矩设计值。

M=15×1。5×1.4+25.5×1×1。35=65。925 KN。 m /m

强度计算

h0 = 250-40=210mm ， b = 1000mm

2M265.925106as0.311 22a1fcbh019.61000210s0.5(112as)0.5(1120.311)0.807

M65.925106As1297 mm2

sfyh03000.807210选用14@100

As= 1539 mm2

最大裂缝宽度验算

WmaxacrskEs(1.9c0.08deqte)

acr = 2。10 ， c = 35 mm , deq = d·1 = d =14 mm

teAse15390.012 Ate0.51000250此时，采用正常使用极限状态荷载效应标准组合.其弯矩设计值：

M=15×1。5+25.5×1=48 KN。 m /m

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skAse48106170.712N/mm2

Ate0.8721015391.540.611

0.012170.7121.100.65最大裂缝宽度：

Wmax2.100.611符合规范要求 2、底板设计 弯矩设计值:

170.71214(1.9350.08)0.17mm< 0。2mm 50.012210墙踵板根部D点的地基反力计算应按承载能力极限状态荷载效应基本组合。 竖向力引起的弯矩设计值：

Mv=（16。875×0。561+11.56×1.07+17×3×1。6×1.45）1。35+15×1。6×1。45×1.4

=237。931 KN. m /m 水平力引起的弯矩设计值:

MH=15×1。75×1。4+25。5×1。25×1.35=79。781 KN。 m /m

总竖向力Gk

Gk=（16.875+11。56+17×3×1。6）×1.35+15×1.6×1。4=182。147 KN /m 偏心距

e地基压力

BMVMH2.25237.93179.781B0.257m0.5625 m 〈 2Gk2182.1474PkminmaxGk6e(1)BB

182.14760.257(1)2.252.25.43513625.474 KN /m2

墙踵板根部D点的地基压力设计值

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pd25.474136.43525.4741.6104.38 KN /m2

2.25墙趾板根部B点的地基压力设计值

pb25.474136.43525.4741.85116.709 KN /m2

2.25墙踵板根部D点的弯矩设计值

Md=0。32×25×0。733×1。35+17×3×1。6×0。8×1。35+15×1。6×0。8×

1.4-25。474×1。6×0。8—墙踵板根部B点的弯矩设计值

Mb=116。709×0。4×0。2+

KN。 m /m 墙踵板的强度设计

h0 = 210mm ， b = 1000mm

136.435116.70920.4×0。4×=10。389

23104.3825.435×1。62=56.651 KN。 m /m

62M256.651106as0.268 22a1fcbh019.61000210s0.5(112as)0.5(1120.268)0.84

M56.651106As1070 mm2

sfyh03000.84210也选用14＠100

As= 1539 mm2

最大裂缝宽度验算

WmaxacrskEs(1.9c0.08deqte)

acr = 2。10 ， c = 35 mm , deq = d·1 = d =14 mm

teAse15390.012 Ate0.51000250此时，采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。其弯矩设计值：

eMVMH174.95658.6980.867m

Gk134.035第 9 页 共 11 页

e0B2.25e0.8670.258m 22此时地基压力：

PmaxkminGk6e0(1)BB134.03560.258 (1)2.252.25100.55618.586 KN /m2

d18.586100.55618.5861.676.876KN /m2

2.251.61.6×=41.684 KN。 m /m 23Md=0.32×25×0。733+17×3×1.6×0.8+15×1。6×0。8-18.586×1.6×0。8—（76.876—18.586)×

sk41.684106148.249N /mm2 0.8721015391.100.65最大裂缝宽度：

1.540.537

0.012148.249Wmax2.100.537符合规范要求

148.24914(1.9350.08)0.134mm< 0。2mm 50.012210九、挡土墙施工大样图

1、材料

垫层为100mm厚的C10混凝土;立板和底板为C20混凝土,钢筋为Ⅱ级钢筋. 2、构造设置

a、沿墙长每隔20m设置一道沉降缝,缝宽为20mm。缝内沿填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度不小于200mm。

b、沿墙的长度方向每隔2。5m设置一个泄水孔，泄水孔离地面0。3mm。泄水孔后侧设砾石做反滤层,泄水孔应向外倾斜5%的坡度，泄水孔用直径为110的PVC

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管。

3、施工大样图 见附图。

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