扶壁式挡土墙计算表格
初始数值
墙高h(m)
4地面均布荷载标准值qk(kN/m
2)
30填土内摩擦角标准值Φk 35墙背与填料的摩擦角标准值δ
35填土重度γ(kN/m 3)18基底摩擦系数μ0.35结构重要性系数γo 1墙背后边坡坡度β
0地震角η 1.5(7度0.1g=1.5),8度0.2g=3.0
地基承载力特征值(kPa)170地基承载力修正系数ηb 0.3地基承载力修正系数ηd
1.6基础埋深d(m)0.8两扶壁净距ln(m)3立板厚度d1(m)0.3底板厚度d2(m)0.3保护层厚度(mm)50混凝土等级fc(N/mm 2)16.7混凝土等级ft(N/mm 2) 1.57钢筋等级fy(N/mm 2)360箍筋钢筋等级fy(N/mm 2)270混凝土容重γc(kN/m 3)
26
(一)主要尺寸的拟定
为了保证基础埋深大于0.5m，取d=0.8m，挡土墙总高H=4+0.8= 4.8Ka=tan 2(45°-Φk/2)=tan 2(45-35/2)
=扶壁式挡土墙计算
用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得到主动土压力系数
0.271
根据抗滑移稳定要求：
取B2+B3=3m 其中B2=0.3m
B3=3m
Eax=(qkH+0.5γH 2)Ka=95.22kN
=-0.658936
0.5m
B=B1+B2+B3= 3.50m
(二)土压力计算
由于填土表面水平，第一破裂面与铅垂面的夹角
θi=45°-Φk/2=27.5
第二破裂面与铅垂面的夹角
αi=45°-Φk/2=27.5
α=arctanB3/(H-d2)=33.7
取α=33.7
得:Ka=0.89
Ea=qkHKa+0.5γH 2Ka=313.27
kN/m
则：
① Eax=Ea·cos(δ+α)=113.84kN/m
= 1.93m ② Eaz=Ea·sin(δ+α)=291.86kN/m xf== 2.21m
(三)自重与填土重力
1.立板+底板自重
墙顶到底板顶Hi=H-d2= 4.5
m
钢筋混凝土标准重度γc，其自重为：
B-zf·tanαzf=
Ea
Ka
qkH 2/2+γH 2/2·H/3
1.93m
B2+B3≥
1.3(qkH+0.5γH 2)Ka
μ(qk+γH)
= 3.038墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀，取 B1=B1≥(B2+B3)(qk+γH)
1.6Eax·z
-m
z=qkH+0.5γH 2qkH 2/2+0.5γH 3/3
=0.5(B2+B3)
墙项A与墙踵C连线AC与铅垂面的夹角
计算结果为负数说明若仅为了保证稳定性的要求不需设置墙趾板，但为了减少
G1=[d2·B+d1·Hi]·γc=
62.4kN
=
1.13m
2.填土重及地面均布荷载总量
G2=B3·Hi·γ/2=
121.5kN x2==
1.80m
(四)抗倾覆稳定验算
稳定力矩：
Mz=G1·x1+G2·x2+Eaz·xf=935.67倾覆力矩：
Mqk=Eaz·zf=219.47
则：
Mz
935.67Mqk
219.47
满足搞倾覆稳定性要求。
(五)抗滑移稳定性验算
竖向力之各：
∑N=G1+G2+Eaz=475.76
抗滑力：
μ∑N=166.52
kN 滑移力：
Eax=113.84
kN 则：
μ∑N 166.52Eax
113.84
满足抗滑移稳定性要求。
(六)地基承载力验算
Mz-Mqk ∑N = 1.51
eo=B/2-a=0.24m
地基承载力修正值计算：
fa=fak+ηb·γ(b-3)+ηd·γm(d-0.5)=181.34kPa 1.2fa=217.61kPa
按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，各分项系数取1.0。欲求基底偏心距e，先计算总竖向力到墙趾的距离：
a=
=
=
4.3
＞1.6
＞1.3
kN·m d1·Hi+d2·B
x1=B1+d1+B3/3墙身自重计算时，挂壁自重按填土计算，另墙趾上少量填土重量略去不计导致
各项验算偏安全。
kN·m kN·m Ki=
d2·B 2/2+d1·Hi·(B1+d1/2)
Ks=
=
= 1.46
地基压力计算：
∑N B =192.93
＜
1.2fa
∑N
B =78.93
(七)结构设计
1.立板设计
①.土压力计算
Ko=1-sinΦk=0.43
立板顶部荷载σ1=qk·Ko=12.79
立板底部荷载σ2=[qk+γHi]Ko=47.33则lox=3m loy= 4.5m lo=3m
②.配筋计算
查双向板计算系数表得：
mx=0.0335my=0.0109mxo=-0.0774myo=-0.0572
跨中Mx=14.271.35Mx
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asx=Asmin=520mm 2
选用
Pkmin=
(1-6eo/B)
mx·σ2·lo 2=
Asx==
228.70
mm 2
kN·m Pkmax＜1.2fa，必然满足Pk＜fa。
立板荷载均考虑墙后静止土压力。由于土体不存在滑动趋势，且墙面光滑，则静止土压力为水平方向。
kN/m 2kN/m 2(1+6eo/B)Pkmax=
立板均视三边固定一边自由的双向板进行计算
跨中My= 4.641.35My
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asy=Asmin=520mm 2
选用支座Mxo=-32.971.35Mxo
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asxo=Asmin=528mm 2
选用支座Myo=-24.371.35Myo
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用
2.底板设计
I
由前计算得：P1=Pkmax=192.93
P2=Pkmin=78.93
P3=
P4=①.墙趾板端部弯矩与剪力
21.341.35M As==
341.96
mm 2
kN/m 2
kN/m 2
M=B12[2P1+P3-3γc·d2-3γ(d-d2)]/6=
kN·m = =
177167kN/m 2kN/m 2myo·σ2·lo 2=
mxo·σ2·lo 2=
Asx==
74.41
Asxo==
528.40
mm 2
kN·m Asyo==
390.50
mm 2
mm 2
kN·m my·σ2·lo 2=
kN·m
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用
88kN 1.35V=119.20
kN
0.7ft·b·ho=280.25
kN ＞1.35V
所以板厚满足抗剪要求。②.墙踵板计算
则lox=3m loy=3m lo=3m
查双向板计算系数表得：
mx=0.0228my=0.0223mxo=-0.0656myo=-0.0653
配筋计算：
板上均布荷载为qko==118.8Pa =qko-P4=48kN/m 2Pb =qko-P2=40kN/m 2
跨中Mx=mx·Pb·lo 2=
9.87
1.35Mx
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用
Asx==158.09
As==
341.96mm 2
mm 2
V=[0.5(P1+P3)-γc·d2-γ(d-d2)]·B1=
踵板均视三边固定一边自由的双向板进行计算
qk+γc·d2+γ·Hi
kN/m 2
kN·m
跨中My=my·Pb·lo 2=
9.65
1.35My
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=
520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用
支座Mxo=mxo·Pb·lo 2=-28.381.35Mxo
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用支座Myo=myo·Pb·lo 2=-28.251.35Myo
0.9fyho
由于最小配筋面积Asmin=520mm 2
所以取Asyo=Asmin=520mm 2
选用
3.扶壁设计
按变截面T型悬臂梁进行计算扶壁土压力应力分布如下图：
q1=qk·ln·Ko=38.38
q2=ln·(qk·γ·Hi)·Ko=142.00梁底排三排钢筋,则as=
130.00mm ho=
2870.00
mm
设计弯矩为：
M=ln·B3(q1·Hi/2+q2·Hi/3)=
2694.14fc·bf·hf(ho-hf/2)=
4088.16mm 2
mm 2
mm 2
kN·m
Asxo==454.87
kN·m
Asyo==452.79
kN·m Asy==154.63
kN/m kN/m kN·m kN·m
2694.14
＜4088.16
所以属于一类T型截面
按公式M=fc·bf·x(ho-x/2)
解得：x=
234＜2as
则As=M/[fy·(ho-as)]=
2731
mm
选用剪力设计值为：
Asv/s= 1.93
mm
选用φ
14双肢箍,则s=mm
159