计 算 书
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工程名称:南水北调中线一期工程
设计阶段:初步设计阶段
计算书名称:进出口挡土墙稳定计算
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计算者 时间:
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目 录
1. 计算说明 4
1.1基本资料及依据 4
1.2计算内容及有关参数选取 4
1.3计算过程 6
1.4计算成果汇总 16
2 成果分析(确定
方案
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、分析存在问题及处理方式) 16
1. 计算说明
1.1基本资料及依据
上游进口段总长30m,由进口护砌段和圆弧翼墙段组成。进口护砌段长10m,用浆砌石护坡和护底,厚0.3cm,护砌边坡l:1.5。圆弧翼墙段为长20m,翼墙形式采用半重力式挡土墙,墙后填土填至113.35m高程形成平台,挡土墙采用C20钢筋砼。
涵洞出口陡坡消力池长34.9m,翼墙采用C20钢筋混凝土悬臂式挡土墙,墙上布置排水孔,底部设有0.2m厚的粗砂垫层。
1.2计算内容及有关参数选取
1)计算内容
按完建期、运用期、水位突降(墙前无水,墙后1/3墙高)三种情况分别进行计算。
(1)抗倾稳定
要求挡土墙在任何不利的荷载组合作用下均不会绕前趾倾覆,且应具有足够的安全系数。
K0=∑Mv/∑MH ≥ K0
式中: — 抗倾稳定安全系数;
— 抗倾覆力矩;
— 倾覆力矩;
— 容许抗倾稳定安全系数设计为1.5,校核为1.3;
(2)抗滑稳定
式中:KC ——计算的抗滑稳定安全系数;
KC ——容许抗滑稳定安全系数,基本荷载组合 KC =1.35,特殊荷载组合 KC =1.25;
G——竖向力之和;
H——水平力之和。
(3)地基容许承载力
式中:max、min——基底最大和最小压力(KPa);
G ——竖向力之和(KN);
A——基底面积(m2);
B——墙底板的宽度(m);
e——合力距底板中心点的偏心距(m);
〔〕——地基土的允许压应力(KPa)。
(4)应力分布不均匀系数
式中:——实际应力分布不均匀系数;
〔〕——基底应力最大值于最小值之比的容许值,基本组合取2.0,特殊组合取2.5。
2)计算参数的选取
墙后回填材料采用黄土状重粉质壤土,物理力学指标如下:饱和固结快剪内摩擦角=25°,粘聚力c=0kN/m2;天然密度=19.5kN/m3,浮容重'=10kN/m3。挡土墙墙体采用C20钢筋砼,密度=24.5kN/m3,墙底与地基土之间摩擦系数(f)进口取0.32,出口取0.35。
1.3计算过程
见附页。
1.4计算成果汇总
进口挡土墙稳定计算成果表
荷载组合
计算工况
抗倾系数
抗滑系数
基底应力(kPa)
不均匀系数
K
Kc
Pmax
Pmin
η
基本组合
完建期
6.706
1.398
198.12
124.72
1.588
设计水位
1.859
1.361
137.03
66.18
2.070
特殊组合
完建+地震
6.197
1.288
204.55
118.29
1.729
水位突降
3.324
1.178
200.29
94.67
2.116
注:基础持力层为轻壤土,其承载力
标准
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值fk=160kPa.
出口挡土墙稳定计算成果表
荷载组合
计算工况
抗倾系数
抗滑系数
基底应力(kPa)
不均匀系数
K
Kc
Pmax
Pmin
η
基本组合
完建期
6.808
1.392
123.06
85.23
1.444
设计水位
1.839
1.374
84.19
45.57
1.847
特殊组合
完建+地震
6.24
1.275
127.66
80.63
1.583
水位突降
3.257
1.154
124.72
64.27
1.941
注:基础持力层为轻壤土,其承载力标准值fk=160kPa。
2 成果分析(确定方案、分析存在问题及处理方式)
计算成果合理满足要求。不存在问题。