某悬臂式挡土墙设计验算

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1、某悬臂式挡土墙设计验算案例说明钢筋混凝土悬臂式挡土墙是一种轻型支挡建筑物，它的主要特点是构造简单、施工方便、墙身断面较小、自身质量轻、可以较好地发挥材料的强度性能，而且能适应承载力较低的地基。一般情况下，墙高6m以内采用悬臂式，6m以上则采用扶壁式。本文采用GEO5悬臂式挡土墙设计模块对广州市某悬臂式挡土墙设计进行了分析验算，验算结果表明，在此场地条件下采用悬臂式挡土墙能取得很好的支挡效果。工程概况广州市某悬臂式挡土墙，挡土墙高4.1m，墙背粘土与墙前填土高差为3.1m，设计采用的悬臂式挡土墙结构如图1所示。图1悬臂式挡土墙结构示意图挡土墙墙

2、身采用C30钢筋混凝土结构，钢筋类型HRB400。挡墙基础采用天然地基材料。具体的岩土参数请参照表1。表1岩土参数表重度内摩擦角黏聚力墙背和土体间摩擦角土层γ（kN/m3）φ（°）c（kPa）δ（°）中低塑性粘土2119120级配砾石2039.500挡土墙墙后填土表面为一倾斜平面，倾角为10°，荷载大小为10kN/m2，条形荷载宽度为2m。同时考虑地震荷载作用，抗震设防烈度为7度，地震加速度大小为0.1g。验算操作流程分析设置在【分析设置】中选择“中国-国家标准（GB）”。图2分析设置墙身截面尺寸在【墙身截面尺寸】设置界面中设置挡土墙类型和墙

3、身截面尺寸参数，选择我们所需要的挡墙类型（如没有可选择最后的，可以自定义挡墙截面形状），这里选择第二种挡墙形式，具体的尺寸参数请参照图3。图3墙身截面尺寸设置材料在【材料】设置界面目录中分别选取“混凝土”为C30，“纵筋”为HRB400，材料参数会自动给出。图4材料设置剖切土层在【剖面土层】设置界面中可设置土层深度，填土的填埋深度为6m。图5剖面土层设置岩土材料在【岩土材料】设置界面中设置岩土层材料，点击按钮，在弹出的设置面板中添加中低塑性粘土、级配砾石，材料具体参数请参照表1。图6岩土材料设置指定材料在【指定材料】设置界面中将刚刚添加的岩土

4、材料指定给对应的土层，选择岩土材料图例，然后在显示窗口中点击要指定的土层，这里将低塑性粘土指定给墙后土层。图7指定材料基础在【基础】设置界面中选择基础类型为“选用天然地基材料”。图8基础类型设置墙后坡面在【墙后坡面】设置界面中选择第二个坡面类型，“坡角”设置为10°。图9墙后坡面设置超载在【超载】设置界面中点击按钮，在弹出的设置面板中添加条形超载，在名称中输入“条形超载”，超载类型选择“条形超载”，作用类型选择“永久作用”，位置选择“坡面”，起点x和长度l均设置为2m，超载大小中输入10KN/m2，点击添加，这样便在坡顶添加了一条形均布超载。

5、图10超载设置墙前抗力在【墙前抗力】设置界面中选择第二个抗力类型，抗力类型选择静止土压力，岩土材料选择之前已定义的级配砾石，墙前的土层厚度输入1m，如无地面超载情况即为零。图11墙前抗力设置工况阶段设置在工况栏中软件默认添加了一个工况，这里我们还需要分析地震荷载作用下的工况，点击中的加号再增加一个工况。点击工况[1]，在“工况阶段设置”界面中选择“持久设计工况”；点击工况[2]，在【地震荷载】设置界面中勾选“地震荷载分析”，抗震设防烈度选择为7度（0.1g），同时在【工况阶段设置】界面中选择“地震设计状况”，并将“墙前抗力”中“抗力类型”改为

6、被动土压力。至此，所有的参数均已设置完成。图12工况阶段设置验算结果分析一、持久设计工况倾覆滑移验算在【倾覆滑移验算】界面中，软件给出了各作用力大小及作用点x、z方向坐标。结果显示倾覆稳定性验算和滑移稳定性验算均满足设计要求。图13倾覆滑移验算点击“详细结果”按钮，可以打开详细的计算结果，包括抗倾覆力矩、倾覆力矩、抗滑力、滑动力及安全系数。图14倾覆滑移验算详细结果承载力验算在【承载力验算】界面中选择承载力验算方式，包括“输入修正后的地基承载力特征值”、“使用扩展基础设计软件分析承载力”及“不计算”，这里选择“输入修正后的地基承载力特征值”，

7、修正后的地基承载力特征值设置为230kPa，容许偏心率选择为“按偏心率验算”。验算结果显示偏心距验算和地基承载力验算均满足设计要求。图15承载力验算结果点击“详细结果”可以查看详细的计算结果，包括荷载设计值与标准值、轴力最大偏心率、地基承载力及基底平均应力等。图16承载力验算详细结果截面强度验算在【截面强度验算】界面中选择“截面位置”分别验算不同位置，分墙身、施工缝、墙趾、墙踵，其中施工缝验算是需设置施工缝深度，这里需要验算的截面深度为3.4m，点击“详细结果”按钮可以查看详细的计算结果。图17墙身验算结果图18施工缝验算结果图19墙趾验算结

8、果图20墙踵验算结果外部稳定性点击【外部稳定性】命令，软件会自动打开土质边坡稳定分析模块，在此模块中可以对挡土墙的外部稳定性进行验算分析。点击命令，在打开的分析界面