某混凝土砌块挡土墙设计验算

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1、某混凝土砌块挡土墙设计验算案例说明混凝土挡土墙制品因为可规模化生产、规格多样、外型美观，广泛用于园林、护坡、护堤和立交桥、高速公路。其设计和计算应满足使用要求。本文采用GEO5混凝土砌块挡土墙设计模块对某砌块挡土墙的设计进行了分析验算，验算结果表明，在此场地条件下采用的混凝土砌块挡土墙取得了很好的支挡效果。工程概况设计时，混凝土挡土墙由七块砌块组成，由下到上编号为1-7，对应的参数见表1。表1砌块的参数表粘聚抗剪强编宽度高度偏移左偏移右偏移自重摩擦力度号（m）（m）（m）（m）（m）（kN/m3）系数(kPa)(kN/m)12

2、.60.70-0.2-0.220--021.01.00.800200.5331.2031.01.0000200.5331.2041.01.0000200.5330051.00.500.60200.5330061.60.2000200.5330070.30.8-00200.53300场地地层及物理力学指标见表2。图1为混凝土砌块挡土墙结构示意图。表2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/γsatφ（°）c（kPa）δ（°）（kN/m3）砾质粉土19.029.0815基础21.041.50208.0016.97+x

3、0.300.801.6070.2061.000.5051.001.00+z41.001.001.001.003+z1.001.001.0020.502.600.7010.500.500.50图1混凝土砌块挡土墙结构示意图挡土墙墙前抗力为静止土压力，岩土材料为砾质砂土，墙前土层厚0.5m。挡土墙墙后坡顶分布有均布面超载，荷载大小为8kN/m2，荷载类型为永久荷载。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0.15g。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）”。此处不考虑界面最小土压力。对于

4、墙后填土为粘性土的情况，建议考虑截面最小土压力，并输入一个大于零的最小主动土压力系数k（默认0.2）。图2分析设置墙身截面尺寸“墙身截面尺寸”界面包含一列含有已输入的墙体砌块数据的表格（最底部的砌块标记为1号）。增加砌块通过点击“添加”按钮，在弹出的“添加砌块”对话框中输入相关参数。在该对话框中可以设定砌块的几何尺寸，筋材参数（加筋长度，锚固长度，抗拉强度和筋带抗拔强度）和墙身材料性质（自重，砌块间摩擦系数和连接处抗剪强度，粘聚力）。图3墙身截面尺寸设置剖面土层在“剖面土层”设置界面中设置土层深度，添加（编辑）土层是通过“添加

5、土层线”对话框来执行。z坐标是从结构顶点开始向下算起。由于本次验算仅考虑一种类型的土体，所以可以忽略这一步的设置。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砾质粉土和基础材料，材料具体参数请参照表2。图4添加岩土材料图5岩土材料基本参数设置指定材料在“指定材料”设置界面中将刚刚添加的岩土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，这里把砾质粉土材料指定给第一层土。图5指定岩土材料基础“基础”界面用于定义挡土墙的基础类型。在“基础”设置界面中选择基础类型为“条形

6、基础”，材料为“岩土体”，指定材料选择为“基础材料”，基础厚度设置为0.5m，左侧和右侧偏移均设置为0.5m。图6基础设置墙后坡面“墙后坡面”界面允许通过单击图例按钮确定墙后坡面地形形状，选择第一个坡面类型。图7墙后坡面设置地下水本次验算暂不考虑地下水的影响。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均布面超载，在名称中输入“均布面超载”，超载类型选择“均布面超载”，作用类型选择“永久作用”，超载大小中输入8kN/m2，点击添加，这样便为坡顶添加了均布面超载。图8添加条形超载墙前抗力“墙前抗力”界面允许通过单击图

7、例按钮确定坑内地形形状和设置前墙抗力参数。选择第三个墙前坡面类型。抗力类型为“静止土压力”，岩土材料为“砾质粉土”，根据下图填写对应的参数。图9墙前抗力设置作用力“作用力”界面包含一列含有已输入的结构上作用力数据的表格。点击“添加”选项，在弹出的“添加作用力”窗口内输入对应的作用力参数，如图10。图10作用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

8、选“地震荷载分析”，抗震设防烈度选择为7度（0.15g），同时在“工况阶段设置”界面中选择“地震设计状况”。这样所有的参数就设置完成了。图11设置工况阶段验算结果分析一、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在x和z坐标方向的分力大小及作用点坐标