13m高扶壁式挡墙计算书手算与软件复核

一、基本资料

某电站尾水电站总装机3250KW（2000KW+1250KW），最大引水流量为40m3/s（循环尾水），根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本电站工程规模为小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物和次要建筑物工程级别均为5级。根据《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057—1996），建筑物结构安全级别为Ⅲ级。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g，相当于地震烈度低于Ⅵ度，区域稳定。根据《水工建筑物抗震设计规范》（GB5077—1997）的规定，可不作抗震安全复核。

二、工程布置

根据计算，本电站两台机组运行时需要调节水量8095m3，结合现场地形及上下游建筑物布置形式，前池总体呈梯形布置，上游接进口转换井，下游接厂房进水口及溢流孔，总长42.0m，进口宽10.0m，出口总宽27.0m（详见施工平面图）。前池底板高程20.5m，与溢流孔进口底板同高，边墙墙顶高程33.4m。正常运行时，池内正常水位31.8m，因故障突然停机时，池内最高水位32.77m。边墙外侧距墙外边缘10.0m范围内回填土地面高程28.0m（自然地面高程22.50~23.50），然后以1：2边坡与自然地面衔接。

三、结构形式及尺寸拟定：

前池采用底板与边墙分离式钢筋混凝土结构，结构所处的环境类别为二类，素混凝土及回填部分采用C15混凝土，钢筋混凝土采用C25混凝土，钢筋采用Ⅰ级（fy=210Nmm2）、Ⅱ级（fy=310Nmm2）钢筋。

底板厚度拟定为0.6m，边墙采用扶壁式挡土墙结构，墙面板厚度初定为0.6m，底板厚度初定为0.8m，扶壁厚度初定为0.4m，底板总宽度初定为8.0m，前趾板净挑底度初定为1.0m，扶壁间净距初定为4.0m。边墙断面尺寸如下图所示。

前池

四、结构稳定计算

本工程前池为半埋式地下结构，边墙与底板之间设缝分开，稳定计算只计算边强的地基应力、抗倾、抗滑稳定及底板的抗浮稳定。计算荷载考虑基本组合和特殊组合两类，详见下表：

荷 载 土静淤地扬土风浪冰的计算情况 自水水沙震其组合 压压压压压冻重 重 压压荷它 力 力 力 力 力 胀力 力 载 力 荷载基本完建工况 √ — √ √ √ — — — — — — √ 说 明 组合 正常运行 √ √ √ √ √ — — — — — — √ 特殊事故停机 √ √ √ √ √ — — — — — — √ 组合 1、荷载统计

素混凝土容重取24.0KN/m3，钢筋混凝土容重取25.0KN/m3，墙后回填土容重取20.0KN/m3，水重取10KN/m3。

边墙计算取两个扶壁中心轴线间距单元体为计算单元（计算单元长度

前池

4.0+0.4=4.4，1#墙），进行稳定计算。 （1）结构自重计算： A）底板：（h=800）：

G1=25×8.0×4.4×0.8=704.0 KN B）墙面板：（h=600）

G2=25×12.9×4.4×0.6=851.4 KN C）扶壁：（h=400）

G3=25×[0.5×(0.5+6.4)×11.3×0.4]=3.85 KN D）踵板上土重：

G4=20×4.4×6.4×7.5=4224.0 KN E）前趾上水重：

正常运行期：G5=10.0×1.0×4.4×(31.80-20.5) =497.2 KN 溢流期： G5=10.0×1.0×4.4×(32.77-20.5) =539.88 KN （2）墙后回填土侧向土压力计算：

回填土容重取γ=20KN/m3，按静止土压力计算，采用《水工荷载规范》公式(11.1.3)静止土压力公式计算；作用于单位长度墙背的静止土压力标准值为：

1FokH2K02

式中：FOK— 静止土压力标准值(KN/m)

K0 — 静止土压力系数；K01sin'

'— 墙后填土的有效内摩擦角。

查《水工建筑物荷载规范》表F5，取K0=0.52，作用在计算单元墙背上的静止土压力为：

11K0kH2K0L20.0(28.019.7)20.524.41576.2KN

22（3）静水压力

正常运行时，设计水位为31.80m；

F1110.0(31.820.5)24.42809.2KN 2110.0(32.7720.5)24.43312.2KN 2事故停机溢流时，前池最高水位为32.77m；

F1 前池

（4）扬压力

本工程前池段场区地面高程为23.0～23.6m，根据地质勘察报告ZK2313、ZK2328、ZK2329，钻孔稳定水位均为0.3m，初步确定前池场区地下水位按23.0m计。边墙底板底面高程为19.7m，作用在计算单元体底板上的扬压力为：

F2=10.0×(23.0-19.7)×4.4×8.0=1161.6KN

2、地基强度稳定计算

分别对施工完建期、正常运行期和泄洪期三种工况进行地基承载力验算 施工完建期(计算详见表一)

表一 施工完建期计算表 序荷载名称 号 1 2 3 4 5 底板G1 面板G2 扶壁G3 土重G4 水重G5 竖向力 水平力 0 1576.2 对底板中心线取矩 力臂 （m） 0.0 2.7 0.255 0.0 20.98 对倾覆点A取矩 力臂 （m) 4.0 1.3 2496.0 1006.2 4366.1 624.0 774.0 3.85 3840.0 0 — 99.41 3.745 1460.0 4.8 18432.0 0 0 0.8 3072.0 6 土压力Fok 7 水压力F1 8 扬压力 合计 1576.2 2.77 4366.1 2.77 5627.85 5627.85 6555.4 3072.0 9 3483.49 23394.2 4366.1 1576.2 由上表计算可知： ∑N=5627.85 KN ∑F=1576.2 KN-m ∑M=3483.49 KN-m 底板底面积为：A=8.0×4.4=35.2 m2

W a) 地基应力计算：

maxPmin14.48.03375.5m46

1.055627.851.053483.49177.6.35.2375.5158.2<200MPa

1.05NA1.05MW

地基应力不均匀系数：

Pmax177.61.12[]2.5Pmin158.2

b) 抗滑稳定计算：

抗滑稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.3.6-1）计算：

前池

KcfGH0.355627.851.251.21576.2

c) 抗倾覆稳定计算：

抗倾覆稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.4.8）计算：

MK0MVH23394.25.41.366.7

正常运行期(计算详见表二)

表二 正常运行期计算表 序荷载名称 号 1 底板G1 2 面板G2 3 扶壁G3 4 土重G4 5 水重G5 竖向力 624.0 774.0 水平力 1233 对底板中心线取矩 力臂 （m） 0.0 2.7 0.8 3.5 4.57 99.41 对倾覆点A取矩 力臂 （m) 4.5 4.5 5.55 2496 1006.2 18432 248.6 4366.7 20.8 1.8 3.85 3840.0 497.2 0.255 7613.99 1460.0 3072.0 1740.2 0.75 4366.7 2.77 4.57 6 土压力Fok 7 水压力F1 8 扬压力 合计 — 6125.05 1576.2 2.77 2809.2 12838.1 12838.1 380.9 4366.7 6125.05 2809.2 1576.2 15910.1 8296.11 由上表计算可知：

∑N=6125.05 KN ∑F=280.22 KN-m ∑M=1068.01 KN-m 底板底面积为：A=8.0×4.4=35.2 m2

W

a) 地基应力计算：

14.48.03375.5m46

1.05MW1.056125.051.057613.99204.035.2375.5161.5

P

maxmin1.05NA地基应力不均匀系数：

Pmax204.01.26[]2.5Pmin161.5

b) 抗滑稳定计算：

抗滑稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.3.6-1）计算：

KcfGH0.356125.051.741.21233.0

c) 抗倾覆稳定计算：

抗倾覆稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.4.8）计算：

前池

K0MMVH380.98.361.366.1

最高水位时(计算详见表三)

表三 泄洪时计算表 序荷载名称 号 1 底板G1 2 面板G2 3 扶壁G3 4 土重G4 5 水重G5 竖向力 624.0 774.0 水平力 1736 对底板中心线取矩 力臂 （m） 0.0 2.7 0.255 3.5 99.41 对倾覆点A取矩 力臂 （m) 4.5 4.5 5.55 2496 1006.2 18432 269.94 4366.7 20.8 1.8 3.85 3840.0 539.88 1460.0 0.8 3072.0 18.58 0.75 4366.7 2.77 4. 6 土压力Fok 7 水压力F2 8 扬压力 合计 — 6167.73 1576.2 2.77 3312.2 4. 16196.7 16196.7 39860.84 4366.7 6167.73 3312.2 1576.2 19268.7 8445.49 10823.21 由上表计算可知：

∑N=6167.73 KN ∑F=394. KN-m ∑M=1681.96 KN-m 底板底面积为：A=8.0×4.4=35.2 m2

W

a) 地基应力计算：

14.48.03375.5m46

Pmaxmin1.05NA1.05MW1.056167.731.0510823.21214.335.2375.5153.8<200MPa

地基应力不均匀系数：

Pmax214.31.39[]2.5Pmin153.8

b) 抗滑稳定计算：

抗滑稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.3.6-1）计算：

KcfGH0.356167.731.241.051736

c) 抗倾覆稳定计算：

抗倾覆稳定按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式（7.4.8）计算：

MK0MVH39860.849.231.366.7

以上计算结果表明，满足地基强度及稳定要求。

四、底板内力及配筋计算

前池

四、设计系数取值

1.2；

1) 结构重要性系数取01.0，设计状况系数1.0，结构系数取d 2) 荷载分项系数：

结构自重、永久设备对结构不利时取1.05，对结构有利时取0.95； 静止水压力取1.0；静止土压力取1.2。

底板荷载包括自重、水重、填土重、地基反力（浮托力、渗透压力忽略）等垂直向外力。底板前趾按悬挑板计算，踵板计算按两种情况考虑：a）踵板净宽l2与扶壁间净距l1的比值l2/l1≤1.5时，按三边固定一边自由双向板计算；b）踵板净宽与扶壁间净距的比值l2/l1＞1.5时，则自面板起至离面板1.5l1为止部分，按三边固定一边自由双向板计算；在此以外部分按单向连续板计算。 底板荷载分布如下图所示：

900015006006900150060090006900q土=150q水=122.7q土=150施工完建期泄洪期q=170.33q水=113q土=150q=165.43q=152.77q=221.61正常运行期底板荷载分布简图q=146.36q=206.61

前趾板结构计算：

前趾板按悬挑结构计算，计算简图如下图所示：

1500q1q2前趾板计算简图

施工完建期： q1=170.33-0.9×25×0.8-150=152.33 KN/m q2=169.72-0.9×25×0.8=151.72 KN/m

正常运行期： q1=158.83-0.9×25×0.8-113.0=27.08 KN/m q2=1.81-0.9×25×0.8-113.0=33.81 KN/m 泄洪期： q1=146.36-0.9×25×0.8-122.7=5.66 KN/m q2=163.49-0.9×25×0.8-122.7=15.07 KN/m

从荷载叠加结果可知，施工完建期为最不利工况，趾板根部弯矩值为：

前池

(按均布荷载q=152.33KN/m计算)

M1152331.0276.17KNm2

γ0ΨγdM 91.41 α 0.0141 ξ 0.0142 ρ(%) 0.06 ρmin(%) As(mm2) 0.15 1125 正截面配筋计算见下表： M(KN-m) 76.17

2、踵板结构计算： 踵板净宽l2=6.4m，扶壁净距l1=4.0m，l2/l1=6.4/4.0=1.6>1.5，自面板起至离面板1.5l1=1.5×4.0=6.4m为止部分，按三边固定一边自由双向板计算；在此以外部分按单向连续板计算。 a）双向板部分结构计算（计算简图及荷载分布如下图）

X00q1踵板计算简图q2

施工完建期： q1=169.35-0.9×（25×0.8+150.0）=16.35 KN/m q2=165.08-0.9×（25×0.8+150.0）=12.08 KN/m 正常运行期： q1=168.39-0.9×（25×0.8+150.0）=15.39 KN/m q2=204.23-0.9×（25×0.8+150.0）=51.23 KN/m 泄洪期： q1=161.41-0.9×（25×0.8+150.0）=8.41 KN/m q2=217.85-0.9×（25×0.8+150.0）=.85 KN/m 取泄洪期为最不利工况，荷载取q=.85均布荷载（简化计算），查《水工混凝土结构设计手册》表18-1(j）计算板内力，:

Mx=.85×0.0402×4.02=41.72 KN-m My=.85×0.0113×4.02=11.73 KN-m Mxo=.85×0.079×4.02=81.98 KN-m Myo=.85×0.0569×4.02=59.04 KN-m

b）连续板部分结构计算（计算简图及荷载分布如下图）

4000Y 前池

6000双向板段400连续板段q荷载计算简图qA4400B4400C计算简图

施工完建期： q=165.08-0.9×（25×0.8+150.0）=12.08 KN/m

正常运行期： q=206.61-0.9×（25×0.8+150.0）=53.61 KN/m 泄洪期： q=221.61-0.9×（25×0.8+150.0）=68.61 KN/m 按两跨连续梁计算内力，取泄洪期为最不利工况，荷载取 q=1.2×68.61=82.33KN/m:

MB =0.125×82.33×4.42=199.25 KN-m Mmax=0.07×82.33×4.42=111.57 KN-m c) 配筋计算

按M=199.25 KN-m 进行配筋： 正截面配筋计算见下表： M(KN-m) 199.25 γ0ΨγdM 239.1 α 0.037 ξ 0.038 ρ(%) 0.157 ρmin(%) As(mm2) 0.15 1129

五、面板结构计算

面板荷载土压力和水压力等水平向外力。面板计算按两种情况考虑： a）踵板净宽l2与扶壁间净距l1的比值l2/l1≤1.5时，按三边固定一边自由双向板计算；b）踵板净宽与扶壁间净距的比值l2/l1＞1.5时，则自面板起至离面板1.5l1为止部分，按三边固定一边自由双向板计算；在此以外部分按单向连续板计算。 底板荷载分布如下图所示：

前池

a）双向板部分结构计算（计算简图及荷载分布如下图）

4000q1YX6000q2面板计算简图

施工完建期： q1=20×1.5×0.52=15.6 KN/m q2=20×7.5×0.52=78.0 KN/m

正常运行期： q1=20×1.5×0.52-10×5.3=-37.4 KN/m q2=20×7.5×0.52-10×11.3=-35.0 KN/m 泄洪期： q1=20×1.5×0.52-10×6.27=-47.1 KN/m q2=20×7.5×0.52-10×12.27=-44.7 KN/m

查《水工混凝土结构设计手册》表18-1(j）和表18-2（l）计算板内力，荷载分别取施工完建期和泄洪期分别计算: 施工完建期：

Mx=(15.6×0.0402+62.4×0.0184)×4.02=11.52 KN-m My=(15.6×0.0113+62.4×0.007)×4.02=1.23 KN-m Mxo=(15.6×0.0794+62.4×0.0387)×4.02=47.86 KN-m Myo=(15.6×0.0569+62.4×0.0421)×4.02=37.31 KN-m 泄洪期(按q=46.8 KN/m均布荷载计算) ： Mx=47.1×0.0402×4.02=30.29 KN-m

前池

My=47.1×0.0113×4.02=8.52 KN-m Mxo=47.1×0.0794×4.02=59.84 KN-m Myo=47.1×0.0569×4.02=42.88 KN-m

b）连续板部分结构计算（计算简图及荷载分布如下图）

32.7731.803800连续板段97028.001500q6000双向板段A4400B4400C计算简图20.50qq荷载计算简图q

施工完建期： q=20×1.5×0.52=15.6 KN/m (26.5高程处) 正常运行期： q= 10×3.8=38.0 KN/m (28.00高程处) 泄洪期： q= 10×4.77=47.7 KN/m (28.00高程处)

按两跨连续梁计算内力，分别取施工完建期（背面不利）和泄洪期（正面不利）工况进行计算:

施工完建期：

MB =0.125×(1.2×15.6)×4.42=45.31 KN-m Mmax=0.07×(1.2×15.6)×4.42=25.37 KN-m 泄洪期：

MB =0.125×47.7×4.42=115.44 KN-m Mmax=0.07×47.7×4.42=.65 KN-m

c) 配筋计算

按M=90.69 KN-m 进行配筋： 正截面配筋计算见下表： M(KN-m) 115.44

γ0ΨγdM 138.53 α 0.037 ξ 0.0373 ρ(%) 0.156 ρmin(%) As(mm2) 0.15 856 前池

六、扶壁计算 1、内力计算

沿扶壁高度分别在20.5m、24.5m和28.0m高程处取三个截面，分别计算各截面的内力。施工完建期，各截面处的弯矩分别为：

17.57.52200.52731.25KNm2313.5M23.52200.5274.32KNm23M30 M1作用扶壁各截面上的剪力分别为：

17.52200.52292.5KN21Q23.52200.5263.7KNm2Q30

Q1扶壁水平向与面板的拉力（20.50m高程）： T1=7.5×20×0.52×3.9=304.2 KN 扶壁垂直向与底板的拉力： T2<0 配筋计算

20.5m、24.5m和28.0m高程处三个截面尺寸如下图所示：

440020004002000440020004002000440020004002000600600700000490043003000240060028.0m高程截面(截面3)24.5m高程截面(截面2)20.5m高程截面(截面1)

截面1： M1=731.25 KN-m

γd M1=1.2×731.25=877.5 KN-m

fc b’f h’f (h0-h’f/2) =1.25×4400×600×(6900-600/2) =2178 KN-m γd M1< fc b’f h’f (h0-h’f/2)

所以属第一类情况的T形梁，按宽度为4400的矩形梁计算。

前池

配筋计算见下表： M(KN-m) 731.25 γ0ΨγdM 877.5 α 0.00034 ξ 0.00034 As(mm2) 433 截面2： M2=74.32 KN-m

γd M2=1.2×74.32=.19 KN-m

fc b’f h’f (h0-h’f/2) =1.25×4400×600×(4800-600/2) =1485 KN-m γd M1< fc b’f h’f (h0-h’f/2)

所以属第一类情况的T形梁，按宽度为4400的矩形梁计算。 配筋计算见下表： M(KN-m) 74.32 γ0ΨγdM .19 α ξ As(mm2) 62

水平拉结筋计算： T1=304.2 KN

As=γd M1/fy=1.2×304.2×103/300=1217 mm2

前池

理正软件验算结果

扶壁式挡土墙验算[执行标准：通用] 计算项目： 扶壁式挡土墙 4

计算时间： 2005-07-04 09:37:12 星期一

------------------------------------------------------------------------ 原始条件:

墙身尺寸:

墙身总高: 12.100(m) 墙宽: 0.600(m)

墙趾悬挑长DL: 1.000(m) 墙踵悬挑长DL1: 6.400(m) 底板高DH: 0.800(m)

墙趾端部高DH0: 0.800(m) 扶壁间距: 4.400(m) 扶壁厚: 0.400(m)

扶臂两端墙面板悬挑长度: 1.804(m) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 0.800(m)

物理参数:

混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)

前池

混凝土强度等级: C25 纵筋级别: HRB335

抗剪腹筋等级: HRB335 裂缝计算钢筋直径: 14(mm)

挡土墙类型: 一般挡土墙

墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 20.000(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 20.000(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 200.000(kPa) 墙底摩擦系数: 0.250 地基土类型: 土质地基

地基土内摩擦角: 30.000(度)

坡线土柱:

坡面线段数: 1

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 0

坡面起始距墙顶距离: 3.800(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)

钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）

注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:

重力不利时 = 1.200 重力有利时 = 1.000 主动土压力 = 1.200 静水压力 = 1.200 扬压力 = 1.200 地震力 = 1.000

===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 12.100(m)处的库仑主动土压力 按假想墙背计算得到:

第1破裂角： 30.050(度)

Ea=431.077 Ex=229.230 Ey=365.077(kN) 作用点高度 Zy=2.767(m)

因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 13.180(m2) 重量 = 329.500 kN

整个墙踵上的土重 = 675.385(kN) 重心坐标(2.592,-7.533)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.250

前池

滑移力= 229.230(kN) 抗滑力= 342.490(kN)

滑移验算满足: Kc = 1.494 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.611 (m) 相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 3.592 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 6.537 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.767 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 634.202(kN-m) 抗倾覆力矩= 5672.902(kN-m)

倾覆验算满足: K0 = 8.945 > 1.500

(三) 地基应力及偏心距验算

基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力 = 1369.962(kN) 总弯矩=5038.700(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.322(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.678(m) 基底压应力: 趾部=212.603 踵部=129.888(kPa)

最大应力与最小应力之比 = 212.603 / 129.888 = 1.637

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.322 <= 0.250*8.000 = 2.000(m)

地基承载力验算不满足: 最大压应力=212.603 > 200.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算

基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.322(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.678(m)

基础底压应力(乘分项系数后): 趾点=255.123 踵点=155.865(kPa) [趾板根部]

截面高度: H' = 0.800(m) 截面剪力: Q = 228.920(kN) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M = 115.494(kN-m)

抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.06% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.045 (mm)。 (五) 墙踵板强度计算

基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.322(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.678(m)

基础底压应力(乘分项系数后): 趾点=255.123 踵点=155.865(kPa) 截面高度: H' = 0.800(m) 踵板边缘的法向应力 = 11.806(kPa)

前池

踵板与肋结合处剪力: Q = 23.612(kN/m) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 9.445(kN-m/m)

抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.004 (mm)。

支座弯矩: M = 15.741(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.006 (mm)。 (六) 墙面板强度计算

截面厚度: H' = 0.600(m)

替代土压力图形中，面板的设计法向应力 = 22.734(kPa) [水平向强度验算]

支座处剪力: Q = 45.467(kN/m) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 18.187(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.013 (mm)。

支座弯矩: M = 30.311(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.021 (mm)。 [竖向强度验算]

最大正弯矩: M = 15.413(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.011 (mm)。

最大负弯矩: M = 61.653(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.06% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.044 (mm)。 (七) 肋板截面强度验算 [距离墙顶 2.825(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 2.200(m) 翼缘宽度 BT = 1.400(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 65.974(kN) 截面弯矩 M = 62.125(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 1760(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.007 (mm)。

前池

[距离墙顶 5.650(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 3.800(m) 翼缘宽度 BT = 2.400(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 263.5(kN) 截面弯矩 M = 497.002(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 3040(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.020 (mm)。 [距离墙顶 8.475(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 5.400(m) 翼缘宽度 BT = 3.400(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 593.7(kN) 截面弯矩 M = 1677.382(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 4320(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < 最大裂缝宽度为: 0.033 (mm)。 [距离墙顶 11.300(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 7.000(m) 翼缘宽度 BT = 4.400(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m)

截面剪力 Q = 1055.579(kN) 截面弯矩 M = 3976.016(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 5600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.07% < 最大裂缝宽度为: 0.046 (mm)。

Us_min=0.20% Us_min=0.20% 前池

4600扶壁验算

计算时间： 2005-07-07 16:44:03 星期四

------------------------------------------------------------------------ 原始条件:

墙身尺寸:

墙身总高: 12.900(m) 墙宽: 0.600(m)

墙趾悬挑长DL: 1.000(m) 墙踵悬挑长DL1: 6.400(m) 底板高DH: 0.800(m)

墙趾端部高DH0: 0.800(m) 扶壁间距: 4.600(m) 扶壁厚: 0.400(m)

扶臂两端墙面板悬挑长度: 1.886(m) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 0.800(m)

物理参数:

混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强度等级: C25 纵筋级别: HRB335

抗剪腹筋等级: HRB335 裂缝计算钢筋直径: 16(mm)

挡土墙类型: 一般挡土墙

墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 15.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 7.500(度) 地基土容重: 20.000(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 200.000(kPa)

前池

墙底摩擦系数: 0.250 地基土类型: 土质地基

地基土内摩擦角: 30.000(度)

坡线土柱:

坡面线段数: 1

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 0

坡面起始距墙顶距离: 3.800(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)

钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）

注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:

重力不利时 = 1.200 重力有利时 = 1.000 主动土压力 = 1.200 静水压力 = 1.200 扬压力 = 1.200 地震力 = 1.000

===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 12.900(m)处的库仑主动土压力 按假想墙背计算得到:

第1破裂角： 30.110(度)

Ea=372.128 Ex=206.002 Ey=309.907(kN) 作用点高度 Zy=3.033(m)

因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 13.660(m2) 重量 = 341.500 kN

整个墙踵上的土重 = 4.781(kN) 重心坐标(2.601,-8.067)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.250

滑移力= 206.002(kN) 抗滑力= 299.047(kN)

滑移验算满足: Kc = 1.452 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.565 (m) 相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 3.601 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 6.495 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 3.033 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 624.872(kN-m) 抗倾覆力矩= 4850.598(kN-m)

前池

倾覆验算满足: K0 = 7.763 > 1.500

(三) 地基应力及偏心距验算

基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力

作用于基础底的总竖向力 = 1196.188(kN) 总弯矩=4225.726(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.467(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 3.533(m) 基底压应力: 趾部=201.932 踵部=97.115(kPa)

最大应力与最小应力之比 = 201.932 / 97.115 = 2.079

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.467 <= 0.250*8.000 = 2.000(m)

地基承载力验算不满足: 最大压应力=201.932 > 200.000(kPa)

(四) 墙趾板强度计算

基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.467(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.533(m)

基础底压应力(乘分项系数后): 趾点=242.319 踵点=116.538(kPa) [趾板根部]

截面高度: H' = 0.800(m) 截面剪力: Q = 214.457(kN) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M = 108.539(kN-m)

抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.06% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.045 (mm)。 (五) 墙踵板强度计算

基础底面宽度 B = 8.000 (m) 偏心距 e = 0.467(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 3.533(m)

基础底压应力(乘分项系数后): 趾点=242.319 踵点=116.538(kPa) 截面高度: H' = 0.800(m) 踵板边缘的法向应力 = 30.037(kPa)

踵板与肋结合处剪力: Q = 63.078(kN/m) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 26.493(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.011 (mm)。

支座弯矩: M = 44.1(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.018 (mm)。 (六) 墙面板强度计算

截面厚度: H' = 0.600(m)

前池

替代土压力图形中，面板的设计法向应力 = 19.163(kPa) [水平向强度验算]

支座处剪力: Q = 40.242(kN/m) 截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋 跨中弯矩: M = 16.902(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.013 (mm)。

支座弯矩: M = 28.170(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < 最大裂缝宽度为: 0.021 (mm)。 [竖向强度验算]

最大正弯矩: M = 14.608(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < 最大裂缝宽度为: 0.011 (mm)。

最大负弯矩: M = 58.432(kN-m/m) 抗弯受拉筋: As = 1200(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.06% < 最大裂缝宽度为: 0.044 (mm)。 (七) 肋板截面强度验算 [距离墙顶 3.025(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 2.200(m) 翼缘宽度 BT = 1.450(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 62.529(kN) 截面弯矩 M = 63.050(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 1760(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% < 最大裂缝宽度为: 0.008 (mm)。 [距离墙顶 6.050(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 3.800(m) 翼缘宽度 BT = 2.500(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 250.116(kN) 截面弯矩 M = 504.401(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 3040(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < 最大裂缝宽度为: 0.022 (mm)。 [距离墙顶 9.075(m)处]

Us_min=0.20% Us_min=0.20% Us_min=0.20% Us_min=0.20% Us_min=0.20% 前池

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 5.400(m) 翼缘宽度 BT = 3.550(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m) 截面剪力 Q = 562.761(kN) 截面弯矩 M = 1702.353(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 4320(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% < Us_min=0.20% 最大裂缝宽度为: 0.036 (mm)。 [距离墙顶 12.100(m)处]

截面宽度 B = 0.400(m) 截面高度 H = 7.000(m) 翼缘宽度 BT = 4.600(m) 翼缘高度 HT = 0.600(m)

截面剪力 Q = 1000.465(kN) 截面弯矩 M = 4035.207(kN-m)

截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋

抗弯受拉筋: As = 5600(mm2)

抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.07% < 最大裂缝宽度为: 0.051 (mm)。

Us_min=0.20%