悬臂式挡土墙工程实例
——成市三环路铁路立交工程
设计路段K23+385728—K23+486726右幅快车道
已知填方高度5米基承载力设计值[s]150kpa墙身设计高度H4m填土标准重度g18KNm3填土表面均布荷载q10KNm2
填土摩擦角Φ35底板基摩擦系数f03墙身采C20混凝土HRB335钢筋
截面选择
选择悬臂式挡土墙尺寸悬臂式挡土墙规定初步拟定图示
根规范求H1H400mm H2HH13600mm H0810mmb250mm
B08H3200mm
面活荷载q作采换算立柱高：
B3初步估算：
B1 BB3B232002230470500mm
二 荷载计算
1土压力计算
面水墙背竖直光滑土压力计算选朗金理公式计算：
面处水压力：sAgH*Ka18´´0271271 kpa
悬臂底B点水压力：sBg(H+H2) Ka 18´(+36)´02712027 kpa
底板c点水压力：sc g(H+ H2 + H1 )Ka 18´(+36+04)´02712222 kpa
土压力合力作点位置：
Ea1sA H2 271´36976 KNm
Za1 + H1 22 m
Ea2(sBsA)´H´（2027271）´363161 KNm
Za2 H2 + H1 16 m
Ea3 (sc sA)´H ´(2222271)´43902 KNm
Za3 （H1 + H2）1333 m
2．竖荷载计算
（1）立臂重力
钢筋混凝土标准容重γk＝ 25kNm3重力
G1k´(36+081)´253969 KNm
X105+[022´441´05´022´+025´441´(022+0125)]
¸(05´022´441+025´441)
07844 m
（2）底板重力
G2k(05+047+223) ´04´2532 KNm
X216 m
（3）面均布活载填土重力
G3k(q+γH2)B1 (10+18´36) ´22316681 KNm
X305+047+2085 m
三抗倾覆稳定验算
稳定力矩
3969´07844+32´16+16681´2085
43013 KN*mm
倾覆力矩
MqkEa1*Za1+Ea3*Za3
967´22+3902´1333
7349 KN*mm
稳定
四抗滑稳定验算
竖力
GkåGik3969+32+1668123850 KNm
抗滑力
FfGk*f23850037155 KNm
滑移力
E Ea1+ Ea3976+39024878 KNm
稳定
五基承载力验算
基承载力采设计荷载分项系数：面活荷载r1＝130土荷
载r2＝120重r3＝120基础底面偏心距e0先计算总竖力
墙趾距离：
MH 13Ea1*Za1+1Ea3*Za313´976´22+12´3902 ´1333
e09033 KNm
Gk12 ´(3969+32+18 ´36 ´223 ´2085)
28842 KNm
Mv12 ´(3969´07844+32´16+18´36´223´2085)+13´
（10´223´2085）
52079 KN*mm
偏心距e149 m
e149011 m<053 m
基压力
smax ´(1+6´)10872 kpa
smin ´(16´)7154 kpa
smax 10872 < [s]150 kpa
基承载力满足求
六结构设计
立臂底板均采C20混凝土HRB335级钢筋
查表fcd＝ 92 Mpaftd＝ 106 Mpaftk154 Mpa
Ec255´104 Mpa fsd＝ 280 Mpaf1sd280 Mpa Es＝ 2×105 Mpa
（1） 立臂设计底截面设计弯矩
M13´976´+12´3161´6836 KN*mm
标准弯矩
Mk976´+3161´5550 KN*mm
效高度
h025030220 mm
fcd*b*X fsd*As
X003As
中混凝土保护层厚度C30 mm
M fsd* As*(25030)
代入化简：00152 A2s220 As+2441430
As13257 mm2（舍）As1217 mm2
取f16@165钢筋As1219 mm2
裂缝验算
裂缝宽度
满足改f16@125钢筋As1609 mm2
裂缝宽度满足求
墙踵板根部D点设计弯矩：
墙趾板根部B点设计弯矩：
标准弯矩计算前面计算知标准荷载作时：
时基压力：
墙踵板强度设计：
混凝土保护层厚度C30 mm效高度h040030370 mmb1000 mm
理受压区高度X003As
fsd* As*(370 )
代入化简：0015 A2s370As+2005360
解As24100 mm2(舍)As567 mm2
取f12@140钢筋As808 mm2
裂缝验算：
裂缝宽度
取f12@130钢筋As870 mm2
满足求
根构造求底板墙趾配筋墙踵致
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——成市三环路铁路立交工程
设计路段K23+385728—K23+486726右幅快车道
已知填方高度5米基承载力设计值[s]150kpa墙身设计高度H4m填土标准重度g18KNm3填土表面均布荷载q10KNm2
填土摩擦角Φ35底板基摩擦系数f03墙身采C20混凝土HRB335钢筋
截面选择
选择悬臂式挡土墙尺寸悬臂式挡土墙规定初步拟定图示
根规范求H1H400mm H2HH13600mm H0810mmb250mm
B08H3200mm
面活荷载q作采换算立柱高：
B3初步估算：
B1 BB3B232002230470500mm
二 荷载计算
1土压力计算
面水墙背竖直光滑土压力计算选朗金理公式计算：
面处水压力：sAgH*Ka18´´0271271 kpa
悬臂底B点水压力：sBg(H+H2) Ka 18´(+36)´02712027 kpa
底板c点水压力：sc g(H+ H2 + H1 )Ka 18´(+36+04)´02712222 kpa
土压力合力作点位置：
Ea1sA H2 271´36976 KNm
Za1 + H1 22 m
Ea2(sBsA)´H´（2027271）´363161 KNm
Za2 H2 + H1 16 m
Ea3 (sc sA)´H ´(2222271)´43902 KNm
Za3 （H1 + H2）1333 m
2．竖荷载计算
（1）立臂重力
钢筋混凝土标准容重γk＝ 25kNm3重力
G1k´(36+081)´253969 KNm
X105+[022´441´05´022´+025´441´(022+0125)]
¸(05´022´441+025´441)
07844 m
（2）底板重力
G2k(05+047+223) ´04´2532 KNm
X216 m
（3）面均布活载填土重力
G3k(q+γH2)B1 (10+18´36) ´22316681 KNm
X305+047+2085 m
三抗倾覆稳定验算
稳定力矩
3969´07844+32´16+16681´2085
43013 KN*mm
倾覆力矩
MqkEa1*Za1+Ea3*Za3
967´22+3902´1333
7349 KN*mm
稳定
四抗滑稳定验算
竖力
GkåGik3969+32+1668123850 KNm
抗滑力
FfGk*f23850037155 KNm
滑移力
E Ea1+ Ea3976+39024878 KNm
稳定
五基承载力验算
基承载力采设计荷载分项系数：面活荷载r1＝130土荷
载r2＝120重r3＝120基础底面偏心距e0先计算总竖力
墙趾距离：
MH 13Ea1*Za1+1Ea3*Za313´976´22+12´3902 ´1333
e09033 KNm
Gk12 ´(3969+32+18 ´36 ´223 ´2085)
28842 KNm
Mv12 ´(3969´07844+32´16+18´36´223´2085)+13´
（10´223´2085）
52079 KN*mm
偏心距e149 m
e149011 m<053 m
基压力
smax ´(1+6´)10872 kpa
smin ´(16´)7154 kpa
smax 10872 < [s]150 kpa
基承载力满足求
六结构设计
立臂底板均采C20混凝土HRB335级钢筋
查表fcd＝ 92 Mpaftd＝ 106 Mpaftk154 Mpa
Ec255´104 Mpa fsd＝ 280 Mpaf1sd280 Mpa Es＝ 2×105 Mpa
（1） 立臂设计底截面设计弯矩
M13´976´+12´3161´6836 KN*mm
标准弯矩
Mk976´+3161´5550 KN*mm
效高度
h025030220 mm
fcd*b*X fsd*As
X003As
中混凝土保护层厚度C30 mm
M fsd* As*(25030)
代入化简：00152 A2s220 As+2441430
As13257 mm2（舍）As1217 mm2
取f16@165钢筋As1219 mm2
裂缝验算
裂缝宽度
满足改f16@125钢筋As1609 mm2
裂缝宽度满足求
墙踵板根部D点设计弯矩：
墙趾板根部B点设计弯矩：
标准弯矩计算前面计算知标准荷载作时：
时基压力：
墙踵板强度设计：
混凝土保护层厚度C30 mm效高度h040030370 mmb1000 mm
理受压区高度X003As
fsd* As*(370 )
代入化简：0015 A2s370As+2005360
解As24100 mm2(舍)As567 mm2
取f12@140钢筋As808 mm2
裂缝验算：
裂缝宽度
取f12@130钢筋As870 mm2
满足求
根构造求底板墙趾配筋墙踵致
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