衡重式挡土墙计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、示意图：
二、基本资料：
1．依据规范及参考书目：
《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》
《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997)
《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社)
2．断面尺寸参数：
墙顶宽度B1 = 0.60m，前趾宽度B2 = 0.40m，衡重台宽度B3 = 2.90m
墙身高度H = 4.70m，上墙高度H1 = 3.60m，墙趾高H2 = 0.70m
上墙背坡比= 1 : 0.300，下墙背坡比= 1 : 0.750，墙面坡比= 1 : 0.250 挡土墙底板前趾高程＝0.00 m，底板底部坡比＝0.000 : 1
墙前填土顶面高程▽前地＝4.00 m，墙前淤沙顶面高程▽沙＝3.00 m 3．设计参数：
挡土墙的建筑物级别为4级。
抗震类型：非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角θ＝32.00度，水下回填土内摩擦角θ' ＝32.00度
墙背与填土摩擦角δ＝17.50度
回填土凝聚力C ＝15.00kN/m2
采用等代内摩擦角法计算粘性填土土压力。
地基土质为：松软
墙底与地基间摩擦系数f ＝0.30
4．回填土坡面参数：
回填土表面折线段数为：0段
折线起点距墙顶高差＝0.00 m
填土面与水平面夹角β＝0.00度
原地面线水平角θ＝30.00度，原地面与填土摩擦角δr ＝18.00度5．材料参数：
回填土湿容重γs＝18.00kN/m3，回填土浮容重γf＝10.00kN/m3
墙身材料容重γq＝24.00kN/m3
墙身材料容许压应力[R a] ＝500.00 kPa，墙身材料容许剪应力[R j] ＝110.00 kPa
墙身材料容许拉应力[R l] ＝150.00 kPa，地基允许承载力[ζo] ＝350.00 kPa 6．荷载计算参数：
冰层厚度T b＝0.00 m，静冰压力系数＝0.000
计算浪压力时采用的位置类型：内陆峡谷水库
风区长度D ＝0.000 m，墙前河（库）底坡度i ＝1 : 100.00
重现期为50年的年最大风速v o＝24.000 m/s
多年平均的最大风速v o' ＝30.000 m/s
冻胀墙体变形系数m o＝0.700，冻胀量Δhd＝30.00 mm
地震动态分布系数为梯形分布，最大值αm＝2.00
7．附加荷载：
三、计算参数：
1．荷载组合：
2．荷载组合下水位及附加荷载信息：
3．计算公式：
程序采用库伦主动土压力公式计算土压力，计算公式如下：
E ＝0.5×γ×H2×K a
E x＝E×cos(ε＋δ)
E y＝E×sin(ε＋δ)
K a＝cos2(θ－ε)/cos2ε/cos(ε＋δ)
/{1+[sin(θ＋δ)sin(θ－β)/cos(ε＋δ)/cos(ε－β)]0.5}2（《规范》式A.0.1-2）
式中：
E为作用于墙背的主动土压力，作用点为距墙底1/3高处，
方向与水平面成(ε＋δ)夹角
K a为主动土压力系数
ε为墙背与铅直面的夹角，ε＝36.87度
当墙后填土为黏性土，粘聚力C=15.00kN时：
采用等值内摩擦角法计算主动土压力。
等值内摩擦角θD计算公式如下：
tan(45°-φD/2)＝{[γH2tan2(45°-φ/2)-4HCtan(45°-φ/2)+4C2/γ]/γ/H2}1/2
四、第1种荷载组合：正常挡水位
1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：
程序算得上墙主动土压力系数K a＝0.008
程序算得下墙水上的主动土压力系数K a＝0.000
程序算得下墙水下的主动土压力系数K'a＝0.000
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
所有垂直荷载之和∑G＝825.49kN
所有水平荷载之和∑H＝-79.03kN
所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝3390.94kN·m
所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-166.99kN·m
所有对墙前趾的力矩之和∑M＝3223.95kN·m
所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝1983.65kN·m
2．抗滑稳定验算：
抗滑稳定安全系数计算公式为：
Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）
从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20
Kc ＝0.300×825.489/79.027 ＝3.13
Kc＝3.13≥[Kc]＝1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求
3．抗倾覆稳定验算：
从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40
抗倾覆稳定安全系数计算公式为：
Ko ＝∑M V / ∑M H
Ko ＝3390.937 / 166.988 ＝20.31
Ko＝20.31 ≥[Ko]＝1.40，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：
地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。
按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：
P max＝∑G / A ＋∑M / W
P min＝∑G / A －∑M / W
挡土墙底板面积A ＝3.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝ 1.51 m3
P max＝825.49 / 3.00 ＋1983.65 / 1.51 ＝1592.74 kPa
P min＝825.49 / 3.00 －1983.65 / 1.51 ＝-1043.33 kPa
P max＝1592.74 > 1.2[ζo] ＝420.00
故地基承载力不满足要求！
(P min＋P max)/2 ＝274.70 ≤[ζo] ＝350.00，满足要求
5．前趾根部截面应力验算：
前趾根部截面高度h = 0.70 m。
作用在根部截面的弯矩M ＝110.74 kN·m，剪力Q ＝548.76 kN
截面的弯曲应力ζw＝M / W ＝110.74 / 0.08 ＝1355.96 kPa
截面的剪应力ζj＝Q / h ＝548.76 / 0.70 ＝783.94 kPa
a、截面拉应力验算：
σw＝1355.96 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面剪应力验算：
σj＝783.94 > [ζj] = 110.00 kPa。
故截面剪应力验算不满足要求！
6．距挡土墙底部高度Hs = 0.70m水平截面应力验算：
总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝863.90kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝-53.48kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝1533.12kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝3.13 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.63 m3
σmax＝1214.95 kPa，ζmin＝-662.93 kPa，ζj＝-17.09 kPa
a、截面拉应力验算：
|σmin| ＝662.93 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面压应力验算：
σmax＝1214.95 > [ζy] = 500.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
c、截面剪应力验算：
σj＝17.09 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
7．距挡土墙底部高度Hs = 5.40m水平截面应力验算：
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝175.90kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝0.97kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝30.67kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝2.58 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.11 m3
σmax＝95.82 kPa，ζmin＝40.53 kPa，ζj＝0.38 kPa
a、截面拉应力验算：
σmin＝40.53 > 0，没有出现拉应力，满足要求。
b、截面压应力验算：
σmax＝95.82 ≤[ζy] = 500.00 kPa，满足要求。
c、截面剪应力验算：
σj＝0.38 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
五、第2种荷载组合：设计洪水位
1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：
程序算得上墙主动土压力系数K a＝0.008
程序算得下墙水上的主动土压力系数K a＝0.000
程序算得下墙水下的主动土压力系数K'a＝0.000
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
所有垂直荷载之和∑G＝820.74kN
所有水平荷载之和∑H＝-79.03kN
所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝3399.75kN·m
所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-207.78kN·m
所有对墙前趾的力矩之和∑M＝3191.96kN·m
所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝1958.81kN·m 2．抗滑稳定验算：
抗滑稳定安全系数计算公式为：
Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）
从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.20
Kc ＝0.300×820.736/79.027 ＝3.12
Kc＝3.12≥[Kc]＝1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求
3．抗倾覆稳定验算：
从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.40
抗倾覆稳定安全系数计算公式为：
Ko ＝∑M V / ∑M H
Ko ＝3399.746 / 207.782 ＝16.36
Ko＝16.36 ≥[Ko]＝1.40，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：
地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。
按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：
P max＝∑G / A ＋∑M / W
P min＝∑G / A －∑M / W
挡土墙底板面积A ＝3.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝ 1.51 m3
P max＝820.74 / 3.00 ＋1958.81 / 1.51 ＝1574.65 kPa
P min＝820.74 / 3.00 －1958.81 / 1.51 ＝-1028.41 kPa
P max＝1574.65 > 1.2[ζo] ＝420.00
故地基承载力不满足要求！
(P min＋P max)/2 ＝273.12 ≤[ζo] ＝350.00，满足要求
5．前趾根部截面应力验算：
前趾根部截面高度h = 0.70 m。
作用在根部截面的弯矩M ＝109.70 kN·m，剪力Q ＝542.64 kN
截面的弯曲应力ζw＝M / W ＝109.70 / 0.08 ＝1343.24 kPa
截面的剪应力ζj＝Q / h ＝542.64 / 0.70 ＝775.20 kPa
a、截面拉应力验算：
σw＝1343.24 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面剪应力验算：
σj＝775.20 > [ζj] = 110.00 kPa。
故截面剪应力验算不满足要求！
6．距挡土墙底部高度Hs = 0.70m水平截面应力验算：
总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝861.28kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝-53.48kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝1523.50kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝3.13 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.63 m3
σmax＝1208.22 kPa，ζmin＝-657.88 kPa，ζj＝-17.09 kPa
a、截面拉应力验算：
|σmin| ＝657.88 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面压应力验算：
σmax＝1208.22 > [ζy] = 500.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
c、截面剪应力验算：
σj＝17.09 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
7．距挡土墙底部高度Hs = 5.40m水平截面应力验算：
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝175.90kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝0.97kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝30.67kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝2.58 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.11 m3
σmax＝95.82 kPa，ζmin＝40.53 kPa，ζj＝0.38 kPa
a、截面拉应力验算：
σmin＝40.53 > 0，没有出现拉应力，满足要求。
b、截面压应力验算：
σmax＝95.82 ≤[ζy] = 500.00 kPa，满足要求。
c、截面剪应力验算：
σj＝0.38 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
六、第3种荷载组合：施工情况
1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：
程序算得上墙主动土压力系数K a＝0.008
程序算得下墙水上的主动土压力系数K a＝0.000
程序算得下墙水下的主动土压力系数K'a＝0.000
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
所有垂直荷载之和∑G＝955.05kN
所有水平荷载之和∑H＝-143.03kN
所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝3479.09kN·m
所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-6.42kN·m
所有对墙前趾的力矩之和∑M＝3472.67kN·m
所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝2037.71kN·m
2．抗滑稳定验算：
抗滑稳定安全系数计算公式为：
Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）
从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.05
Kc ＝0.300×955.049/143.027 ＝2.00
Kc＝2.00≥[Kc]＝1.05，故抗滑稳定安全系数满足要求
3．抗倾覆稳定验算：
从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.30
抗倾覆稳定安全系数计算公式为：
Ko ＝∑M V / ∑M H
Ko ＝3479.095 / 6.423 ＝541.62
Ko＝541.62 ≥[Ko]＝1.30，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：
地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。
按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：
P max＝∑G / A ＋∑M / W
P min＝∑G / A －∑M / W
挡土墙底板面积A ＝3.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝ 1.51 m3 P max＝955.05 / 3.00 ＋2037.71 / 1.51 ＝1671.78 kPa
P min＝955.05 / 3.00 －2037.71 / 1.51 ＝-1036.14 kPa P max＝1671.78 > 1.2[ζo] ＝420.00
故地基承载力不满足要求！
(P min＋P max)/2 ＝317.82 ≤[ζo] ＝350.00，满足要求5．前趾根部截面应力验算：
前趾根部截面高度h = 0.70 m。
作用在根部截面的弯矩M ＝118.03 kN·m，剪力Q ＝566.14 kN
截面的弯曲应力ζw＝M / W ＝118.03 / 0.08 ＝1445.31 kPa
截面的剪应力ζj＝Q / h ＝566.14 / 0.70 ＝808.77 kPa
a、截面拉应力验算：
σw＝1445.31 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面剪应力验算：
σj＝808.77 > [ζj] = 110.00 kPa。
故截面剪应力验算不满足要求！
6．距挡土墙底部高度Hs = 0.70m水平截面应力验算：
总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝876.39kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝-97.04kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝1572.42kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝3.13 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.63 m3
σmax＝1243.01 kPa，ζmin＝-683.01 kPa，ζj＝-31.00 kPa
a、截面拉应力验算：
|σmin| ＝683.01 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面压应力验算：
σmax＝1243.01 > [ζy] = 500.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
c、截面剪应力验算：
σj＝31.00 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
7．距挡土墙底部高度Hs = 5.40m水平截面应力验算：
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝175.90kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝0.97kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝30.67kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝2.58 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.11 m3
σmax＝95.82 kPa，ζmin＝40.53 kPa，ζj＝0.38 kPa
a、截面拉应力验算：
σmin＝40.53 > 0，没有出现拉应力，满足要求。
b、截面压应力验算：
σmax＝95.82 ≤[ζy] = 500.00 kPa，满足要求。
c、截面剪应力验算：
σj＝0.38 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
七、第4种荷载组合：校核洪水位
1．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：
程序算得上墙主动土压力系数K a＝0.008
程序算得下墙水上的主动土压力系数K a＝0.000
程序算得下墙水下的主动土压力系数K'a＝0.000
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
所有垂直荷载之和∑G＝766.15kN
所有水平荷载之和∑H＝-79.03kN
所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V＝3410.66kN·m
所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H＝-299.97kN·m
所有对墙前趾的力矩之和∑M＝3110.68kN·m
所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo＝1959.54kN·m
2．抗滑稳定验算：
抗滑稳定安全系数计算公式为：
Kc ＝f×∑G/∑H （规范式6.3.5-1）
从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.05
Kc ＝0.300×766.151/79.027 ＝2.91
Kc＝2.91≥[Kc]＝1.05，故抗滑稳定安全系数满足要求
3．抗倾覆稳定验算：
从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.30
抗倾覆稳定安全系数计算公式为：
Ko ＝∑M V / ∑M H
Ko ＝3410.656 / 299.972 ＝11.37
Ko＝11.37 ≥[Ko]＝1.30，故抗倾覆稳定安全系数满足要求4．地基承载力验算：
地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。
按照规范式6.3.3，基底应力计算公式为：
P max＝∑G / A ＋∑M / W
P min＝∑G / A －∑M / W
挡土墙底板面积A ＝3.00 m2，底板截面抵抗矩W ＝ 1.51 m3
P max＝766.15 / 3.00 ＋1959.54 / 1.51 ＝1556.98 kPa
P min＝766.15 / 3.00 －1959.54 / 1.51 ＝-1047.06 kPa
P max＝1556.98 > 1.2[ζo] ＝420.00
故地基承载力不满足要求！
(P min＋P max)/2 ＝254.96 ≤[ζo] ＝350.00，满足要求
5．前趾根部截面应力验算：
前趾根部截面高度h = 0.70 m。
作用在根部截面的弯矩M ＝106.11 kN·m，剪力Q ＝534.85 kN
截面的弯曲应力ζw＝M / W ＝106.11 / 0.08 ＝1299.32 kPa
截面的剪应力ζj＝Q / h ＝534.85 / 0.70 ＝764.08 kPa
a、截面拉应力验算：
σw＝1299.32 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面剪应力验算：
σj＝764.08 > [ζj] = 110.00 kPa。
故截面剪应力验算不满足要求！
6．距挡土墙底部高度Hs = 0.70m水平截面应力验算：
总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：
单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝858.28kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝-53.48kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝1511.84kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝3.13 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.63 m3
σmax＝1200.12 kPa，ζmin＝-651.70 kPa，ζj＝-17.09 kPa
a、截面拉应力验算：
|σmin| ＝651.70 > [ζl] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
b、截面压应力验算：
σmax＝1200.12 > [ζy] = 500.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
c、截面剪应力验算：
σj＝17.09 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
7．距挡土墙底部高度Hs = 5.40m水平截面应力验算：
截面以上所有垂直荷载之和∑G＝175.90kN
截面以上所有水平荷载之和∑H＝0.97kN
对截面面坡侧点的力矩之和∑M＝30.67kN·m
按照规范式C.1.2-2，截面应力计算公式为：
σmax＝∑G / Ao ＋∑M / W
σmin＝∑G / Ao －∑M / W
截面剪应力η＝H / Ao （规范式C.1.2-3）
计算截面积Ao ＝2.58 m2，计算截面抵抗矩W ＝1.11 m3
σmax＝95.82 kPa，ζmin＝40.53 kPa，ζj＝0.38 kPa
a、截面拉应力验算：
σmin＝40.53 > 0，没有出现拉应力，满足要求。
b、截面压应力验算：
σmax＝95.82 ≤[ζy] = 500.00 kPa，满足要求。
c、截面剪应力验算：
σj＝0.38 ≤[ζj] = 110.00 kPa，满足要求。
八、各组合最不利结果
1．抗滑稳定验算：
抗滑安全系数最不利的荷载组合为：施工情况
Kc＝2.00≥[Kc]＝1.05，故抗滑稳定安全系数满足要求
2．抗倾覆稳定验算：
抗倾覆安全系数最不利的荷载组合为：校核洪水位
Ko＝11.37≥[Ko]＝1.30，故抗倾覆稳定安全系数满足要求3．地基承载力验算：
地基承载力验算最不利的荷载组合为：校核洪水位
P max＝1556.98 kPa，P min＝-1047.06
P max＝1556.98 > 1.2[ζo] ＝420.00
故地基承载力不满足要求！
(P min＋P max)/2 ＝254.96 ≤[ζo] ＝350.00，满足要求4．截面压应力验算：
截面压应力验算最不利的荷载组合为：施工情况，部位为：前趾根部
σmax＝1445.31 > [ζy] = 500.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
5．截面拉应力验算：
截面拉应力验算最不利的荷载组合为：施工情况，部位为：前趾根部|ζmin| ＝1445.31 > [ζy] = 150.00 kPa。
故截面拉应力验算不满足要求！
6．截面剪应力验算：
截面剪应力验算最不利的荷载组合为：施工情况，部位为：前趾根部σj＝808.77 > [ζj] = 110.00 kPa。
故截面压应力验算不满足要求！
蔡家组团P标准分区道路工程 P1路3#、4#衡重式挡墙 施工技术方案 一、编制依据 1、施工承包合同书 2、两阶段施工图设计 3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80∕1—2004） 4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95） 5、《工程测量规范》GB50026-2007 6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002 7、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98 8、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120- 99 9、《建筑基坑工程技术规范》 (DB 29-202-2010) 10、《建筑基坑工程监测技术规范》 (GB 50497-2009) 二、工程概况 1、工程简介 重庆市蔡家组团是重庆市城市总体规划中确定的都市圈范围内的十一个外围组团之一，位于重庆市主城区北部，北碚区的东南部，距北碚城区16公里，距重庆市中心35公里，处于北碚区、沙坪坝区、北部新区的“金三角”地带的核心位置。蔡家组团东临嘉陵江，与渝北区悦来镇隔江相望。南、北、西三面分别与童家溪镇、施家梁镇、龙凤桥镇接壤。蔡家组团的建设用地面积约50平方公里，规划城市人口45万。已建成的重庆市快速路一横线（蔡家段）东西向穿过组团中心。
蔡家组团是重庆市主城区主要的城市拓展空间，是北碚区、沙坪坝区、江北区、渝北区、北部新区经济联动和功能衔接的枢纽。蔡家组团规划面积为48平方公里，有约20公里长的江岸线；西靠中梁山脉，有20公里长的绿色走廊；中部地势平坦、开阔，海拔高度大多在250~380米之间。 蔡家组团P标准分区位于蔡家组团东南部，P标准分区东侧即为嘉陵江，因此发育多条冲沟，区内多陡坡台地地貌。P1路，是P标准分区道路中的一条支路。 3#挡墙起止桩号为K0+028.024～K0+225.360，全长197.336m，挡墙高度12.065～26.285m；4#挡墙起止桩号为K0+285.360～ K0+340.000，全长54.64m，挡墙高度12.788～9.800m。 2、衡重式挡墙设计要求 3#、4#挡墙均为衡重式挡墙，其设计要求如下： （1）挡墙材料采用C25片石混凝土，石料强度不低于MU30；墙身高度超过19m，基础采用C30砼扩大基础。 （2）挡墙在施工前做好地面排水工作，清除挡墙后背坡面堆载，保持基坑和边坡坡面干燥。 （3）挡墙施工必须采取分段分层跳槽开挖的方式，土层、强风化及中风化岩石临时开挖坡率为1:1.0、1:0.50、1:0.25，并根据现场情况调整，施工时需采取有效措施保证开挖边坡安全。 （4）挡墙基底纵坡i不宜大于5%，当大于5%时，应在纵向将基础做成台阶式。地基承载力大于0.5Mpa。 （5）基础底应嵌入稳定中风化基岩至少1 m，挡墙每隔10m～15m
16米衡重式挡土墙验 算
16米衡重式挡土墙验算[执行标准：通用] 计算项目：衡重式挡土墙 1 计算时间： 2011-06-21 21:10:03 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 16.000(m) 上墙高: 6.400(m) 墙顶宽: 0.500(m) 台宽: 3.200(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.500 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 1.000(m) 墙趾台阶h1: 1.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 公路路基手册中等效超载法 物理参数： 圬工砌体容重: 22.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.400 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)
挡土墙类型: 抗震区挡土墙 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: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.400 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 地震烈度: 不考虑地震 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.025 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 0.000 0.000 0 2 25.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度20.000(m),高度1.600(m) 作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 (m) (m) (kN) (度) 1 0.000 0.000 0.000 0.000 坡面起始距墙顶距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) ===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况 [土压力计算] 计算高度为 16.615(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 33.250(度) Ea=618.824 Ex=160.163 Ey=597.738(kN) 作用点高度 Zy=2.489(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存在： 第2破裂角=29.988(度) 第1破裂角=30.000(度) Ea=368.506 Ex=184.320 Ey=319.097(kN) 作用点高度 Zy=2.489(m) 计算下墙土压力
6.2 挡土墙土压力计算 6.2.1 作用在挡土墙上的力系 挡土墙设计关键是确定作用于挡土墙上的力系，其中主要是确定土压力。 作用在挡土墙上的力系，按力的作用性质分为主要力系、附加J力和特殊力. 主要力系是经常作用于挡土墙的各种力，如图6—11所示, 它包括： 1．挡土墙自重G及位于墙上的衡载； 2．墙后土体的主动土压力Ea(包括作用在墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载); 3．基底的法向反力N及摩擦力T； 4．墙前土体的被动土压力Ep . 对浸水挡土墙而言，在主要力系中尚应包括常水位时的静水压力和浮力。 附加力是季节性作用于挡土墙的各种力，例如洪水时的静水压力和浮力、动力压力、波浪冲击力、冻胀压力以及冰压力等。 特殊力是偶然出现的力，例如地震力、施工荷载、水流漂浮物的撞击力等。 在一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系．在浸水地区还应考虑附加力，而在地震区应考虑地震对挡土墙的影响。各种力的取舍，应根据挡土墙所处的具体工作条件，按最不利的组合作为设计的依据。 6.2.2 一般条件下库伦(coulomb)主动土压力计算 土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力(图6—12)。当挡土墙向外移动时(位移或倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力；当墙向土体挤压移动，土压力随之增大，上体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力；墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力.
采用哪种性质的土压力作为档土墙设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。 路基档土墙一般都可能有向外的位移或倾覆，因此在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状态，且设计时取一定的安全系数，以保证墙背土体的稳定。对于墙趾前土体的被动土压力Ep, 在挡土墙基础一般埋深的情况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，一般均不计，以偏于安全. 主动土压力计算的理论和方法，在土力学中已有专门论述，这里仅结合路基挡土墙的设计，介绍库伦土压力计算方法的具体应用。 (一)各种边界条件下主动土压力计算 路基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图式. 以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外侧，以及破裂面交于外边坡。兹分述如下： 1．破裂面交于内边坡(图6—13) 这一图式适用于路堤式或路堑式挡土墙。图中AB为挡土墙墙背，BC为破裂面，BC与铅垂线的夹角θ为破裂角，ABC为破裂棱 体。棱体上作用着三个力，即破裂棱体自重G、主动土压力的反力Ea和破裂面上的反力R。Ea的方向与墙背法线成δ角，且偏于阻止棱体下滑的方向; R的方向与破裂面法线成φ角，且偏于阻止棱体下滑的方向。取挡土墙长度为1m计算，作用于棱体上的平衡力三角形abc可得：
衡重式挡土墙验算 （1）挡墙的基本资料如下图所示 图3-10 挡墙基本资料图 1）墙身构造：拟采用浆砌片石衡重式路堤挡土墙，如上图所示，单位（m ）。 2）设计荷载：公路二级，车辆荷载作用在挡土墙墙背填土上所引起的附加土体侧压力，可按式（8—1）换算成等代均布土层厚度计算： γ q h = 0 （8—1） 式中： 0h ——换算土层厚度(m)；
q ——车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2 m ，取20kN/m 2 ；墙高大于10 m ，取10kN/m 2；墙高在2m ～10m 之内时，附加荷载强度用直线内插法计算，此处墙高为10m ，q=10kN/m 2。 作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为3kN/m 2；作用于挡墙栏杆顶的水平推 力采用0.75kN/m ，作用于栏杆扶手上的竖向力采用1kN/m 。 γ——墙背填土的重度（kN/m 3 ）。 3）填料：碎石土湿密度m kN 3/18=ρ，计算内摩擦角33φ=?，填料与墙背的摩擦角2 ? δ= 。 4）地基情况：中密碎石土，容许承载力[]kP a 500=σ，基底摩擦系数5.0=f 。 5）墙身材料：5号水泥砂浆砌片石，砌体毛体积密度m kN a 3/22=ρ，容许压应力[]kP a a 1250=σ，容许切应力[]kP a 175=τ （2）车辆荷载的换算 010 0.51319.5 q m h γ = = = （1） 上墙土压力计算 图3-11 上墙荷载作用示意图
1）根据边界条件，计算破裂体（包括棱上荷载）的重量G 图中单位（m ） 棱体面积： )tan (tan 2 12 0αθi i H S += )tan (tan 2 12 αθγγi i H S G +=?= 2）根据力三角形求E x 的方程，即 ) 2sin()90sin(?θα?θ++=--?i i i a G E [] )()(sin ) cos(?α?θ?θ++++= ?i i i a G E )cos(?α+=i a x E E =)sin()cos()cos()sin() cos()cos(?α?θ?α?θ?α?θ++++++?+i i i i i i G = ) tan()tan(?α?θ+++i i G
衡重式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：衡重式挡土墙 1 计算时间： 2010-05-12 15:06:34 星期三 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 10.000(m) 上墙高: 4.000(m) 墙顶宽: 0.800(m) 台宽: 1.100(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.100 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.350 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.500(m) 墙趾台阶h1: 0.700(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.100:1 下墙土压力计算方法: 力多边形法 物理参数： 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(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: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 400.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500
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: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 0.000 0.000 0 2 20.500 0.000 0 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 填土重力分项系数 = 1.000 √ 3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 10.322(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 无荷载时的破裂角 = 27.500(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 27.750(度) Ea=109.695(kN) Ex=42.852(kN) Ey=100.979(kN) 作用点高度 Zy=1.333(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存在： 第2破裂角=27.499(度) 第1破裂角=27.500(度) Ea=93.897(kN) Ex=43.358(kN) Ey=83.287(kN) 作用点高度 Zy=1.333(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 34.982(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.982(度) Ea=142.902(kN) Ex=142.641(kN) Ey=8.634(kN) 作用点高度 Zy=2.696(m) 墙身截面积 = 27.181(m2) 重量 = 625.168 kN 衡重台上填料重 = 60.713(kN) 重心坐标(2.010,-2.300)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 5.711 (度) Wn = 682.477(kN) En = 109.972(kN) Wt = 68.248(kN) Et = 175.930(kN) 滑移力= 107.682(kN) 抗滑力= 396.225(kN) 滑移验算满足: Kc = 3.680 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 331.134(kN) > 0.0 地基土摩擦系数 = 0.500
弃渣场挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=8m ，填土高a=26m ，填料容重3 /18m KN =γ,根据内摩擦等效法换算粘土的?=42?，基底倾角0α=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25号片石, 容重为3 /23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j 90=σ ，[]kpa l 90=σ， []kpa wl 140=σ，地基容许承载力[]kpa 4300=σ，设计荷载为一般荷载，填土宽度路基宽 21m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： H=8m ，H 1=3.18m ，H 2=4.52m ，H 3=0.7m ，B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m ，B 4=2.6m ，B 41=2.61m ，B 21=0.35m ，B 11=1.27m ，h=0.26m ，311.0tan 1=α 2tan α=－0.25 j tan =0.05 βtan =1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m ； 图1挡土墙计算图式： 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算: 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 18 .327 .1311.018.3311.0tan 1111'1+?=+?= H B H α=0.71 ?=37.35'1α ?=74.29β
假设第一破裂面交于边坡，如图2所示： 图2上墙断面验算图式： 根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算： ()()βε?θ-+-?= 219021 i =33.1° ()()βε?α---?=2 1 9021i =14.9° 其中? β εsin sin arcsin ==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=?，而且' 1α>i α,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0θ，则： 0tan θ= a H B H b +--111tan α=2 .1418.327 .1311.018.385.24+-?-=1.3>i θtan =0.65，所以第一破裂 面交与坡面，与假设相符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= () ()()()()2 22cos cos sin 2sin 1cos cos cos ? ? ? ???-+-++-βα?αβ???ααα?i i i i i =0. 583 ' 1H = β αβ αtan tan 1tan tan 1'11 i H ++=3.88（m ）
1.1 挡土墙设计 1.1.1 挡土墙的类型 挡土墙具有阻挡墙后土体坍滑，保护与收缩边坡等功能。在路基工程中，挡土墙常用来防止路基填土或挖方坡体变形失稳，克服地形限制或地物干扰，减少土方量或拆迁和占地面积，避免填方侵占河床和水流冲淘岸坡，整治滑坡等病害。 按照墙的设置位置，路基挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和路堑墙等。 挡土墙按结构形式与特点的不同可划分为重力式、薄壁式、锚固式、垛式和加筋土式等。重力式挡土墙验算 现拟定采用俯斜衡重式路堤墙。墙高H=15.9m ，上墙H1 =6.4m ,墙背俯斜1:0.33 ( ! = 18o15 )，衡重台宽d=1.0m,下墙H2=9.5m，墙背仰斜1:0.25 ( 2 二—14o02 ' ) d 0.5m墙面坡度1:0.05,墙身分段长度按沉降伸缩缝的要求进行。取此处挡土墙为例，验算拟定尺寸是否满足强度、稳定性等要求。 山坡基础为砂、页岩，查得摩阻系数f 0.6 ，地基容许承载力0 800kPa 填土边坡为1 : m = 1 : 1.5，路基宽度为12米。墙背填料为就地开挖砾石土， 容重为 =18.6 KN /m3,内摩阻角35。墙体用50号砂浆砌片石，容重为 =22.5 KN/m3，容许压应力a600kPa ,容许剪应力j 500kPa ,外摩阻 角3= /2=17.5 ° 稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3, [Ko]=1.5. 。计算图示见图4。
图7.2衡重式挡土墙计算图示 、上墙土压力计算 设计荷载采用公路U 级，采用双车道布置，选取分段长度 L=12m ,车辆荷 1、计算破裂角，判断是否出现第二破裂面 假象墙背倾角为： 载换算等代土层高度为h o G 200 4 b o L 18.6 5.5 12 0.651，分布宽度取5.5m 。同 理，验算荷载用挂车车辆荷载换算等代土层咼度为 h o = 0.75m, 分布宽度为5.5
衡重式挡土墙的稳定性验算分析实例摘要：衡重式挡土墙是利用衡重台上部填土的下压作用和全墙 重心的后移，增加墙身稳定，节约断面尺寸，适用于山区、地面横坡陡峻的路肩墙。本文以某工程衡重式挡土墙为例，利用理正软 件对其稳定性进行验算，对验算结果进行总结分析，可为同类工程的设计提供参考。 关键词：衡重式挡土墙稳定性重力式挡土墙 abstract: retaining wall is to use the platform under the pressure of filling the role of the ministry and the whole center of gravity moved back wall. it can be increased the stability of wall and to reduce the section size. so it apply to the mountains on the ground cross slope steep shoulder wall. this text based on a retaining wall, using of lizheng software to check its stability and analyze the results for checking. purpose is to provide a reference for the design of similar projects. keywords：weighing retaining wall ;stability; gravity retaining wall 一、衡重式挡墙土压力计算基本原理 衡重式挡土墙等折线形墙背挡墙不能直接用库仑理论计算主动 土压力，这时，应将上墙和下墙看作独立的墙背，分别按库仑理论计算主动土压力，然后取两者的矢量和作为全墙的土压力。计算上
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数 基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
中国剑门蜀道文化博览园剑门大道南延线建设工程 衡 重 式 挡 墙 施 工 方 案 编制: 审核： 四川长与建筑工程有限公司剑门大道南延线 项目经理部 二〇一六年十一月十二日 目录 一、编制依据 (2) 二、图纸依据 (2) 三、工程概况 (2)
四、拟投入得设备 (3) 五、施工部署 (4) 六、分项工程施工方法 (5) 七、分项工程质量验收 (1) ０ 八、安全技术管理措施 (12) 九、成品保护措施措施 (13) 一、编制依据 1、规范规程 《公路路基施工技术规范》(JTＧF10-２０06) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GＢ5０204-20０2； 二、图纸依据 《中国剑门蜀道文化博览园剑门大道南延线建设工程挡土墙施工图》 三、工程概况 1、挡土墙工程量及形式 K0＋500—K0＋985右侧段长56５米,地面到顶面高度为9-－1０米，基础埋深不小于1米,承载力为350kpa，砼标号C2５; Ｋ１+134—Ｋ1+2２6右侧段长92、５米,地面到顶面高度为１3米,基础埋深不小于1米,承载力为３50kpa,砼标号Ｃ2５; K0+465—Ｋ0＋5７3左匝道右侧段长108米,K0+７8８—Ｋ０＋80６左匝道右侧段长58ｍ,墙高为3－-5米,基础埋深不小于1米,承载力为150kｐａ，砼标号Ｃ25。外侧为1:０、05斜面，内侧呈1:0、25斜坡形，顶宽5０0㎜,断面:基
本形式见下面附图： 2、挡土墙各分项工程得做法特点及要求 挡土墙地基开挖及处理：中风化或强风化地基,开挖过程会出现局部基础不平整,暂定为Ｃ20混凝土找平至设计标高。对边坡不稳定得沟槽采取挖完一段验收后不支模一次性浇筑至４95标高。 模板工程:由于该断面上部呈梯形,基础呈不规则形状,采用钢模板不合模数，采用定型钢模板费用太高，为此选用木模板：即木质多层板与35×8５得木方配合钢管得体系结构。 混凝土工程:挡土墙要求为Ｃ25素混凝土，要求设置泄水孔,孔眼尺寸为50㎜，孔眼间距２、5米,上下左右交错设置，最下一排泄水孔得出水口应高出地面３00㎜;留设伸缩缝，每１０-２０米一道,缝宽20～30㎜。
第三章 挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=7m ，填土高a=14.2m ，填料容重3 /18m KN =γ,根据内摩擦等效法换算粘土的?=42?，基底倾角0α=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25 号片石,容重为3 /23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j 90=σ ，[]kpa l 90=σ， []kpa wl 140=σ，地基容许承载力[]kpa 4300=σ，设计荷载为公路一级，路基宽32m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： H=7m ，H 1=3.18m ，H 2=4.52m ，H 3=0.7m ，B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m ，B 4=2.6m ，B 41=2.61m ，B 21=0.35m ，B 11=1.27m ，h=0.26m ，311.0tan 1=α 2tan α=－0.25 j tan =0.05 βtan =1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m ；
图1挡土墙计算图式： 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算: 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 18 .327 .1311.018.3311.0tan 1111'1+?=+?= H B H α=0.71 ?=37.35'1α ?=74.29β 假设第一破裂面交于边坡，如图2所示：
图2上墙断面验算图式： 根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算： ()()βε?θ-+-?= 219021 i =33.1° ()()βε?α---?=2 1 9021i =14.9° 其中? β εsin sin arcsin ==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=?，而且' 1α>i α,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0θ，则： 0tan θ= a H B H b +--111tan α=2 .1418.327 .1311.018.385.24+-?-=1.3>i θtan =0.65，所以第一破 裂面交与坡面，与假设相符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= () ()()()()2 22cos cos sin 2sin 1cos cos cos ? ? ????-+-++-βα?αβ???ααα?i i i i i =0. 583
第三章挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高 H=7m ，填土高a=14.2m ，填料容重 18KN/m ‘, 根据内摩擦等效法换算粘土的 42，基底倾角 0=5.71。圬工材料选择7.5号砂浆砌25 3 号片石，容重为 k 23KN /m ，砌体 a 900kpa ， j 90kpa ， i 90kpa ， wi 140kpa ，地基容许承载力 430kpa ，设计荷载为公路一级，路基宽 32m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式， 初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几 何关系计算如下： B 4=2.6m ， B 41 =2.61m ， B 21 =0.35m ， B 11 =1.27m ， h=0.26m ， tan 1 —0.25 tan j =0.05 tan =1:1.75 , b=8 X 1.5 + 2+6.2 X 1.75 = 24.85m ; H=7m ， H 1=3.18m ， H 2=4.52m ， H 3=0.7m ， B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m 0.311 tan 2 =
假设第一破裂面交于边坡，如图 2所示: 图i 挡土墙计算图式: 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算： 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 1 tan -1 H i O'311 Bn 3 ?18 O'311 -.27=0.71 H i 3.18 , 35.37 29.74
2 根据《公路路基设计手册》表 190 2 1 丄 90 2 1 2 1 2 其中 .sin arcsin =47.85 sin 对于衡重式的上墙，假象墙背 图2上墙断面验算图式: 3-2-2第四类公式计算: =33. 1 =14.9 ，而且1> i ,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0，则: tan 0= b H 1 tan B1 = 24 ? 85 3 ? 18 。 311 估 H1 a 3.18 14.2 =1.3> tan i=o.65，所以第一破 裂面交与坡面，与假设相 符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= 2 CO S =0. 583 2 COS i cos i sin 2 sin cos cos
15m高衡重式挡土墙计算 墙身尺寸: 墙身总高: 15.000(m) 上墙高: 8.000(m) 墙顶宽: 1.500(m) 台宽: 0.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.200 下墙土压力计算方法: 力多边形法 物理参数： 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 7.5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 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: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 12.000 1.500 0 2 50.000 0.000 0 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 土压力起算点: 从结构底面起算
基础类型: 钢筋混凝土底板基础 悬挑长度: 0.300(m) 根部高度: 1.350(m) 端头高度: 1.300(m) 榫头宽度: 1.100(m) 榫头高度: 1.100(m) 基础容重: 23.000(kN/m3) 钢筋容许拉应力: 150.000(MPa) 混凝土容许主拉应力: 0.530(MPa) 混凝土容许剪应力: 0.800(MPa) 钢筋合力点到基底距离: 50(mm) ===================================================================== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 填土重力分项系数 = 1.000 √ 3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 15.000(m)处的库仑主动土压力 计算上墙土压力 无荷载时的破裂角 = 27.930(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 31.490(度) Ea=237.294(kN) Ex=163.912(kN) Ey=171.584(kN) 作用点高度 Zy=2.667(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计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 34.694(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.694(度) Ea=295.762(kN) Ex=294.037(kN) Ey=31.891(kN) 作用点高度 Zy=3.134(m) 墙身截面积 = 63.325(m2) 重量 = 1456.475 kN 衡重台上填料重 = 0.000(kN) 重心坐标(0.000,0.000)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 7.755(m2) 基础重量 Wj= 178.365 kN 滑移力= 457.950(kN) 抗滑力= 919.158(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.007 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 542.950(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 3.870 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 6.317 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 9.667 (m)
衡重式挡土墙 土压力计算 土压力采用库仑理论公式计算，衡重台以上和以下土压力分别进行计算，下墙土压力采用校正墙背法计算。 K h H H E )2(2100+= γ γq h = αδαβαδαβφδφαφ222cos )cos(])cos()cos()sin()sin(1[) (cos ?+?-?+-?++-=K 抗滑稳定系数： ∑∑?=x f y K c 抗倾稳定系数： ∑∑=o v M M K 0 基础应力： )61(B e B G ±= σ γ -- 土容重 q -- 填土面荷载 0h -- 荷载换算填土高 φ-- 墙背填土内摩擦角 例题： 衡 重 式 挡 土 墙 计 算 程 序 ********************************************************************* 工程名称：《水工挡土墙设计例题》
一、输入数据 墙顶宽度(m) B0=0.50 墙体总高(m) H0= 10 墙体容重(kN/m3) C0=24.00 墙趾长度(m) B1=0.30 墙趾高度(m) H1=1.00 土湿容重(kN/m3) C1=19.00 墙前坡宽(m) B2=0.00 墙趾高度(m) H2=1.00 土饱和容重(kN/m3) C2=20.00 墙后坡宽(m) B3=1.20 墙踵高度(m) H3=6.00 土饱和容重(kN/m3) C3= 墙踵长度(m) B4=2.50 墙踵高度(m) H4=10.00 水上摩擦角(度) φ1= 35 墙踵长度(m) B5=1.80 墙顶直段(m) H5=0.00 水下摩擦角(度) φ2= 35 摩擦系数 F=0.35 墙前水深(m) HW=1.00 墙后水深(m) HH= 3 墙后填土(m) HA= 10 荷载(kN/m) Q=0.00 地震烈度: 不抗震 二、计算方法 土压力采用库仑理论公式计算，衡重台以上和以下土压力分别进行计算，下墙土压力 采用校正墙背法计算。 三、计算成果 抗滑系数 K1= 1.250 抗倾系数 K2= 2.122 墙体体积 CV= 24.500 (m3) 基底应力 UA(kN/m2) UB(kN/m2) M(kN.m) N(kN) Q(kN) 365.208 196.223 102.658 757.931 212.225 墙趾应力 UE(kN/m2) UD(kN/m2) M(kN.m) N(kN) Q(kN) -79.056 89.056 -14.009 5.000 -99.879 上墙底断面应力 UC(kN/m2) UQ(kN/m2) M(kN.m) N(kN) Q(kN) 209.899 -17.478 54.760 163.557 41.190
挡土墙施工方案 一、工程概况 本标段位于四川省东北部的巴中市境内，地貌形态以构造侵蚀高中山，构造溶蚀中山地貌为主，在填方坡脚与构造物、河渠发生干扰路段以及在稳定性差的斜坡路段，设置路肩墙（含护肩）或路堤墙，以收缩坡脚、防止冲刷及增强路基的整体稳定性。 采用衡重式挡土墙共计13段，分别为：K85+495- K85+499.47 路肩墙，K85+499.57?K85+589.57 路中墙，K86+100.53?K86+160路中挡墙，K86+160.53?K86+300路肩墙，K86+30C?K86+360路中挡墙， K86+878?K86+930 路中墙,K86+938 ?K87+175 左侧路肩 墙,ZK87+175?ZK87+357左侧路肩墙,K87+568?K87+612左侧路肩墙， K88+095.5?K88+104.5 路肩挡墙，ZK87+63?ZK87+648左侧路肩墙， ZK88+00C?ZK88+055路肩挡墙,LK0+209.224?LK0+289.224 右侧路肩墙，LK0+449.224?LK0+494.224右侧路肩墙，共计1019.13m。另有k87+050弃土场挡墙95.81m 路堑墙4段，分别为：K85+53（?K85+620 路堑墙， K86+935- K86+995 路堑墙，K89+782- K89+866 路堑墙，ZK88+00C?ZK88+055路堑墙，共计289m 二、编制说明 1 ）、综合考虑本路段的地形地貌特征，为确保施工安全，加快施工进度，对路段范围内，按设计文件要求规定的路段采取衡重式挡土墙。 2 ）、施工组织设计中列出的工、料、机具设备等计划仅作为指导施工参考用，不作为最后的供应计划 3)、本施工组织设计的编制以下列文件和资料为依据1、施工图及设计文件 2、w桃巴高速公路土建工程技术规范》
重力式挡土墙 重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。 常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式，是挡土墙技术中的一项重要内容。 由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。 重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。 对于垂直墙，当地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。 采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ（图6—3），对于石砌圬工不大