第一章绪论
1.1重力式挡土墙定义
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。
1.2重力式挡土墙构造
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，如地面坡度较陡时，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，对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。
墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。
1.3重力式挡土墙特点
重力式挡土墙优点是就地取材，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。
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。
第二章 挡土墙地质条件概述
2.1 地形
平原山地过渡地带，为一系列呈带状延伸的平行岭谷分布区，以丘陵、台地为主。
2.2 工程地质条件
工程地质条件如表2-1
表2-1 各层土特性
2.3 墙身及墙后填土材料参数
k γ=22kN/m 3，2/?δ=
截面容许应力：[a σ]=600kPa ，i τ=50kPa 填料容重：3/18m kN =γ，?=35? 基底摩擦系数：4.0=f 填土边坡：1:1.5
2.4 荷载参数
车辆荷载换算等代土层厚度为0.84m ，布置在7.5m 全宽路基上。
2.5 水文地质条件
本次勘探未见地下水，可不考虑地下水的影响。
2.6 设计参数和墙身高度参数
表2-2重力式路堤墙参数
组号 挡土墙高度
墙后填土高度
4
5.2
2.5
第三章 重力式挡土墙设计
3.1 初步设计
确定墙身尺寸如图3-1：
图层编号
土的名称 层厚 地基容许承载力
1 人工填土 0.7 ——
2 含沙粉质黏土 2.1 250 3
中风化泥岩
未揭露
250
挡土墙高5.2m ，墙背仰斜1:0.3，墙面为平行墙背的直线，墙顶宽1.0m ，墙身分段长10m ，
为增大墙身抗滑稳定性，设置基底按坡度0.2:1内倾 墙背仰斜角： '4216?-=α
图3-1 挡土墙示意图
3.2 主动土压力计算
3.2.1 破裂角
假设破裂面交于荷载内，则
)
2)((tan )22()(2000h a H a H h a H H d b h ab A +++++-++=
α
=
)
84.025.22.5()5.22.5(3
.0)84.025.222.5(2.575.384.0275.35.2?++?+??+?+?+??+? （3—1）
=0.4763
?≤?=?+?-?=++=9048353017421635'''δα?ψ （3—2） ()[]881.0tan )tan (cot tan tan =+++-=A ψψ?ψθ （3—3） 则，
'2241?=θ
3.2.2 验核破裂面位置
堤顶破裂面距墙踵距离为：
m a H 7837.6881.0)5.22.5(tan )(=?+=+θ （3—4）
荷载内边缘距墙踵距离为：
31.53.02.575.3tan =?+=-αH b m （3—5） 荷载外边缘距墙踵距离为：
81.125.731.5tan 0=+=+-b H b αm （3—6） 5.31<6.7837<12.81，故破裂面交于荷载内，鱼设计相符，可采用所选用的公式
3.2.3 求主动土压力系数K 和K1
主动土压力系数K 和K1计算如下：
1405.0)tan (tan )
sin()
cos(=+++=
αθψθ?θK （3—7）
由于
664.23
.0881.0881
.05.275.3tan tan tan 3=-?-=+-=
αθθa b h m （3—8）
536.2664.22.534=-=-=h H h m （
3—9） 则
2.52.5536
.284.02)2.52664.21(2.55.2212)21(2124031???+?-?+=+-+
=H
h h H h H a K （3—10） =1.8728
3.2.4 求主动土压力E 及其作用点位置Z Y
主动土压力E 为： 035.648728.11405.02.5182
1
21212=????==KK H E γkN （3—11）
主动土压力的作用点位置Zy 为：
1
2
440233)
23()(3K H H h h h h H a H Z y -+-+= =8728
.12.52.53)2.52536.23(536.284.0)664.22.5(5.232.52????-???+-+ （3—12） =1.8m
3.3 设计挡土墙截面
由于墙面平行墙背，基底倾斜0.2:1（’19110?=α）。暂且选墙顶墙宽b1=1.0m 。
3.3.1 计算墙身重G 及其力臂Z G
墙身重G 及其力臂ZG 计算结果如下：
表3-1 墙身重G 及其力臂Z G 计算结果
3.3.2 滑动稳定性验算
抗滑稳定性系数为：
()[]()0
000sin cos sin cos ααδααδααG E f E G K C -+++++=
()[]'
''
'
'
'
19
11sin 298.112712cos 035.644.0191130174216sin 035.641911cos 298.112??-????+?+?-?+??=
（3—13）
3.1218.1<=
不满足要求。故墙顶墙宽b1=1.0m 不合适，选择墙顶墙宽b1=1.5m
3.3.3 计算墙身重G 及其力臂Z G
墙身重G 及其力臂ZG 计算结果如下：
表3-2 墙身重G 及其力臂ZG 计算结果
体积V
自重G （kN ）
力臂Z （m ）
2
1
11191.0b H b V -=
=1?5.2-0.191?1?1
=5.009 =1G
110.198
=
+=11476.0125.0b H Z G 0.125?5.2+0.476?1=1.126
2
1
2095.0b V =
=0.095
=2G 2.1
==12651.0b Z G
0.651?1=0.651
21V V V +==
5.104
=+=21G G G
112.298
体积V
自重G （kN ）
力臂Z （m ）
=-=2
111191.0b H b V
1.5?5.2-0.191?1.5?1.5
=7.37
=1G
162.14
=
+=11476.0125.0b H Z G 0.125?5.2+0.476?1.5
=1.364
2
1
2095.0b V ==0.214
=2G
4.708
==12651.0b Z G
0.651?1.5=0.9765
21V V V +==7.584
=+=21G G G
166.848
图3-2 墙身尺寸示意图
3.3.4 滑动稳定性验算
抗滑稳定性系数为：
()[]()0
000sin cos sin cos ααδααδααG E f E G K C -+++++=
()[]'
''
'
'
'
19
11sin 848.166712cos 035.644.0191130174216sin 035.641911cos 848.166??-????+?+?-?+??=
（3—14）
3.137.2>=
满足滑动稳定性要求
3.3.5 倾覆稳定验算
()029.6430174216cos 035.64)cos(''=?+?-?=+=δαE E x （3—15）
()
894.030174216sin 035.64)sin(''=?+?-?=+=δαE E y （3—16）
因基底倾斜，土压力对墙趾O 的力臂改为
5135.15.1191.08.1191.011=?-=-=b Z Z y y （3—17）
968.13.08.15.1952.0tan 11=?+?=-=αy x Z B Z （3—18） 则
1
1
22110y x x y G G Z E Z E Z G Z G K ++=
5135
.1035.64968
.1894.09765.0708.436.114.1620??+?+?=
K （3—19）
3.1348.25135
.1035.64516.227>=?= 稳定性验算的结果表明，断面尺寸由滑动控制，上述设计符合实际
3.3.6 基底应力验算
N Z B
e -=
2
y
y x G G E G G Z E Z G Z G b ++-+-
=
211
221112952.0 894
.0848.1665135
.1029.64968.1894.09765.0708.4364.114.16225.1952.0+?-?+?+?-?=
)238.0(6
064.01=<=B
（3—
20）
）（kPa kPa B e B E G 250R 51.8509
.149{)43
.10646.061(43.1894.0848.166)61(y min max =≤=?±+=±+=δδ
（3—
21）
3.3.7 截面应力验算
墙面与墙背为平行的直线，截面的最大应力出现于接近基底处。有基底应力验算可知，偏心距及基地应力均满足低地基的要求，则截面应力肯定地也满足墙身材料的要求，故可不做验算。
通过上述验算，所拟截面符合各项要求，决定采用此截面，顶宽为1.5m 。
3.4 图纸设计说明
1、墙身为片石砌筑，片石厚度不小于0.15m ，体积不小于0.01m3。石料采用无风化石材，面石要平整，挡土墙外露面采用1:3水泥砂浆勾凸缝。
2、挡土墙采用M10水泥砂浆砌筑，施工前做好配比试验，强度要求达到设计等级，砌筑时砂浆要密实、饱满、不得有空间
3、挡土墙分段：每10m 设置一条沉降缝，缝宽2cm ，外露1cm ，缝线竖直美观，可用C15混凝土角石砌筑，沉降缝内用1.5cm 浸沥青软木板分隔。
4、应先把挡土墙后原土坡放成?45坡，然后施工挡土墙。基坑开挖应搞好地面排水，保持基坑干燥，基础施工完毕应及时回填、夯实。墙后回填料的干密度大于或等于1.65t/m3。回填料应分层夯实。
5、挡土墙基槽开挖支持力层下300mm ，而后做C10混凝土垫层厚100mm ，宽度每边基础底边放大50mm 。
6混凝土强度大于80%设计强度时，才能回填墙后回填土。（详见图3-3）
图3-3 挡土墙断面做法示意图
第四章挡土墙施工方案
4.1重力式挡土墙测量放样
用全站仪放出挡土墙边线，划出开挖范围，钉好桩位，在施工场地附近布置控制桩。
4.2重力式挡土墙清理基坑及基底处理
根据测量放样的基坑施工范围和设计深度进行开挖。墙基应置于可靠的岩层上，且基础埋入基岩强风化层1～2m，如基底于设计不符，报请监理工程师变更施工方案。
4.3重力式挡土墙模板安装
4.3.1模板制作
钢模板宜采用标准化的组合模板。组合钢模板的拼装应符合现行国家规范标准。各种螺栓连接应符合有关标准。钢模板及其配件应按标准的加工图加工，成品经检验合格后方可使用。
4.3.2模板安装
模板与钢筋安装工作应配合进行，防碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安装。安装侧模板时，应防止模板移位和变形。基础侧模可在模板外设立支撑固定。浇筑在混凝土中的拉杆，应按拉杆拔出或不拔出的要求，采取相应的措施。对小型结构物，可使用金属线代替拉杆。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，合格后方可浇筑混凝土。浇筑混凝
土时，若发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。模板在安装过程中，必须设置防倾覆设施。
4.4重力式挡土墙混凝土生产及运输
4.4.1混凝土搅拌
拌制混凝土配料时，各种衡器应保持准确。对骨料的含水率应经常进行检测，雨季施工时，应增加测定次数，据此调整骨料和水的用量。混凝土拌和物应拌和均匀，颜色一致，运至现场不得有离析泌水现象。混凝土采用罐车进行混凝土的运输，使浇筑工作不间断。并使混凝土运输到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。因运距较远混凝土运至浇筑地点后应在罐车内再次搅拌1～2分钟后，再进行混凝土施工。严禁使用不合格的混凝土进行施工。
4.4.2混凝土的浇筑
凝土浇筑前，应对支架、模板、钢筋、进行检查，并做好记录，符合设计及施工要求后方可浇筑。浇筑混凝土前模板内的杂物积水应清理干净。模板如有缝隙，应用海棉条或双面胶填塞严密，模板内应涂刷脱模剂（不得使用废机油等油料）。
混凝土浇筑时，采用插入式振捣器振捣，振捣不能漏振和过振。混凝土浇筑应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。混凝土分层浇筑厚度不宜超过30㎝。砼施工一层后，人工进行片石摆放，按规范要求摆放完成后，再进行下一层砼施工。砼从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度。当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾落高度超过10m时，应设置减速装置（在串筒的不同高度设多向挡板）。在串筒出料筒下面，砼堆积高度不宜超过1m.
浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位。混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面及时进行修整、抹平，待初凝后再抹第二遍并压光或拉毛，当裸露面面积较大或气候不良时，应加毛毡进行防护，但在开始养生前，覆盖物不得接触混凝土面。
片石掺加前应清除表面的杂物、泥土等。片石掺入量一般不超过总圬工体积的25%，施工控制在20%，掺入时不可乱投乱放，石块应分布均匀，净距不小于100mm，距结构侧面和顶面的净距不小于150mm，石块不得接触预埋件，不可直接接触基底、模板。
4.5重力式挡土墙混凝土的养生及模板拆除
浇筑完成后，应在初凝后尽快覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，混凝土在有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。养护标准以经常保持混凝土表面湿润为主，养护天数不少于7天。模板拆除：模板拆除应按设计要求的顺序进行，设计无要求时，应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛仍。卸落支架和拱架应按拟定的卸落程序进行，分几个循环卸完，卸落量开始宜小，以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落，在横向应同时一起卸落。拆除模板，卸落支架和拱架时，不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。模板、
支架拆除后，应维修整理，分类妥善存放。
4.6重力式挡土墙沉降缝设置
沉降缝按照设计位置设置，挡土墙施工时，按沉降缝位置分段施工，挡土墙施工完成成，沉降缝用沥青麻絮沿内、外、顶三方填塞，深入10～20cm。
参考文献
[1] 陈小川，周俐俐.《土木工程专业土力学与基础课程设计指南》.中国水利水电出版社，2009年.
[2] 《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）.人民交通出版社，2004年.
. 课程名称：路基路面工程 重力式挡土墙验算设计题目： 系：土木工程院业：工程造价专 年级： 姓名： 号：学
指导教师： (签章) 指导教师成绩 年月日 . . 西南交通大学峨眉校区 . . 目录 第1章任务书和指导书 (1) 第2章理正软件验算挡土墙稳定性 (3) 参考文献 (21)
. . 第1章任务书和指导书 某浆砌片石重力式路堤挡土墙，断面尺寸如图1所示，填料容重γ＝33，墙背摩擦角δ＝φ/235°；砌体容重γ＝23kN/m；18kN/mφ，内摩擦角＝3ff＝0.500.80＝19 kN/m，基底摩挠系数，内摩擦系数，＝地基土容重γ00地基承载力[σ]＝800kPa，挡土墙分段长度10m；路基宽8.5m，踏肩宽0.75m。 图1 浆砌片石重力式路堤挡土墙 H变化（见表1）车辆荷载为公路Ⅰ级荷载。挡土墙的墙高，其它几2何参数保
持不变。试按主要组合荷载，利用理正软件验算挡土墙的稳定性。 H变化挡土墙的墙高1表2学号末尾2位数k 0-15 16-30 31-45 46-60 61-75 76-99 . . 请参考理正软件中的学习资料，练习使用该软件。将最后的结果粘贴在设计文本中。. . 第2章理正软件验算挡土墙稳定性 重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：重力式挡土墙 1 计算时间：2014-11-04 22:52:42 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 4.350(m) 墙顶宽: 1.150(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶:
（一）重力式挡土墙设计实例 1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下： （1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示； （2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5； （3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。 图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图 2、破裂棱体位置确定： （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 14021730353828ψαδφ'''++-++ ＝＝＝ 90ω< 因为 00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 2 2 2 B a b b d h H H a h h H H h αα = ++- ++=++- + 01(2)tan 2 H H h α=- + 00011(2)()(2)2 2 A a H h a H H H h =+++= + 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
tg tg θψ=-+ tg ψ=-+ 3828tg '=-+ 0.7945=-+0.7291= 36544θ'''= （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：()()0 50.72910.25 2.4L H tg tg m θα =+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L N b N m d m =+-+=?++= 所以0 L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 3、荷载当量土柱高度计算： 墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2， 016.250.918 q h m γ ==＝ 4、土压力计算 ()()()()01120 5.020 5.01722 A a H a H +++=++?+=0＝ h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25 2 2 2 B a b b d H H a α'++- ++?++?-= 00＝ h h ＝0+0- 0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： () () ()() () () a 0 03654435 tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B K N θφ γ θθψ'''++=- =??-=+'''''+ c o s c o s ()()X a 49.25142173049.14E E K N αδ''=+=-+= cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E K N αδ ''=+= -+= 5、土压力作用点位置计算： 5 1.36H =?=10K ＝1+2h 1+20.9 X 101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+?=－查数学手册 X 1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；
挡土墙课程设计
目录 一、挡土墙的用途 (3) 二、荷载计算 (4) 三、挡土墙稳定性验算 (7) 四、基地应力及合力偏心距验算 (7) 五、墙身截面强度验算： (8) 六、墙身排水、沉降缝、伸缩缝和变形缝的设置 (9)
挡土墙设计计算 一、挡土墙的用途 挡土墙定义：用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。 按照设置位置，挡土墙可分为：路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型。 1.作用： 1）路肩墙或路堤墙：设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，防止路基边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有重要建筑物。 2）滨河 及水库路堤挡 土墙：在傍水 一侧设置挡土 墙，可防止水 流对路基的冲 刷和浸蚀，也 是减少压缩河 床或少占库容 的有效措施。 3）路堑挡 土墙设置在堑 坡底部，用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低边坡高度。 4）山坡挡土墙设在堑坡上部，用于支挡山坡上可能坍滑的覆盖层，兼有拦石作用。 二、荷载计算 (一)、车辆荷载换算 采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高米，填土髙4米，填土边坡1：，墙背俯斜，1：（α=19°），墙身分段长度15米。 按墙高确定的附加荷载强度进行换算
附加荷载强度q 墙高H （m ） q(kPa) ≤ 20 ≥ 10 注：H=～时，q 由线性内插法确定. 墙高米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝m2。 (二)、土压力计算 其中： 676.05 .185 .12γ0===q h 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。 破裂棱体位置确定： a=4m, d = , H= 8 m ,α= 19o （1）破裂角θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： Ψ = φ + α + δ = 38o+19o+19o =76o A 0 =
路基与路面工程课程设计任务书 题目: 重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223 /m kN ，容许压应力 a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ： 34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25 墙高H ： 7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算；
（2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。 重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=7m ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ；路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1 -=33.69°，汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=? 34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重k γ=22kN/m 3,砌体容许 压应力[a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力 [ wl σ]=60kPa ； 地基容许承载力[ 0σ]=250kPa 。
《路基路面工程》课程设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成 二〇一五年九月
目录 一、重力式挡土墙设计 第一部分设计任务书 (3) （一）设计内容和要求 (3) （二）设计内容 (3) （三）设计资料 (3) 第二部分设计计算书 1. 车辆换算荷载 (4) 2. 主动土压力计算 (5) 3. 设计挡土墙截面 (9) 4. 绘制挡土墙纵横截面（附图1） (30) 二、沥青路面结构设计 1．设计资料 (12) 2. 轴载分析 (12) 3. 拟定路面结构方案 (16) 4. 各材料层参数 (16) 5. 设计指标确定 (17) 6. 确定设计层厚度 (18) 7. 底层弯拉应力验算 (21) 8. 防冻层厚度验算 (29) 9. 方案可行性判定 (29) 10. 绘制路面结构图 (31)
一、重力式挡土墙 第一部分 设计任务书 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高H =？m ，墙顶宽1b =？m ，填土高度2.4m ，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（α=—14°02′），基底倾斜1：5（0α=—11°18′)，墙身等厚，0b =7.0 m 。 2．车辆荷载 车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m ，路肩宽度0.75m 。 3．土壤工程地质情况
重力式挡土墙课程设计 作者姓名 学号 班级 学科专业土木工程 指导教师 所在院系建筑工程系 提交日期
设计任务书 一、 设计题目 本次课程设计题目：重力式挡土墙设计 二、 设计资料 1、线路资料：建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+520.00段，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取了贴坡式（仰斜式）浆砌片石挡土墙。线路经过的此处是丘陵地区，石材比较丰富，挡土墙在设计过程中应就地选材，结合当地的地形条件，节省工程费用。 2、墙后填土为碎石土，重度30/18m kN =γ，内摩擦角 35=?；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值 kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。 3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。 4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示： 图4-1 挡土墙参数图（单位：m ）
目录 设计任务书 (2) 一、设计题目 (2) 二、设计资料 (2) 设计计算书 (4) 一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4) 二、主动土压力计算 (4) 1、计算破裂角 (4) 2 、计算主动土压力系数K和K1 (4) 3、计算主动土压力的合力作用点 (5) 三、挡土墙截面计算 (5) 1、计算墙身重G及力臂Z G (6) 2、抗滑稳定性验算 (6) 3、抗倾覆稳定性验算 (6) 4、基底应力验算 (7) 5、墙身截面应力验算 (7) 四、设计挡土墙的排水措施 (8) 五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8) 六、参考文献 (8) 七、附图 (8)
路基路面课程设计 The curriculum design of subgrade and pavement 作者姓名：唐冬冬 专业、班级：道桥10-03班 学号：311011010221 指导教师：魏海霞 设计时间：201 4.1.1-2014.1.7 河南理工大学 Henan Polytechnic University
一、路基设计 1.1基本资料 某新建公路K9+985~K10+025路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料列于下： （1）路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽12m ，路面宽7.5m 。 （2）车辆荷载，公路－I 级。 （3）挡墙某处横断面布置及挡墙型式如图（1）所示 （4）填料为砂性土，其密度=γ18KN/m 3，计算内摩擦角φ=32，填料与墙背间的摩擦角δ=2/φ。 （5）地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力[]0σ=480Kpa ，基底摩擦系数为f =0.50。 （6）墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22KN/m 3，砌体容许压应力为[]610=a σKpa ，容许剪应力[τ]=110Kpa ，容许拉应力[wl σ]=65 Kpa 。 1.2挡土墙平面、立面布置 某新建公路K9+985~K10+025 路段采用浆砌片石重力式挡土墙，为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，故设置路堤挡土墙，拟采用重力式挡土墙,如图（3)所示。 1.3挡土墙横断面布置，拟定断面尺寸 （1）挡土墙的正面图(1) 锥坡 伸缩或沉降缝 路堤 护栏 护堑 泄水孔 图(1) （2）挡土墙的平面图如图(2)所示:
图(2) 图(3) 1.4主动土压力计算 1.4.1车辆荷载换算: 当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10= 由直线内插法得：H=8m 时，()7.8210202012.75102a q KP -?? =?-+= ?-?? 换算均布土层厚度：012.750.718 q h m r = == 1.4.2主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角θ 由10.2832162 φ αφδ=-?=?= =?，，
.. 海龙屯茶山露营地项目挡土墙施工案 编制 审核 审批
市建筑安装工程公司二〇一六年八月
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (3) 三、计划工期安排 (3) 四、施工准备 (3) 五、施工案 (4) （一）施工工艺流程 (4) （二）主要技术指标 (4) （三）测量控制 (5) （四）双排钢管脚手架的搭设 (5) （五）主要施工法 (10) 六、进度计划保证措施 (16) 七、施工质量保证措施 (17) 八、安全文明施工措施 (20) 九、文明施工保证措施 (21)
一、编制依据 1、《混凝土结构工程施工规》（GB50666-2011） 2、《砌体结构工程施工规》（GB50924-2014） 3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59_99） 4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2011) 5、《建筑施工手册》 二、工程概况 海龙屯茶山露营地项目是海龙屯景区一部分，主要为人们提供一个休闲、娱乐的渡假营地。 工程主要分土建园林绿化、室外电气、给排水三部分。本工程质量要求合格。 三、计划工期安排 本工程计划工期2016.8.18-2016.12.31。 四、施工准备 1、图纸审核及原地貌复测，发现图纸有误或现场与设计不符的及时上报相关人员进行复查。 2、挡墙砌体采用质地坚实、无风化剥落及抗压强度符合要求的
块。 3、原材料（包括砂、、水泥及块）送检。 4、修建施工临时便道，布置材料堆放场地及备料。 5、挡墙施工应按从最低处向最高处施工的顺序分段分层进行施工。 五、施工案 本挡墙采用平行流水、分段施工法；按此法在施工过程中及调整施工时间，使其与进度相吻合。 （一）施工工艺流程 1、准备工作→测量放样→平场→基槽开挖→基底报验→封基→基础定位测量→基础模板支撑→浇筑毛砼基础→养护→墙身定位测量→墙身模板支撑→浇筑毛砼墙身→养护→中间交工验收→墙背回填→竣工验收。 （二）主要技术指标 1、本工程设计为C30砼挡墙及毛挡墙，其毛使用青色，粒径30~400cm料 2、设计高度为2～8m；详见图集04J008(55页) 3、基底摩擦系数为0.3，均布荷载30千帕。 4、墙体应设置泄水，间距为2×2m设一个，外斜坡度为1:0.05，采用直径为75mmPVC管成梅花型布置；进水口下部用粘土夯实封层厚30cm，其反滤层设置为40cm厚的一层粗粒层。
挡土墙设计实例 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基地；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。 根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。 本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。 1、重力式挡土墙 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 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: 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) 土压力计算方法: 库仑 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 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 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) ===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算）
衡重式挡土墙课程设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
衡重式挡土墙课程设计 1、设计资料 （1）地形 中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。 （2）工程地质条件 自上而下土层依次如下： ①号土层：耕植土，厚约0.9m ，黄褐色，含大量有机质。 ②号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力R=800kPa 。 （3）墙身及墙后填料材料参数 填料， 35=? 3m kN 18=γ，下墙2? δ=，上墙（假想墙背）?δ=。墙身容重 3k m kN 22=γ。基底摩擦系数f=。圬工材料[a σ]=600k a P ，[1σ]=100k a P ， =j τ500k a P 。 （4）荷载参数 本题组号为5，挡土墙高度，车辆荷载换算等代土层厚度为=0h ，分布在路基横断面方向的宽度0b =。 （5）水文地质条件
本次勘测未发现地下水，可不考虑地下水影响。 2、初步确定墙身尺寸 挡土墙高，选用上墙1H =3m ，选墙顶宽1b =,则上墙底宽1b =,下墙底宽B=,墙背俯斜1：（'11518 =α），衡重台宽1d =，下墙2H =，墙背仰斜1：（'20615 -=α），墙面坡1：，见下图： 3、上墙土压力计算 （1）求破裂角1θ 计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角见下图， 则有 '1tan α=0 .3133.00.3tan 1111+?=+H d H α= 则'1α= 82.33 假想破裂面交于荷载内，按表第一类公式计算，得 验核破裂面位置如下：第一破裂面距墙顶内缘距离为 )tan (tan '11αθ+i H =×（+） =3.573m ＜0b =5.5m
目录 一、挡土墙设计资料----------------------------------- 1 二、主动土压力计算----------------------------------- 1 三、挡土墙抗滑稳定性验算---------------------------- 3 四、抗倾覆稳定性验算-------------------------------- 3 五、基底应力及偏心距验算---------------------------- 3 六、墙身截面强度验算-------------------------------- 4 七、伸缩缝与沉降缝----------------------------------- 6 八、排水设计---------------------------------------- 6 九、挡土墙的平面、立面、横断面图--------------------- 6
一、挡土墙设计资料 1.车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100，当量土高度为0.8m 。 2.K0+420挡墙墙身的尺寸 墙面坡度为1:0.35，墙背坡度为0，墙顶宽度为1.6m ，基础的埋置深度为6.5m 。则。o 0=α挡墙横断面布置及挡墙型式如下图： 图1 K0+420挡墙横断面布置及挡墙型式示意图 3.填料为粘性土，其密度=γ19KN/m 3，计算内摩擦角o 20=?，粘聚力c=20kPa ，填料与墙背间的摩擦角o 102/==?δ，塑限8.5%，液限16.8%。 4.地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力[]0σ=500KPa ，基地摩擦系数为f=0.45。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22KN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σKPa ，容许剪应力[τ]=100KPa ，容许拉应力[wl σ]=60 KPa 。 如某些具体指标没有列出，请结合区划及当地具体情况自行选取，并要进行注释说明。 二、主动土压力计算 裂缝深度： m c h o o c 0.322045tan 1920 2245tan 2o =??? ? ??+??=??? ??+=?γ 令o 30=++=δα?ψ 破裂角为：
重力式挡土墙设计 一、设计依据 1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙 2.公路等级：三级公路 3.设计荷载：汽车—20级，挂车—100 4.路基宽：9米 5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γ? 6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ 片石：[]KPa 680=σ压 []KPa 78=σ拉 []KPa 100=σ剪 7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.6 8.墙背摩擦角：2? δ= 9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米 10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米 11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米 12.路基横断面地面线：
注：表中单位为米 二、车辆荷载换算 当m H 2≤时，q=20.0KPa 当m H 10≥时，q=10.0KPa 由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 122020102 1028=+-?-- 换算均布土层厚度：672.06 .185.120===r q h 三、主动土压力计算 假设破裂面交于荷载中部 1.破裂角θ 由 202 14014====?δ?α得到：
()()()()()()()()' 0000003225.02232.914tan 672.0202882 1672.0000021tan 222 121376 .3780672.02802 122 174201440???? ???==-=??+?+??-?++??=++-++==+??++?=+++==++=++=θαδα?ψh a H H h d b ab H a h H a B A 验核破裂面位置 路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m 由于5.23m<9m ，所以破裂面交于荷载内，假设成立。 2.主动土压力系数K 和1K ()() ()()()()168.18 8672.021********.014tan 05.22tan 7405.22sin 4005.22cos tan tan sin cos 223011=??+=+??? ??-+==+++=+++=H h h H h H a K K αθψθ?θ 其中： 0tan tan tan 1=+-=α θθa b h
路基路面课程设计 目录 一、课程设计任务书 二、水泥路面工程设计 沥青路面设计 三、路基挡土墙设计
路基路面课程设计指导书 1．课程设计的目的 路基路面课程设计是对路基路面工程一个教学环节，通过路基路面课程设计使同学们能更加牢固地掌握本课程的基本理论、基本概念及计算方法，并通过设计环节把本课程相关的知识较完整地结合起来进行初步的应用，培养同学的分析、解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，使同学对相关《设计规范》有所了解并初步应用。 2. 课程设计的内容 （1）重力式挡土墙设计：挡土墙土压力计算；挡土墙断面尺寸的确定； 挡土墙稳定性验算；挡土墙排水设计；绘制挡土墙平面、立面、断面图。（2）沥青混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；路面结构层材料的选择； 路面结构层厚度的拟定及计算；路面结构层厚度的验算；分析各结构 层厚度变化时对层底弯拉应力的影响；绘制路面结构图。要求至少拟定 2个方案进行计算。 （3）水泥混凝土路面设计：横断面尺寸的确定；水泥混凝土路面结构层材料的选择；路面结构层厚度的拟定及层底拉应力的验算；确定水泥混凝土 路面板尺寸及板间连接形式；绘制水泥混凝土纵、横缝平面布置图和 水泥混凝土路面结构组合设计图。 3. 课程设计原始资料
（1）挡土墙设计资料 丹通高速公路（双向4车道）K28+156~ K28+260段拟修建重力式挡土墙，墙体采用浆砌片石，重度为22kN/m3。墙背填土为砂性土，重度为18kN/m3。地基为岩石地基，基底摩擦系数为0.5。结合地形确定挡土墙墙高（H）5m （K28+250），墙后填土高度（a）6m，边坡坡度1：1.5，墙后填土的内摩擦角为Φ=32o，墙背与填土摩擦角δ=Φ/2。 （1）新建水泥混凝土路面设计资料 1）交通量资料：据调查，起始年交通组成及数量见表；公路等级为一级公路，双向4车道；预计交通量增长率前5年为7%，之后5年为为6.5%，最后5年为4%；方向不均匀系数为0.5 2）自然地理条件：公路地处V3区，设计段土质为粘质土，填方路基 高3m，地下水位距路床3.5m。 润交通组成及其他资料 车型分类代表车型数量（辆/天） 小客车桑塔娜2000 2400 中客车江淮AL6600 330 大客车黄海DD680 460 轻型货车北京BJ130 530 中型货车东风EQ140 780 重型货车太脱拉111 900 铰接挂车东风SP9250 180 4.设计参考资料 （1）《公路沥青路面设计规范》 （2）《水泥混凝土路面设计规范》 （3）《公路路基设计规范》
第一章绪论 1.1重力式挡土墙定义 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。 1.2重力式挡土墙构造 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，如地面坡度较陡时，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，对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。 墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。 1.3重力式挡土墙特点 重力式挡土墙优点是就地取材，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。 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。
《挡土墙课程设计》任务书 通过本设计使学生掌握挡土墙的基本设计理论，设计方法及设计内容，为毕业后在生产中解决挡土墙设计问题打下基础，使之适应生产上的需要。 一、设计题目 重力式挡土墙设计 二、设计资料 某二级公路填方路堤段，为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，故设置路堤挡土墙，拟采用路肩重力式挡土墙（示意图见示例）。 1、该路段，地表较平坦； 2、挡土墙在横断面上的布置及经验尺寸见图示； 3、地基为密实的硬塑亚粘土，其容许承载力[σ]=250KPa ，基地摩阻系数f=0.4； 4、墙后填料的容重3/18m kN =γ，计算内摩擦角?=35?； 5、墙体材料M7.5砂浆砌筑MU30片石，其容重3/22m kN =γ，填料与墙背间的摩擦角δ=2/3?； 6、挡土墙高度（原始地面至墙顶距离）： H ＝4+0.1x （学号后两位数）（m ） 三、设计方法与设计内容 1、拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸 2、拟定挡土墙基础的形式及尺寸
3、车辆荷载换算 4、土压力计算 5、稳定性与承载能力验算 （1）墙身抗滑稳定性 （2）墙身抗倾覆稳定性 （3）地基基底应力验算 （4）墙身截面应力验算 6、绘制挡土墙平面图、纵断面、横断面的布置图。 四、设计要求 1、整个设计应符合设计要求 2、设计、计算过程条例清晰，内容完整 3、设计图清晰，线条均匀，图幅规格A3图纸。计算书采用A4纸。 五、主要参考资料 1、《公路路基设计规范》 2、《路基路面工程》教材 3、《公路圬工桥涵设计规范》
《挡土墙课程设计》指导书 一、课程设计的目的和要求 课程设计是高等学校学生在校学习专业课的一个重要环节，也是学生综合运用所学的知识解决实际问题和独立钻研的良好机会。课程设计在教学上的要求是: 1、培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力; 2、系统巩固并提高基础理论课与专业知识; 3、掌握挡土墙设计计算方法; 4、了解路基路面整体设计与个体设计的有机联系; 5、加强与提高设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能; 6、对本专业某些理论性或技术性问题进行比较深入的探讨。 二、课程设计的步骤与方法 1、研读挡土墙设计算例及有关例题。 2、认真分析设计任务书所提供的设计依据。 3、进行挡土墙的设计计算。 (1) 进行车辆荷载换算; (2) 利用有关主动土压力计算的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向及作用点; (3) 设计挡土墙截面。 先拟定墙身尺寸，然后进行： a) 抗滑稳定性计算；
1 路基设计 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1：：。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 确定计算参数 设计挡墙高度H =4m ，墙上填土高度a =2m ，填土边坡坡度为1:,墙背仰斜,坡度1:。填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。 墙背填土容重m 3，地基土容重：m 3。挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载内侧
不计车辆荷载作用00=h ；计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(2 1 )(21))(2 (2 1 2200 =+= += ++ + = H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(42 1 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d =>B=，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力： 土压力的水平和垂直分力为： 主动土压力系数及作用位置： m d h 226.325 .0715.05 .1tan tan 1=-=+=αθ
路基与路面工程课程设计任务书 题目:重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223 /m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ：34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25墙高H：7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1设计参数 挡土墙墙高H=7m，取基础埋置深度D=1.5m，挡土墙纵向分段长度取L=10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan（1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa； 地基容许承载力[0σ]=250kPa。 2车辆荷载换算 0.78m 3主动土压力计算 3.1计算破裂角θ ===18 140γq h
课程设计： 挡土墙课程设计 某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 一、计算资料 1．墙身构造：拟采用浆砌片石重力式路堤墙，见下图。墙高H=6m ，填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'?=4133β），墙背俯斜，倾角'?=2618α（1：0.33），墙身分段长度10m ，初拟墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。 2．车辆荷载：二级荷载 3．填料：砂土，容重3/18m KN =γ，计算内摩擦角?=35?，填料与墙背的摩擦角2 ? δ= 。 4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。 5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3/22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=，容许剪应力[τ]a KP 175= 二、计算公式 采用路堤墙，破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式 δα?ωωω?ωθ++=+++ -=,))((A tg tg ctg tg tg
) 2)(()22()(2000h a H a H tg h a H H d b h ab A +++++-++=α 12 2 1KK H E γ=，)cos(δα+=E E x ，)sin(δα+=E E y )()s i n ()c o s (αθωθφθtg tg K +++= ，2 30112)21(21H h h H h H a K + - + = 21321,,h h H h tg tg d h tg tg atg b h --=+= +-=α θα θθ α tg Z B Z K H H h h h h H a H Z x y x -=-+-+ = ,3) 23()(3 1 2 3302 1 三、计算与验算 1．车辆荷载换算 当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10= 由直线内插法得：H=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-??? ? ??--= 换算均布土层厚度：m r q h 83.018 150=== 2．主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角θ 由'?== ?='?=30172 352618? δ?α，， 得： '?='?+'?+?=++=56703017261835δα?ω 149 .028 .77318 .2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000 -=-= ?+++' ??++-+?+??= +++++-++= ） ）（（）（）（） ）（（）（）（tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α 55 .0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'?'?+?+'?-=+++-=））（（））（（） ）（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωω?ωθ '?=?=492881.28θ