课程名称：路基路面工程
设计题目：重力式挡土墙验算
院系：土木工程
专业：工程造价
年级：
姓名：
学号：
指导教师：
成绩指导教师(签章)
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＝18kN/m3，内摩擦角φ＝35°；砌体容重γ＝23kN/m3，墙背摩擦角δ＝φ/2；地基土容重γ0＝19 kN/m3，内摩擦系数f0＝0.80，基底摩挠系数f＝0.50，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
车辆荷载为公路Ⅰ级荷载。挡土墙的墙高H2变化（见表1），其它几何参数保持不变。试按主要组合荷载，利用理正软件验算挡土墙的稳定性。
表1挡土墙的墙高H2变化
学号末尾2位数k0-1516-3031-4546-6061-7576-99
墙高H2（m） 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
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:
墙趾台阶b1: 0.200(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: 0.100:1
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: 18.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
地基土容重: 19.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 800.000(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 8.500 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)
======================================================== =============
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. 墙顶上的有效永久荷载分项系数= 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数= 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数= 1.000 √
5. 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4.482(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.132(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.132(度)
Ea=47.063 Ex=46.977 Ey=2.843(kN) 作用点高度Zy=1.578(m)墙身截面积= 5.191(m2) 重量= 119.402 kN
(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 = 118.810(kN) En = 7.504(kN) Wt = 11.881(kN) Et = 46.461(kN)
滑移力= 34.580(kN) 抗滑力= 63.157(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.826 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值= 35.884(kN) > 0.0
地基土摩擦系数= 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 46.977(kN) 抗滑力= 61.947(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.319 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 1.289 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 67.947(kN-m) 抗倾覆力矩= 158.790(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.337 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值= 60.059(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力= 126.313(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=90.843(kN-m)基础底面宽度 B = 1.324 (m) 偏心距e = -0.057(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.719(m)
基底压应力: 趾部=70.612 踵部=120.245(kPa)
最大应力与最小应力之比= 120.245 / 70.612 = 1.703
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.057 <= 0.167*1.324 = 0.221(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=70.612 <= 960.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=120.245 <= 1040.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=95.429 <= 800.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积= 5.102(m2) 重量= 117.357 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.296 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 120.201(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=89.026(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.741(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距e1 = -0.066(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.066 <= 0.250*1.350 = 0.338(m)
截面上压应力: 面坡=63.062 背坡=115.013(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 115.013 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -0.818 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 120.201(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.972
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.956
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 120.201 <= 909.269(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 120.201 <= 869.221(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为3.850(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.765(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.765(度)
Ea=36.049 Ex=35.983 Ey=2.178(kN) 作用点高度Zy=1.346(m)
墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.056 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.487 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.346 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 104.010(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=62.356(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.600(m)
截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距e1 = -0.025(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.025 <= 0.250*1.150 = 0.287(m)
截面上压应力: 面坡=78.876 背坡=102.012(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 102.012 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -4.888 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 104.010(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.995
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.953
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 104.010 <= 792.217(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 104.010 <= 754.600(kN)
======================================================== =============
第2 种情况: 组合2
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数= 1.000 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数= 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数= 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数= 1.000 √
5. 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4.482(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.132(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.132(度)
Ea=47.063 Ex=46.977 Ey=2.843(kN) 作用点高度Zy=1.578(m)墙身截面积= 5.191(m2) 重量= 119.402 kN
(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 = 118.810(kN) En = 7.504(kN) Wt = 11.881(kN) Et = 46.461(kN)
滑移力= 34.580(kN) 抗滑力= 63.157(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.826 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值= 35.884(kN) > 0.0
地基土摩擦系数= 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 46.977(kN) 抗滑力= 61.947(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.319 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 1.289 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 67.947(kN-m) 抗倾覆力矩= 158.790(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.337 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值= 60.059(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力= 126.313(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=90.843(kN-m)基础底面宽度 B = 1.324 (m) 偏心距e = -0.057(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.719(m)
基底压应力: 趾部=70.612 踵部=120.245(kPa)
最大应力与最小应力之比= 120.245 / 70.612 = 1.703
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.057 <= 0.167*1.324 = 0.221(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=70.612 <= 960.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=120.245 <= 1040.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=95.429 <= 800.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积= 5.102(m2) 重量= 117.357 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.296 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 120.201(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=89.026(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.741(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距e1 = -0.066(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.066 <= 0.250*1.350 = 0.338(m)
截面上压应力: 面坡=63.062 背坡=115.013(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 115.013 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -0.818 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 120.201(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.972
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.956
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 120.201 <= 909.269(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 120.201 <= 869.221(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为3.850(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.765(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.765(度)
Ea=36.049 Ex=35.983 Ey=2.178(kN) 作用点高度Zy=1.346(m)
墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.056 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.487 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.346 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 104.010(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=62.356(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.600(m)
截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距e1 = -0.025(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.025 <= 0.250*1.150 = 0.287(m)
截面上压应力: 面坡=78.876 背坡=102.012(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 102.012 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -4.888 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 104.010(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.995
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.953
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 104.010 <= 792.217(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 104.010 <= 754.600(kN)
======================================================== =============
第3 种情况: 组合3
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数= 1.000 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数= 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数= 1.000 √
4. 填土侧压力分项系数= 1.000 √
5. 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4.482(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.132(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.132(度)
Ea=47.063 Ex=46.977 Ey=2.843(kN) 作用点高度Zy=1.578(m)墙身截面积= 5.191(m2) 重量= 119.402 kN
(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 = 118.810(kN) En = 7.504(kN) Wt = 11.881(kN) Et = 46.461(kN)
滑移力= 34.580(kN) 抗滑力= 63.157(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.826 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值= 35.884(kN) > 0.0
地基土摩擦系数= 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 46.977(kN) 抗滑力= 61.947(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.319 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 1.289 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 67.947(kN-m) 抗倾覆力矩= 158.790(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.337 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值= 60.059(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力= 126.313(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=90.843(kN-m)
基础底面宽度 B = 1.324 (m) 偏心距e = -0.057(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.719(m)
基底压应力: 趾部=70.612 踵部=120.245(kPa)
最大应力与最小应力之比= 120.245 / 70.612 = 1.703
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.057 <= 0.167*1.324 = 0.221(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=70.612 <= 960.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=120.245 <= 1040.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=95.429 <= 800.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积= 5.102(m2) 重量= 117.357 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.296 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.712 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.446 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 120.201(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=89.026(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.741(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距e1 = -0.066(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.066 <= 0.250*1.350 = 0.338(m)
截面上压应力: 面坡=63.062 背坡=115.013(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 115.013 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -0.818 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 120.201(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.972
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.956
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 120.201 <= 909.269(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 120.201 <= 869.221(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为3.850(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角= 39.765(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：39.765(度)
Ea=36.049 Ex=35.983 Ey=2.178(kN) 作用点高度Zy=1.346(m)
墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积= 4.427(m2) 重量= 101.832 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.056 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.487 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy = 1.346 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力= 104.010(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=62.356(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.600(m)
截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距e1 = -0.025(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.025 <= 0.250*1.150 = 0.287(m)
截面上压应力: 面坡=78.876 背坡=102.012(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 102.012 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -4.888 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 104.010(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.995
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.953
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 104.010 <= 792.217(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 104.010 <= 754.600(kN)
=================================================各组合最不利结果
================================================= (一) 滑移验算
安全系数最不利为：组合1(组合1)
第一章挡土墙设计与验算（理正软件电算）原始条件 (K72+080) 墙身尺寸 墙身高: 9.000(m) 墙顶宽: 1.250(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: 墙趾台阶b1: 0.600(m) 墙趾台阶h1: 0.900(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: 25.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 墙身砌体容许压应力: 1200.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 90.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 90.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 140.000(kPa) 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 43.000(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: 20.000(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 700.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 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: 0.600 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 23.000(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 6.470 4.310 0 2 13.000 0.000 1 第1个: 距离0.500(m),宽度5.500(m),高度1.050(m)
第一章功能概述 挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙软件。下面介绍挡土墙软件的主要功能： ⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式； ⑵参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。 ⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区； ⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式； ⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。理正岩土软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。避免公式方法对边界条件有限值的弊病。尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算，过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等，在理论上均有不合理的一面。理正岩土软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、下墙的土压力。保证后续计算结果的合理性； ⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响； ⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强
度验算及墙身强度的验算等一起呵成。且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。
1第二章快速操作指南 1.1操作流程 图2.1-1 操作流程 1.2快速操作指南 1.2.1选择工作路径 图2.2-1 指定工作路径 注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
第1章挡土墙设计与验算（手算） 1.设计资料 1.1 地质情况： 地表下1 m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角 d=23o ,摩擦系数f d =0.5 ； 1m以下为岩层，允许承载力[σd] =700kPa，此岩层基底摩擦系数取 f d =0.6 1.2 墙背填料 选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m 3 ,内摩阻角 t=43°，墙背摩擦角δt=21.5 1.3 墙体材料 采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系 数 f q =0.45 , 允许偏心距[e q] =0.25B ,允许压应力[σqa] =1200kPa，允许剪应力[τqj] =90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa 2.技术要求 2.1 设计荷载： 公路Ⅰ级 2.2 分项系数： Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2 ，主动土压力γQ1=1.4
2.3 抗不均匀沉降要求： 基地合力偏心距[e]≤1/5B 3.挡土墙选择 根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙 4.基础与断面的设计 1、换算荷载土层高 当 时， ；当 时， 由直线内插法得：H=9m时， 换算均布土层厚度： 2、断面尺寸的拟订
根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m ,α=14°： 5.挡土墙稳定性验算（参照《路基路面工程》（第三版）） 5.1 主动土压力计算： ⑴ 破裂角θ试算 假设破裂面交于荷载内，由主动土压力计算公式有：? ? 50.5° 破裂角θ有， 解得，θ=35.8° 验算破裂面位置：
挡土墙设计计算书 1 工程概况 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。 2 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 。 3 确定计算参数 挡墙高度H =4m 填土高度a =2m 墙面倾斜坡度：1: 墙背倾斜坡度：1: 墙底倾斜坡率：0 扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b 1=，高h 1=。 填土边坡坡度为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 4 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1) 不计车辆荷载作用 0=h 假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数 A 、 B ： 18)42(21 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(421 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 ：
理正挡土墙说明书 篇一：理正挡土墙设计详解 1 第一章功能概述 挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙软件。下面介绍挡土墙软件的主要功能： ⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式； ⑵参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。 ⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区； ⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式； ⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。理正岩土软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。避免公式方法对边界条件有限值的弊病。尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算，过去有延长
墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等，在理论上均有不合理的一面。理正岩土软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、下墙的土压力。保证后续计算结果的合理性； ⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响； ⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基 强度验算及墙身强度的验算等一起呵成。且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。 2 第二章快 速操作指南 2.1 操作流程 图2.1-1 操作流程 2.2 快速操作指南 2.2.1 选择工作路径 图2.2-1 指定工作路径 注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。 2.2.2 选择行业及挡墙形式 1．适用于公路、铁路、水利及其它行业。
《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
挡土墙的设计与验算 摘要：挡土墙的设计截面一般按试算法确定，初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，算通常包括稳定性验算，基础的承载力验算，墙身强度验算。 关键词：挡土墙稳定性地基承载力墙身强度验算 挡土墙是用来挡土的结构和防止土体坍塌，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁工程中都会遇到需要采用挡土墙来防止土体坍塌，例如，挡土墙按其结构型式可分为重力式，悬臂式、扶臂式及格栅装配式等。按所用的材料可分为毛石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等类型。挡土墙的主要受力特点是在与土体接触的墙背上作用有土压力。因此，设计挡土墙时首先要先确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 挡土墙的截面一般按试算法确定，即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺寸或采用其他措施。 挡土墙的计算通常包括下列内容： 1.稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；此时挡土墙自重及土压力分项系数均取1.0。 2.基础的承载力验算；设计重力挡土墙时土压力及基础自重分项系数均取1.0 ，并保证合力中心位于基础底面中心两侧1/6基宽的范围内；设计钢筋混凝土挡土墙时，土压力作为外荷载应乘以大于1.2的荷载分项系数。 3.墙身强度验算，地基的承载力验算与一般偏心荷载作用下基础的计算方法相同，即要求基底的最大压应力≤1.2f（f为地基土的承载力设计值）。至于墙身强度验算应根据墙身材料分别按砖石结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构有关计算方法进行。 挡土墙的稳定性破坏通常有两种形式：一种是在土压力作用下绕O点外倾，如图2(a)所示，另一种是在土压力的水平分力作用下沿基底外移，如图2（b）所示，对于软弱地基，还可能沿地基中某一曲面滑动，对于这种情况应按圆弧法进行地基稳定性验算。 挡土墙的稳定性验算应符合下列要求： 1.抗倾覆稳定性应按下式验算，如图1所示：
六、挡土墙计算书 1、挡土墙计算参数选取 天然地基：地基土为粘性土，天然地基承载力特征值KPa f ak 100=，3/19m KN =γ，KPa C k 12=，o 22=K φ。路基填料：3/19m KN =γ，KPa C k 12=，o 12=K φ。混凝土挡土墙重度3/20m KN =γ，挡土墙基础埋深1米，基底摩擦系数取=μ0.35，假设墙背光滑，无地下水影响，现对3米高挡土墙进行验算。 挡土墙示意图 2、地基承载力验算 o 22=K φ，挡土墙顶宽0.6米，底宽1.8米，挡土墙截面面积4.8m 2，如图所示，根据《建 筑地基基础设计规范》查表：04.6,44.3,61.0===C d b M M M ，深宽修正后地基承载力为： KPa C M d M b M f K c m d b a 7.1581204.611944.38.11961.0=?+??+??=++=γγ。 挡土墙每延米的荷载为：KPa f KPa G a k 7.1589618.420=≤=??=，满足承载力验算。
3、土压力计算 66.0)21245(tan 2=-=o o a K ,52.1)21245(tan 2=+=o o p K 主动土压力零界点深度：m K C Z a 55.1812 .01912220=??==γ 总主动土压力：m KN K Z H E a a /6.3766.0)55.14(195.0)(2 1220=?-??=-=γ 主动土压力呈三角形分布，土压力作用点在墙底往上m Z H 82.0)55.14(3 1)(310=-=-处。 被动土压力：m KN K Ch K h E P p p /4452.1112252.11195.022 122=???+???=+=γ 被动土压力呈三角形分布，被动土压力作用点在墙底往上m h 33.013 131=?=处。 土压力计算简图
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=-?=?= =?，，
省道S206重力式挡土墙设计 专业：土木工程 班级： 姓名： 学号： 二零一七年六月 XXXXXXX大学 建筑工程学院 土木系道桥方向
目录 1、设计资料 (1) 1.1基础资料 (1) 1.2设计依据 (2) 2、初拟挡土墙结构形式和尺寸 (2) 3、确定车辆荷载 (3) 4、破裂棱体位置确定 (4) 4.1破裂角 的计算 (4) 4.2验算破裂面是否交于荷载范围内 (4) 5、土压力计算 (5) 5.1土压力计算 (5) 6、稳定性验算 (6) 6.1受力分析 (7) 6.2抗滑稳定性验算 (7) 6.2.1 抗滑稳定性验算 (7) 6.2.2抗滑动稳定性系数 (8) 6.3抗倾覆稳定性验算 (8) 6.3.1抗倾覆稳定性方程 (8) 6.3.2抗倾覆稳定性系数 (9) 6.4基底应力和合力偏心矩验算 (9) 6.4.1 合力偏心矩计算 (9) 6.4.2 基底应力计算 (10) 6.5墙身截面应力计算 (10) 7、改善措施 (12) 7.1改善措施 (12) 7.2工程数量表 (13) 8、附属设施的设计 (13) 8.1泄水孔设计 (13) 8.2沉降缝与伸缩缝 (14) 8.3墙厚排水层 (14) 8.4结构大样图 (15) 9、立面设计 (16) 9.1整体布局 (16) 9.2挡土墙总体方案布置图 (16) 10、参考文献 (17)
1、设计资料 1.1基础资料 省道S313，路基宽12米，路面宽9米，两侧路肩宽各1.5米。在桩号K5+100-K5+200路段为填方路段，填方边坡坡度1：1.5。为了保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，故设置路堤挡土墙，拟采用重力式挡土墙。最大墙高见表1。 表1 挡土墙相关设计参数 墙高、墙背仰斜坡度等初始拟定的尺寸详见表1所示，挡土墙顶宽1米，基底水平。挡土墙分段长度为12-20米不等，初始拟定的挡墙断面形式如图1所示。 图1 初始拟定的路肩式挡土墙断面示意图
悬臂式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：悬臂式挡土墙 1 计算时间： 2014-05-05 11:30:47 星期一 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 3.350(m) 墙顶宽: 0.150(m) 面坡倾斜坡度: 1: 0.000 背坡倾斜坡度: 1: 0.040 墙趾悬挑长DL: 0.700(m) 墙趾跟部高DH: 0.300(m) 墙趾端部高DH0: 0.150(m) 墙踵悬挑长DL1: 0.800(m) 墙踵跟部高DH1: 0.300(m) 墙踵端部高DH2: 0.150(m) 加腋类型:不加腋 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 3.150(m) 物理参数: 混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强度等级: C30 纵筋级别: HRB400 抗剪腹筋等级: HRB400 裂缝计算钢筋直径: 16(mm) 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 17.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 150.000(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: 0.300 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 24.000(度)
墙后填土土层数: 2 土层号层厚容重浮容重内摩擦角粘聚力土压力 (m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整系数 1 1.000 18.000 --- 22.000 0.000 1.000 2 2.800 17.200 --- 24.000 14.500 1.000 土压力计算方法: 库仑 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 1.000 0.000 0 坡面起始距墙顶距离: 0.200(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002） ===================================================================== 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 = 1.200 √ 4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 3.350(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 0.000(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 25.920(度) Ea=7.592 Ex=6.032 Ey=4.610(kN) 作用点高度 Zy=1.620(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 = 1.063(m2) 重量 = 26.566 kN 整个墙踵上的土重 = 19.194(kN) 重心坐标(0.485,-2.147)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重 = 34.808(kN) 相对于趾点力臂=0.347(m)) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300 滑移力= 6.032(kN) 抗滑力= 25.553(kN) 滑移验算满足: Kc = 4.236 > 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 21.008(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 0.836 (m) 相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 1.185 (m) 相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.347 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.326 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.620 (m)
第一章挡土墙设计与验算（手算） 1.设计资料 1.1 地质情况： 地表下1 m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角?d=23o ,摩擦系数f d =0.5 ；1m以下为岩层，允许承载力[σd] =700kPa，此岩层基底摩擦系数取f d =0.6 1.2 墙背填料 选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m 3 ,内摩阻角?t=43°，墙背摩擦角δt=21.5 1.3 墙体材料 采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系数f q =0.45 , 允许偏心距[e q] =0.25B ,允许压应力[σqa] =1200kPa，允许剪应力[τqj] =90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa 2.技术要求 2.1 设计荷载： 公路Ⅰ级 2.2 分项系数： Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2 ，主动土压力γQ1=1.4 2.3 抗不均匀沉降要求： 基地合力偏心距[e]≤1/5B
3.挡土墙选择 根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙 4.基础与断面的设计 1、换算荷载土层高 h 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=9m 时，()a KP q 25.1162102102020=-???? ??---= 换算均布土层厚度：m q h 25.1925 .110== = γ 2、断面尺寸的拟订 根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m ,α=14°：
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 =
挡土墙模板计算书 一、参数信息 1.基本参数 次楞(内龙骨)间距(mm):250；穿墙螺栓水平间距(mm):750； 主楞(外龙骨)间距(mm):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600； 对拉螺栓直径(mm):M18； 2.主楞信息 龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管48×3.5； 钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08； 主楞肢数:2； 3.次楞信息 龙骨材料:木楞；次楞肢数:2； 宽度(mm):50.00；高度(mm):100.00； 4.面板参数 面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):15.00； 面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值 f c(N/mm2):13.00； 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50； 5.木方和钢楞 方木抗弯强度设计值f c(N/mm2):13.00；方木弹性模量 E(N/mm2):9500.00； 方木抗剪强度设计值f t(N/mm2):1.50；钢楞弹性模量 E(N/mm2):206000.00； 钢楞抗弯强度设计值f c(N/mm2):205.00；
墙模板设计简图 二、墙模板荷载标准值计算 其中γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H -- 模板计算高度，取3.000m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别计算得 65.833 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值65.833 kN/m2作为本工程计算荷载。
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)
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）
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》
衡重式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：衡重式挡土墙 6 计算时间： 2013-06-22 23:31:27 星期六 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 9.600(m) 上墙高: 3.400(m) 墙顶宽: 0.660(m) 台宽: 1.500(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.150 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200 下墙背坡倾斜坡度: 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 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: 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 3.000 2.000 0 2 5.000 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) ===================================================================== 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 10.242(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 = 31.060(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 32.720(度) Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度) Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 34.222(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 34.222(度) Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m) 墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN 衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(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
《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；