重力式挡土墙计算实例

第３６卷第２９期　２　０　１　０年１　０月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲ】　ＶｏＩ＿３６　Ｎｏ．２９　Ｏｃｔ．２０１０　・９３・　文章编号：１００９。６８２５（２０１０）２９—００９３—０２　重．力式挡土墙设计计算　张志琴　摘要：通过工程实例，从地基承载力、挡墙稳定性及强度、构造要求几方面详细介绍了重力式挡土墙的设计，对其进行　了验算，经验算表明：挡土墙设计满足规范要求。　关键词：挡土墙，主动土压力，地基承载力，抗倾覆，抗滑移，抗剪强度　中图分类号：ＴＵ４７６．４　文献标识码：Ａ　１　工程实例　阳煤集团五矿天花池风井广场热风炉房室外，西、北部为挡　土墙，场内外高差４　ｍ～８　ｍ不等。根据地质勘察报告，本工程场　地土层自上到下依次为：①填土层，硬杂质含量大于７０％，揭露层　厚０．２　ｍ～０．６　１１２，．　＜ｌＯＯ　ｋＰａ；②砂类土，可塑状态，含大量粉质　黏土，揭露层厚０．８　ｍ，　＝１５０　ｋＰａ；③碎石土层，中密～密实状　态，揭露层厚０．２　ｍ～０．５　ｍ，　＝２４０　ｋＰａ；④砂岩层，强～中等风　化，揭露层厚０．７　ｍ～３　ｍ，　＝５００　ｋＰａ。　挡土墙基础采用天然地基，由于①，②，③层土层揭露层较　浅，所以以④层砂岩层作为持力层。考虑热风炉房西北角要堆煤　且西北方向有烟道、烟囱等构筑物，为了满足热风炉房四周大场　地的使用要求，应尽量减小挡墙面坡度。该地区属于山区，有较　多的采石场，毛石原料可就近取材。综合考虑多种因素，决定采　用重力式挡土墙，取８　ｍ墙高进行截面设计和验算。　２结构验算　２．１基本资料　挡土墙背后填土容重ｒ＝１８　ｋＮ／ｍ３，挡土墙计算高度ｈ＝８　ｍ，　土的粘聚力ｃ＝５　ｋＮ／ｍ２，墙背填土内摩擦角　＝３０。，挡土墙墙背　倾角ａ＝１５。，填土的坡度　＝５。，毛石砌体容重　＝２２　ｋＮ／ｍ３。　２．２假定截面尺寸　依据重力式挡土墙的构造要求：挡土墙顶宽一般为Ｈ／１２，且　不小于０．４　ｍ，底宽一般为（１／２—１／３）Ｈ，高度较大的挡土墙墙趾　处宜设台阶，台阶宽０．２　ｍ，高宽比３：２或２：１，墙趾顶部覆土厚　度宜不小于０．２　ｒｒｌ，墙基底可设逆坡，坡度宜不大于１／１０，受冻胀　影响时，基础应在冻结深度下不小于０．２５　ｍ处按要求暂定挡土　墙简图，见图１。　＿＿十　图１挡土墙简图　图２　主动土压力计算简图　２．３主动土压力的计算　一般采用库仑理论和公式　＝仇０．５而　，计算简图见图２。　其中，　为主动土压力增大系数，按规范要求取１．１；ｒ为填　土容重；ｈ为挡土墙高度；　为主动土压力系数，Ｋａ＝ｃｏｓ２（　一　）／｛ＣＯＳ２￣・ｃｏｓ２（ａ十　）・［１＋（￣／　・，／—ｓｉｎ２（￣—－ｐ））／　，／ｃｏｓ（　＋ｐ）・￣／ｃ０Ｓ（ａ—ｐ））］×２｝，　，ａ，　见基本资料，　为填土　与墙背问的摩擦角，依据本工程实际情况，选　：０．５讯，　为墙　背填土的内摩擦角标准值；计算得　＝３３３　ｋＮ。　２．４稳定验算　１）抗倾覆稳定性验算，计算简图见图３。　抗倾覆稳定性计算公式：　（Ｇ　ｏ＋Ｅ　ｒ）／Ｅ　ｒ≥１．６。　Ｅ　＝　ｓｉｎ（ａ—　），．Ｅ　＝　ＣＯＳ（ａ一　）。　ｚｆ　ｂ—ｚｃｔｇａ，ｚｆ　ｚ—ｂｔｇａ０　ｏ　Ｇ　ｏ＝４６６　ｋＮ。ｒｒｌ，　＝２８８　ｋＮ，　＝１６７　ｋＮ。　ｚｆ　２．８８５　ｍ，ｚｆ　２．３６８　ｍｏ　（　０＋　ｒ）　，＝２．３＞１．６（满足要求）。　２）抗滑动稳定性验算，计算简图见图４。　！—　．　ｂ　图３　抗倾覆稳定性计算简图　图４　抗滑动稳定性计算简图　抗滑动稳定性计算公式：　（Ｇ　＋　）　／（　一Ｇ　）≥１．３。　Ｇｎ　ＧｃＯｓ。ｏ，Ｇｆ＝Ｇｓｉｎ￣ｏｏ　Ｅｏｉ＝Ｅ　ｓｉｎ（　一。０一　），Ｅａ　＝Ｅ　∞ｓ（口一ａ０一　）。　其中，　为土对挡土墙基底的摩擦系数。　依据本工程实际情况，选　＝０．６５。　Ｇｎ＝３２０　ｋＮ，Ｇｔ＝２７　ｋＮ。　＝２７４　ｋＮ，Ｅａ　＝１９０　ｋＮ。　（Ｇ　＋Ｅａ　）　／（Ｅ　一Ｇ　）＝１．３４＞１．３（满足要求）。　２．５地基承载力验算　墙底中心处有竖向荷载和弯矩。　竖向荷载：Ｆ＝Ｇ＋　＝４８８　ｋＮ，弯矩：Ｍ＝３１７　ｋＮ・ｍ。　偏心距：ｅ＝Ｍ／Ｎ＝０．６５　ｍ，ｂ／６＝０．６＜ｅ＜６／４＝０．９，ａ：　１．１５　ｉｎ，Ｌ＝１　ｍ。　收稿日期：２０１０—０６—１９　作者简介：张志琴（１９７４．），女，工程师，山西国辰建设工程勘察设计有限公司，山西阳泉

五种常见挡土墙的设计计算实例

挡土墙是一种用来抵御土体压力而阻挡土体滑动的结构。根据土方的性质和施工条件的不同，挡土墙可以采用不同的设计计算方法。以下是五种常见挡土墙的设计计算实例：

1.重力挡土墙：

重力挡土墙是最简单和常见的挡土墙类型。它的抗滑力主要靠墙体的自重来提供。设计计算中，需要确定墙体的稳定安全系数，并根据土方的强度和墙体材料的重量来确定墙体尺寸。例如，假设挡土墙高度为10米，土方的角度为30度，考虑到土方的自重和墙体的自重，需要确保挡土墙的稳定系数大于1.5

2.反滑挡土墙：

反滑挡土墙通过墙后的土压力，抵消土方的滑动力。设计计算中，需要根据土方的角度、土的重量和墙体材料的摩擦系数来确定墙体尺寸。例如，假设土方的角度为20度，土的重量为20kN/m3，墙体材料的摩擦系数为0.6，需要计算出墙体的抗滑力，并确保墙体的稳定系数大于1.5

3.剪切挡土墙：

剪切挡土墙是一种由水平和垂直墙体组成的结构。水平墙体抵抗土压力，垂直墙体抵抗土体的剪切力。设计计算中，需要根据土方的性质、墙体的尺寸和材料的强度来计算出水平和垂直墙体的稳定性。例如，假设土方的角度为25度，墙体材料的强度为30MPa，需要计算出水平墙体的尺寸和稳定安全系数，以及垂直墙体的尺寸和稳定安全系数。

4.底座挡土墙： 底座挡土墙是一种在挡土墙底部设置底座，以增加墙体稳定性的结构。设计计算中，需要根据土方的性质、底座的尺寸和墙体材料的强度来计算出底座的稳定安全系数。例如，假设土方的角度为30度，底座的尺寸为2米，墙体材料的强度为40MPa，需要计算出底座的稳定性和稳定安全系数。

5.锚固挡土墙：

锚固挡土墙是一种在挡土墙背后设置锚杆或土钉，以增加墙体的稳定性。设计计算中，需要根据土方的性质、锚杆或土钉的数量、长度和材料的强度来计算出锚固的稳定安全系数。例如，假设土方的角度为35度，锚杆的数量为10个，长度为3米，材料的强度为50MPa，需要计算出锚固的稳定性和稳定安全系数。

精选文档，希望能帮到您

可编辑修改 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1:1.5，墙背仰斜，坡度1:0.15-1:0.35。

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＝17.8kN／m3，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＝0.43。

5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a=22kN/m3，砌体容许压应力为600akPa，容许剪应力[]=100kPa，容许拉应力[wl]=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：1:0.25

墙背倾斜坡度：1:0.25

墙底倾斜坡率：0

扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b1=0.3m，高h1=0.5m。

填土边坡坡度为1:1.5；填土内摩擦角：042，填土与墙背间的摩擦角212/；精选文档，希望能帮到您

可编辑修改 墙背与竖直平面的夹角036.1425.0arctan

墙背填土容重17.8kN/m3

地基土容重：17.7kN/m3

挡土墙尺寸具体见图1.1。

图1.1 挡土墙尺寸

4 车辆荷载换算

4.1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00h

假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数0A、0B：

18)42(21)(21))(2(212200HaHahHaA

7)036.14tan()224(4213221tan)2(21210aHHabB

重力式挡土墙验算优秀文档

一、重力式挡土墙的工作原理

重力式挡土墙主要通过自身的重力来抵抗墙后土压力的作用。当墙后土压力作用在挡土墙上时，挡土墙会产生一定的位移和变形，但只要在允许的范围内，挡土墙就能保持稳定。

二、重力式挡土墙验算的主要内容

1、 抗滑移验算

抗滑移稳定性是重力式挡土墙验算的重要内容之一。滑移力主要由墙后土压力的水平分量产生，而抗滑力则由挡土墙与基础之间的摩擦力以及基础底面的水平反力提供。抗滑移验算的目的是确保抗滑力大于滑移力，以防止挡土墙发生滑移破坏。

2、 抗倾覆验算

抗倾覆稳定性也是重力式挡土墙验算的关键。倾覆力矩主要由墙后土压力的合力对墙趾的力矩产生，而抗倾覆力矩则由挡土墙的自重以及墙背上的土重对墙趾的力矩组成。抗倾覆验算的目标是保证抗倾覆力矩大于倾覆力矩，避免挡土墙发生倾覆破坏。

3、 基底应力验算 基底应力验算旨在确保挡土墙基础底面的最大压应力和最小压应力均在地基承载力的允许范围内。如果基底应力过大，可能会导致基础下沉或不均匀沉降，从而影响挡土墙的稳定性。

4、 墙身强度验算

墙身强度验算包括对挡土墙墙身的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度的验算。根据墙身材料的特性和受力情况，确定墙身是否能够承受所受到的各种内力，以保证墙身不会发生破坏。

三、重力式挡土墙验算的参数取值

1、 土压力计算参数

土压力的计算需要确定土的物理力学性质参数，如土的重度、内摩擦角和粘聚力等。这些参数的取值应根据地质勘察报告和相关规范进行合理选取。

2、 墙身材料参数

对于挡土墙墙身材料，如混凝土或砌石，需要确定其抗压强度、抗拉强度和弹性模量等参数。

3、 基础底面摩擦系数

基础底面摩擦系数的取值影响着抗滑移验算的结果，应根据基础材料和地基土的性质进行确定。

四、重力式挡土墙验算的计算方法

1、 抗滑移验算计算 抗滑移安全系数的计算公式为：Ks ＝ （∑G ＋ Epn）／ Ex ，其中∑G 为挡土墙自重及墙背上的土重之和，Epn 为墙底的法向反力，Ex