目录
第一部分课程设计任务书
第二部分路基工程课程设计计算书
一、设计资料 (2)
二、断面尺寸 (2)
三、墙顶以上填土压力的计算 (3)
1、车辆荷载 (3)
2、墙背土压力计算 (3)
2.1求破裂角 (4)
2.2求主动土压力 (5)
3、墙身截面性质计算 (6)
3.2作用于基底以上的重力 (6)
4、墙身稳定性验算 (7)
4.1抗滑稳定性验算 (7)
4.2抗倾覆稳定性验算 (8)
5、基底应力验算 (8)
6、截面应力验算 (9)
6.1对于1/2墙高处 (9)
6.2对于墙身底部 (11)
7、挡土墙排水和变形缝设置 (14)
第三部分路基工程课程设计图纸
路基工程课程设计计算书
一、设计资料
某新建公路K2+345～K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙，具体设计资料如下：
1.山区重丘一般二级公路，路基宽8.5m ，路面宽7.0m 。
2.设计荷载为汽车—15，验算荷载为挂—80
3.山坡基础为中密砾石土，容许承载力为520kPa ，基底摩擦系数为0.4。
4.填土边坡为1:1.5。
5.墙背填料的重度为18.6kN m γ=，计算内摩擦角35ϕ= 。
6.墙体采用50号浆砌片石，重度为22.5kN m γ=，容许压应力
[]02450kPa σ=，容许剪应力[]0862.4k P a τ=，填料与墙背之间的摩擦角217.5
δϕ== 。 7.挡土墙横断面形式应采用墙背俯式、基底为倾斜、有墙趾（墙踵可根据具体情况设置）的结构形式。
8.初步拟定挡土墙高为4～8m ；墙背倾斜角为16°～20°；b=0.8～1.2m 。
二、断面尺寸
综合考虑该路段的挡土墙设计形式为重力式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下：
1=1.0m b ，H=6.0m ，DH=0.76m ，DL=0.4m ，=0.9m b ，8.5-7.0
d=
=0.75m 2
，a=0.6m ，B=3.1m ，H =7.38m '
图1 挡土墙截面示意图
三、墙顶以上填土压力的计算
1．车辆荷载
车辆荷载作用在挡土墙墙背填土所引起的附加土体侧压力，换算成等代均布土层厚度计算。
根据资料，设计荷载为汽车-15级。 所以汽车荷载的换算柱高h 0为：
L
B Q h 00γ∑=
两辆车-15级的横向分布宽度B0=7.00m 。 取一辆标准汽车的扩散长度：
79
.1730tan )6.0236.5(0.1430tan )2(0=⨯++=+'+= a H L L
在lB 0范围内可能布置的最大车轮重力为：
m
h kN Q 50.079
.170.76.18700
70015020020=⨯⨯==+=∑）（
其中：
γ为墙后填土重度
0B 为不计车辆荷载作用是破裂棱体的宽度。对于路堤墙，指破裂棱体范围内的路基宽度
L 为挡土墙的计算长度
∑Q 为布置在L B 0范围的车轮总重 验算荷载为挂车-80级：
对于挂车-80，按在路面宽度内居中行驶考虑
m L
B Q h 69.079
.175.36.18800
0'
0=⨯⨯=
=
∑γ
2.墙背土压力计算
在挡土墙基础一般埋深的情况下，挡土墙前的被动土压力可不计，只计墙背填土的主动土压力。
2.1求破裂角θ
假设破裂面交于荷载中部，则：
35164217306912ψϕαδ'''=++=︒+︒+︒=︒
74
.20)36.56.0()50.0236.56.0(21
)
()221
00=+⨯⨯++='+⋅+'+=H a h H a A （ αtan )2(21
)(21000h a H H h d b b a B ++''-⋅++⋅=
7.16tan 5.06.0236.536.521-5.075.09.09.06.021⨯+⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯=）（）（ 58.4-=
))(tan tan (cot tan tan 0
A B +
++-=ψψϕψθ ）（）（221.021tan69cot3521tan692169tan --'︒⋅︒+'︒+'= 497.0=
破裂角=arctan0.4972625θ'= 验算假定： 破裂面距墙背顶点
()()()tan tan 5.360.6tan26.41 5.36tan16.7 4.57H a H m θα''++=+⨯+⨯=
荷载内边缘距墙背顶点
()0.90.75 1.65b d m +=+=
荷载外边缘距墙背顶点
()00.90.7578.65b d l m ++=++=
因1.65 4.578.65<<，故破裂面交于荷载中部，假设满足要求。 在挂车荷载时:
m h 69.0'
0=
873
.21)36.56.0()69.0236.56.0(2
1
)
()22100=+⨯⨯++='+⋅'
+'+='H a h H a A （ αtan )2(21)(21000'
++''-'⋅++⋅='h a H H h d b b a B
7.16tan 69.06.0236.536.52
1-69.075.09.09.06.021⨯+⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯=）（）（ 96.4-=
))(tan tan (cot tan tan 0
''
+++-='A B ψψϕψθ
）（）（227.021tan69cot3521tan692169tan --'︒⋅︒+'︒+'= 492.0=
破裂角=arctan0.4922613θ''=
故可近似认为计算图示破裂面与原假定破裂面相符。取26θ≈︒。
2.2求主动土压力
可知cos()
sin()
a E G θϕθψ+=
+
()()()
()
cos cos 2625350.481sin sin 26256912a K θϕθψ'+︒+︒=
==''+︒+︒
88.1458.441.26tan 74.20tan 00=+⨯=-= B A S θ
)
sin()
cos()
tan (00ψθϕθθγ++-=B A E a
m
kN /12.133481
.088.146.18=⨯⨯=
则土压力的水平和垂直分力分别为：
m kN E E a x /10.1102.34cos 12.133)cos(=︒⨯=+=δα
m kN E E a y /82.742.34sin 12.133)sin(=︒⨯=+=δα
