重力式挡土墙说明

重力式挡土墙设计
重力式挡土墙是一种利用物体的重力将土壤稳定的挡土结构。

其设计需要考虑以下几个方面：
1. 土壤力学性质：需要了解挡土墙后方土体的土壤类型、土壤水分含量、土层厚度、土壤的强度和变形特性等重要参数。

2. 土壤侧压力：土体自重和上方荷载产生的侧压力是挡土墙最主要的负荷，需要计算出有效侧压力大小和作用点的位置。

3. 稳定性：挡土墙的稳定性需要考虑侧向失稳和滑动失稳两个方向。

需要进行稳定分析，确定挡土墙的宽度、墙体倾角和地基深度等参数。

4. 墙体结构设计：挡土墙的墙体结构需要设计强度和抗变形能力。

通常采用混凝土、砖、模块化混凝土块、预制混凝土板等材料。

5. 排水系统：挡土墙需要设置排水系统，以避免墙体后方土壤承受过大的水压力。

排水系统包括压力排水排水带、渗漏板、集水管等。

在设计重力式挡土墙时还需要考虑环境因素和施工工艺问题。

需要进行全面的工程设计和技术分析，以确保工程的成功实施。

（2）荷载计算 1）土压力计算沿墙体延伸方向取一延长米。

由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎肯理论公式计算：主动土压力系数：22122219tan (45)tan (45)0.5092217tan (45)tan (45)0.54822oooa oooa K K ϕϕ=-=-==-=-=地面活荷载k p 的作用，采用等代土层厚度0/56/16.5 3.394k t h p mγ===。

560.50928.504223042.807a q K kp kp=⨯==⨯⨯=12a q K <压力强度时，填土表面将开裂，开裂深度c z 可按下列公式求解：15616.51.703c qz mγ===此时，填土表面以下深度Z 处主动土压力强度a z p 可分为两种情况：（1） 当czz <时在计算点的深度z 小于填土的开裂深度c z 时，主动土压力强度均等于零，即0a zp =。

（2） 当c zz >时在计算点处的主动土压力强度a z p 可按下式计算1112a z a a p q k zk cγ=+-在地下水面1 3.6zH m==处，故该处的土压力强度为111112560.50916.5 3.60.50923015.93a H a a p q k H k c kp aγ=+-=⨯+⨯⨯-⨯⨯=在地下水面以下部分的土层中，地下水面以下深度'z 处的主动土压力强度为：'''211222aza a a p qk H k z k c γγ=++-（1） 当'z =0时，为地下水面高程处，该处的主动土压力强度为：121122218.823a z a a p q k H k c kp aγ=+-=（2） 当'2 2.4z H m==时，为挡土墙强踵高程处，该处的主动土压力的强度为：'2211222az a a a p qk H k H k c γγ=++-'318108/sa t wK N mγγγ=-=-=所以，地下水位以下22.4H m=处D 点的主动土压力强度为：'221122232560.54816.53.60.54882.42300.5429.345/az a a a ap q k H k H k k K Nm γγ=++-=⨯+⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=对于地下水面以上填土层由均布荷载q 产生的主动土压力被完全抵消，只剩下由填土自重及粘聚力C 产生的主动土压力的合力1a H P，这部分的主动土压力为：21111221()2116.5(3.6 1.703)0.509215.111/a z c a P H z k K N mγ=-=⨯⨯-⨯=地下水位以下部分填土层产生的主动土压力还是由四部分组成，2122'221122212257.801/aH aq aHH aH aca a a p p p p p qH k H H k H k cH K N mγγ=++-=++-=作用于挡土墙立臂上的总主动土压力为：121111()57.801272.912/a a a H c P P P H z ka K N mγ=+=-+=3 2.40.63H m=+=，C 点的水平土压力强度为：3'21123222560.54816.5 3.60.548830.54823031.975/a H a a a p q k H k H k c K N mγγ=++-=⨯+⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=C 点的主动土压力为：313322'23133212276.197/aHa a HH aH a a a P qk P P c H qH k H H k H k cH K N mγγ=++-=++-=作用于挡土墙上的主动土压力为：13315.11176.19791.308/a H a HP P P K N m=+=+=距墙踵点的作用距离：13 1.8973 3.94923 1.52z mz m=+===所以悬臂底A 点水平土压力强度：0/AP K N m=地下水水位面上表面水平土压力强度：2115.932/S P K N m=地下水水位面下表面：2218.823/S P K N m=悬臂底B 点水平土压力强度：229.345/b P K N m=底板C 点水平土压力强度：231.975/cP K N m=4.2.1 边坡7#支护设计计算 4.2.1.1 截面尺寸的选择顶宽采用0.6m 53.010/3.510/取m h ==； 底宽采用m 5.2,65.22/1取m H =； 可得初选截面尺寸如图6.1所示。

挡土墙设计与验算说明书一、引言挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体，防止其变形失稳的构造物。

在道路、桥梁、水利、建筑等工程中，挡土墙的应用十分广泛。

为了确保挡土墙的安全性和稳定性，需要进行合理的设计和验算。

本说明书将详细介绍挡土墙的设计与验算过程。

二、工程概况本次设计的挡土墙位于_____（具体位置），其主要作用是支撑_____（填土或山坡土体的情况）。

挡土墙的高度为_____米，长度为_____米，墙背填土的物理力学性质参数如下：填土重度：γ ＝＿____kN/m³内摩擦角：φ ＝＿____°粘聚力：c ＝＿____kPa三、挡土墙类型选择根据工程实际情况和设计要求，本次选用重力式挡土墙。

重力式挡土墙依靠自身重力来维持稳定，结构简单，施工方便，适用于高度不超过 8 米的情况。

四、挡土墙设计计算1、土压力计算主动土压力系数：Ka ＝tan²(45° φ/2)主动土压力：Ea ＝1/2 × γ × H² × Ka2、稳定性验算抗滑移稳定性验算：抗滑力：F ＝μ × （G ＋ Ey)滑动力：Ex抗滑安全系数：Kc ＝ F ／Ex ≥ 13抗倾覆稳定性验算：抗倾覆力矩：M ＝ G × x0 ＋ Ey × zf倾覆力矩：M0 ＝ Ex × zx抗倾覆安全系数：K0 ＝ M ／M0 ≥ 153、基底应力验算基底平均应力：σ ＝（G ＋ Ey) ／ A基底最大应力：σmax ＝（G ＋ Ey) ／ A ＋ M ／ W 基底最小应力：σmin ＝（G ＋ Ey) ／ A M ／ W 基底应力应满足：σmax ≤ σ 且σmin ≥ 0五、挡土墙构造设计1、墙身墙身材料采用_____（如浆砌片石、混凝土等）。

墙顶宽度不宜小于_____米，墙底宽度由稳定性验算确定。

2、基础基础埋深应根据地基土的性质和冻结深度确定，一般不小于_____米。

第1篇一、工程概况重力式挡土墙是一种常用的土石方工程结构，主要用于支撑土体、防止滑坡、防洪等。

本工程拟建的重力式挡土墙位于某市某路段，全长1000米，高度为2.5米，基础宽度为1.5米，墙身宽度为0.8米。

挡土墙结构采用C25混凝土，基础采用C15混凝土，墙身采用M10水泥砂浆砌筑M7.5毛石。

二、施工准备1. 施工图纸及技术文件熟悉施工图纸，了解设计要求，确保施工质量。

同时，收集相关技术文件，如材料质量标准、施工规范等。

2. 材料准备（1）混凝土：C25混凝土，应符合国家标准GB/T 50081-2002的要求。

（2）水泥：应符合国家标准GB 175-2007的要求。

（3）砂、石：应符合国家标准GB/T 14684-2011的要求。

（4）毛石：应符合国家标准GB/T 14685-2011的要求。

（5）水泥砂浆：M10水泥砂浆，应符合国家标准GB/T 50107-2010的要求。

3. 施工设备（1）混凝土搅拌机：用于搅拌混凝土。

（2）水泥砂浆搅拌机：用于搅拌水泥砂浆。

（3）振捣器：用于混凝土振捣。

（4）切割机：用于切割混凝土。

（5）挖掘机：用于基础开挖。

（6）装载机：用于土方运输。

（7）自卸汽车：用于材料运输。

4. 施工人员组织施工队伍，明确各岗位责任，确保施工顺利进行。

三、施工工艺1. 施工顺序（1）基础开挖：根据设计图纸，开挖基础，确保基础尺寸满足要求。

（2）基础处理：对基础进行平整、夯实，确保基础表面平整。

（3）基础浇筑：浇筑C15混凝土基础，确保混凝土强度及密实度。

（4）墙身砌筑：采用M7.5毛石砌筑墙身，砂浆采用M10水泥砂浆。

（5）墙顶浇筑：墙顶采用C25混凝土浇筑，确保混凝土强度及密实度。

2. 施工方法（1）基础开挖：采用挖掘机开挖，人工配合清理。

（2）基础处理：采用人工平整、夯实。

（3）基础浇筑：采用混凝土搅拌机搅拌混凝土，振捣器振捣，确保混凝土密实。

（4）墙身砌筑：采用毛石砌筑，砂浆采用水泥砂浆。

注：本文档为手算计算书文档，包含公式、计算过程在内，可供老师教学，可供学生学习。

下载本文档后请在作者个人中心中下载对（若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议，应Excel计算过程。

请私信作者！）团队成果，侵权必究！（温馨提示，本文档没有计算功能，请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格，填入基本参数后，Excel表格会计算出各分项结果，并显示计算过程！）1、挡土墙计算1.设计资料本次设计挡土墙为重力式挡土墙，选择常见的仰斜式路肩墙进行计算，如图所示，有关截面尺寸有待验算。

其中本次设计最不利位置为桩号K1+570左侧，挡土墙高度9.5米，拟定验算此处墙高，即H=9.5m。

拟定墙面和墙背坡度均为1:0.25；基底倾斜度=1:5；基底与地基土摩擦系数=0.5。

墙身砌体容重值为20.0kN/m3。

墙后填料容重值为18.3kN/m3；内摩擦角38º，墙背摩擦角19.2º。

有关墙背填料、地基土和砌体物理力学参数列于下表。

墙背填料、地基和砌体物理力学参数2.初步拟定断面尺寸断面尺寸数据表断面尺寸/mH0.344 9.5 9.156 1.83.破裂棱体位置确定（1）破裂夹角计算设计假设破裂面交于荷载范围内，则：由，因为注：1.当为路肩挡土墙时，式中a=b=0。

2.对于俯斜墙背，取正值；垂直墙背，取；仰斜墙背，取负值。

3.当荷载沿路肩边缘布置时，。

根据挡土墙破裂面位于荷载内部时破裂角的公式如下：（2）验算破裂面是否落在荷载的范围破裂棱体长度计算：车辆荷载的分布宽度计算：因为＜，所以破裂面交于荷载范围内，符合拟定假设。

并列车辆数，双车道，单车道；后轮轮距，取；相邻两车辆后轮的中心间距，取；轮胎着地宽度，取。

4.荷载当量土柱高度计算设计墙高9.5m，按墙高计算附加荷载强度，按照线性内插法进行计算，求得附加荷载强度为：，求土柱高度：荷载强度q墙高H/m q/kPa 墙高H/m q/kPa20 105.土压力计算根据挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算如下：（）（）（）（）（）（）注：、，墙背主动土压力的水平与垂直分力；6.土压力作用点的位置代表土压力作用点至墙踵的垂直距离。

重力式挡土墙施工工艺7.1.1 工艺概述重力式挡土墙依靠墙身自重抵抗土体侧压力。

重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，高速铁路常采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。

其结构型式见图7.1.1。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。

如挡土墙修建时需要开挖，因仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合，而俯斜墙背后需要回填土，所以对于支挡挖方工程的边坡，以仰斜墙背为好。

反之，如果是填方工程，则宜用俯斜墙背或垂直墙背，以便填土易夯实。

在个别情况下，为减小土压力，采用仰斜墙也是可行的，但应注意墙背附近的回填土质量。

当墙前原有地形比较平坦，用仰斜墙比较合理；若原有地形较陡，用仰斜墙会使墙身增高很多，此时宜采用垂直墙或俯斜墙。

7.1.2 作业内容1. 基础开挖，2.模板支立，3.挡墙混凝土施工，4.墙背回填，5.反滤层施工等。

7.1.3质量标准及验收方法一、工程材料检验标准1. 选用的水泥、粉煤灰、水及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。

其进场检验应符合《铁路路基工程施工质量验收标准》( TB10414 )的有关规定。

2. 基础混凝土(片石混凝土)强度等级应符合设计要求。

检验数量：施工单位每100m3混凝土取试件 1 组，不足100m3亦制取 1 组试件。

二、施工质量检验标准及验收方法1. 基础开挖质量检验应符合表7.1.3-1 规定。

墙背填筑应分层压实，其压实质量应符合设计要求。

按《铁路工程土工试验规程TB10102 》每段每填层检验3 点，其击数标准经试验确定。

7.1.4 工艺流程图重力式挡土墙施工流程见图7.1.4。

图7.1.4 重力式挡墙施工工艺流程图7.1.5工序步骤及质量控制说明一、施工准备1.施工前应根据施工内容取得相关施工设计文件（包括变更设计文件），必须经过审查核对后方可使用。

2. 做好备料，模板及支撑的制作及相关材料的准备工作。

二、基坑开挖基坑开挖放坡坡率应根据边坡地质情况合理选定，并预留0.5m 左右的工作面。

设计的重力式挡土墙墙高为6m 。

采用M5水泥砂浆，Mu 毛石砌筑的毛石挡土墙，其重度为322/KN m γ=。

基础底面地基与地基摩擦系数为0.3。

（2）荷载计算1）土压力计算沿墙体延伸方向取一延长米。

由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎肯理论公式计算：主动土压力系数：22122219tan (45)tan (45)0.5092217tan (45)tan (45)0.54822oo oa o o o a K K ϕϕ=-=-==-=-= 地面活荷载k p 的作用，采用等代土层厚度0/56/16.5 3.394k t h p m γ===。

560.50928.504223042.807a qK kpkp =⨯==⨯=12a qK <压力强度时，填土表面将开裂，开裂深度c z 可按下列公式求解：15616.51.703c q z mγ=-=-=此时，填土表面以下深度Z 处主动土压力强度az p 可分为两种情况：（1） 当c z z <时在计算点的深度z 小于填土的开裂深度c z 时，主动土压力强度均等于零，即0az p =。

（2） 当c z z >时在计算点处的主动土压力强度az p 可按下式计算1112az a a p qk zk c γ=+-在地下水面1 3.6z H m ==处，故该处的土压力强度为111112560.50916.5 3.60.50923015.93aH a a p qk H k c kpaγ=+-=⨯+⨯⨯-⨯=在地下水面以下部分的土层中，地下水面以下深度'z 处的主动土压力强度为：'''211222az a a a p qk H k z k c γγ=++-（1） 当'z =0时，为地下水面高程处，该处的主动土压力强度为：12112218.823az a a p qk H k c kpa γ=+-=（2） 当'2 2.4z H m ==时，为挡土墙强踵高程处，该处的主动土压力的强度为：'2211222az a a a p qk H k H k c γγ=++-'318108/sat wKN m γγγ=-=-=所以，地下水位以下2 2.4H m =处D 点的主动土压力强度为：'22112232560.54816.5 3.60.5488 2.40.54823029.345/az a a a p qk H k H k c KN m γγ=++-=⨯+⨯⨯+⨯⨯-⨯=可得土压力强度分布图如下：15.93218.82329.3450δb δa5.0m0.0m -1.0m 图6.2 静止时土压力分布图（Kpa ）对于地下水面以上填土层由均布荷载q 产生的主动土压力被完全抵消，只剩下由填土自重及粘聚力C 产生的主动土压力的合力1aH P，这部分的主动土压力为： 21111221()2116.5(3.6 1.703)0.509215.111/az c a P H z k KN m γ=-=⨯⨯-⨯= 地下水位以下部分填土层产生的主动土压力还是由四部分组成，2122'22112212257.801/aH aq aH H aH aca a a p p p p p qH k H H k H k cH KN mγγ=++-=++-=作用于挡土墙立臂上的总主动土压力为：121111()57.801272.912/a a aHc P P P H z ka KN mγ=+=-+=4.2.1.1 截面尺寸的选择顶宽采用/86/80.75 h m ==,由于墙后填土受荷载较大，取1m ； 底宽采用1/23H m =；可得初选截面尺寸如图6.1所示。