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重力式挡土墙课程设计

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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 1 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 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

2 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30/18mkN，内摩擦角35；墙后填土表面为水平，即0，其上汽车等代荷载值2/15mkNq；地基为砾石类土，承载力特征值kPafk750；外摩擦角取14；墙底与岩土摩擦系数6.0。

3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mmN，砌体重度30/24mkN。 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） 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

3 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ZG·······························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

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4 设计计算书 一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 如图所示，挡土墙墙体高为H=8.5m，基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：0.25(1402’)，墙底倾斜度0.2:1（ω=11.31°），墙顶宽2.1m，墙底宽2m。

二、主动土压力计算 1、 计算破裂角 经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算： 25.0-tan)H2h(H)tan2hH(H-00A

'023514'021435<90°

tan=-tan+))(tantan(cotA =-0.701+)25.0701.0)(701.0428.1(=0.722 =35.8°

2 、计算主动土压力系数K和K1

K=tantan)sin()cos( 164.0)'0214tan8.35(tan)'02358.35sin358.35cos（

）（ 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 5 mh833.018/15γ/q0 03h mhHh5.80-5.834

11K240

2Hhh=20.15.85.8833.0212

3、计算主动土压力的合力作用点 kN12820.1164.05.8182121212KKHE kN12814'0214cos(128)cos(）EEx

0)14'0214sin(128)sin(EEykN

124403)23(3KH

HhhhHZy

=m065.320.15.83)5.825.83(5.8833.035.82 三、挡土墙截面计算

图3-4-1 挡土墙计算图 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

6 1、计算墙身重G及力臂ZG

墙身体积计算： 3

0111172.01.25.81.2)tan(mbHbV

32021242.019.01.25.0tan5.0mbV

墙身自重计算： kN4082417o11VG

NVGk08.102442.0o22 NNNGGGk08.418k08.10k40821 力臂ZG计算： ZG1=0.125H+0.476b1=0.125×8.5+0.476×2.1=2.06m ZG2=0.651b1=0.651×2.1=1.37m

m043.208.41808.1037.140806.2GGZGZ22G11G

2、抗滑稳定性验算 0y1QGtan9.0EG9.0）（ 2.008.4189.06.004.108.4189.0）（ 179.2kN1281.4EkN3011Qx 满足抗滑稳定性要求。

3、抗倾覆稳定性验算 墙底倾斜，需把求得的xZ、yZ修正为1xZ、1yZ。 mbZZ645.22.01.2065.3tan01y1y mZZ234.125.0065.30.2tanB0y1x 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 7 )EGZ9.011y1QGyxxZEZ（ )645.2128234.10(4.1043.208.4189.0 0>294.7= 满足抗倾覆稳定性要求。

4、基底应力验算

mZEZyyxxn234.1008.10408645.2128234.1037.108.1006.2408EGGEZGZGZ2111y2G21G1 mBmZBeN333.0626234.0234.12220 kPakPae750f3.629.3552234.0612008.418B61BEGkymaxmin）（）（ 满足要求。

5、墙身截面应力验算 取墙底截面，按每延米墙长计算。 1）强度计算

k/ARNkkj kN43908.4180.105.1NNGGoj

859.0)2234.0(121)2234.0(256-1)(121)(256-1282080BeBek

kNkN4398.84731.2/114012859.0/ARkk

满足强度要求。 2）稳定计算

kk/ARNkkj 因为 10<4.25=8.5/2=H/B 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 8 墙为矮墙，取k=1，即满足稳定要求。

3）正截面直接受剪时验算

kNQkNNfRjmkjj1285.60808.41842.031.2/5002/A1 满足受剪要求。 四、设计挡土墙的排水措施

墙身排水：设置直径为10cm的泄水孔，泄水孔向墙外倾斜5%，间距2.5m，上下交错设置。最下排泄水孔底部高墙外出地面0.3m。最下排泄水孔进水口底部铺设0.3m的黏土隔水层，并在墙顶处铺设0.3m的黏土隔水层，泄水孔进水侧设置厚度为0.3m的反滤层。在最下排泄水孔的底部设置隔水层。

五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 把沉降缝与伸缩缝结合在一起成为变形缝，沿墙长每10m布置，宽度取2cm，缝内塞沥青木板，深度为15cm。

六、参考文献 1、邓学钧 主编. 《路基路面工程》. 人民交通出版社； 2、《公路水泥混凝土路面设计规范 》（JTG D40-2010）. 人民交通出版社； 3、陈小川 周俐俐 主编. 《土力学与地基基础课程设计指南》. 中国水利水电出版社 知识产权出版社；

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重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计

华中科技大学道桥专业路基路面工程课程设计重力式挡土墙结构设计目录1. 设计资料…………………………………………………………………………1 1．设计资料某新建公路K2+345~K2+379 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8.5m，路面宽7.0m。

2．车辆荷载，计算荷载为汽车-20 级，验算荷载为挂车-100。

3．横断面原地面实测值及路基设计标高如表1 所示。

32. 挡土墙平面、立面布置 (1)4．填料为砂性土，其密度γ的摩擦角δ = φ/2。

=18KN/m ，计算内摩擦角φ=35，填料与墙背间3. 挡土墙横断面布置 (2)4. 计算主动土压力 (2)5. 重力式挡土墙计算要求 (4)6. 挡土墙抗滑验算 (4)7. 挡土墙抗倾覆验算 (5)8. 挡土墙偏心距及基底应力验算 (5)9. 墙身截面强度验算...........................................................................5 10. 挡土墙伸缩沉降缝及排水设施设计 (8)附图：《重力式挡土墙平面图》、《重力式挡土墙立面图》、《重力式挡土墙横断面图》a5．地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力 [σ 0 ]=450Kpa ，基地摩擦系数为 f =0.45。

6．墙身材料采用 5 号砂浆砌 30 号片石，砌体 γ =22KN/m 3，砌体容许压应力 为 [σ a ] = 600 Kpa ，容许剪应力[τ ]=100Kpa ，容许拉应力[ σ wl ]=60 Kpa 。

横断面原地面实测值及路基设计标高表 1 ）2．挡土墙平面、立面布置1华中科技大学 道桥专业 路基路面工程课程设计 重力式挡土墙结构设计平面布置图详见《重力式挡土墙平面图》。

2.2 挡土墙立面布置假设挡土墙为仰斜式，墙身倾斜度为 1:0.25。

根据已知的几个断面的已知数 据，可求出挡土墙外侧与地基土的交点到墙顶的距离 h l ，列表如下：绘出路基设计标高线、挡土墙墙顶线、挡土墙外边缘与地基土交点线。

重力式挡土墙设计计算书

重力式挡土墙设计计算书

重力式挡土墙设计计算书一、工程概况本次设计的重力式挡土墙位于_____地段，主要用于支撑土体，防止土体坍塌，保障道路或建筑物的安全。

挡土墙高度为_____m，墙顶宽度为_____m，墙底宽度为_____m，墙面坡度为 1:＿____，墙背坡度为 1:＿____。

挡土墙所承受的土压力主要来自于墙后填土，填土的物理力学性质如下：填土重度：γ ＝＿_____kN/m³内摩擦角：φ ＝＿_____°粘聚力：c ＝＿_____kPa二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、《砌体结构设计规范》（GB 50003-2011）4、相关工程地质勘察报告三、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论，主动土压力系数 Ka 为：Ka ＝tan²(45° φ/2)＝ tan²(45°＿_____/2)＝＿_____2、土压力分布土压力强度按三角形分布，墙顶处土压力强度为零，墙底处土压力强度为：σa ＝γhKa＝＿_____×＿_____×＿_____＝＿_____kPa3、土压力合力土压力合力 Ea 为：Ea ＝05×γh²Ka＝ 05×＿_____×＿_____²×＿_____＝＿_____kN合力作用点距离墙底的高度为：hE ＝ h/3＝＿_____/3＝＿_____m四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算挡土墙的抗滑移稳定性按下式验算：Ks ＝（μ∑W ＋ Ean) ／ Eax其中，μ为基底摩擦系数，取______；∑W 为挡土墙自重，包括墙身自重和基础自重，计算如下：墙身自重：G1 ＝γ1×V1＝γ1×05×（b ＋ b1)×h＝＿_____×05×（＿_____ ＋＿_____)×＿_____＝＿_____kN基础自重：G2 ＝γ2×V2＝γ2×b2×h2＝＿_____×＿_____×＿_____＝＿_____kN则∑W ＝ G1 ＋ G2 ＝＿_____kNEan ＝Eacos(δ α)＝＿_____×cos(＿_____ ＿_____)＝＿_____kNEax ＝Easin(δ α)＝＿_____×sin(＿_____ ＿_____)＝＿_____kN代入计算得：Ks ＝（＿_____×＿_____ ＋＿_____) ／＿_____＝＿_____为保证挡土墙的抗滑移稳定性，Ks 应大于或等于 13，经计算满足要求。

重力式挡土墙设计计算书教学版

重力式挡土墙设计计算书教学版

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 ／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＝0.43。

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：1:0.25 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b 1=0.3m ，高h 1=0.5m 。

填土边坡坡度为1:1.5；填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ；墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α 墙背填土容重17.8kN/m 3 地基土容重：17.7kN/m 3 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=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ；715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ则：︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ：mbH a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例设计实例：地坡道挡土墙设计1.工程背景：地坡道长200米，最大高度10米。

地基为砂质土壤，土体粒径分析显示主要由干砂组成，内摩擦角为35度，容重为18kN/m³。

设计要求挡土墙能够抵抗土体的水平推力。

2.坡度分析：根据地坡高和水平距离，计算坡度。

使用一坡三坡图法，确定化简的坡度，以保证坡度均衡，并减少地形改变的需求。

3.坡道设计：根据地坡高和坡度分析结果，设计坡道。

确定坡道长度、坡顶宽度和坡底宽度，保证坡道稳定和路面设计要求。

4.挡土墙类型选择：根据挡土墙高度、土体参数和设计要求，选择合适的挡土墙类型。

在这个案例中，重力式挡土墙是合适的选择。

5.摩擦力计算：根据土体参数和墙体几何特征，计算土体的水平推力和墙体的摩擦力。

摩擦力大小应大于土体的水平推力，以保证挡土墙的稳定性。

6.底座宽度计算：根据土体参数和墙体高度，计算挡土墙底座的宽度。

底座宽度应足够大，以保证挡土墙的稳定和抗滑性能。

7.墙体高度计算：根据土体参数和挡土墙的几何形状，计算合理的墙体高度。

墙体高度应满足稳定性和承载能力的要求。

8.墙体尺寸计算：根据挡土墙的高度和几何形状，计算墙体的尺寸。

包括墙身厚度和墙脚截面宽度等，以确保墙体的稳定和承载能力。

9.墙体内力计算：根据挡土墙的几何形状和土体参数，计算墙体内力。

包括弯矩和剪力等，以保证墙体的结构安全。

10.墙体排水设计：根据场地情况和土体参数，设计挡土墙的排水系统。

确保排水的顺利进行，防止土体饱和和墙体的变形和破坏。

11.墙体施工：根据设计图纸和规范要求，进行挡土墙的施工。

确保施工质量和施工过程的安全。

12.墙体监测和维护：在挡土墙竣工后，进行墙体的监测和维护工作。

及时发现和处理墙体的变形和破坏，确保工程的可持续运行。

以上是关于重力式挡土墙设计实例的简要介绍。

在实际设计中，还需要结合具体场地要求和土体参数进行综合考虑，以确保挡土墙的稳定和安全性。

设计过程中需要参考国家和地区的相关规范和标准，并严格按照标准要求进行设计、施工和维护。