挡土墙设计实例
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）
=============================================
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 7.309(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 28.320(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 28.320(度)
Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(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 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 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 = 11.310 (度)
Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN) 滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.172 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 164.582(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)
地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.177 <= 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 3.070 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 649.592(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 = 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)
基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 208.008 / 37.896 = 5.489
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(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 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.619(m)
截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)
截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)
轴心力偏心影响系数醟= 0.923
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(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鉬= 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.997
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 29.150(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 29.150(度)
Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(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 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.111(m)
截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)
截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)
拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)
轴心力偏心影响系数醟= 0.744
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(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鉬= 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.994
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)
2、衡重式挡土墙
------------------------------------------------------------------------ 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)
===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算）
=============================================
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
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 = 11.310 (度)
Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN) 滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)
滑移验算满足: Kc = 3.869 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.515 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.191 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 793.025(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 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)
基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 上墙截面强度验算
上墙重力 Ws = 98.141 (kN)
上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)
上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.141(m)
截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m) 截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 92.134 > 80.000(kPa) 切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)
轴心力偏心影响系数醟= 0.233
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(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鉬= 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.981
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)
(六) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.474(m)
截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)
截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)
轴心力偏心影响系数醟= 0.960
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(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鉬= 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.968
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)
(七) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 9.100(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 = 34.075(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角： 34.075(度)
Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m)
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.174(m)
截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)
截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)
轴心力偏心影响系数醟= 0.859
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(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鉬= 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.959
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)
=====================================================================
3、加筋土挡土墙
------------------------------------------------------------------------ 原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高: 8.200(m)
筋带竖向间距是否不等: 否
单个筋带厚: 1(mm)
筋带水平方向间距: 0.420(m)
筋带竖直方向间距: 0.400(m)
筋带长度竖向分段数: 2
分段序号高度(m) 筋带长(m)
1 6.000 6.000
2 2.200 4.000
筋带序号筋带宽(m)
1 0.200
2 0.200
3 0.200
4 0.200
5 0.200
6 0.200
7 0.200
8 0.200
9 0.200
10 0.200
11 0.200
12 0.200
13 0.200
14 0.200
15 0.200
16 0.200
17 0.200
18 0.200
19 0.200
20 0.200
物理参数:
加筋土容重: 20.000(kN/m3)
加筋土内摩擦角: 35.000(度)
筋带容许拉应力: 50.000(MPa)
土与筋带之间的摩擦系数: 0.400
加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)
地基土浮重度: 10.000(kN/m3)
筋带抗拔力计算调节系数: 1.400
筋带材料抗拉计算调节系数: 1.000
筋带材料强度标准值: 240.000(MPa)
筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250
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)
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)
计算参数:
稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数
圆心X坐标: -2.000(m)
圆心Y坐标: 10.000(m)
半径: 15.000(m)
筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线
内部稳定分析采用方法: 应力分析法
条分法的土条宽度: 0.500(m)
墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)
墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)
地基土粘聚力: 10.000(kPa)
土条切向分力与滑动方向反向时: 当作下滑力对待
===================================================================== 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. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √
3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √
=============================================
----------------------------------------------------------
内部稳定性验算
采用应力分析法
(一) 应力分析法
筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最大拉力抗拉力抗拔力 (m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)
01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.610
02 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.847
03 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.083
04 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.320
05 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 38.400 31.557
06 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.793
07 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.030
08 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.266
09 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.325
10 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.429
11 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.915
12 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.781
13 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.027
14 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.655
15 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.549
16 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.109
17 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.050
18 0.200 4.000 3.479 182.000 49.320 8.286 38.400 72.372
19 0.200 4.000 3.688 190.000 51.488 8.650 38.400 80.075
20 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.400 88.158
单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)
筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)
全墙抗拔验算满足: 最小安全系数=11.415 >= 2.000
----------------------------------------------------------
外部稳定性验算
[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角： 32.600(度)
Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m) 墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN
墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点) 墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(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
滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.989 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 455.454(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 = 2.804 (m)
相对于墙趾点，墙土压力Ey的力臂 Zx = 6.000 (m)
相对于墙趾点，墙土压力Ex的力臂 Zy = 3.400 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 687.414(kN-m) 抗倾覆力矩= 3988.410(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 5.802 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 2673.196(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
作用于基础底的总竖向力 = 1208.568(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3300.996(kN-m)
墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m)
墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.731(m)
基底压应力: 墙趾=255.546 墙踵=147.310(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=255.546 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=147.310 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=201.428 <= 500.000(kPa)
(四) 整体稳定验算
圆心: (-2.000,10.000)
半径 = 15.000(m)
安全系数 = 1.802
总的下滑力 = 1214.149(kN)
总的抗滑力 = 2188.340(kN)
土体部分下滑力 = 1214.149(kN)
土体部分抗滑力 = 2188.340(kN)
筋带的抗滑力 = 0.000(kN)
整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.802 >= 1.250
4、桩板式挡土墙
原始条件:
墙身尺寸:
桩总长: 16.000(m)
嵌入深度: 6.000(m)
截面形状: 方桩
桩宽: 1.000(m)
桩高: 1.500(m)
桩间距: 3.500(m)
挡土板的类型数: 2
板类型号板厚(m) 板宽(m) 板块数
1 0.200 0.500 8
2 0.200 0.500 8
嵌入段土层数: 1
柱底支承条件: 铰接
计算方法: M法
土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4) 1 50.000 18.000 10.000
初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)
初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)
物理参数:
桩混凝土强度等级: C40
桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
桩纵筋级别: HRB335
桩箍筋级别: HPB235
桩箍筋间距: 150(mm)
板混凝土强度等级: C30
板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
板纵筋级别: HRB335
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)
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
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)
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
注意：内力计算时，土压力分项(安全)系数 = 1.000
[土压力计算] 计算高度为 10.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 31.530(度)
第1破裂角： 31.530(度)
Ea=313.264 Ex=298.765 Ey=94.200(kN) 作用点高度 Zy=3.584(m)
(一) 桩身内力计算
计算方法: m 法
背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩 = 5197.146(kN-m) 距离桩顶 12.333(m)
五种常见挡土墙的设计计算实例
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）
挡土墙工程-施工设计方案(范本)
挡土墙工程施工方案 第一节施工准备 为保证挡土墙砌体工程在本工程中作用，在施工前要求对人、机、料进行周密的安排布置，严格控制砂浆、红砖质量，提高现场施工技术人员特别是一线操作工人的技术水平。 1.人员组织 (1)首先对所有参与施工的人员进行严格技术交底，使其充分掌握具体施工工艺，树立质量第一的意识。组织以项目总工为主的技术培训会，使操作工人对砌体结构型式等熟悉掌握，做到心中有数，使工人充分了解施工工艺，做到施工中忙而不乱，保证现场施工在受控、有序进行。 (2)其次严格作业值班制度，保证现场每一作业时间段内都有主要施工负责人进行现场管理和技术指导工作，投入足够的施工一线人员，保证工人轮班作业，不搞疲劳战术。 2.材料组织 根据现场施工组织情况，在施工前将所需材料提前运送至现场，并保证有一定的富余，特别是红砖，严格质量，禁止使用不合格产品；砂子提前过筛；水泥物资部门提前与生产厂家联系提供，保证施工中有充足的供应。所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。 水泥：采用普通硅酸盐水泥。
砂：采用干净、质纯、细度模数符合要求，含泥量小于5%。 水：采用符合混凝土用水标准的水源。 第二节施工方案 1.本工程挡土墙结构采用采用重力式挡土墙，详见挡墙施工图。 2.本工程挡土墙砌筑采用红砖MU10，砂浆采用水泥砂浆M10。 3.挡土墙基地土用人工清理后，砂土地基用人工进行夯实。 4.挡土墙地基砂土经夯实后，进行挡土墙下垫层施工，垫层采用砼C15，厚度100mm,宽度690mm。 5.挡土墙砌筑完后，内外用1：2防水砂浆（掺硅质密实剂）进行挡土墙内外抹面，厚度20mm，防止热力管线使用时由于渗漏对本工程基础的冲击。 6.挡土墙内外砂浆抹面达到一定强度后，内部进行内填充土，挡土墙顶部做成5%的斜坡。 7.挡土墙内填充土完后，其顶部用厚度为50mm的1：2防水砂浆做成防水斜坡，保证雨水不渗入，从而避免热力管线浮动和下沉。 8.挡土墙砌筑长度68米。 9.挡土墙砌筑部位和目的：挡土墙砌筑部位文化新城一期工程1#地下车库1-15轴处附近，为了防止施工过程中对发电厂热力管线扰动及管线使用过程中挡土墙对本工程基础起到维护作用。 第三节挡土墙验算 一、主动土压力计算：
重力式挡土墙设计实例
重力式挡土墙设计实例 1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下： （1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示； （2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5； （3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。 图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图 2、破裂棱体位置确定： （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝ 90ω<因为 00000111 ()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01 (2)tan 2 H H h α=-+ 00011 (2)()(2)22 A a H h a H H H h =+++=+
根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式： tg tg θψ=- tg ψ=-+ ()()3828 35382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+ ++ 0.7945=-+ 0.7291= 36544θ'''= （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=?++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 3、荷载当量土柱高度计算： 墙高5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 ＝16.25kN/m 2， 016.25 0.918 q h m γ==＝ 4、土压力计算 ()()()()011 20 5.020 5.01722 A a H a H +++=++?+=0＝ h 0.9 ()()()()0111 22tan 5.0502tan 142 4.25 222 B ab b d H H a α'++-++?++?-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： ()() ()()()() a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=??-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+= 5、土压力作用点位置计算： 5 1.36H =?=10K ＝1+2h 1+20.9 X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+?=－查数学手册
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例 1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下： （1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示； （2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5； （3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。 图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图 2、破裂棱体位置确定： （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 14021730353828ψαδφ'''++-++ ＝＝＝ 90ω< 因为 00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 2 2 2 B a b b d h H H a h h H H h αα = ++- ++=++- + 01(2)tan 2 H H h α=- + 00011(2)()(2)2 2 A a H h a H H H h =+++= + 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
tg tg θψ=-+ tg ψ=-+ 3828tg '=-+ 0.7945=-+0.7291= 36544θ'''= （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：()()0 50.72910.25 2.4L H tg tg m θα =+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L N b N m d m =+-+=?++= 所以0 L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 3、荷载当量土柱高度计算： 墙高5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 ＝16.25kN/m 2， 016.250.918 q h m γ ==＝ 4、土压力计算 ()()()()01120 5.020 5.01722 A a H a H +++=++?+=0＝ h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25 2 2 2 B a b b d H H a α'++- ++?++?-= 00＝ h h ＝0+0- 0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： () () ()() () () a 0 03654435 tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B K N θφ γ θθψ'''++=- =??-=+'''''+ c o s c o s ()()X a 49.25142173049.14E E K N αδ''=+=-+= cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E K N αδ ''=+= -+= 5、土压力作用点位置计算： 5 1.36H =?=10K ＝1+2h 1+20.9 X 101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+?=－查数学手册 X 1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；
重力式挡土墙设计实例P181
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下： （1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图4－41示； （2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5； （3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。 图4－41 初始拟采用挡土墙尺寸图 2、破裂棱体位置确定： （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝ 90ω<因为 00000111 ()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01 (2)tan 2 H H h α=-+ 00011 (2)()(2)22 A a H h a H H H h =+++=+ 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
tg tg θψ=-+ tg ψ=-()()38 2835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+ ++ 0.7945=- 0.7291= 36544θ'''= （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=?++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 3、荷载当量土柱高度计算： 墙高5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 ＝16.25kN/m 2， 016.25 0.918 q h m γ==＝ 4、土压力计算 ()()()()011 20 5.020 5.01722 A a H a H +++=++?+=0＝ h 0.9 ()()()()0111 22tan 5.0502tan 142 4.25 222 B ab b d H H a α'++-++?++?-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： ()() ()()()() a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=??-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+= 5、土压力作用点位置计算： 5 1.36H =?=10K ＝1+2h 1+20.9 X101/3/35/30.9/3 1.36 1.89Z H h K m =+=+?= X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目: 重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路 基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车 ?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基 与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223/m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ： 34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25 墙高H ： 7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进 行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性 验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=7m ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ； 路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基 底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ； 地基容许承载力[0σ]=250kPa 。 2 车辆荷载换算 0.78m 3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ ===18 140γq h
挡土墙施工方案(范本)
挡土墙施工方案 专业知识2009-06-24 13:06:49 阅读1075 评论0 字号：大中小 1、编制依据1．1、《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；1． 2、《丹梓大道西段市政工程》施工图；1． 3、《公路路基设计规范》（JGJD30-2004）；1． 4、《公路工程质量验收评定标准》（JTGF80/1-2004）1． 5、《市政道路工程质量验收评定标准》（CJJ1-90）；1． 6、《城市道路路基工程施工及验收规范》（CJJ44-91）；1． 7、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。1． 8、《公路加筋土工程设计规范》（JTJ 015-91）。2、工程概况本工程采用加筋挡土墙，位于DZ0-30~DZ0+220路段南侧，挡墙总长250m，挡墙最高为11.2m，加筋体在道路横向方向宽度为4m~11m，DZ0-30~DZ0+220路段南侧原外侧绿化带取消，挡墙起终点设置锥坡，两端15m范围内绿化带逐渐过渡到2.25m。3、挡土墙的构造设计3．1 设计原则与标准3．1．1 保证人行道宽度与红线要求；3．1．2 筋带抗拨安全系数≥2.0；3．1．3 挡墙搞滑移稳系数≥1.3；3．1．4 抗倾覆稳定系数≥1.6；3．1．5 基底最大压应力σmax≤[σ]。3．2 挡墙基础 DZ0-30~DZ0+120段为C25混凝土地基梁，梁高0.8m，宽1.0m；DZ0+120~DZ0+220段为C15片石砼现浇基础，根据地形变化可以把基础设置成台阶式，要求单级台阶宽度不小于1.0m。基础埋置深度：土质地基≥1m，在斜坡地段基底外边线距离坡面的水平距离≥1.5m；岩质地基≥0.6m，在斜坡地段基底外边线距坡面的水平距离≥1.0m。3．3 墙身砌块采用C30预制混凝土块，砌块必须用钢模制作，确保尺寸准确美观。砌块A1与土工带接触的棱角应倒圆，插筋孔直径d=22mm，插筋为φ18，插筋伸入挡墙基础内40cm。3．4 加筋材料采用塑料土工格栅，破断拉力不小于80KN/m，延伸率不大于10%，主受力肋的净距不大于35mm，土工格栅样品送检前必须经设计人员确认，土工格栅铺设层距40cm。3．5 袋装土聚丙稀透水塑料袋，内装1：1碎石土，随土工格栅的铺设堆码在反包回折端内侧。碎石粒径不大于10cm。3．6 填料优先采用有一定级配的砂性土和砾类土，碎石土、中低液限粘土、稳定土等也可采用，但不得使用垃圾土、硅藻土及腐植土，同时，填料最大粒径不大于10cm，分层碾压厚度200mm，压实度不小于94%。3．7 人行护栏由护栏柱、扶手、地梁、栏板和护栏底座（胸墙）组成，护栏伸缩缝每隔593cm设置一道。3．8 胸墙顶宽0.5m，高1.2m，底宽1.0m。采用C30混凝土，直接做在人行道外边线、挡墙顶砌块上，保证人行道的宽度。施工时预埋护栏柱钢筋。4、挡土墙施工4．1挡土墙施工基本要求挡土墙施工应严格执行《公路加筋土工程施工技术规范》、《公路路基施工技术规范》和图纸设计要求。施工前，技术人员应充分理解设计意图，熟悉设计图纸，严格按图施工。4．2施工工艺流程与施工顺序4．2．1 施工工艺流程图：4．2．2 施工顺序施工区域分成两个区即“砼基础区”与“片石砼基础区”（详见附图），低位基础先施工，高位基础等低位基础施工至一个面时，连成整体继续向上施工直至加筋体顶线。4．3 基础工程4．3．1 基槽土方开挖本工程挖基槽土方采用挖掘机进行开挖。开挖基槽配合墙体施工分段进行，先测量放线，定出开挖边线，起点及终点，设立桩标，注明高程及开挖深度，用1m3反铲挖掘机开挖，多余的土方装车外运弃土。在施工过程中，应根据实际需要设置排水沟及集水坑进行施工排水，保证工作面干燥以及基底不被水浸。4．3．2地基处理基坑开挖后应进行整理和压实，压实后压实度与承载力须满足规范与设计要求。基底承载力要求为：DZ0-30段不小于180KPa，DZ0-20~DZ0+040、DZ0+100、DZ0+120段不小于300KPa，DZ0+060段不小于350KPa，DZ0+080段不小于390KPa，不满足设计承载力时应进行相应处理。如果施工时发现地质情况变化较大，应及时报请监理工程师及设计单位，以便作出相应的处理措施。挖基发现有淤泥层或软土层时，需进行换土处理，报请监理工程师及业主批准后，才进行施工。4．4 砌块预制砌块A、B的看面预制必须采用钢模板，对钢模及底板要经常检查及维修，清除模板上的砼残留物，每次都要刷脱模剂后再预制，以保证预制面板光洁平整，达到设计精度要求。砌块预留的穿筋孔要保证圆滑。预制砌块的混凝土采用标号均为C30，在预制砌块过程中，为保证混凝土的质量，应采用机械振捣，如表面粗糙无浆，可用相同灰砂比的水泥砂浆对表面作收光处理，使之平整美观。砌块的检查标准为：强度合格；砌块高与长的误差为5mm；两对角线误差为10mm，穿筋孔满足设计尺寸且无明显偏差，易于穿筋，不符合上述标准的砌块严禁使用。4．5 挡墙基础施工4．5．1 混凝土地基梁DZ0-30~DZ0+120段为C25混凝土地基梁，
挡土墙例题原版
3.3.3.1 设计参数 挡土墙墙高=10m H ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取 L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，14.04α= －，墙底（基 底）倾斜度0tan 0.19α=，倾斜角010.76α= ；墙顶填土高度 2.5a m =，填土边坡坡度1:1.5，()1 arctan 1.533.69β-== ，汽车荷载边缘距路肩边缘0.5d m =；墙后 填土砂性土内摩擦角35φ= ，填土与墙背外摩擦角/217.5δφ== ，填土容重 319/kN m γ=； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重322/k kN m γ=砌体容许压应力[]600a kPa σ=,砌体容许剪应力[]100kPa τ=,砌体容许拉应力 []60wl kPa σ=；地基容许承载力[]0250kPa σ=。
3.3.3.2 车辆荷载换算 按墙高确定附加荷载强度进行换算 查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度315/q kN m =。 则换算等代均布土层厚度0/15/190.79h q m γ=== 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ 直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。 假定破裂面交于荷载范围内 则： 错误！未找到引用源。x 错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 ∴错误！未找到引用源。=0.89 得错误！未找到引用源。41.75错误！未找到引用源。 破裂面与荷载的交点到墙踵的距离: m=（H+a ）错误！未找到引用源。=（5+2.5）错误！未找到引用源。0.89=6.68 错误！未找到引用源。 荷载内边缘到墙踵的距离: p=H 错误！未找到引用源。 +b+d=5错误！未找到引用源。0.25+3.75+0.5=5.5 错误！未找到引用源。 荷载外边缘到墙踵的距离: q=p+（26-0.6错误！未找到引用源。2）=5.5+24.8=30.3错误！未找到引用源。 P ＜m ＜q ∴ 假设正确 b 计算主动土压力a E 及其作用点位置
毛石挡土墙施工组织设计范文
毛石挡土墙施工组 织设计
烟台和润水处理设备有限公司新厂区挡土墙工程 施 工 组 织 设 计 烟台德润建筑有限公司 4月10日
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况： (2) 三、现场施工准备 (3) 四、施工流程图 (4) 五、施工工艺 (4) 六、主要安全措施 (7) 七、安全生产、文明施工措施 (10) 八、安全生产保证措施 (14) 九、工程质量保修措施 (17) 十、风险管理和发生事故的应急措施 (17) 十一、附图、附表 (19)
一、编制依据 1、根据业主、设计要求按国家建筑标准设计图集挡土墙04J008。 2、《工程测量规范》GB50026-93 3、《建筑地基处理技术规范》JGJ79- 4、《建筑边坡工程技术规范》GB50330- 5、《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202- 6、《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203- 7、建设单位提供的烟台安信精密机械有限公司挡土墙施工图、及技术 要求。 二、工程概况： 1、本工程位于烟台开发区A-34小区，南靠宁德街，东邻湘潭路，本次设计挡墙位于和润水处理环保设备有限公司新厂区东侧、西侧、南侧、北侧。 2、本工程A-F挡土墙位置参见建筑总平面布置图，挡土墙顶高程参照建筑总平面布置图中标注的高程来计算。其中A-J段及AB段,按设计要求换填800mm厚级配砂石。 3、根据场地岩土工程条件、挡土墙内外设计标高，挡土墙均采用放坡方案挖土。基槽开挖深度遇到地下水时，先挖积水坑，再采用明排措
施，后降水再施工，保证基槽不浸泡。 4、本方案只对我公司承包范围内的挡土墙及挡土墙内的回填土的具体施工方法作叙述，不包括植物种植和种植土。 5、本工程的俯斜重力式挡土墙设计要求为毛石挡墙，毛石强度不小于Mu40，砌筑砂浆采用成品DMM10。 三、施工准备工作 1、气象、地形和水文地质的调查 掌握气象资料，以便综合组织全过程的均衡施工，针对性地制定雨季、大风天气的土方开挖时挡土墙砌筑的施工措施与施工进度计划。 2、由技术部门组织项目组有关人员认真学习图纸，进行会审工作，由设计方进行交底，理解设计意图及施工质量标准，准确掌握设计图纸中的细节，明确工艺流程，以便正确无误地组织施工。 3、编制施工图预算和施工预算 由预算部门根据施工图、预算定额、施工方案、施工定额等文件，编制施工图预算和施工预算，以便为工程拔款、编制施工作业计划、人力资源和材料机具准备提供依据。 4、标高及控制网的设置 根据本工程的特点，挡土墙周围建筑均已形成，可利用建筑物的外边线作为挡土墙控制线，建筑物室内设计标高作为挡土墙的控制标高。 5、施工队伍的准备 根据该工程的特点和施工进度计划的要求，确定各施工阶段的劳动力需用量计划, 选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。
重力式挡土墙设计----计算过程
挡土墙设计说明书 一、设计内容 1．根据所给设计资料分析确定的挡土墙位置和类型； 2．进行挡土墙结构设计； 3.进行挡土墙稳定性分析； 4.挡土墙排水设计； 5.对挡土墙的圬工材料及施工提出要求。 二、设计步骤 1．根据所给设计资料分析挡土墙设置的必要性和可行性此次设计的浆砌石挡土墙是为防止墙后堆积的煤矸石坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。 2．拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸 给定资料：挡土墙高3.5m，堆渣坡坡比为 1:0.5 。设此挡土墙为重力式挡土墙，为增加挡土墙的稳定性，设置水平基底，为方便计算，挡土墙长度取单位长度L=1m。设墙顶宽为b1=0.5m，墙背坡比为1:0.5 ，墙面坡比为1:0.2 ，地基深h=1m，前墙趾宽为0.5m，后墙趾宽为0.5m。则可计算基底宽B=3.95m,墙身与基底交接除宽b2=2.95m。 查阅相关资料可知: 浆砌石重度γ=22kN/m3，煤矸石堆积重度γ煤=12 kN/m3~18 kN/m3，取15 kN/m3，煤矸石内摩擦角φ=33°。地基与墙底的摩擦系数0.4 μ=，墙背与填土间的摩擦角为 δ=0.67φ=22.11°。
挡土墙草图 3．土压力计算 计算挡土墙主动土压力a E ，首先要确定挡土墙主动土压力系数 Ka ，计算公式如下： 222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ??????-+-++ +-=βεεδβ?δ?δεεε?a K ① Ea=1/2*γ煤H 2Ea ② 式中： Ea ——作用在挡土墙上的主动土压力（kN/m ）,其作用点距基底h ′（土压力图形的形心距基底的距离）。
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目:重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223 /m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ：34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25墙高H：7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1设计参数 挡土墙墙高H=7m，取基础埋置深度D=1.5m，挡土墙纵向分段长度取L=10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan（1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa； 地基容许承载力[0σ]=250kPa。 2车辆荷载换算 0.78m 3主动土压力计算 3.1计算破裂角θ ===18 140γq h
重力式挡土墙计算实例
重力式挡土墙计算实例 一、 计算资料 某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 1．墙身构造：拟采用混凝土重力式路堤墙，见下图。填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'?=4133β），墙身分段长度10m 。 2．车辆荷载：二级荷载 3．填料：砂土，容重3 /18m KN =γ，计算内摩擦角?=35?，填料与墙背的摩擦角2 ? δ= 。 4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。 5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3 /22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=， 容许剪应力[τ]a KP 175= 二、挡土墙尺寸设计 初拟墙高H=6m ，墙背俯斜，倾角'?=2618α（1：0.33），墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。 三、计算与验算 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=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-??? ? ??--= 换算均布土层厚度：m r q h 83.018 150=== 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'?== ?='?=30172 352618? δ?α，， 得： '?='?+'?+?=++=56703017261835δα?ω 149 .028 .77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=?+++' ??++-+?+??= +++++-++= ） ）（（）（）（） ）（（）（） （tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α 55 .0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'?'?+?+'?-=+++-=））（（） ）（（） ）（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωω?ωθ '?=?=492881.28θ 验核破裂面位置： 路堤破裂面距路基内侧水平距离： m b Htg tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-?+?+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m 因为：0.5〈3.4〈6，所以破裂面交于荷载内，假设成立 （2）主动土压力系数K 和1K 152.2261855.055.0231='?+?-=+-= tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05 .02=' ?+=+=tg tg tg d h αθ 282.3566.0152.26213=--=--=h h H h 395 .0261855.0() 56704928sin() 354928cos(()sin()cos(=?+'?+'??+'?=+++= ） ）tg tg tg K αθωθφθ 698 .1151.0547.016282 .383.02)12152.21(6412)21(212 23011=++=??+ -+=+-+ =H h h H h H a K
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计 一、设计资料： 1.浆砌片石重力式路堤墙，墙身高6米，墙上填土高3米，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.25，墙身分段长度15米。 2.公路等级高速公路，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＝18kN ／m 3，计算内摩擦角Φ＝35°,填土与墙背间的内摩擦角 δ＝Φ/2。 4.地基为砂类土，容许承载力f ＝250kPa ，基底摩擦系数μ＝0.40。 5.墙身材料2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重23kN ／m 3，砌体容许压应力[σa ]=600kPa ，容许剪应力[τ]＝50kPa ，容许弯拉应力[σwl ]＝80 KPa 。 二、确定计算参数 设计挡墙高度H=6m ，墙上填土高度a=3m ，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。 墙背填土计算内摩擦角 035=φ，填土与墙背间的摩擦角?==5.172/?δ;墙背与竖直平面的夹角 ?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重γ＝18kN ／m 3。查看资料知《公路工程技术 标准（2003）》中公路-Ⅱ级设计荷载为《公路工程技术标准（97）》中的汽车-20级荷载且验算荷载为：挂车-100。 三、车辆荷载换算
1．试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B ； (1)假定破裂面交于荷载内 不计车辆荷载作用r q h /0==0.83m 计算棱体参数A0、B0： 5.24)52(21 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 62 .8)036.14tan()225(521 3221tan )2(21)(21000=-?+??-??=++-++=αh a H H h d b ab B 497 .0) 83.0236()36() 036.14tan()83.02326(6)75.35.4(83.025.43) 2)((tan )22()(2000=?++?+?-??+?+++??+?= +++++-++=h a H a H h a H H d b h ab A α 46.385.1704.1435=?+?-?=++=δα?ψ； 9 .0)352.046.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψφψθ 则：?=++?>==?6.266 33 25.06arctan 99.41802.0arctan θ 计车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 10.25.4)04.14tan(69.0)36(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d=0.75m
06章挡土墙设计-习题答案路基路面工程
第六章挡土墙设计 一、名词解释 1.挡土墙 2. 主要力系 3. 主动土压力 4.被动土压力 5.锚定板挡土墙 6. 第二破裂面 1.挡土墙：为防止土体坍塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物 2.主要力系：经常作用于挡土墙的各种力 3.主动土压力：当挡土墙向外移动时（位移或倾覆），土压力随之减少，直到墙后土体 沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力 4.被动土压力：当挡土墙向土体挤压移动时，土压力随之增大，土体被推移向上滑动 处于极限平衡状态，作用于土体对墙背的抗力称为主动土压力 5.锚定板挡土墙：由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板以及其间的填土共同形成的一 种组合挡土结构 6.第二破裂面：当墙后土体达到主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙 背滑动，而是沿着第一破裂面与假想墙背之间的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面 三、计算题： 1.某挡土墙高H=6m，墙顶宽度B=0.7m，墙底宽度B’= 2.5m；墙背直立（α=0）填土表面水平（β=0），墙背光滑（δ=0），用毛石和水泥砂浆砌筑；砌体容重为22KN／m3；填土内摩擦角φ=40°，填土粘聚力c=0，填土容重为19KN／m3，基底摩擦系数为0.5，地基承载力抗力值为f=180kPa，试验算该挡土墙抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力。（提示：土压力计算采用公式6-6或采用土力学中朗金（Rankine）主动土压力公式，土压力作用点位于墙高H/3位置）。 解：
（1）土压力计算： m kN H E a /4.74)24045(tan 61921)2 45(tan 21022022=-???=-=?γ 由于挡土墙后土压力沿着墙高呈三角形分布，因此土压力作用点距离墙底的距离为： z=H/3=6/3=2m （2）挡土墙自重及重心： 将挡土墙截面分成一个三角形和一个矩形，分别计算自重： m kN G /119226)7.05.2(2 11=??-= m kN G /4.922267.02=??= G1和G2的作用点离O 点的距离分别为 m a 2.18.13 21=?= m a 15.27.02 18.12=?+= （3）倾覆稳定验算： 5.129.22 4.741 5.24.922.11192211>=??+?=+=z E a G a G K a O 挡土墙满足抗倾覆稳定设计要求 （4）滑动稳定验算： 3.142.14 .745.0)4.92119()(21>=?+=+=a C E G G K μ 挡土墙满足抗滑稳定设计要求 （5）地基承载力验算 作用于基底的总垂直力
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。