课程设计重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计
一、设计依据
1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙
2.公路等级：三级公路
3.设计荷载：汽车—20级，挂车—100
4.路基宽：9米
5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γ?
6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ
片石：[]KPa 680=σ压
[]KPa 78=σ拉 []KPa 100=σ剪
7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.6
8.墙背摩擦角：2?
δ=
9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米
10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米
11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米
12.路基横断面地面线：
注：表中单位为米
二、车辆荷载换算
当m H 2≤时，q=20.0KPa
当m H 10≥时，q=10.0KPa
由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 122020102
1028=+-?-- 换算均布土层厚度：672.06
.185.120===r q h 三、主动土压力计算
假设破裂面交于荷载中部
1.破裂角θ
由 202
14014====?δ?α得到：
()()()()()()()()'
0000003225.02232.914tan 672.0202882
1672.0000021tan 222
121376
.3780672.02802
122
174201440????
???==-=??+?+??-?++??=++-++==+??++?=+++==++=++=θαδα?ψh a H H h d b ab H a h H a B A
验核破裂面位置
路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m
由于5.23m<9m ，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
()()
()()()()168.18
8672.021********.014tan 05.22tan 7405.22sin 4005.22cos tan tan sin cos 223011=??+=+??? ??-+==+++=+++=H h h H h H a K K
αθψθ?θ
其中： 0tan tan tan 1=+-=α
θθa b h
m h h H h d h 80tan tan 2132=--==+=
α
θ 3.主动土压力a E 及土压力作用点
()()()
()[]()
()()()()()()m
Z B Z m
K H H h h h h H a H Z KN
E E KN B A E y x y a x a 181.314tan 858.2894.3tan 858.2168
.183********.0038323390.1192014cos 42.214cos 42.2147405.22sin 4005.22cos 32.905.22tan 376.376.18sin cos tan 2123302100=-=-==??-???++=-+-+=
=+?=+==+?--??=++-=
αδαψθ?θθγ
四、稳定性验算
基底倾斜： 7.160=α
1.计算墙身重G 及力臂w Z （取墙长1m 计算）
()()()()KN
h B h H B b A
G a a 119.48013.221189.17297.3211189.187297.345.1211cos 21cos 21001=????
??????-++=????????-++==γααγ 根据力矩平衡原理：
a a B A
b B b A b A Z G γ??????
??-??? ??-++?=?33213111211 其中：
()h H H B B h B A b B H A H b A +===-==1111311121
11cos 2121α
所以： ()m
Z Z a a 39.1.3223297.73189.11297.7321345.17297.345.145.17297.31189.921245.11189.945.119.1480=?????
???????????-??? ??-+?-??+??=?2.抗滑稳定性验算
()x Q y Q E G u E G 1
10tan 9.09.0γαγ≥++ 其中：
6.04.11==u G γ
()()864.24876.1774.1619.4897.16tan 119.4809.06.090.1194.1119.4809.0tan 9.09.01
1
0=?==??+??+?=++x Q y Q E G u E G γαγ 由于489.619>248.864，
故满足抗滑稳定性要求。
3.抗倾覆稳定性验算
()()()0
822.423858.264.177181.390.1194.139.1119.4809.09.00
9.011
>=?-??+??=-+>-+y x x y Q g y x x y Q g Z E Z E GZ Z E Z E GZ γγ
故满足抗倾覆稳定性要求。 五、基底应力与偏心距验算
1.作用于基底的合力偏心距（偏心荷载作用时）
n Z B e -=2 82.0127.12
894.32127
.190
.119119.480181.390.119858.264.17739.1119.4800=-=-==+?+?-?=++-=-=∑∑∑n y x y y x g y n Z B e E G Z E Z E GZ N
M M Z 因为9735.04
=B ，所以4B e <
故基底合力偏心距满足要求。
2.基底应力验算 对于岩石地基，649.0=b
B ，因为b B e >，所以可不考虑地基拉应力。 压应力重分布如下：
()()()KPa KPa C N P KN N w E w E G N B e e B C P C N P Q g x Q Q y g 147010.26382.089412.3353.46223253.4627.16sin 64.1774.17.16cos 090.1194.12.1119.48004.12.1sin cos 220321max 1001min 1max 111<=-??===??+?-?-?====+-+=??? ??≤-=== γγαγαγγ 故满足基底应力要求。
六、基底强度验
由于基础为天然地基，故不作强度验算。
七、截面强度验算
选取上墙墙底截面验算：
()KN W B 804.3893.22892.245.12
192
.211=??+== 根据力矩平衡原理：
重力式挡土墙施工方案
重力式挡土墙施工 方案
广三高速公路扩建工程S01标 K4+262.98~K4+800左幅重力式挡土墙 施工方案 中国第四冶金建设公司 广三高速公路扩建工程S01标项目经理部 二○○九年十二月四日
目录 一、工程概况 ................................................ 错误!未定义书签。 二、分项工程施工计划 ................................ 错误!未定义书签。 三、施工资源计划 ........................................ 错误!未定义书签。 四、重力式挡土墙施工技术方案................. 错误!未定义书签。 五、质量保证措施 ........................................ 错误!未定义书签。 六、确保工期的措施 .................................... 错误!未定义书签。 七、安全生产保证措施 ................................ 错误!未定义书签。 八、环境保护及消防安全措施..................... 错误!未定义书签。 九、紧急救援预案 ........................................ 错误!未定义书签。附图一：重力式挡土墙施工进度计划 附图二：重力式挡土墙施工工艺流程图
重力式挡土墙施工方案 一、工程概况 广三高速公路是珠江三角洲地区通往粤西北、粤西和大西南的重要通道。本项目路线总体呈东西走向，沿现有广三高速公路走向，起于佛山大沥雅瑶（接广佛高速公路雅瑶互通立交收费站），经大沥、松岗、南海狮山镇，终于三水区西南镇三茂铁路东侧（接建设中的三水至怀集高速公路）。 本工程为广三高速公路扩建工程路基桥涵施工项目第1合同段第1标段，全长1.8公里，施工桩号为K3+000～K4+800，主要构造物有雅瑶大桥、大沥表大桥、沥北互通式立交和A、B.C.D.E五个匝道及路基涵洞等工程组成。广三高速扩建工程采用两边拓宽的施工方案,拓宽后路基宽度由24.5m变为41m。由于征地范围内有大量房屋，拆迁困难，造价高，周围的土地有限，故在 K4+262.980~K4+800左幅增加了重力式挡土墙。 1、主要技术条件 公路等级：双向八车道高速公路 设计速度：100km/h 平均每公里交点数：0.56个（交点5个） 路基宽度：41米 2、单项工程数量表
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；
61重力式挡土墙施工工艺
重力式挡土墙施工工艺重力式挡土墙施工技术是在多年路基挡护工程施工总结研究基础上发展起来的，是利用墙身自重承受土侧压力，从而达到挡护边坡的作用。 工艺特点 1 工艺形式简单、取材容易、施工简便，是较常用的挡土墙形式。 2 适用范围 （1）适用于一般地区、浸水地区、地震地区的边坡挡护工程。 （2）广泛应用于路基明挖基础砌石挡土墙的施工。 3 工艺原理 重力式挡土墙主要依靠墙身自重承受土侧压力，增加了墙身的稳定性，对地基承载力要求一般。主要用于地面横坡路段拦挡落石的路堑墙。 4 工艺流程 重力式挡土墙施工工艺流程见图1。 5 操作要点 5.1 施工准备工作 5.1.1 现场核对 熟悉施工图，进行现场核对，重点是对地形地貌、地表和地下水源、边坡稳定、山坡裂缝、滑动面、气象等变化情况作详细调查了解，根据实际地形，核查施工图中挡土墙沉降缝与伸缩缝、泄水孔等设置是否合理，基础埋深及地质描述与实际地基情况是否相符，挡土墙与路基或构造物连接是否平顺、稳定等。当施工图与实际情况不相符时，应及时报批处理。 5.1.2 编制施工组织设计 根据核对的工程量、工程特点、工期要求以及施工条件，结合设备能力，编制实施性施工组织设计，应包括施工工艺和相应的技术措施、工程数量、所需劳动力、机械设备、材料数量、临时工程、场地布置以及车辆运输等。根据施工组织设计编制施工工艺设计、工序质量控制设计、作业指导书，对操作人员进行技术交底。 5.1.3 材料及砂浆试验 对采购的材料进场前，应先通过试验检验，合格后方可采用。提前做好砂浆配合比设计、墙背填料的击实试验等。． 5.1.4 劳力和料具准备根据挡土墙的数量、施工的难度以及进度要求，合理组织劳动力。挡土墙施工所需的水泥、砂、石、块石料等需要在施工现场有一定的储备，以满足需要。砂浆搅拌机根据施工组织设计平面布置要求正确配置。
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
挡土墙专项施工方案
挡土墙专项施工方案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
施表A022专项施工方案报审表 承包人： 夏南国防公路平路境下坪至南沟渡口改建工程 一标
挡 土 墙 施 工 方 案 编制人： . 审核人： . 批准人： . 山西颐园市政工程有限公司2018年3月20日 目录
挡土墙专项施工方案 一、工程概况 夏南国防公路平路境下坪至南沟渡口改建工程（一标），设计挡墙皆为重力式挡墙，挡土墙基础及墙体采用浆砌30号块石、片石砌筑，M10砂浆勾缝。按设计图纸3、8、5m设一道沉降缝，伸缩缝宽2cm，采用沥青麻絮，在挡墙内、外、顶三面嵌塞。 墙身外露部分在地面（或常水位）30cm以上交错设置泄水孔，每隔2～3m设一个，墙高6m以上者，视具体情况增设泄水孔排数，呈梅花设置，泄水孔口设50cm厚砂砾反滤层，反滤层下设一层胶泥层，以免积水渗入基础。 二、挡土墙施工工艺及方法 1、施工工艺框图 2
开挖至基底设计高程以上，保留20cm，采用人工清挖，找平至设计标高。基坑挖至标高后及时核对基底地质情况，墙基位于斜坡时其埋入深度和距地面水平距离符合设计要求；采用倾斜基底时准确挖凿，不得用填补方法筑成斜面；挡墙开挖后及时砌筑、回填，减少基坑暴露时间。 有水地段做好排水措施，开挖至施工过程中，保持基底干槽施工。在基础范围外挖通长排水沟，设集水井，将基坑槽内的水由排水沟排至集水井内，由Ф50 潜水泵抽排水。 基坑验收 挡墙基坑开挖后，必须采用重型触探仪进行地基承载力的检测，若与设计要求承载力有出入，应进行相应变更处理。自检合格后，向监理工程师报检，经其验收合格后方可进入下道工序—基础砌筑。 基础、墙身砌筑 （1）结构尺寸如下图：
重力式挡土墙课程设计(通用版)
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
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30/18m kN =γ，内摩擦角 35=?；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值 kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。 3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。 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 ）
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Z G (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) 七、附图 (8)
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）
重力式挡土墙施工方案1
沙县通航产业园重力式挡土墙 施 工 方 案 二○一六年四月十四日
目录 一、工程概况：本工程为沙县通航产业园重力式挡墙，长53米、高12米、宽度视地形不等，基础及墙身为片石混凝土结构，混凝土标号C20，部分地基采用砂砾石换填，挡墙由福建省亿达咨询有限公司设计。挡墙位于两山沟下方，由于两山沟高差较大（60多米）且上方均回填了土方受雨季影响土石方冲至挡墙开挖周围形成了一层较厚的淤石流，且现在春季施工如遇大雨或暴雨两山沟山洪较大，夹带土石方下滑给开挖带来了一定的难度，在5月3日图纸会审答凝会议中，甲方、监理方及施工方也一至认为此次挡墙施工基槽土方开挖是整个施工过程的困难点，以此地基换填部分基槽画了大样图并做了详细的说明。 (3) 二、分项工程施工计划 (3) 三、施工资源计划 (3) 四、重力式挡土墙施工技术方案 (4) 五、质量保证措施 (7) 六、确保工期的措施 (12) 七、安全生产保证措施 (13) 八、环境保护及消防安全措施 (16) 九、紧急救援预案 (19)
附图一：重力式挡土墙施工进度计划附图二：重力式挡土墙施工工艺流程图
重力式挡土墙施工方案 一、工程概况：本工程为沙县通航产业园重力式挡墙，长53米、高12米、宽度视地形不等，基础及墙身为片石混凝土结构，混凝土标号C20，部分地基采用砂砾石换填，挡墙由福建省亿达咨询有限公司设计。挡墙位于两山沟下方，由于两山沟高差较大（60多米）且上方均回填了土方受雨季影响土石方冲至挡墙开挖周围形成了一层较厚的淤石流，且现在春季施工如遇大雨或暴雨两山沟山洪较大，夹带土石方下滑给开挖带来了一定的难度，在5月3日图纸会审答凝会议中，甲方、监理方及施工方也一至认为此次挡墙施工基槽土方开挖是整个施工过程的困难点，以此地基换填部分基槽画了大样图并做了详细的说明。 二、分项工程施工计划 沙县通航产业园重力式挡土墙计划于2016年5月开工，2016年9月完工。 三、施工资源计划 1、投入施工机械设备 主要机具设备投入计划表
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
课程设计重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计 一、设计依据 1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙 2.公路等级：三级公路 3.设计荷载：汽车—20级，挂车—100 4.路基宽：9米 5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γ? 6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ 片石：[]KPa 680=σ压 []KPa 78=σ拉 []KPa 100=σ剪 7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.6 8.墙背摩擦角：2? δ= 9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米 10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米 11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米 12.路基横断面地面线：
注：表中单位为米 二、车辆荷载换算 当m H 2≤时，q=20.0KPa 当m H 10≥时，q=10.0KPa 由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 122020102 1028=+-?-- 换算均布土层厚度：672.06 .185.120===r q h 三、主动土压力计算 假设破裂面交于荷载中部 1.破裂角θ 由 202 14014====?δ?α得到：
()()()()()()()()' 0000003225.02232.914tan 672.0202882 1672.0000021tan 222 121376 .3780672.02802 122 174201440???? ???==-=??+?+??-?++??=++-++==+??++?=+++==++=++=θαδα?ψh a H H h d b ab H a h H a B A 验核破裂面位置 路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m 由于5.23m<9m ，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 ()() ()()()()168.18 8672.021********.014tan 05.22tan 7405.22sin 4005.22cos tan tan sin cos 223011=??+=+??? ??-+==+++=+++=H h h H h H a K K αθψθ?θ 其中： 0tan tan tan 1=+-=α θθa b h
重力式混凝土挡土墙施工方案1
湖南高岭 长沙市轨道交通4号线一期工程 星城车辆段市政配套工程 重 力 式 挡 土 墙 专项施工方案 编制： 审核： 批准： 湖南高岭建设集团股份有限公司 长沙市轨道交通4号线一期工程星城车辆段市政配套工程项目 部
二〇一七年五月
目录 三、施工准备 (3) 四、施工计划安排 (6)
重力式混凝土挡土墙施工方案 一、编制依据 1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015版） 3、《混凝土质量控制标准》GB50164-2015 4、《铁路路基支档结构设计规范》GB50204-2015 5、《混凝土质量控制标准》GB50164-2011 6、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2013 7、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2013 8、《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号） 9、《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》（铁建设[2007]140号） 10、建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009) 11、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013) 二、工程概况 2.1基本情况 本工程为长沙地铁4号线星城车辆段，重力式路堑混凝土挡墙设在05段挡墙（H＝7m、30m长）、06段挡墙（H＝5m、15m长；H＝7m、5m长；H＝8m、103.2m长）、07段挡墙（H＝5m、20m长；H ＝7m、66.7m长；H＝8m、156.7m）和08段挡墙（H＝5m、20m长；H＝7m、25m长；H＝8m、135m）上，三种高度，一种类型。挡土墙墙身采用C45混凝土浇筑。对挖方区边坡坡脚加固,设计地震动峰值加速度Ag=0.05g。墙身沿线路方向每隔10～15m设置一道伸缩缝（沉降
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
重力式挡土墙施工工艺
重力式挡土墙施工工艺 重力式挡土墙施工技术是在多年路基挡护工程施工总结研究基础上发展起来地, 是利用墙身自重承受土侧压力,从而达到挡护边坡地作用. 1工艺特点 工艺形式简单、取材容易、施工简便,是较常用地挡土墙形式. 2 适用范围 （1）适用于一般地区、浸水地区、地震地区地边坡挡护工程. （2）广泛应用于路基明挖基础砌石挡土墙地施工. 3 工艺原理 重力式挡土墙主要依靠墙身自重承受土侧压力,增加了墙身地稳定性,对地基承载力要求一般.主要用于地面横坡路段拦挡落石地路堑墙. 4 工艺流程 重力式挡土墙施工工艺流程见图1. 5 操作要点 5.1 施工准备工作 5.1.1 现场核对 熟悉施工图,进行现场核对,重点是对地形地貌、地表和地下水源、边坡稳定、山坡裂缝、滑动面、气象等变化情况作详细调查了解,根据实际地形,核查施工图中挡土墙沉降缝与伸缩缝、泄水孔等设置是否合理,基础埋深及地质描述与实际地基情况是否相符,挡土墙与路基或构造物连接是否平顺、稳定等.当施工图与实际情况不相符时,应及时报批处理. 5.1.2 编制施工组织设计 根据核对地工程量、工程特点、工期要求以及施工条件,结合设备能力,编制实施性施工组织设计,应包括施工工艺和相应地技术措施、工程数量、所需劳动力、机械设备、材料数量、临时工程、场地布置以及车辆运输等.根据施工组织设计编制施工工艺设计、工序质量控制设计、作业指导书,对操作人员进行技术交底. 5.1.3 材料及砂浆试验 对采购地材料进场前,应先通过试验检验,合格后方可采用.提前做好砂浆配合比设计、墙背填料地击实试验等. 5.1.4 劳力和料具准备 根据挡土墙地数量、施工地难度以及进度要求,合理组织劳动力.挡土墙施工所需地水泥、砂、石、块石料等需要在施工现场有一定地储备,以满足需要.砂浆搅拌机根据施工组织设计平面布置要求正确配置.
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
重力式挡土墙课程设计计算书
1路基设计 挡土墙是用來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。 1.1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： 0.35o 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路一11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7 = 17.8kN/m3,计算内摩擦角。=42°，填土与墙背间的内摩擦角 <5=0/2=21° o 4.地基为砂类土，容许承载力[<7]=810kPa,基底摩擦系数“=0.43。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体y a =22kN/m3,砌体容许压应力为 [a a]= 600kPa,容许剪应力[r ]=100kPa,容许拉应力[]=60 kPa。 1.2确定计算参数 设计挡墙高度H=4m,墙上填土高度a=2m,填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜，坡度 1:0.25。填土内摩擦角：0 = 42°，填土与墙背间的摩擦角5=02 = 21。;墙背与竖直平面的夹角a = - aictaii 0.25 =-14.036° □墙背填土容重17.8kN/m3,地基土容重:17.7kN/m3o
1.3车辆荷载换算 1.3.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载内侧 不计车辆荷载作用iio=o：计算棱体参数4、％： 4 = L(a + H + 21)o)(a + H) = -(a + H)2 =l(2 + 4)2 =18 2 2 2 B Q =— ab- —H(H + 2a)tan a =丄x2x3-丄x4 x (4 + 2x2) tan(-14.036) = 7 2 2 2 2 A= — = — = 0.389 A) 18 屮=0+ 2+ $ = 42。一14.036° + 21。= 4 8.964°; t aii8 = -1 any/ ± J(cot0+ tanp)(tanp+ 刃 =-tan4 8.964° + 7(cot42° + t an4 8.964°) x (t an4 8.964° + 0.3 89) =0.715 则：6 = arctail 0.715 = 35.57° > arctan ° "W +' = 33.59° 2 + 4 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B： B = (H + a)xt an0 + H t ana - b = (4 + 2)x0.715+4xtan(-14.03^)-3 = 0.29m 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。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力： COS(0 +(P)E a=yUotan^-^o)sin(, + 0) cos(33.69# + 42，) =17.8 x (18 x 0.715 -7)x sin(33.69 + 48.964 ) =26.04kN 土用力的水平和垂直分力为： E x = E a cos(a + 6) =26.04 X cos(-14.036° + 21°) =25.85kN Ey = E a sin(a + 6) =26.04 x sin(-14.036°十21*) =3.16kN