重力式挡土墙的设计要点Word 文档
重力式挡土墙设计
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。
第三章 重力式挡土墙(二)2024
第三章重力式挡土墙（二）引言概述：第三章重力式挡土墙是土木工程中常见的一种土方工程结构，具有结构简单、施工方便等优点。
本文将在上一篇文章的基础上，继续介绍重力式挡土墙的相关内容。
本章将从设计原理、计算方法、材料选取、施工方法和养护要点五个方面对重力式挡土墙进行详细的阐述。
正文：一、设计原理：1.1 了解重力式挡土墙的基本原理1.2 确定挡土墙的设计参数1.3 考虑重力式挡土墙的稳定性问题1.4 分析和评估挡土墙的抗滑性能1.5 考虑挡土墙的变形和沉降问题二、计算方法：2.1 利用挡土墙的几何形状计算其容许承载力2.2 确定挡土墙的抗滑安全系数2.3 计算挡土墙的稳定性安全系数2.4 分析挡土墙的变形和沉降2.5 综合计算重力式挡土墙的整体安全系数三、材料选取：3.1 选择挡土墙的材料类型3.2 确定挡土墙的材料强度3.3 考虑材料的可持续性和环保性3.4 选择合适的材料供应商3.5 考虑挡土墙材料的成本和施工效率四、施工方法：4.1 制定挡土墙的施工方案4.2 确定挡土墙的基坑开挖和土方回填方式4.3 考虑挡土墙的加固和支护措施4.4 确定挡土墙的建造顺序和施工工艺4.5 进行挡土墙的质量控制和验收工作五、养护要点：5.1 制定挡土墙的养护计划5.2 定期检查挡土墙的稳定性和变形情况5.3 随时清理挡土墙的排水系统5.4 进行挡土墙的修补和维护工作5.5 及时处理挡土墙出现的问题，确保其长期稳定使用总结：第三章重力式挡土墙的介绍从设计原理、计算方法、材料选取、施工方法和养护要点五个方面对重力式挡土墙进行了详细的阐述。
通过本章的学习，读者可以全面了解重力式挡土墙的设计与施工过程，并能够熟练运用相关知识解决实际工程中的问题。
同时，在工程实践中还应注意挡土墙的稳定性和养护工作，以确保挡土墙的长期稳定使用和安全可靠性。
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计一、引言挡土墙被广泛应用于各类工程中，用于实现土体的稳定和防止土体滑动。
其中，重力式挡土墙以其结构简单、施工便捷、经济高效的特点，成为常见的土木工程中的挡土墙类型之一。
本文将重点探讨重力式挡土墙的设计原理、主要构造要素以及设计考虑因素。
二、设计原理重力式挡土墙设计的核心原理是通过墙体的自重和基底的摩擦力来平衡土体的侧压力，确保墙体的稳定性。
具体而言，设计要满足以下原理要求：1. 墙体自重原理：重力式挡土墙的墙体自重应足够大，能够抵抗土体的侧压力，防止挡土墙的倾覆和滑动。
2. 基底摩擦力原理：墙体与基底之间的摩擦力对于防止土体滑动至关重要。
设计中需考虑墙体和基底材料的摩擦系数，并通过增大基底面积或采用摩擦锚杆等手段增加摩擦力。
3. 合理的墙体倾角：根据土体性质和工程条件等因素，确定合理的墙体倾角，使其既能满足结构稳定性要求，又能在经济和施工上具备可行性。
三、主要构造要素重力式挡土墙的设计还需关注以下主要构造要素：1. 挡土墙墙体：墙体通常采用混凝土或砌石，具备足够的自重和抗压强度。
墙体厚度和高度需要根据设计土体的压力和墙体所需的稳定性来确定。
2. 墙顶板：墙顶板承受着来自土体和荷载的压力，应具备足够的承载能力和平整度。
一般采用预制混凝土板或钢筋混凝土板。
3. 排水系统：重力式挡土墙需要考虑土体的排水问题，避免水分对土体稳定性的影响。
设计中应合理布置排水孔或排水管，确保土体排水畅通。
四、设计考虑因素在进行重力式挡土墙设计时，还需考虑以下因素：1. 土体性质：重力式挡土墙设计应根据实际土体的性质、强度参数和侧压力等因素进行合理选择和计算。
2. 设计荷载：考虑到挡土墙可能承受的附加荷载，如交通荷载、地震荷载等，需对设计荷载进行充分的考虑。
3. 稳定性分析：通过进行稳定性分析，确认挡土墙在不同工况下的稳定性，并进行结构上的调整和优化。
4. 施工和维护性：设计中需考虑施工的可行性和墙体的日常维护要求，确保设计方案的可操作性和长期可靠性。
重力式挡土墙设计要点分析
重力式挡土墙设计的要点分析摘要：当前重力式挡土墙是公路设计中最常用的一种挡墙形式，它的设计必须同时考虑平、纵、横三个方面的布置。
本文结合实际的设计经验，浅析重力式挡土墙设计的几个要点。
关键词：重力式挡土墙；设计；要点挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物。
随着我国高等级公路建设的飞速发展，特别是高等级公路建设向中西部地区的推进，路基挡土墙愈来愈显得重要，应用愈来愈多，而且其结构形式日新月异，设计理论也在不断发展。
重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定，是我国目前最常用的一种挡土墙形式。
挡土墙的选型及布置1、挡土墙截面形式的选择重力式挡土墙分为垂直式、俯斜式、仰斜式、衡重式。
在拟定挡土墙墙身断面尺寸根据挡土墙的用途，墙高和墙趾处的地形地质、水文等条件，在满足稳定性和强度要求的前提下，按结构合理，断面经济和施工方便的原则比较确定，在有石料地区，重力式挡土墙应尽可能采用浆砌片石。
缺乏石料地区可用混凝土预测块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑。
2、挡土墙的布置①平面位置主要考虑：路堑墙，大多设在边沟旁。
山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙在的高度应保证在设置墙后墙顶以上边坡的稳定。
②纵向布置在墙趾纵断面图上进行，并绘成挡土墙的正面图，布置的内容为：a．确定挡土墙的起讫点或墙长，选择挡土墙与路基或其他构造物连接方式。
b．按地基及地形情况进行分段，确定沉降缝及伸缩缝的位置。
e．布置各段挡土墙的基础。
d．确定泄水孔的位置，包括数量、间距和尺寸等。
③横向布置宜选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处以及其他必需桩号处的横断面图上进行，确定墙身断面，基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。
二、粘性土的土压力计算朗肯、库仑土压力理论目前，土压力的计算还沿用古典的朗肯( randine ) 理论和库仑(coulomb) 理论。
朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件推导出的土压力计算方法，对粘性土和无粘性土都适用。
重力式挡土墙设计
1重力式挡土墙设计1.1设计依据(1).墙身构造某二级公路路基宽度B=12m ，土路肩宽0.75m ，某段路基拟采用浆砌片石重力式路堤墙支挡（见图1），填土边坡坡度为1:1.5墙身分段长度10m 。
(2).车辆荷载 公路Ⅱ级 (3).土壤与地基墙背填土为砂性土，容重γ=18kN/3m 填土与墙背间的摩擦角取δ=ϕ/2地基土性指标与填土相同 (4).墙身材料5号砂浆砌30号片石，砌体容重k γ=24kN/3m ；砌体容许压应力[∂σ]= 800kPa 许剪应力[τ]=160kPa ，容许拉应力[1σ]=80kPa 。
(5).计算参数墙背坡度 1:0.2α=（俯斜）（11.31=o ），墙 面 坡 度 为 1:0.05 (=2.86°),填土高 a=2m ，挡土墙高度H=7m ，内摩擦角ϕ=33°，基底摩擦系数f 0.35=，地基容许承载力[σ0 ] =300kPa1.2车辆荷载换算当m 2≤H 时，20.0q kPa =；当m H 10≥时，10q kPa = 试算拟定顶宽 1b 1.00m =，根据几何关系可计算得，挡土墙实际高度H 1=7.89m ，墙底宽B 1=2.86m ，由线性内插法（5.2225.11+-=H q ）得：17.55H m =时， 1.257.5022.513.125q kPa =-⨯+=注意：以下所有H 值代表H 1值换算均布土层厚度： 013.1250.70218q h mγ===1.3 主动土压力计算1.3.1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：=++=ϕδαψ11.3116.53360.81+︒+︒=︒o()()()0011a 2(a )27.8920.70227.8955.8422A H h H =+++=⨯++⨯⨯+= ()()αtan 222121000h a H H h d b ab B ++-++=()112 2.5 2.50.701-7.897.892220.7010.222=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯-6.235=其中()b 2 1.510.5 2.5m =⨯--=,tan 0.2α=)tan )(tan t (tan tan 0ψψϕψθ+++-=A B co-tan60.81=o 0.57=故arctan 0.5729.68θ==o（2).验算破裂面是否交于荷载范围内H=7.89m ，d=0m ，tan 0.2α=，b=2.5m,m 5.1075.0212d 2b 0=⨯-=-=B 堤顶破裂面至墙踵的距离：()a tan 5.64m H θ+= 荷载内缘至墙踵的距离：b tan -2.0m H α-= 荷载外缘至墙踵的距离：tan 10m b H B α-+=-2.0m<5.64mm<10m ，故破裂面交于荷载范围内，与假设相符。
重力式挡土墙设计
挡土墙设计一、设计题目重力式挡土墙设计二、设计内容1.计算作用在挡土墙上的相关荷载⑴.明确挡土墙的类型，挡土墙上存在的荷载类型、荷载组合类型； ⑵.进行车辆荷载的换算；⑶.进行土压力的计算，计算中应先假设出一种破裂面交于路基面的位置后(通常首先 假设破裂面交于路基面荷载中部)才开始计算，并要考虑到土压力、挡土墙自重的 大小及作用位置。
2.挡土墙自重作用点的确定，应结合理论力学中重心计算的方法进行。
3.主动土压力作用点的确定可根据以下公式计算13y Z H =，tan x y Z B Z α=-4.进行挡土墙的基底应力及合力偏心距的验算和进行挡土墙的截面稳定性验算时均需 要计算偏心距，应注意区分两者的不同；并要考虑到圬工结构容许偏心距是否符合 要求。
5.进行验算过程中一定要理解相关角度的含义和不同，以及它们的关系。
6.演算过程中应正确选择相关的参数，并及时调整挡土墙的尺寸，保证各项验算符合要 求。
三、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挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
在公路工程中 广泛用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口及河流堤岸等。
现有某二级公 路路基7.0 m ，其K2+345--K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙。
2．拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸设此挡土墙为重力式挡土墙，为增加挡土墙的抗滑稳定性，设置倾斜基底，且010α=︒。
墙顶宽设为1.5m ，墙背坡度设为20α=︒，挡墙的最大计算高度设为8.0H m =。
墙身 采用浆砌块石，砌体的单位重323/kN m γ=，片石砂浆砌体强度设计值如下：抗压强度0.71edMPa f=，轴心抗拉强度0.048tdMPa f=，弯曲抗拉强度0.072tmdMPa f=，直接抗剪强度0.120vdMPa f=。
墙背填土的重度为18/kN m γ=，内摩擦角为35ϕ=︒，墙后填土表面的倾斜角为30β=︒，亚粘土地基315k f kPa =，地基与墙底的 摩擦系数0.4μ=，墙背与填土间的摩擦角为18δ=︒。
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计
一、设计资料：
1、浆砌片石重力式路肩墙，墙高5m，墙上无填土，墙背仰斜坡度1：0.25，墙身分段长度10米。
2、墙背填土容重γ＝18kN／m3，内摩擦角Φ＝35°,填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2。
3、墙身材料2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重γh=23kN／m3，容许压应力[σa]=600kPa，容许剪应力[τ]＝50kPa，容许弯拉应力[σwl]＝80 KPa。
4、公路等级二级，路基宽度8.5m，车辆荷载为公路－II级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。
5、地基为砂类土，容许承载力[σ0]＝500kPa，地基土容重γ1＝19kN ／m3基底土内摩擦系数f＝0.50。
二、设计要求：
1、基础埋置深度大于1m；墙趾距地面大于1.5m；根据实际情况墙可分为两段和三段，分为三段时中间一段长度应为10m，其余两端可均分。
基底纵坡大于5%。
2、泄水孔布置一般要求间距为2m，规格为100mmX100mm，如分层布置应错开，在墙后泄水孔处铺反滤层；伸缩缝和沉降缝按分段设置，宽度为2cm，用麻絮填塞，用沥青封闭。
3、绘出挡土墙纵向布置图、墙断面尺寸图出图按A3。
4、挡土墙纵向布置绘图比例：纵向1:50 横向1:100 。
墙断面尺寸绘图比例：1:50。
单位：cm
1.00%设计纵坡
20
设计高程
地面高程
桩 号。
重力式挡土墙的设计内容
重力式挡土墙的设计内容重力式挡土墙的设计是一项严谨而细致的工作，它需要综合考虑多个因素，包括地质条件、土壤性质、设计要求等等。
下面是关于重力式挡土墙的设计内容的一些重要细节：一、设计要求重力式挡土墙的设计要求包括以下几个方面：稳定性、安全性、美观性和经济性。
其中，稳定性是最重要的考虑因素，而美观性和经济性则是次要的，要在满足稳定性和安全性的前提下尽量实现。
二、土壤性质在进行重力式挡土墙的设计时，需要先了解设计地区的土壤特性。
具体来说，就要知道土壤的压缩性、可抗变形性、承载力等等。
这些信息可以通过实地勘探、试验或者查看搜集的相关资料得到。
三、墙体结构重力式挡土墙的墙体结构有很多种，常见的包括混凝土墙体、石材结构和钢筋混凝土结构等。
设计人员需要根据具体情况来选择墙体结构，同时需要考虑墙体与周围环境的融合度和美观度。
四、支撑构造重力式挡土墙需要合理的支撑构造来保持稳定。
通常采用的支撑构造有钢条、钢管、钢丝绳、混凝土等。
在选择支撑构造时，需要考虑材质的强度、耐久性以及质量，同时考虑支撑构造与墙体的协调性。
五、排水系统重力式挡土墙的排水系统也很重要，它可以有效地将渗透水排走，防止墙体破坏。
据了解，常见的排水系统有集水沟、防滑材料和冲水系统等。
设计人员需要根据设计要求选择合适的排水系统。
六、附加措施除了以上几点，设计人员还需要考虑附加措施，防止重力式挡土墙发生意外。
这些措施包括防护网、遮阳板、绿化带等等。
这些措施可以使挡土墙更加美观，也可以增加墙体的稳定性和安全性。
总之，重力式挡土墙的设计不仅需要考虑各种材料的选择，还需要考虑其他因素如施工条件、环境因素等等。
只有在前期细致的调研和方案设计之后，才能保证重力式挡土墙的稳定性、安全性、美观性和经济性。
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1重力式挡土墙的设计要点
设计重力式挡土墙，一般先通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙的总工程量，再进行细部尺寸调整，以满足挡土墙的抗倾覆要求。
1.1断面形式的确定
根据重力式挡土墙结构类型及其特点，我们可以根据实际条件，选择不同类型的断面结构。
如果地面横坡比较陡峭，若采用仰斜式挡土墙，一定会过多增加墙高，断面增大，造成浪费，而采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。
只有在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下，才考虑采用仰斜式挡土墙。
1.2挡土墙的截面尺寸的确定
重力式挡土墙是靠自身重力来抵抗土压力，在设计时，重力式挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定，可结合工程地质、填土性质、墙身材料和施工条件等方面的情况按经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算，如不满足要求，则应修改截面尺寸或采取其它措施，直到满足为止。
1.3土压力的确定
挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。
土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。
计算土压力的理论和方法很多，由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。
2重力式挡土墙的计算内容
从安全地角度考虑，当埋入土中不算很深时，作用于挡土墙上的荷载有主动土压力、挡土墙自重、墙面埋入土中部分所受的被动土压力，一般可忽略不计。
重力式挡土墙的计算内容主要进行稳定性验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
2.1挡土墙的稳定验算及强度验算
挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。
因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后，应进行墙的稳定及强度验算（采用容许应力法）。
2.2 墙身截面强度验算
通常选取一、两个截面进行验算。
验算截面可选在基础底面、1/2墙高处或上下墙交界处等。
墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。
剪应力虽然包括水平剪应力和斜剪应力两种，重力式挡土墙只验算水平剪应力。
2.3基底应力及偏心验算
基底的合力偏心距e计算公式为：e=B/2-Zn=B/2-（WZw+EyZx-ExZy）/（W+Ey）在土质地基上，e≤B/6；在软弱岩石地基上，e≤B/5；在不易风化的岩石地基上，e≤B/4。
3挡土墙稳定性增大的措施
设计、验算之后，为保证挡土墙的安全性，必须采取必要的措施。
3.1倾覆稳定性增大的措施
为减少基底压应力，增加抗倾覆的稳定性，可以在墙趾处伸出一台阶，以拓宽基底，以增大稳定力臂。
另外可以改变墙背或墙面的坡度,以减小土压力或增大力臂。
改变墙身形式,如采用衡重式、拱桥式等。
3.2滑动稳定性增大的措施
重力式抗滑挡土墙的墙背坡度一般采用1:0.25，墙后常设卸荷平台，墙基一般
做成倒坡或台阶形，墙高和基础的埋深必须按地基的性质，承载力的要求,地形和水文地质等条件,通过验算来确定。
此外，为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地质条件的变化和墙高，墙身断面的变化而设置沉降缝和伸缩缝。
3.3挡土墙的排水处理措施
挡土墙的排水设施通常内地面排水和墙身排水两部分组成。
挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。
地面排水可设置地面排水沟，引排地面水。
夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可加设铺砌，对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固,以防止边沟水渗入基础。
墙身排水主要是为了迅速排除墙后积水，浆砌挡土墙应根据渗水量在墙身的适当高度处布置泄水孔。
总之挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，考虑重力式挡土墙设计要点时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术的可行性及经济的合理性，按照国家技术规范组织工程的实施，才能建造出优质的重力式挡土墙工程。