挡土墙设计与验算(手算)
挡土墙计算表格范文
挡土墙计算表格范文挡土墙是一种常见的土木工程结构，用于稳定土壤，防止斜坡滑坡和地面塌陷。
挡土墙的设计和计算是确保其能够承受土壤压力和保持结构稳定的重要环节。
本文将介绍挡土墙的计算方法，并提供一个计算表格，以帮助工程师和设计师进行挡土墙的设计和评估。
1.土壤参数的确定：挡土墙的设计需要考虑土壤的物理力学性质。
以下是一些常用的土壤参数：-土壤的重度（γ）：指土壤单位体积的质量。
可以通过实测或实验室测试获得。
-土壤的内摩擦角（φ）：指土壤颗粒之间的摩擦阻力。
可以通过试验或精确计算得出。
-土壤的凝聚力（c）：指土壤被吸附水分后，颗粒之间的吸附力。
可以通过试验或精确计算得出。
确定这些参数是进行挡土墙计算的基础。
2.挡土墙的坚固性：挡土墙的抗倒力是一个重要的设计指标。
坚固性的计算需要考虑挡土墙的几何特征和土壤的力学性质。
以下是一些常用的计算方法：-挡土墙的倾斜度：根据土壤类型和倾斜稳定性计算，一般情况下，倾斜度为1：1.5到1：2之间。
-挡土墙的摩擦力：摩擦力是土壤与挡土墙表面的相互作用力。
土壤与墙面之间的摩擦力越大，墙体的稳定性越高。
可以根据土壤参数和墙体倾斜度计算。
-挡土墙的自重：挡土墙的自重是墙体自身的重力，需要考虑到墙体的结构形式和材料密度。
计算这些参数可以评估挡土墙的稳定性和坚固性。
3.挡土墙的排水系统：挡土墙的排水系统也是一个重要的设计要素，用于控制水分流动和压力。
以下是一些常用的计算方法：-挡土墙背后的排水层：背后的排水层可以减少水的积聚，降低挡土墙受水压力的风险。
一般情况下，排水层材料可选用砂石或排水板，并在墙体后面施加适当的排水管。
-挡土墙面前的排水槽：排水槽位于挡土墙的地表面前，避免水从上面流入挡土墙内部。
可以根据地势和雨水径流计算排水槽的尺寸和位置。
通过这些计算方法，工程师和设计师可以获得挡土墙的关键参数，评估其结构稳定性和坚固性，并作出相应的设计调整。
以下是一个简化的挡土墙计算表格，供参考：参数，符号，计算方法-----，-----，--------自重，W，墙体密度×单位长度摩擦力，F，土壤摩擦角×土壤重度×Ph水压力，P，挡土墙高度×水的单位重量×最大水平力系数总水平力，H，摩擦力+水压力抗倒系数，FS，总水平力/自重这个表格可以根据实际情况进行修改和扩展，以满足具体计算需求。
挡土墙设计与验算(手算)
第一章挡土墙设计与验算（手算）1.设计资料1.1 地质情况：地表下1 m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角ϕd=23º ,摩擦系数f d =0.5 ； 1m以下为岩层，允许承载力[σd] =700kPa，此岩层基底摩擦系数取 f d =0.61.2 墙背填料选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m 3 ,内摩阻角ϕt=43°，墙背摩擦角δt=21.51.3 墙体材料采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系数f q =0.45 , 允许偏心距[e q] =0.25B ,允许压应力[σqa] =1200kPa，允许剪应力[τqj] =90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa 2.技术要求2.1 设计荷载：公路Ⅰ级2.2 分项系数：Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2 ，主动土压力γQ1=1.42.3 抗不均匀沉降要求：基地合力偏心距[e]≤1/5B3.挡土墙选择根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。
K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙4.基础与断面的设计1、换算荷载土层高h当m 2≤H 时，aKP q 0.20=；当m H 10≥时，aKP q 10=由直线内插法得：H=9m 时，()aKP q 25.1162102102020=-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛---=换算均布土层厚度：m qh 25.1925.110===γ2、断面尺寸的拟订根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m ,α=14°：5.挡土墙稳定性验算（参照《路基路面工程》（第三版））5.1 主动土压力计算：⑴ 破裂角θ试算假设破裂面交于荷载内，由主动土压力计算公式有：=++=δαϕψ50.5°42.0)2()()22()(2000=+++++-++=h a H a H tg h a H H d b h ab A α破裂角θ有，72.0))((=+++-= A tg tg ctg tg tg ψψϕψθ 解得，θ=35.8° 验算破裂面位置：破裂面堤顶距墙踵 =+θtg a H )(9.45m荷载外侧（近路肩）边缘距墙踵 21.9=-+αHtg d b m 荷载内侧（近中线）边缘距墙踵 +-+αHtg d b b0 =14.71m 所以，9.21m<9.45m<14.71m 故破裂面交于荷载内侧，与假设相符 （2）主动土压力系数K 和1K 求解09.0)()sin()cos(=+++=αθϕθϕθtg tg K 06.11=+=αθtg tg dh 40.72=+-=αθθtg tg atg b h54.04.706.19314=--=--=h h H h55.12)21(2124031=+-+=H h h H h H aK（3）求主动土压力aE 及aE 对墙趾力臂ZKNKK a 88.10955.109.09192121212=⨯⨯⨯⨯=H =E γ、 KN E a x 94.108)cos(=+E =δαKNE a y 34.14)sin(=+E =δαm K H H h h h h H a H Z y 0.33)23()(31244023=-+-+=mb tg Z B Z y x 6.21=+-=α （b1=0.6m 为墙趾加宽）5.2 墙自重W 及W 到墙趾力臂ZW （1）墙身W1及ZW1W1 = V γqr = (H-h1) B ☓ 25 = 253.13KNZW1 = h1tg α + b1 + 0.5B + 0.5(H-h1)tg α = 2.46m （2）墙基W2及ZW2W2 = V γqr = (B+b1)h1 ☓ 25 = 41.63KN ZW2 = 0.5(B+b1) + 0.5h1tg α = 1.04m 5.3 抗滑稳定性验算；为增强抗滑稳定性，基底做成 0.2:1 向内倾斜，W=W1+W2 =294.76KNKNE x 94.108= ,KNE y 34.14= , α0=11.3°， f =0.6()xQ y Q W W E ≥+E +101tan 9.09.0γαμγ(4.11=Q γⅠ组合） ，代入解得左边=224.22>152.52 故，抗滑稳定性符合要求 5.4 抗倾覆稳定性验算：W1=253.13KN ，ZW1=2.46m ，W2=41.63 KN ，ZW2=1.04 m ，EX=108.94KN EY=14.34KN ，ZX=2.6m ，Zy=3.0m()0)(9.012211>Z E -Z E ++Z Y x X y W W Q Z W W γ(4.11=Q γⅠ组合） ，代入解得左边=194.05>0故，抗倾覆稳定性符合要求 5.5 偏心距验算基底宽B2=1.8m)(()()[]36.0512.002.506Z E -4.12.19.04.12.1220YX 2211010121===++-=+++-==Be Z E Z W Z W Sin E Cos E W M M B N M e X Y W W X Q Y Q G E G <αγαγγ故，基底偏心距符合要求 5.6 基底应力验算3.0612.02==B e <,()02.506in os 01011=++=αγαγγS E C E W N X Q Y Q G()⎥⎦⎤⎢⎣⎡±=±=8.112.0618.102.506)61(2212,1B e B N σ=168.67～393.57KPa ＜1.2[σd] =840KPa 故，基底应力符合要求 5.7 截面强度验算：取墙身底所在截面验算，B1=1.25m e0=0.12m 截面偏心距验算Z1W1=ZW-h1tg α-b1=1.63m ,Z1x=Zx-B1=2.0m , Z1y=Zy-h1=2.1m[]25.0517.0-221y 1111111111111===+-+-=-=Be E W Z E Z E Z W B Z B e yX X Y W N <故，截面偏心距符合要求 截面抗压强度验算)(()748.48534.144.113.2532.15.1110=⨯+⨯=+=Q Q G G J N N N γγγ()()9.0121256121081=+-=B e B e K αKK J A N γσα/a ≤4.58431.2/120025.19.0/a =⨯⨯= K K A γσα所以有， NJ=485.748<K K A γσα/a故，截面抗压强度符合要求 截面稳定性验算KK K J A N γσαψ/a ≤()[]69.0)/(161311210=+-+=B e S S S K ββαψβs=2H1/B1=12.96 αs =0.0025.931/a =K K K A γσαψ所以有， NJ=485.748<KK K A γσαψ/a 故，截面稳定性符合要求 截面抗剪验算)(qY K J J J f E W A Q 11/++≤γσ()86.12434.1413.25345.025/90/11t=+⨯+⨯=+B N f A K J J γσ94.1081==X J E Q )(qY K J J f E W A 11/++γσ<故，截面抗剪强度符合要求。
挡土墙验算安全系数取值问题
挡土墙验算安全系数取值问题标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-各规范中关于挡墙稳定验算安全系数的规定1、建筑支挡：《GB 50330-2002 建筑边坡工程技术规范》规定：边坡工程稳定性验算时，其稳定性系数应不小于下表规定的稳定安全系数的要求，否则应对边坡进行处理。
适当提高。
重力式挡土墙抗滑稳定性安全系数不得小于。
重力式挡土墙抗倾覆稳定性安全系数不得小于。
重力式挡土墙的土质地基稳定性可采用圆滑滑动法验算，岩质地基稳定性可采用平面滑动法验算。
2、水利支挡：《CJJ 50-1992 城市防洪工程设计规范》规定：堤（岸）坡抗滑稳定安全系数，应符合下表的规定。
建于非岩基上的混凝土或圬工砌体防洪建筑物与非岩基接触面的水平抗滑时稳定安全系数，应符合下表的规定。
建于岩基上的混凝土或圬工砌体防洪建筑物与岩基接触的抗滑稳定安全系数，应符合下表的规定。
防洪建筑物抗倾覆稳定安全系数应符合下表的规定。
《GB 50286-1998 堤防工程设计规范》规范：土堤的抗滑稳定安全系数不应小于下表的规定。
滨海软弱堤基上的土堤的抗滑稳定安全系数，当难以达到规定数值时，经过论证，并报行业主管部门批准后，可以适当降低。
防洪墙抗滑稳定安全系数，不应小于下表的规定。
防洪墙抗倾覆稳定安全系数不应小于下表的规定。
《SL 379-2007 水工挡土墙设计规范》规定：沿挡墙基底面的抗滑稳定安全系数不应小于下表规定的允许值。
况。
当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于上表规定的允许值。
岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按上表中相应规定的允许值降低采用。
对于加筋式挡土墙，不论其基本，基本荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于，特殊荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于。
土质地基上挡土墙的抗倾覆稳定安全系数不应小于下表规定的允许值。
各个挡土墙详细计算和计算图形
目录1.重力式挡土墙土压力计算⑴第一破裂面土压力系数：()()()cos tan tan sin θϕλθαθψ+=-+ 土压力：()()()00cos tan sin a E A B θϕγθθψ+=-+ ① 破裂面在荷载分布内侧②破裂面在荷载分布范围中③破裂面在荷载分布外侧⑵第二破裂面查有关的计算手册; 挡土墙检算⑴抗滑稳定性检算：() 1.5y p c xG E f E K E ++=≥ ⑵抗倾覆稳定性检算：00 1.3yG y y p px x M GZ E Z E Z K M E Z ++==≥∑∑ ⑶基底合力偏心距检算：2N B e Z =- ⑷基底应力检算：6B e < []max min61N e B B σσ⎛⎫=±≤ ⎪⎝⎭∑ ⑸墙身截面应力计算： ①法向应力检算：[]max min61N M N e F W b b σσ⎛⎫=±=±≤ ⎪⎝⎭∑∑∑ ②剪应力检算：[]xT E b b ττ==≤∑ 2.悬臂式挡土墙土压力计算⑴荷载产生的水平土压力：⑵对于路肩墙,在踵板上荷载产生的竖向土压力：⑶土压力按第二破裂面计算设计计算⑴踵板宽度的确定①一般情况下：/ 1.3c x K f N E =≥∑②底板设凸榫时：/ 1.0c x K f N E =≥∑⑵趾板宽度的确定全墙倾覆稳定性系数：() 1.5y pc x G E f E K E ++=≥ 基底合力偏心距：6B e <基底应力：[]σσ≤ ⑵凸榫的设计 ①凸榫位置、高度和宽度必须符合下列要求：凸榫前侧距墙趾的最小距离2min T B ：凸榫的高度T h ：②凸榫宽度T B 按容许应力法计算时：满足剪应力要求为：满足弯矩要求为：结构计算⑴立臂的内力计算⑵墙踵板的内力计算⑶墙趾板的内力计算3.扶壁式挡土墙土压力计算⑴荷载产生的水平土压力：⑵对于路肩墙,在踵板上荷载产生的竖向土压力：⑶土压力按第二破裂面计算设计计算⑴踵板宽度的确定①一般情况下：/ 1.3c x K f N E =≥∑②底板设凸榫时：/ 1.0c x K f N E =≥∑⑵趾板宽度的确定全墙倾覆稳定性系数：() 1.5y pc x G E f E K E ++=≥ 基底合力偏心距：6B e <基底应力：[]σσ≤ ⑵凸榫的设计 ①凸榫位置、高度和宽度必须符合下列要求：凸榫前侧距墙趾的最小距离2min T B ：凸榫的高度T h ：②凸榫宽度T B 按容许应力法计算时：满足剪应力要求为：满足弯矩要求为：结构计算⑴墙面板计算①墙面板板上的计算荷载：②墙面板的水平内力：水平条板的计算公式：跨中正弯矩：2z =/24M l σ中支点扶壁两端负弯矩：2z =/12M l σ支支点剪力：z /2Q l σ=③墙面板的竖向弯矩.⑵墙踵板、墙趾板及扶壁的内力计算①墙趾板纵向可视为扶壁支撑的连续梁,不就是墙面板对底板的约束；作用在墙趾板的荷载除计算板上的土压力及基底反力外,尚应计算由于墙趾板弯矩作业在墙踵板上产生的等代荷载；墙趾板横向荷载可不检算;②墙趾板课按悬臂梁计算③扶壁应按悬臂的T 形梁计算;4.加筋土挡土墙土压力计算⑴作用于墙背上的水平土压力：①墙后填料产生的水平土压力：1h i i i h σλγ=当6i h m ≤时,()01/6/6i i a i h h λλλ=-+,其中001sin λϕ=-,()20tan 45/2a λϕ=︒-当6i h m >时,i a λλ=②墙顶荷载产生的水平土压力：⑵拉筋所受的垂直压力vi σ：12vi v i v i σσσ=+①填料产生的竖直压力：1v i i h σγ=②荷载产生的竖直压力： 其中：0122i x l X h +=,0222ix l X h -= 拉筋计算⑴拉筋的拉力为：i hi x y T K S S σ=⋅⋅⋅⑵拉筋的设计长度：①第i 层拉筋的无效长度ai L 按折线法确定：当/2i h H ≤时,0.3ai L H =；当/2i h H >时,()0.6ai i L H h =-②第i 层拉筋的有效长度bi L ：2i bi l viT L f b σ=⋅⋅⋅ ③对于土工格栅包裹式加筋土挡土墙,其筋材回折包裹长度应按下式计算： ⑶拉筋的截面积计算：当采用土工合成材料时：/a i T T F =当采用钢筋混凝土条板时：[]a j T A σ'=全墙内部整体稳定性检算⑴拉筋锚固力：2fi vi l bi S b L f σ= ⑵荷载土柱高：12z H h a m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑶全墙的抗拔稳定和单板的抗拔稳定计算：①全墙的抗拔稳定系数不应小于,即：②单板抗拔稳定系数不宜小于,条件困难时可适当减少,但不得小于;全墙外部整体稳定性检算 ⑴加筋土挡土墙基底合力偏心距：26N B B e Z =-≤,当0e <时,取0e =; ⑵加筋土挡土墙基底压应力计算：2NB e σ=-∑5.锚杆式挡土墙土压力计算锚杆设计计算⑴锚杆的拉力计算：()cos n n R N βα=-⑵锚杆的截面设计：/s n y A K N f =⋅锚杆长度计算⑴非锚固长度fl是根据肋柱与主动破裂面或滑动面的实际距离来确定的;⑵锚杆的有效长度al是根据锚杆锚固端的抗拔力来确定：①由锚孔壁与砂浆之间的摩擦确定锚杆的有效长度：②按锚杆与砂浆之间的容许粘结力对锚杆的有效锚固长度进行检算：6.锚定板挡土墙土压力计算拉杆直径计算抗拔力计算7.土钉墙土压力计算当13ih H≤时,()2cosi a ihσλδα=-当13ih H>时,()2cos3i aHσλδα=-土钉长度计算和强度、抗拔稳定检算⑴土钉的非锚杆长度al：当12ih H≤时,()0.30.35al H=；当12i h H ≥时,()()0.60.7a i l H h =- ⑵土钉的有效锚杆长度b l ： ①土钉的拉力：/cos i i x y E S S σβ=②根据土钉与孔壁土体界面的岩石抗剪强度τ确定有效长度b l ：③根据钉材与砂浆界面间的粘结强度确定g τ、确定有效锚固长度b l ：注：土钉的有效长度应根据②、③中式取其大值;⑶土钉的强度检算⑷土钉的抗拔稳定检算土钉墙内部整体稳定性检算施工阶段： 1.3K ≥；使用阶段： 1.5K ≥土钉墙外部整体稳定性检算将土钉及其加固体视为重力式挡土墙,按照重力式挡土墙的稳定性检算方法,进行抗倾覆、抗滑动及基底承载力检算;⑴抗滑稳定性检算：() 1.5y pc xG E f E K E ++=≥ ⑵抗倾覆稳定性检算：00 1.3yG y y p px x M GZ E Z E Z K M E Z ++==≥∑∑ ⑶基底合力偏心距检算：2N B e Z =- ⑷基底应力检算：6B e < []max min 61N e B B σσ⎛⎫=±≤ ⎪⎝⎭∑。
水工挡土墙设计、计算及在工程应用中需注意的几个问题
水工挡土墙设计、计算及在工程应用中需注意的几个问题简要介绍挡土墙在工程实际中设计、计算过程，并总结了在挡土墙计算及应用过程中需注意的几个问题。
标签：水工；挡土墙；设计；计算；问题1 研究背景改革开放以来，水利投资不断加大。
随着投资不断加大，近年来修建了大量水工建筑物，这些水工建筑物为社会经济发展及保护人民群众生命财产安全发挥了巨大作用。
在兴建的各种水工构筑物中，挡土墙在各种水利水电工程及各种渠系建筑物中有着广泛的应用，在其中大部分的水工构筑物设计中，都会遇到有关挡土墙的设计内容。
下面将水工挡土墙计算及在各种水工建筑物中实际应用经验总结如下。
水工挡土墙有多种形式。
其中主要和常用的结构形式有重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶臂式、板桩式和空箱式等。
其中，在水工建筑物中应用最为广泛的为重力式、悬臂式和扶臂式。
重力式挡土墙以墙体本身重量平衡外力以满足稳定的要求，大多采用混凝土和浆砌石建造。
重力式挡土墙由于体积、重量较大，在地基上往往由于受地基承载力限制，不宜太高，一般高度以6m以下较为经济。
由于重力式挡土墙多就地取材、施工方便、构造简单、造价相对较低，故在中、小型水工建筑物或一些不宜修建混凝土部位广泛应用。
悬臂式挡土墙由断面较小的立墙身和底板（前趾板和踵板）组成，属于轻型钢筋混凝土结构。
其稳定性主要靠踵板上填土重来保证。
悬臂式挡土墙可以在较高范围内应用。
一般8米以下高度范围内应用较多。
扶臂式挡土墙由墙面板、底板（前趾板和踵板）和扶臂三部分组成，属轻型钢筋混凝土结构。
其稳定性主要靠踵板以上填土重来保证。
高度大于10m的挡土墙多采用这种形式。
扶臂式挡土墙一般在大型水利水电工程中有较广泛的应用。
2 挡土墙设计的基本内容2.1 挡土墙的稳定性验算挡土墙的稳定性验算包括以下内容：（1）抗滑稳定性验算。
（2）抗倾稳定性验算。
（3）地基应力验算和应力大小比、偏心距控制。
2.2 挡土墙的结构设计对混凝土、浆砌石挡土墙进行截面的压应力、拉应力及剪应力验算，对钢筋混凝土挡土墙各部分结构进行强度和配筋的计算。
重力式(仰斜式)挡土墙设计-无墙趾(含截面强度验算)
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。
挡土墙计算
引言：挡土墙是一种用于抵抗土体滑动和侧向压力的结构工程。
它广泛应用于道路、铁路、堤坝和建筑物等工程领域，其作用是保持土体的稳定性，防止土方坍塌或滑动，从而确保工程的安全和稳定。
本文将详细介绍挡土墙的计算方法，包括挡土墙的设计原理、荷载计算、稳定性分析和结构设计等。
概述：正文内容：一、荷载计算1.1持力荷载：1.2偶力荷载：1.3水荷载：1.4暂载和附加荷载：1.5地震荷载：二、稳定性分析2.1滑移稳定性：2.2倾覆稳定性：2.3声度稳定性：2.4山体稳定性：2.5基础稳定性：三、构件计算3.1墙体厚度：3.2墙体高度：3.3墙体倾角：3.4模型选择：3.5抗滑抗倾力计算：四、变形计算4.1墙体变形：4.2地基变形：4.3算例分析：4.4墙体倾斜：4.5变形控制：五、结构设计5.1构件选用：5.2墙体布置：5.3墙体连接：5.4基础设计：5.5结构施工：总结：挡土墙的计算是确保工程安全和稳定的重要环节。
荷载计算、稳定性分析、构件计算、变形计算和结构设计是挡土墙计算的核心内容。
荷载计算包括持力荷载、偶力荷载、水荷载、暂载和附加荷载以及地震荷载等。
稳定性分析涉及滑移稳定性、倾覆稳定性、声度稳定性、山体稳定性和基础稳定性等。
构件计算需要考虑墙体厚度、墙体高度、墙体倾角、模型选择和抗滑抗倾力计算。
变形计算涉及墙体和地基的变形及变形控制。
结构设计包括构件选用、墙体布置、墙体连接、基础设计和结构施工等方面。
只有综合考虑了这些因素，才能确保挡土墙的稳定性和安全性。
挡土墙计算模板
挡土墙计算模板挡土墙是一种常见的土木工程结构，用于抵御土壤侧压力，稳定土体并防止土质坍塌。
在挡土墙的设计和施工过程中，需要进行一系列的计算和分析，以确保挡土墙的稳定性和安全性。
本文将介绍挡土墙计算的模板，帮助工程师进行设计和施工。
1. 挡土墙的基本参数挡土墙设计的第一步是确定基本参数，包括土壤的重度、内摩擦角、壁面摩擦系数等。
这些参数可通过室内实验或现场勘测获得。
在计算模板中，需要将这些参数填入相应的字段。
2. 挡土墙地基的稳定性分析挡土墙地基的稳定性是设计中的重点之一。
在计算模板中，可以根据土壤参数和挡土墙的几何形状进行稳定性分析。
包括计算挡土墙的倾覆稳定性和滑移稳定性，以确定最小安全系数。
3. 挡土墙的侧压力计算挡土墙设计需要考虑土体对墙体的侧压力，该侧压力直接影响挡土墙的稳定性。
在计算模板中，可以根据土壤参数和墙体几何形状，计算出侧压力的大小。
考虑不同条件下的侧压力分布，以进一步确定挡土墙的结构形式和材料强度。
4. 挡土墙结构的选择和设计在计算模板中，可以根据挡土墙的高度、水平宽度、倾斜角度等参数，选择适当的结构形式。
常见的挡土墙结构包括重力墙、挡土墙、悬臂挡土墙等。
在选定结构形式后，还需进行相应的设计计算，确保挡土墙的稳定性和承载能力。
5. 材料选择和加固设计挡土墙的材料选择和加固设计也是设计过程中的重要环节。
根据挡土墙的要求和现场条件，在计算模板中可填入适当的材料参数和加固措施。
如使用钢筋混凝土结构，需要填入钢筋的规格和混凝土的强度等。
6. 结构验算和优化设计设计完成后，需要对挡土墙的结构进行验算和优化设计，以确保其稳定性和安全性。
通过计算模板，可以进行结构验算，包括墙体的内力分析、抗弯承载力计算等。
若需要进行优化设计，可通过调整参数和加固措施，找到最经济和可行的设计方案。
通过使用挡土墙计算模板，工程师可以更准确和高效地进行挡土墙的设计和施工过程。
这种模板化的方法可以提高设计结果的准确性和一致性，同时减少设计错误和重复工作。
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第一章挡土墙设计与验算（手算）
1.设计资料
1.1 地质情况：
地表下1 m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角ϕd=23º ,摩擦系数f d =0.5 ；1m以下为岩层，允许承载力[σd] =700kPa，此岩层基底摩擦系数取f
d =0.6
1.2 墙背填料
选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m 3 ,内摩阻角ϕt=43°，墙背摩擦角δt=21.5
1.3 墙体材料
采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系数f q =0.45 , 允许偏心距[e q] =0.25B ,允许压应力[σqa] =1200kPa，允许剪应力[τqj] =90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa
2.技术要求
2.1 设计荷载：
公路Ⅰ级
2.2 分项系数：
Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2 ，主动土压力γQ1=1.4
2.3 抗不均匀沉降要求：
基地合力偏心距[e]≤1/5B
3.挡土墙选择
根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。
K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙
4.基础与断面的设计
1、换算荷载土层高
h
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=9m 时，()a
KP q 25.1162102102020=-⨯⎪⎭⎫
⎝⎛---=
换算均布土层厚度：m q
h 25.1925
.110==
=
γ
2、断面尺寸的拟订
根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m ,α=14°：
5.挡土墙稳定性验算（参照《路基路面工程》（第三版））
5.1 主动土压力计算：
⑴ 破裂角θ试算
假设破裂面交于荷载内，由主动土压力计算公式有：
=++=δαϕψ50.5°
42
.0)2()()22()(2000=+++++-++= h a H a H tg h a H H d b h ab A α
破裂角θ有，
72.0))((=+++-= A tg tg ctg tg tg ψψϕψθ 解得，θ=35.8° 验算破裂面位置：
破裂面堤顶距墙踵 =+θtg a H )(9.45m
荷载外侧（近路肩）边缘距墙踵 21.9=-+αHtg d b m 荷载内侧（近中线）边缘距墙踵 +-+αHtg d b b0 =14.71m 所以，9.21m<9.45m<14.71m 故破裂面交于荷载内侧，与假设相符 （2）主动土压力系数K 和1K 求解
09
.0)()sin()
cos(=+++=
αθϕθϕθtg tg K 06
.11=+=
αθtg tg d
h 40
.72=+-=
αθθ
tg tg atg b h
54
.04.706.19314=--=--=h h H h
55.12)21(2124031=+-+
=H h h H h H a
K
（3）求主动土压力a
E 及
a
E 对墙趾力臂Z
KN
KK a 88.10955.109.091921
21212=⨯⨯⨯⨯=H =E γ、 KN E a x 94.108)cos(=+E =δα
KN
E a y 34.14)sin(=+E =δα
m
K H H h h h h H a H Z y 0.33)23()(31
244023=-+-+=
m
b tg Z B Z y x 6.21=+-=α （b1=0.6m 为墙趾加宽）
5.2 墙自重W 及W 到墙趾力臂ZW （1）墙身W1及ZW1
W1 = V γqr = (H-h1) B ☓ 25 = 253.13KN ZW1 = h1tg α + b1 + 0.5B + 0.5(H-h1)tg α = 2.46m （2）墙基W2及ZW2
W2 = V γqr = (B+b1)h1 ☓ 25 = 41.63KN ZW2 = 0.5(B+b1) + 0.5h1tg α = 1.04m 5.3 抗滑稳定性验算；
为增强抗滑稳定性，基底做成 0.2:1 向内倾斜，W=W1+W2 =294.76KN
KN
E x 94.108= ,
KN
E y 34.14= , α0=11.3°， f =0.6
(
)x
Q y Q W W E ≥+E +101tan 9.09.0γαμγ
(4.11=Q γⅠ组合） ，代入解得
左边=224.22>152.52 故，抗滑稳定性符合要求
5.4 抗倾覆稳定性验算：
W1=253.13KN ，ZW1=2.46m ，W2=41.63 KN ，ZW2=1.04 m ，EX=108.94KN EY=14.34KN ，ZX=2.6m ，Zy=3.0m
()0
)(9.01
2
211>Z E -Z E ++Z Y x X y W W Q Z W W γ
(4.11=Q γⅠ组合） ，代入解得
左边=194.05>0
故，抗倾覆稳定性符合要求 5.5 偏心距验算
基底宽B2=1.8m
)(()()
[]36
.0512.002
.506Z E -4.12.19.04.12.1220Y
X 22110
1012
1===++-
=+++-==
B
e Z E Z W Z W Sin E Cos E W M M B N M e X Y W W X Q Y Q G E G <αγαγγ
故，基底偏心距符合要求 5.6 基底应力验算
3.0612.02
==B e <
,
()02
.506in os 01011=++=αγαγγS E C E W N X Q Y Q G
()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡±=±=
8.112.0618.102.506)61(2212,1B e B N σ
=168.67～393.57KPa ＜1.2[σd] =840KPa 故，基底应力符合要求 5.7 截面强度验算：
取墙身底所在截面验算，B1=1.25m e0=0.12m
截面偏心距验算
Z1W1=ZW-h1tg α-b1=1.63m ,Z1x=Zx-B1=2.0m , Z1y=Zy-h1=2.1m
[]25.05
17.0-221y
1111111111111==
=+-+-=-=
B
e E W Z E Z E Z W B Z B e y
X X Y W N <
故，截面偏心距符合要求 截面抗压强度验算
)(()748.48534.144.113.2532.15.1110=⨯+⨯=+=Q Q G G J N N N γγγ
(
)()9
.012125612
1081
=+-=
B e B e K α
K
K J A N γσα/a ≤
4
.58431.2/120025.19.0/a =⨯⨯= K K A γσα 所以有， NJ=485.748<
K K A γσα/a
故，截面抗压强度符合要求 截面稳定性验算
K
K K J A N γσαψ/a ≤
()[]
69
.0)/(161311
210=+-+=
B e S S S K ββαψ
βs=2H1/B1=12.96 αs =0.002
5
.931/a =K K K A γσαψ
所以有， NJ=485.748<
K
K K A γσαψ/a
故，截面稳定性符合要求 截面抗剪验算
)(q
Y K J J J f E W A Q 11/++≤γσ
()86
.12434.1413.25345.025/90/11t
=+⨯+⨯=+B N f A K J J γσ
94.1081==X J E Q )(q
Y K J J f E W A 11/++γσ<
故，截面抗剪强度符合要求。