挡土墙验算
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。
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题假设挡土墙的高度为6米,墙后填土的重度为18kN/m³,填土面与墙面摩擦角为30度,水平地震分析加速度为0.15g,垂直地震分析加速度为0.1g。
现在来计算挡土墙的抗倾覆稳定性。
步骤如下：1.计算填土的横向作用力填土的横向作用力 = 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 18 kN/m³ x 6m x 1m= 108 kN/m2.计算填土与墙面之间的摩擦力填土与墙面之间的摩擦力 = 填土的横向作用力 x 摩擦系数= 108kN/m x tan(30度)= 62.4 kN/m3.计算水平方向的地震作用力水平方向的地震作用力 = 0.15g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.15 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 16.2 kN/m4.计算垂直方向的地震作用力垂直方向的地震作用力 = 0.1g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.1 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 10.8 kN/m5.计算倾覆力矩倾覆力矩 = 填土的横向作用力 x 墙高/2 + 填土与墙面之间的摩擦力 x 墙高/3+ 水平方向的地震作用力 x 墙高/3 + 垂直方向的地震作用力 x 墙高/3 = 108 kN/m × 6m/2 + 62.4 kN/m × 6m/3 + 16.2 kN/m × 6m/3 + 10.8 kN/m × 6m/3= 876.6 kN·m6.计算抗倾覆稳定系数抗倾覆稳定系数 = 倾覆力矩 / 抵抗倾覆力矩= 倾覆力矩 / (填土的横向作用力 x 墙高/2)= 876.6 kN·m / (108 kN/m × 6m/2)= 2.04因此,挡土墙的抗倾覆稳定系数为2.04,满足抗倾覆的要求。
挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算在各类土木工程建设中，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止土体变形失稳。
为了确保挡土墙在使用过程中的安全性和可靠性，进行稳定性验算是至关重要的环节。
挡土墙稳定性验算的目的，简单来说，就是判断挡土墙在各种可能的荷载作用下，是否能够保持稳定，不发生滑动、倾覆或地基承载力不足等破坏现象。
这就好比我们要确保一座房子在风雨中不会倒塌一样，需要对其结构的稳定性进行仔细的分析和计算。
在进行稳定性验算之前，我们首先要了解挡土墙所承受的荷载。
这些荷载主要包括土压力、墙身自重、墙顶荷载等。
土压力是其中最为关键的荷载，它的大小和分布形式取决于填土的性质、墙的高度和形状等因素。
对于土压力的计算，常用的方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙，填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论则适用于墙背垂直光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的土压力计算方法。
接下来，我们来看看挡土墙稳定性验算的主要内容。
滑动稳定性验算就是其中之一。
它主要是检查挡土墙在水平方向上是否会因为土压力等水平荷载的作用而发生滑动。
计算时，需要考虑墙底与地基之间的摩擦力以及墙后土体的抗滑力，将其与土压力等水平推力进行比较。
如果抗滑力大于水平推力，那么挡土墙在滑动方面就是稳定的；反之，则不稳定，需要采取相应的加固措施，比如增加墙底宽度、设置防滑键等。
除了滑动稳定性，倾覆稳定性验算也不容忽视。
这是为了防止挡土墙绕墙趾发生倾覆破坏。
在计算时，需要分别计算出作用在挡土墙上的所有竖向力和水平力对墙趾产生的力矩。
如果抗倾覆力矩大于倾覆力矩，那么挡土墙在倾覆方面就是稳定的；否则，就需要调整挡土墙的尺寸或者采取其他措施来增加抗倾覆能力，比如增加墙身重量、降低墙高、改变墙背坡度等。
此外，地基承载力验算也是必不可少的。
因为如果地基不能承受挡土墙传来的压力，就会发生不均匀沉降甚至地基破坏，从而影响挡土墙的稳定性。
挡土墙的设计与验算(全文)
挡土墙的设计与验算(全文)文档一：正文：一、挡土墙的设计与验算1.1 挡土墙的概述挡土墙是一种用于固定土壤、抵抗土壤水平力和保护土壤稳定性的结构物。
它通常由混凝土、钢筋等材料构建而成，具有一定的高度和厚度，并按照一定的设计规范进行设计。
1.2 挡土墙的分类挡土墙可以根据材料的不同进行分类，常见的挡土墙类型包括重力式挡土墙、加筋土挡墙、悬臂式挡土墙等。
根据挡土墙的用途不同，还可以将其分为挡土墙、导堤墙、防波堤墙等。
1.3 挡土墙的设计原则挡土墙的设计应符合以下原则：（1）满足土壤水平力和地震力的要求；（2）满足挡土墙的稳定性和强度要求；（3）满足挡土墙的变形要求；（4）考虑挡土墙与周围环境的协调性。
1.4 挡土墙的设计流程挡土墙的设计流程包括以下步骤：（1）确定设计参数，包括土壤类型、土壤的摩擦角、土壤的内摩擦角、土壤的饱和度等；（2）进行土壤抗剪强度的计算；（3）根据土壤的性质和设计要求，确定挡土墙的类型和尺寸；（4）进行挡土墙的受力分析，计算挡土墙的稳定性；（5）根据挡土墙的受力情况，设计挡土墙的结构和加筋方式；（6）进行挡土墙的验算，确定挡土墙的稳定性和安全性。
1.5 挡土墙的验算挡土墙的验算应满足以下要求：（1）挡土墙的稳定性要符合设计要求；（2）挡土墙的结构要满足强度要求；（3）挡土墙的变形要符合设计要求；（4）挡土墙的安全系数要满足设计要求。
附件：挡土墙的设计流程图法律名词及注释：1. 挡土墙：结构用于抵抗土壤水平力和保护土壤稳定性的墙体。
2. 加筋土挡墙：在土壤中加入钢筋或网格布等强化材料的挡土墙。
3. 悬臂式挡土墙：以一端支撑为主的挡土墙，常用钢结构。
4. 土壤抗剪强度：土壤抵抗剪切破坏的能力。
5. 受力分析：对挡土墙所受到的荷载进行计算和分析。
6. 安全系数：挡土墙强度与荷载之比，用于反映挡土墙的安全性。
文档二：正文：一、土壤中挡土墙的设计与验算方法1.1 挡土墙的定义与分类挡土墙是用于固定土壤、保护土质和抵抗水平力的一种工程结构。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(一)2024
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览（一）引言概述：挡土墙是一种常用的土木结构，用于抵抗土壤的侧向压力，并保持土壤的稳定。
为保证挡土墙的设计和施工安全可靠，稳定性验算是必不可少的步骤。
本文将以挡土墙稳定性验算为主题，从土壤力学原理出发，分析挡土墙在水平和垂直力作用下的稳定性，并介绍相应的验算方法。
正文内容：一、土壤力学原理1. 应力与应变关系2. 土壤强度特性3. 侧向土压力分布理论二、挡土墙在水平力作用下的稳定性验算1. 水平力的作用机理分析2. 挡土墙的抗滑稳定性验算3. 挡土墙的抗倾覆稳定性验算4. 挡土墙的抗翻转稳定性验算5. 挡土墙的水平位移控制三、挡土墙在垂直力作用下的稳定性验算1. 垂直载荷的作用机理分析2. 挡土墙的抗沉陷稳定性验算3. 挡土墙的抗浮起稳定性验算4. 挡土墙的抗渗稳定性验算5. 挡土墙的变形控制四、挡土墙的材料选择和施工要求1. 挡土墙的材料选择要点2. 挡土墙的基础设计要求3. 挡土墙的结构设计要求4. 挡土墙的施工方法介绍5. 挡土墙的监测与维护五、实例分析与案例分享1. 挡土墙稳定性验算实例分析2. 挡土墙稳定性验算的典型案例分享3. 挡土墙稳定性验算的工程应用案例总结：通过对挡土墙的稳定性验算进行详细讨论和分析，我们可以更全面地了解挡土墙的设计和施工要求。
合理的稳定性验算可以确保挡土墙在运行过程中的安全稳定性，提高工程的可靠性和耐久性。
在实际工程中，根据具体情况进行验算和监测，并及时修正设计或施工方案，以确保挡土墙的设计和施工质量。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览
引言概述：
本文将对挡土墙的稳定性进行验算、分析和评估。
挡土墙是一种用于固定土方或防止土体侵蚀的结构工程，其稳定性是确保工程安全性的重要因素。
文中将通过计算和分析挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力等各项指标，对挡土墙的稳定性进行全面评估。
正文内容：
1.挡土墙的设计参数
1.1持倚高度、挡土墙的宽度和坡度
1.2用于挡土墙的土体特性
1.3构建挡土墙的材料选择
2.挡土墙的自重和土体压力计算
2.1自重的计算方法
2.2土体压力的计算方法
2.3与挡土墙稳定性有关的自重和土体压力的影响因素
3.挡土墙的抗滑稳定性验算
3.1抗滑力的计算方法
3.2滑动稳定性验算的基本原理
3.3挡土墙稳定性验算的应力状态分析
4.挡土墙的抗倾覆稳定性验算
4.1抗倾覆力的计算方法
4.2倾覆稳定性验算的基本原理
4.3挡土墙抗倾覆稳定性验算的力平衡分析
5.挡土墙的抗拔稳定性验算
5.1抗拔力的计算方法
5.2拔出稳定性验算的基本原理
5.3挡土墙抗拔稳定性验算的形状效应考虑
总结：
挡土墙的稳定性是工程建设中的重要问题，该文通过对挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力的计算和分析，对挡土墙的稳定性进行了全面的验算和评估。
在实际工程中，必须根据具体情况仔细选择适当的设计参数和材料，并严格按照设计要求进行建设，以确保挡土墙的稳定和安全。
砌体地下室外墙(挡土墙)验算：
砌体地下室外墙(挡土墙)验算：【正文】砌体地下室外墙（挡土墙）验算1. 引言砌体地下室外墙（挡土墙）是建筑工程中用来抵御土压力、桩基水压和地下水的一种结构墙体。
本文旨在提供详细的验算方法和步骤，以确保砌体地下室外墙（挡土墙）的结构安全和稳定。
2. 地基条件在开始砌体地下室外墙（挡土墙）的验算之前，需要详细了解地基条件。
包括地下水位、土壤类型、土层厚度、土壤分类等参数。
3. 地下水位与土压力计算根据地下水位和土层厚度，计算土压力的大小。
考虑在地基中可能存在的不同土层，采用等效土层法进行土压力的计算。
4. 挡土墙的结构设计砌体地下室外墙（挡土墙）的结构设计是确保其稳定性和承载能力的关键。
需考虑墙体的高度、宽度、厚度、墙身坚固程度等参数，以满足承受土压力和地下水压力的要求。
5. 墙体荷载的计算考虑到墙体承受的其他荷载，如冲击力、风载和地震力等因素，对墙体荷载进行详细计算。
6. 抗倾覆验算由于挡土墙在承受土压力时可能发生倾覆，需要对其进行抗倾覆验算。
通过计算倾覆稳定性系数，确定挡土墙的设计安全性。
7. 挡土墙的加固措施针对砌体地下室外墙（挡土墙）在验算中可能出现的安全隐患，提出相应的加固措施和建议。
8. 结构施工方案提供详细的结构施工方案，包括挡土墙的砌筑方法、材料选用、连接件的设置等，以确保施工质量和结构稳定。
9. 扩展内容1）本所涉及的附件如下：附件1：地基条件调查报告附件2：土压力计算表格附件3：挡土墙结构设计图纸附件4：墙体荷载计算表格附件5：倾覆验算计算表格附件6：挡土墙加固方案2）本所涉及的法律名词及注释：法律名词1：地基条件调查 - 指对建筑工程所在地的地基情况进行调查的活动。
法律名词2：土层厚度 - 土壤层的垂直厚度，用于计算土压力。
法律名词3：倾覆稳定性系数 - 用于评价挡土墙抗倾覆能力的指标。
挡土墙稳定性验算.doc 文档全文预览
挡土墙稳定性验算.doc 文档全文预览范本一：挡土墙稳定性验算.doc1. 引言本文档旨在对挡土墙的稳定性进行验算，以确保挡土墙在承受土压力时能够保持稳定。
挡土墙是土木工程中常用的一种结构，主要用于防止土体滑坡、坍塌等现象的发生。
验算挡土墙的稳定性是设计和施工过程中至关重要的一部分，本文档将详细介绍验算的步骤和方法。
2. 挡土墙的基本参数2.1 墙体尺寸：挡土墙的高度、底宽、顶宽等参数的确定。
2.2 材料特性：挡土墙所使用的材料的物理力学性质，包括抗压强度、剪切强度等。
2.3 土体参数：挡土墙所承载的土体的特性，包括土体的重度、内摩擦角等。
3. 稳定性验算方法3.1 自由体平衡法：根据挡土墙上方的土体形成的自由体，应用力学平衡的原理进行计算。
3.2 滑动稳定性验算：考虑挡土墙底部的滑动稳定性，计算滑动面的抗力和推力的大小。
3.3 倾覆稳定性验算：考虑挡土墙的倾覆稳定性，计算倾覆面上的力矩平衡条件。
3.4 等效剪切力法：根据挡土墙所受到的土压力的特性，计算等效剪切力的大小。
4. 稳定性验算步骤4.1 确定挡土墙的几何参数和土体参数。
4.2 应用自由体平衡法计算挡土墙上方土体的水平力和竖向力。
4.3 利用滑动稳定性验算法计算挡土墙底部的滑动面抗力和推力的大小。
4.4 根据倾覆稳定性验算法计算挡土墙的倾覆面上的力矩平衡条件。
4.5 应用等效剪切力法计算挡土墙所受到的等效剪切力。
5. 稳定性验算结果根据以上的计算步骤和方法，给出挡土墙的稳定性验算结果，包括滑动安全系数、倾覆安全系数、剪切安全系数等。
6. 附件本文档涉及的附件包括挡土墙的实际设计图纸、土体参数测试报告等相关资料。
7. 法律名词及注释7.1 挡土墙：一种用于防止土体滑坡、坍塌等现象的土木工程结构。
7.2 自由体平衡法：一种通过应用力学平衡原理来计算挡土墙稳定性的方法。
7.3 滑动稳定性验算：一种通过计算挡土墙底部的滑动面抗力和推力来评估稳定性的方法。
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3
第二破裂面或假想墙背时：
⑶ 基底与基底土间的摩擦系数（教材 P145 表 6-12） 缺乏试验资料时，挡土墙基底与基底土间的摩擦系数可参考下表选用： 路 基 路 面 工 程 -----李强
第 7 页
设置于不良土质地基、表土下为倾斜基岩地基及斜坡上的挡土墙，应对挡土墙地基及填土的整体稳定性进
p
N1 A
N1 G G Q1 E y W cos 0 Q1 Ex sin 0
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② 正常使用极限状态 正常使用极限状态是当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了正常使用极限状态 影响正常使用的外观变形； 影响正常使用的局部破坏（包括裂缝） ； 影响正常使用的其它特定状态
挡土墙构件承载力极限状态表达式： r0 (rG S GK rQ1 S Q1K 式中： r0 为结构重要系数，取值如下表：
墙高 ≤5.0 ｍ ＞5.0 ｍ
r
Qi
ci S QiK ) Rk / rk
公路等级 高速公路、一级公路 1.0 1.05 二级及以下公路 0.95 1.0
rG 为垂直恒载引起的效应分项系数； rQ1 为恒载及汽车活载的土压力效应分项系数； rK 为抗力安全系数； S GK 为恒载效应 （包括挡土墙自重及后踵板上或基础襟边以上的土重） ；SQ1K 为恒载及汽车活载的土压力效应；
② 正常使用极限状态：通常采用上表列的各分项系数。 ③ 当对挡土墙进行基础、圬工结构合力偏心距计算时，被动土压力用 0.3，其它荷载系数采用 1.0。
路 基 路 面 工 程
-----李强
长 沙 理 工 大 学 备 课 纸
第五节 重力式挡土墙设计 一、稳定性验算 1. 抗滑稳定性验算（稳定性系数教材无）
路 基 路 面 工 程
-----李强
长 沙 理 工 大 学 备 课 纸
第四节 挡土墙设计总则 一、挡土墙设计步骤 1. 初步拟定若干个方案； 2. 初拟挡土墙断面形式、布设位置以及基础类型； 3. 初步进行挡土墙纵向布置与横向布置； 4. 选择最不利断面进行试算； 5. 反复调整试算，确定断面尺寸； 6. 进行方案比较，选择最佳方案； 7. 绘制挡土墙设计图（平面布置图、纵向布置图和特征点断面图） ； 8. 编制设计说明。 二、挡土墙的荷载
荷载情况 荷载组合 I、II 荷载组合 III 施工阶段验算 抗滑动和抗倾覆的稳定系数 验算项目 抗滑动 抗倾覆 抗滑动 抗倾覆 抗滑动 抗倾覆 稳定系数 1.3 1.5 1.3 1.3 1.2 1.2
路 基 路 面 工 程
-----李强
长 沙 理 工 大 学 备 课 纸
行验算，其稳定系数不应小于 1.25。 二、基底应力及合力偏心距验算 基底应力验算：保证挡土墙基底应力不超过地基容许承载力。 合力偏心距验算：使挡土墙墙型结构合理和避免发生显著的不均匀沉陷。 1. 基础底面的压应力 ⑴ 轴心荷载作用时
永久荷载
基本可变荷载
可变荷载
其他可变荷载
施工荷载 偶然荷载
路 基 路 面 工 程
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三、挡土墙的设计原则 挡土墙设计以分项系数极限状态设计法为主。 1. 极限状态 挡土墙设计分承载力极限状态和正常使用极限状态 ① 承载力极限状态 承载力极限状态是当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载力极限状态 整个挡墙或一部分作为刚体失去平衡； 构件或连接部件因超过材料强度而破坏或塑性过大而不适于继续承载； 结构变为机动体系或局部失衡。
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九、车辆荷载换算及计算参数 1. 车辆荷载换算 作用于பைடு நூலகம்后破裂棱体上的车辆荷载，使土体中出现附加的竖 直应力，从而产生附加的侧向压力。考虑到这种影响，可将车辆 荷载近似地按均布荷载考虑，换算成容重与墙后填料相同的均布 土层。车辆荷载作用在挡土墙墙背填土上所引起的附加土体侧压 力按等代均布土层厚度计算。 ⑴ 按墙高确定的附加荷载强度进行换算 换算均布土层厚度可直接由挡土墙高度确定的附加荷载强度 计算： （P140）
Ex cos 0 N sin 0 Ex N tan 0
式中： G 为作用于基底以上的重力（kN） ，浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力； E x 、 E y 为墙后主动土压力的 水平分量和竖向分量（kN） ； 0 为基底倾斜角（°） ； rQ1 为主动土压力分项系数； 为基底与地基间的摩擦系 数；N 为作用于基底上合力的竖向分力（kN） ，浸水挡土墙应计浸水部分的浮力。
－墙背填土的容重（kN/m3） 。
⑵ 根据破裂棱体范围内布置的车辆荷载计算 根据墙后破裂棱体上的车辆荷载换算为重度与墙后填土相同的均布土层，其厚度 h0 的计算公式为：
h0
B0 L
Q
式中：γ 为墙后填土的重度（kN/m3） ；B0 为不计车辆荷载作用时破裂棱体的宽度（m） ，对于路堤墙为破裂棱体 范围内的路基宽度（即不计边坡部分的宽度 b） ；L 为挡土墙的计算长度（m） ； 车轮总重（kN） ，Q 为每辆标准汽车总重 550kN。
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h0
式中： h0 －换算土层厚度(m)；
q
q －车辆荷载附加荷载强度：
墙高小于 2 m，取 20kN/m2；墙高大于 10 m，取 10kN/m2；墙高在 2m～10m 之内时，附加荷载强度 用直线内插法计算。 作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为 3 kN/m2； 作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用 0.75 kN/m，作用于栏杆扶手上的竖向力采用 1 kN/m。
SQiK 为其它荷载效应； Rk 为构件抗力标准值； ci 为荷载效应组合系数； rQi 为其它荷载效应分项系数。
2. 计算状态与荷载系数 ① 承载力极限状态
承载能力极限状态荷载分项系数 情况 组合 垂直恒载 rG 恒载或车辆荷载、人群 荷载的主动土压力 rQ1 被动土压力 rQ 2 水浮力 rQ 3 静水压力 rQ 4 动水压力 rQ 5 地震作用 rQ 6 1.00 0.30 0.95 0.95 0.95 0.90 0.95 1.40 0.50 1.10 1.05 1.20 1.10 1.30 荷载增大对挡土墙结构起有利作用时 III I，II 0.90 荷载增大对挡土墙结构起不利作用时 III I，II 1.20
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为保证挡墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其它外力作用下，基底摩阻力抵抗挡墙滑移的能力。挡土墙的 滑动稳定方程与抗滑稳定系数 Kc 按下列公式计算：
0.9G
Kc
Q1
E y 0.9G tan 0 Q1Ex
N cos 0 Ex sin 0 N Ex tan 0
长 沙 理 工 大 学 备 课 纸
表 5.4.3-2 地基土的分类 软塑粘土 硬塑粘土 砂类土、粘砂土、半干硬的粘土 砂类土 碎石类土 软质岩石 硬质岩石 基底与基底土间的摩擦系数μ 摩擦系数μ 0.25 0.30 0.30～0.40 0.40 0.50 0.40～0.60 0.60～0.70
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注：填料重度可根据实测资料作适当修正，计算水位以下的填料重度采用浮重度。
⑵ 墙背摩擦角 墙背摩擦角 δ 值视墙背的粗糙程度和墙后填料的性质及排水条件而定。无试验资料时，可参考下列数据选 用：
1 墙背光滑、排水不良时： (0～ ) 3 1 混凝土墙身时： (0～ ) 2
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施加于挡土墙的荷载按性质划分见教材 P142 表 6-8。设计时应按荷载的可能不利组合（P143 表 6-9）进行 计算。不同组合将相应采用不同的荷载系数和抗力安全系数。作用在一般地区挡土墙上的力，可只计算永久荷 载和基本可变荷载，浸水地区、地震动峰值加速度值为 0.2ｇ及以上的地区、产生冻胀力的地区等，尚应计算 其它可变荷载和偶然荷载。
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l L0 H 2a tan 30
式中：L0 为标准汽车前后轴轴距加轮胎着地长度（12.8+0.2=13 m） 。 当挡土墙的扩散长度≤20m 时，挡土墙的计算长度 L=扩散长度；否则计算长度 L 按 20m 计算。 车辆荷载总重
Q 按下述规定计算：
纵向：当取用挡土墙分段长度时，为分段长度内可能布置的车轮；当取标准汽车的扩散长度时为一辆标准 汽车重力。 横向：破裂棱体宽度 B0 范围内可能布置的车轮。车辆外侧车轮中线距路面（或硬路肩） 、安全带边缘的距 离为 0.5m。路肩墙则车轮外缘靠墙顶内缘布置。若横向布置的车辆不为整数，则小数部分按半辆标准车计算。 2. 计算参数 ⑴ 填料的计算内摩擦角和重度 墙后填料的内摩擦角值对土压力值的影响很大。因此，设计挡土墙时应根据所采用的填料性质和湿密状态 选用计算内摩擦角值。最好按填料的实际工作情况进行试验，并考虑一定的安全度后再确定。当缺乏可靠试验 数据时，填料内摩擦角 可参照下表选用（规范 P34，教材 P141 表 6-6） 。 路堑墙后原状土层的计算内摩擦角值，在水文地质条件良好时，可参考自然山坡的坡角，比下表中所列的 数值酌情增大。
2. 抗倾覆稳定性验算 为保证挡土墙抗倾覆稳定性，必须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。挡土墙的倾覆稳定方程与 抗倾覆稳定系数 K0 按下列公式计算：
0.9G ZG rQ1 E y Z x Ex Z y 0
K0
G ZG E y Z x Ex Z y
式中： Z G 为墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其它荷载的竖向力合力重心到墙趾的距 离（ｍ） ； Z x 、 Z y 为墙后主动土压力的竖向分量和水平分量到墙趾的距离（ｍ） 。 在验算挡土墙的稳定性时，一般均未计趾前土层对墙面所产生的被动土压力。挡土墙的抗滑动和抗倾覆稳 定系数不宜小于下表的规定。验算结果如不满足以上要求，则表明抗滑稳定性或抗倾覆稳定性不够，应改变墙 身断面尺寸重新核算。