重力式挡土墙课程设计
重力式挡土墙课程设计
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=ϕ；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)设计计算书一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸如图所示，挡土墙墙体高为H=8.5m ，基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：0.25(︒-=14α02’)，墙底倾斜度0.2:1（ω=11.31°），墙顶宽2.1m ，墙底宽2m 。
重力式挡土墙课程设计计算书
范例: 网络上有有关软件可如下载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: 0.35。
2.公路等级二级, 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＝17.8kN／m3, 计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间旳内摩擦角δ＝Φ/2=21°。
4.地基为砂类土, 容许承载力[σ]=810kPa, 基底摩擦系数μ＝0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石, 砌体=22kN/m3, 砌体容许压应力为kPa, 容许剪应力[ ]=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: , 填土与墙背间旳摩擦角;墙背与竖直平面旳夹角。
墙背填土容重17.8kN/m3, 地基土容重: 17.7kN/m3。
挡土墙尺寸详细见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸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；计算棱体参数、:18)42(21)(21))(2(212200=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ；715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ则:计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B:mbH a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ由于路肩宽度d=1.5m>B=0.29m, 因此可以确定破裂面交与荷载内侧。
路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计
.目录第一章重力式挡土墙设计 (2)一、设计资料 (2)二、破裂棱体位置的确定 (3)1、破裂角_32、验算破裂面是否交于荷载范围内 (4)三、荷载当量土柱高度计算 (5)四、土压力计算 (5)五、土压力作用点位置计算 (6)六、土压力对墙趾力臂计算 (6)七、稳定性验算 (7)1、墙体重量及其作用位置计算 (7)2、抗滑稳定性验算 (7)3、抗倾覆稳定性验算 (8)八、基底应力及偏心距验算 (8)1、合力偏心距计算 (8)2、基地应力验算 (9)九、截面内力计算 (10)十、设计图纸及工程量 (10)十一、挡土墙的排水设施设计 (11)第二章沥青混凝土路面设计1212一、设计资料 ..........................................................................................................14二、轴载换算 ..........................................................................................................1、以设计弯矩值为标准及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次142、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 (15)三、沥青路面结构组合设计 (17)1、初拟路面结构组合 (17)2、计算设计弯沉值D_Dd__ 183、计算确定容许弯拉应力214、计算路表弯沉__D_Dd__ 215、结构厚度计算结果 (22)6、验算防冻层厚度 (24)24附录 ...................................................................................................................27参考文献 ...........................................................................................................第一章重力式挡土墙设计一、设计资料某一级公路，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，而采取仰斜式浆砌片石挡土墙。
重力式挡土墙课程设计计算书
俯斜式挡土墙
墙面向前俯斜，适用于路堤墙，墙背 所受的土压力较大。
衡重式挡土墙
利用衡重台上填土的重量使全墙重心 后移，增加了墙身的稳定。
悬臂式挡土墙
由立壁、趾板和踵板三个钢筋混凝土 悬臂构件组成，适用于石料缺乏、地 基承载力较低的填方路段。
结构特点及适用条件
结构简单，施工方便
01
重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力，不需要复杂的模板
03
水压力荷载
根据地下水位高度和水头差计算 得出。
02
土压力荷载
采用朗肯土压力理论或库仑土压 力理论计算，考虑土体的内摩擦
角和黏聚力等因素。
04
其他荷载
考虑地震力、风荷载等影响因素 。
稳定性验算结果讨论
抗滑稳定性验算
根据挡土墙基底摩擦系数和土压力荷载计算抗滑稳定系数，判断 是否满足规范要求。
抗倾覆稳定性验算
重力式挡土墙课程设计计算书
2024-01-25
• 课程设计背景与目的 • 重力式挡土墙结构类型与特点 • 荷载分析与计算 • 稳定性分析与验算 • 结构设计与构造要求 • 课程设计实例分析 • 总结与展望
01
课程设计背景与目的
重力式挡土墙概述
重力式挡土墙是一种依靠自身 重力来抵抗土体侧压力的挡土 结构。
为了保障重力式挡土墙在实际使用中 的安全性和稳定性，可以进一步加强 对施工质量控制和后期维护管理的研 究和实践。
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可靠度分析法
基于概率论和数理统计原理，通过建立挡土墙稳定性的功能函数，利用可靠度指标评价挡 土墙的稳定性。该方法能够考虑不确定性因素对挡土墙稳定性的影响，提供更加科学和全 面的评价结果。
抗滑稳定性验算
重力式挡土墙课程设计
重力式挡土墙课程设计1设计题目浆砌片石衡重式路肩墙设计。
2地层条件及参数⑴题号：衡重式路肩墙课程设计任务书中第一组第2题（挡土墙高6.9m,车辆荷载换算等代土层厚度00.55h m =）。
⑵地层：地基埋置深度不小于 1.0m ，持力层为中风化砾岩层，地基容许承载力800R Kpa =。
⑶荷载资料：车辆荷载换算等代土层厚度00.55h m =，分布在路基横断面方向的宽度0,2(1402)a =⑷其他设计参数：填料0235,18,2KN m ϕϕγδ===下墙，上墙（假想墙背）δϕ=。
强身容重[]3k s 22KN ,0.6;600,m f Kpa γδ===基底摩擦系数圬工材料[]1δ=100Kpa ，j 500Kpa τ⎡⎤=⎣⎦。
根据设计资料，初步确定墙身尺寸如下：挡土墙高16.9,H 2.8,H m m ==选用上墙0,1815),=1墙背俯斜1:0.33（a 衡重台宽10.9, 4.1d m m ==2下墙H ，墙背仰斜1:0.250,2(1402)a =，墙坡面1:0.05（见图5.1）3上墙土压力计算1．求破裂角1θ计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角（见图3.1）则有,11111tan 2.80.330.9tan 0.6512.8H a d a H +⨯+=== 则,0129.28a =。
假想破裂面交于荷载内，按表5.5第1类公式计算得0004535227.5i i a θ==-= 则tan 0.521i θ=验核破裂面位置如下：第一破裂面距离墙顶内缘距离为：,10(tan tan ) 2.8(0.5210.651) 3.282( 5.5)i i H b m θθ+=⨯+=<=破裂面交于荷载内，与假设相符，故采用此类计算公式。
因,,i i a a <故出现第二破裂面。
2．计算第二破裂面上的主动土压力1E由指导书中表5.6第一类公式，有2222cos()134.976cos x E E a δ=+=⨯011220.5511 1.3932.8h K H ⨯=+=+= 22111118 2.80.587 1.39357.722E H KK KN γ==⨯⨯⨯⨯=0011cos()57.7(27.535)26.6x i E E a KN ϕ=+=⨯+=0011sin()57.7(27.535)51.2y i E E a KN ϕ=+=⨯+=对上墙1o 的力臂为0111 2.80.551.0753333 1.297y h H Z K =+=+=⨯m 1211tan 1.5660.9 1.0750.521 1.906x y i Z b d Z a m =+-=+-⨯=1． 计算上墙实际墙背上土压力1E ，1x 1E 26.6x E KN ==， ,111E tan 26.60.338.79y x E a KN ==⨯=，。
重力式挡土墙设计任务书
重力式挡土墙设计任务书一、目的本课程设计任务是路基工程重要内容，通过系统地完成挡土墙的课程设计掌握工程设计的基本方法、步骤，巩固和深化所学知识，为进一步掌握本课程打下基础。
二、涉及内容（一）题目：重力式挡土墙设计（二）设计资料：某新建公路K2+310~ K2+420路段拟采用浆砌片石重力式路肩墙，具体设计资料列于下：1、路线技术标准：一般三级公路，设计速度40Km/h;路基宽8.5m;2、横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示；表1 实测横断面3、K2+370挡土墙横断面布置及挡土墙形式如图1所示（参考）；4、填料为砂性土，其密度γ=18KN/m³，计算内摩擦角φ=35°，填料与墙背间的摩擦角σ=φ/2；5、地基为密实的砂砾石地基，其容许承载力σ=450Kpa，基底摩擦系数µ=0.456、墙身材料采用5号片石，砌体密度γ=22 KN/m³，砌体容许压应力σ=600 Kpa，容许剪应力τ=100 Kpa；三、具体要求：挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以K2+370横断面为例。
大致步骤如下：1、挡土墙平面、立面布置；2、挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸；3、计算主动土压力；4、验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性；5、验算基底应力及偏心距；6、挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设计；7、绘制挡土墙立面、横断面；8、编制设计说明书。
四、设计完成后应提交的文件：1、挡土墙平面、立面与横断面图；2、设计计算说明书；3、写出设计小结。
五、要求文字整洁，全部完成设计图表后，应按一定顺序装订成册，所有图表格式应符合工程设计要求；学生应独立完成设计，发挥独立思考能力，主动查找有关资料。
五、主要参考资料1、俞高明，金仲秋编著.《公路工程》.北京：人民交通出版社出版.2005年10月。
2、姚祖康编著.《道路路基和路面工程》.上海：同济大学出版社.1994年7月。
重力式挡土墙课程设计(西南交大)Word版
重力式挡土墙课程设计1．挡土墙各尺寸拟定：挡土墙各尺寸如上图所示，则有：tanα=0.2 α=11.3° tanα0=0.25 α0=14.0° tani=23 i=33.7°墙高为：H=h+h0=5.6+0.476=6.076m2.计算土压力∵ φ=35° δ=φ2=17.5° γ=19KN/m3∴ ∅1=φ-i=35°-33.7°=1.3°∅2=φ+δ-α-i=35°+17.5°-11.3°-33.7°=7.5°2222220.371sin()sin()sin52.5sin1.3[1][1]cos()cos()cos6.2cos45a i i λϕδϕδαα===+-⨯++-+⨯ 土压力：221119 6.0760.371130.12/22a a E H KN m γλ==⨯⨯⨯= cos()130.12cos6.2129.36/sin()130.12sin 6.214.05/x a y a E E KN mE E KN m δαδα=-=⨯==-=⨯=水平土压力：竖直土压力： 3．计算土压力、重力作用点位置土压力作用点至墙踵的高度： 6.076 2.025m 33x H Z '=== 土压力作用点至墙趾的高度：' 2.0250.5 1.525m x x x Z Z h =-=-=土压力作用点至墙趾的水平距离：x Z tan 2+1.5250.2=2.305y B Z mα=+=⨯墙身自重：11=h )23(2 5.620.476=268.55KN/m 22x G A B h B γγ=+=⨯⨯+⨯⨯砌体砌体（）土墙重心至墙趾的水平距离x ：112233=232 5.6257.6/123 1.9040.476=10.42KN/m 21230.0960.476=0.53KN/m 2G A KN mG A G A γγγ=⨯⨯===⨯⨯⨯==⨯⨯⨯砌体砌体砌体 1122332257.6 1.6510.42 1.9040.530.096 1.9363 1.63268.55G x G x G x x m G ⨯+⨯⨯+⨯⨯++===4．抗滑稳定验算 020cos 0.97010.25cos 268.550.970260.49/n G G KN mαα==+==⨯=02t 0sin 0.24210.25sin 268.550.242=64.99KN/mG G αα==+=⨯=⨯00cos(90)cos(9011.31417.5)0.345cos(90)130.120.34544.89/an a E E KN mααδααδ+--=+--==+--=⨯= 00sin(90)=sin(9011.314.017.5)0.938sin(90)130.120.938122.05/at a E E KN m ααδααδ+--+--==+--=⨯=t ()0.5(260.4944.89) 2.68 1.3122.0564.99n an s at u G E K E G +⨯+===>--（满足要求） 5．抗倾覆验算稳定力矩：277.75 1.6314.99 2.318470.12y y y M Gx E z KN m =+=⨯+⨯=•∑ 倾覆力矩：0129.36 1.525197.27x x M E z KN m ==⨯=•∑y470.12= 2.38 1.6(197.27L x MK M ==>∑∑满足要求） 6．偏心距验算基底宽度： 1.963b m ==作用在基底的总垂直应力：269.4247.89305.38n an N G E KN =+=+=∑ 基底合力偏心距：0 1.963470.12197.270.08822305.38y M M b e m N--=-=-=∑∑∑ ∵ 1.9630.0880.49144b e =≤== ∴ 基底合力偏心距满足要求。
重力式挡土墙课程设计计算书
重力式挡土墙课程设计计算书一、工程概况本次课程设计的重力式挡土墙位于某填方路段，其主要作用是支挡填方土体，保证边坡的稳定性。
该路段填方高度为具体高度，边坡坡度为具体坡度，墙后填土为填土类型，填土容重为容重数值，内摩擦角为内摩擦角数值，粘聚力为粘聚力数值。
二、设计依据1、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）三、设计参数选取1、墙身材料：采用具体材料，其重度为重度数值，抗压强度为抗压强度数值，抗拉强度为抗拉强度数值。
2、基底摩擦系数：根据地基土的性质，取基底摩擦系数为摩擦系数数值。
3、墙背与填土的摩擦角：取墙背与填土的摩擦角为摩擦角数值。
四、土压力计算1、主动土压力系数计算根据填土的内摩擦角和墙背的倾斜角度，采用库仑土压力理论计算主动土压力系数 Ka。
Ka ＝计算公式及计算结果2、土压力强度计算墙顶处土压力强度为 0。
墙底处土压力强度为：σa ＝Kaγh其中，γ为填土容重，h 为墙高。
3、土压力合力计算土压力合力为：Ea ＝05Kaγh^2合力作用点距离墙底的高度为：h/3五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定系数 Kc ＝（G ＋ Ey）μ ／ Ex其中，G 为挡土墙自重，Ey 为墙后土压力的竖向分力，Ex 为墙后土压力的水平分力，μ为基底摩擦系数。
经计算，Kc ＞规定的抗滑移稳定系数，满足抗滑移稳定性要求。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数 Kt ＝（Gx0 ＋ EyZf）／（ExZx）其中，x0 为挡土墙重心至墙趾的水平距离，Zf 为Ey 作用点至墙趾的垂直距离，Zx 为Ex 作用点至墙趾的垂直距离。
经计算，Kt ＞规定的抗倾覆稳定系数，满足抗倾覆稳定性要求。
六、基底应力验算1、基底平均应力计算σ ＝（G ＋ Ey）／ A其中，A 为基底面积。
经计算，σ ＜地基承载力特征值，满足基底应力要求。
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重力式挡土墙课程设计
I. 介绍
在现代建筑工程中，挡土墙被广泛应用于土壤保护和土方工程中。
随着对土壤保护和土方工程的需求增加，人们对重力式挡土墙的学习
和设计需求也越来越高。
本课程设计将重点介绍重力式挡土墙的原理、常见类型和设计方法，帮助学生掌握相关知识和技能。
II. 课程目标
通过本课程，学生将能够：
1. 理解重力式挡土墙的概念、原理和作用；
2. 辨别不同类型的重力式挡土墙，并了解它们的优缺点；
3. 学习基本的重力式挡土墙设计原则和计算方法；
4. 运用所学知识设计一个符合要求的重力式挡土墙。
III. 课程内容
A. 重力式挡土墙的概念与原理
1. 什么是重力式挡土墙？
2. 重力式挡土墙的作用和优势
3. 重力式挡土墙的基本原理和力学模型
B. 常见类型的重力式挡土墙
1. 基于重锤效应的重力式挡土墙
2. 反底座重力式挡土墙
3. 阶梯式重力式挡土墙
C. 重力式挡土墙的设计原则与计算方法
1. 墙身稳定性设计原则
2. 土体背填设计原则
3. 墙面稳定性设计原则
4. 地震设计考虑因素
D. 设计一个重力式挡土墙
1. 确定项目需求和背景
2. 进行工程调查和实地勘察
3. 计算土体力学参数和荷载
4. 选择合适的重力式挡土墙类型
5. 进行墙体结构设计和稳定性校核
6. 准备设计报告和绘制设计图纸
IV. 教学方法
1. 理论讲解：通过讲解重力式挡土墙的概念、原理和计算方法，帮助学生理解基本理论。
2. 实例分析：通过实际工程案例，分析不同类型的重力式挡土墙的设计和施工过程。
3. 计算练习：提供案例和练习题，让学生运用所学知识解决实际问题。
4. 设计项目：组织学生参与一个重力式挡土墙的设计项目，让他们进行实际操作和实践经验。
V. 评估方法
1. 课堂作业：布置与课程内容相关的作业，包括理论题和计算题。
2. 设计项目评审：对学生的设计项目进行评审，评估其设计的合理性和稳定性分析的准确性。
3. 期末考试：以闭卷形式的考试方式，检测学生对课程内容的掌握情况。
VI. 参考资料
1. Das, B. M., & Sobhan, K. (2010). Principles of geotechnical engineering (7th ed.). Cengage Learning.
2. Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil mechanics in engineering practice (3rd ed.). Wiley.
VII. 结束语
通过本课程设计，学生将全面了解重力式挡土墙的原理、类型和设计方法，为将来从事相关工程项目打下坚实的基础。
希望学生们能够
通过学习和实践，掌握挡土墙设计的关键技能，为建设安全可靠的土方工程做出贡献。