重力式挡土墙课程设计
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。
挡土墙课程设计
路基工程课程设计任务书 （指导教师：谭波） 一、设计任务与内容： 1、路基标准横断面设计； 根据要求绘制路基标准横断面图 2、挡土墙设计与计算； 1）主动土压力的计算 2）挡土墙的验算 二、设计主要技术指标： 公路等级三级公路 设计车速60Km/h 路基宽度8.5M 行车道宽度2×3.5M 硬路肩宽度0.50M 土路肩宽度0.25M 土路肩宽度0.50M 三、设计要求： 设计文件分两部分装订成册：设计图表、设计计算书。设计图表按A3图纸绘制；设计计算书采用A4纸书写。 四、设计资料： 1、挡土墙设计资料 1）墙身构造 拟采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高8米，填土髙4米，填土边坡1：1.5，墙背俯斜，1：0.25（α=19o），墙身分段长度10米。2）土壤地质情况 墙背填土容重γ=18.5KN/m3,计算内摩擦角Ф=38o，填土与墙背间的摩擦角δ=Ф/2粘性土地基，容许承载力[σ o ]=250kpa,基地摩擦系数f=0.45; 3)墙身材料 2.5号浆砌片石，砌体容重γ k =22kN/m3；砌体容许压应力[σ a ]=600kpa,容许剪应力[τ]=100kpa,容许拉应力[σ w L ]=60kpa。 挡土墙设计计算内容 一、车辆荷载换算
注：H=2.0～10.0m 时，q 由线性内插法确定. 墙高8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 ＝12.5kN/m 2 676.05 .185 .12γ0===q h 二、土压力计算 1、破裂棱体位置确定： a=4m, d =0.5m , H= 8 m ,α= 19o （1）破裂角θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： Ψ = φ + α + δ = 38o+19o+19o =76o
挡土墙课程设计计算书
1.设计资料 1.1基础资料 ①省道S313，路基宽10米，路面宽7米，两侧路肩宽各1.5米，在桩号 段为填方路堤，填方边坡坡度为1:1.5。为保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，拟采用重力式挡土墙。 ②墙高6.2米，墙背仰斜坡度1:0.24（=13.5°），墙身分段长度20米。 ③墙背填土重度γ，内摩擦角φ°；填土与墙背间摩擦角δ°，地基为岩石，地基容许承载力σ，基底摩擦系数f=0.45 ④砌体重度γ，砌体容许压应力σ，容许剪应力τ 1.2设计依据 ①挡土墙课程设计任务书 ②《公路路基设计规范》JTG D30-245 ③《路基路面工程》第四版——人民交通出版社2014
2.初拟挡土墙结构形式、尺寸 2.1墙身结构形式、尺寸 挡土墙高6.2m ，挡墙以上边坡高a=1m ，初拟挡墙顶宽1.0m 2.2基础结构形式、尺寸 采用扩大浅基础，初选基础埋深为1.0m ，厚度为0.5m ，净边宽为0.25m ，高宽比为2：1 。挡墙形式如图2-1 图2-1挡墙形式 1.0 0.6.7
3.确定车辆荷载及当量土柱高度 挡土墙设计中，换算均布土层厚度（）可直接由挡土墙高度确定的付家何在强度计算。即 （3-1） γ 式中：γ——墙后填土重度 q——附加荷载强度（KPa），按表3-1取值 注：H=2.0~10.0m时，q由线性内插法确定。 H=6.2m，由线性内插法确定（）=14.75（KPa） 换算均布土层厚度 = γ
4.破裂面棱体位置确定 4.1破裂角θ计算 假设破裂面交于荷载中部，如图4-1，则有： ψ α δ φ ° ° ° ° 式中：α——墙背倾斜角（°），俯斜墙背为正，仰斜墙背为负 δ——墙背与填土间的摩擦角（°） φ——填土的内摩擦角（°） 因为ψ ° 图4-1假设破裂面位置图 令破裂棱体的断面面积S= = =31.68 α = ° =9.24 θ ψ φ ψ ψ = ° ° ° ° =-0.95+ =0.7129 1.0 6.2 0. 5 0.8
重力式挡土墙设计步骤
重力式挡土墙设计方法及要点二○一三年五月
目录 一、概述 (3) 二、重力式挡土墙的构造 (4) （一）墙身构造 (5) （二）排水设施 (7) （三）防水层 (8) （四）基础埋置深度 (8) 三、重力式挡土墙的布置 (10) （一）挡土墙位置的选定 (10) （二）纵向布置 (11) （三）横向布置 (12) （四）平面布置 (12) 四、重力式挡土墙的设计计算 (12) （一）作用在挡土墙上的力系 (13) （二）挡土墙稳定性检算 (14) （三）挡土墙基底应力及合力偏心距检算 (19) （四）挡土墙墙身截面强度检算 (21) 五、挡土墙常用设计参数 (25) （一）墙背土的物理力学指标 (25) （二）土与墙背的摩擦角δ (26) （三）基底与地层间的摩擦系数 (26) （四）建筑材料的强度等级及容许应力 (27)
重力式挡土墙 一、概述 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，它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。重力式挡土墙多用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便，可就地取材、适应性强，因而应用广泛。 由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定，因此墙身断面大，圬工数量也大，在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。如果墙过高，材料耗费多，因而亦不经济。当地基较好，墙高不大，且当地又有石料时，一般优先选用重力式挡土墙。 重力式挡土墙，当墙背只有单一坡度时，称为直线形墙背；若多于一个坡度，则称为折线形墙背。直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种，墙背向外侧倾斜时称为俯斜，墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜，墙背垂直时称为垂直；折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种，如图10-2所示。 a) 俯斜 b) 仰斜c) 垂直d) 凸形e) 衡重式 图10-2 重力式挡土墙墙背形式 仰斜墙背所受的土压力较小，用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴合，因而开挖量和回填量均较小，但墙后填土不易压实，不便施工。当
重力式挡土墙设计指导书
重力式挡土墙设计指导书 一、重力式挡土墙的设计 1、选择挡土墙的位置 应根据路基横断面来确定挡土墙的位置 （1）路堑挡土墙的位置应设在侧沟外侧，挡土墙的高度和长度应保证墙顶以上边坡稳定。 （2）路肩挡土墙的位置，在直线地段按路基宽度确定。 2、拟定挡土墙的断面尺寸和形状 （1）拟定挡土墙的胸坡 当地面横坡较陡时，挡土墙胸坡直接影响墙的高度，胸坡较陡的挡土墙高度较小，胸坡较缓的挡土墙高度较大。重力式挡土墙的墙胸坡度，一般在地形陡峻的山区，采用1:0.05-1:0.20。对于路肩和路堤式挡土墙，应尽可能采用较陡的胸坡。在地形平缓的地区，一般采用1:0.20-1:0.35。 （2）挡土墙的墙背坡度及形式 挡土墙墙背坡度及形式，应力求使墙身结构经济合理，施工开挖量小，回填工程量少，施工便，保证安全，同时还应满足土压力计算理论的适用范围，回填前挡土墙必须稳定等要求。 墙背的形式与坡度也影响墙的高度，仰斜的墙最高，竖直的次之，俯斜墙背的最低。由土压力计算公式可知，仰斜墙背的主动土压力最小，竖直的次之，俯斜墙背的最大。一般说来，对于较低的挡土墙，应优先考虑仰斜及竖直墙背；对于较高的挡土墙，应优先考虑俯斜及折线形墙背。折线形墙背上部俯斜下部仰斜，综合了二者的优点，但其形状复杂，施工不便，一般只在墙身较高时才采用。 选择墙背形式时，必须考虑施工的要求。例如，路堑挡土墙，由于仰斜墙背可与开挖的临时边坡紧密贴合，而俯斜墙背则在施工后尚需填土，因此选用仰斜墙背比较合理。对于路堤、路肩挡土墙，仰斜墙背填土穷实比较困难，所以采用竖直与俯斜墙背比较合理。总之，挡土墙的墙背形式必须综合考虑上述各方面的因素，经过试算、比较后才能确定。 在同一工点的挡土墙，其断面形式不宜过多，以免造成施工困难和影响墙的美观。
重力式挡土墙
第1章绪论 1.1 挡土墙的基本概念 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。通常用块石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等材料构成。 在路基工程中，挡土墙可以用来稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。挡土墙在山区公路中应用更为广泛。路基的下列情况宜修建挡土墙：陡坡路段或岩石风化的路堑边坡；需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段；增加不良地质路段边坡的稳定，以防止产生滑塌防止沿河路段水流冲刷；桥梁或隧道与路基的连接地段；节约道路用地、减少拆迁或少占农田；保护重要建筑物，生态环境或其他需要特殊保护的地段。 在铁路工程中广泛应用于支撑路堤或路堑以及隧道洞口、桥梁两端的路基边坡和河流岸壁等。在其他工程包括公路、铁路、水利、建筑及矿山建设中均普遍使用到挡土墙。 图 1-1挡土墙的结构图 按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型(图 1-1)。路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基边坡或
基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有重要建筑物。滨河及水库路堤，在傍水一侧设置挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床或少占库容的有效措施。造价。设置在桥梁两端的挡土墙，作为翼墙或桥台，起着护台及连接路堤的作用。而抗滑挡土墙则用于防治滑坡。 挡土墙各部分名称如图(图 1-1c)所示。靠填土(或山体)一侧为墙背，外露一侧为墙面，墙面与墙底的交线为墙趾，墙背与墙底的交线为墙踵，墙背与铅垂线的交角为墙背倾角α。墙背的倾角方向，比照面向外侧站立的人的俯仰情况，分俯斜、仰斜和垂直三种。墙背向外侧倾斜时，为俯斜墙背(图 1-1c)，α为正；墙背向填土一侧倾斜时，为仰斜墙背(图 1-1a)，α为负；墙背铅垂时，为垂直墙背(图 1-1b)，α为零。如果墙背具有单一坡度，称为直线形墙背；若多于一个坡度，则称为折线形墙背。选择挡土墙设计方案时，应与其它方案进行技术经济比较。例如，采用路堑或山坡挡土墙，常须与隧道、明洞或刷缓边坡的方案作比较；采用路堤或路肩挡土墙，有时须与栈桥或陡坡填方等相比较，以求工程经济合理。 目前我国多采用重力式挡土墙，重力式挡土墙是由块石、毛石砌筑,它靠自身的重力来抵抗土压力。由于其结构简单、施工方便、取材容易而得到广泛应用。重力式挡土墙的缺点是当墙高超过五米时，要保证其稳定性，势必造成很大的体量，材料用量较多，不太经济。支护结构在各种土建工程中得到广泛的应用，如在铁路、公路工程中用于支承路堤或路堑边坡、隧道洞口、支承桥台后台填土，以减少土石方量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害；在水利、港湾工程中支挡河岸及水闸的岸墙；在民用与工业建筑中用于修建地下连续墙等。随着大量土木工程在地形复杂地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。支挡结构的设计将直接影响到工程的经济效益及安全。 1.2 挡土墙的基本类型 常用的挡土墙型式有重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、锚杆及锚定板式和加筋土挡墙等；道路工程中还可以根据挡土墙设置位置的不同可分为路肩挡土墙、路堑挡土墙和路堤挡土墙；根据其墙体材料可以分为砌石挡土墙、混凝土或钢筋混凝土挡土墙等；而在理论研究中侧重于研究作用于挡土墙的荷载、挡土墙稳定边坡的作用机理等因素，所以在理论上一般根据其结构和受力机理等特点可分为：重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶臂式挡土墙、加筋挡土墙、锚杆式挡土墙、锚定板式挡土墙、土钉式挡土墙、桩板式挡土墙等。 (1)薄壁式挡土墙
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=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) 七、附图 (8)
挡土墙设计计算案例
挡土墙设计计算案例 一、设计资料 （一）墙身构造 （二）拟采用浆砌石片石重力式路堤墙，如图6-23所示。墙背高H=6m，填土高h=3m，墙背选用仰斜1:0.25(ɑ=-14°02′)墙面平行于墙背，初定墙顶宽bı=1.54m，墙底宽Bı=1.47m，基底倾斜1:5（ɑo=11°19′），墙身分段长度10m。 （二）车辆荷载 计算荷载：公路－Ⅱ级荷载，荷载组合Ⅰ，车辆荷载的等代土层厚度h =0.64m。（三）墙后填料 墙背填土为砂土，容重γ=18KN/m³，计算内摩擦角Ψ=35°，填土与墙背间的内摩擦角δ=Ψ/2。 （四）地基情况 硬塑黏性土，容许承载力[σ ]=250kPa，基底摩擦系数μ=0.30。 (五)墙身材料 5号水泥砂浆切片石，砌体容重γɑ=22KN/m³，砌体容许压应力[σa]=600kpa，容许剪应力[τ]=100kPa，容许拉应力[σml]=60kPa。 （六）墙后土压力 通过库伦主动土压力方法计算（计算略）得知：Ea=91.2KN，Zy=2.08m。 二、挡土墙稳定性验算 （一）计算墙身重G及其力臂Z G 计算墙身重G及其力臂Z G 计算结果见表6-6。 表6-6 计算墙身重G及其力臂Z G 计算结果
体积V （m³） 自重G （KN ） 力臂Z G （m ） V1=（6×0.25+1.47）×6 =17.82 Gı=γVı =392.04 ZGı=1/2(6×0.25+1.47-1/3×6×0.25)=2.47 V2=1/2×(6×0.25)×6 =4.50 G2=γV2 =99.00 ZG2=(6×0.25+1.47-1/3×6×0.25) =2.47 V3=1/2×(6×0.25+1.47-1.54)²/0.25=4.09 G3=γV3 =89.98 ZG3=1/3（6×0.25+1.47-1.54）=0.48 V4=1/2×1.47²/5=0.22 G4=γV4 =4.84 ZG4=1/3×1.47=0.49 V=V1-V2-V3-V4=9.01 G=γV =198.22 ZG=(GıZGı-G2ZG2-G3ZG3-G4ZG4)/G=1.48 （二）抗滑稳定性验算 由式（6-3）得： 3 .132.1'1911sin 22.198)'1911'3017'0214cos(2.913 .0)]'1911'3017'0214sin(2.91'1911cos 22.198[sin )cos()]sin(cos [)(0 000>=︒-︒+︒+︒-⨯︒+︒+︒-+︒= -+++++= -+=ααδαμ αδααμααG E E G G E E G Kc T T N N 该初拟的挡土墙抗滑稳定性满足要求。 （三）抗倾覆稳定性验算 E X =Eacos(ɑ+δ)=91.2×cos(-14°02′+17°30′)=91.0（KN ） E y =Easin ɑ+δ)=91.2×sin(-14°02′+17°30′)=5.5（KN ） Zx=Bı+Zγ×0.25=1.47+2.08×0.25=1.99(m) 由式（6-4）得： 50.161.108 .20.9199 .15.548.122.1980 0>=⨯⨯+⨯= += = ∑∑y x x y G y Z E Z E GZ M M K 该初拟的挡土墙抗倾覆稳定性满足要求。 （四）基底应力及偏心距验算 由式（6-5）得
毕业论文-某工程重力式挡土墙设计计算书
某工程重力式挡土墙设计 摘要 在土建工程中，经常用挡土墙来支挡上下高差的土体，而重力式挡土墙是用得较多的一种形式。本文通过对重力式挡土墙的施工经验分析，提出挡土墙设计中的重点问题，并提供较为合理的构筑建议与措施。挡土墙的形式多种多样，按其结构特点，可分为重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶臂式挡土墙，加筋土挡土墙等类型。重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体，所需要的墙身截面较大，一般由砖、石材料砌筑而成。由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便，能够就地取材等优点，在土建工程中被广泛采用。根据墙背倾斜方向可分为仰斜、直立、俯斜三种形式。 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。 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。 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。 关键词：重力式挡土墙；土压力计算；稳定性验算验算
Abstract In civil engineering, often retaining wall to supporting upper and lower the height difference of the soil, and the gravity retaining wall is used more as a form. This article through to the gravity retaining wall construction experience analysis, puts forward the design of retaining key problems, and provide reasonable suggestion and measures to build. The retaining wall of a variety of forms, according to its structure features, can be divided into gravity retaining wall, the cantilever retaining wall, counterfort retaining wall, reinforced earth retaining wall types. Gravity retaining wall earth pressure on gravity resistance function of a wall, the wall of large section, generally made of brick, stone and masonry materials. Due to the force of gravity type retaining wall has the advantages of simple structure, convenient construction, can obtain raw material locally and other advantages, are widely used in civil engineering. According to the wall back tilt direction can be divided into inclined, vertical, inclined three forms. Design of gravity retaining wall, the first general meet through the retaining wall slip resistance requirements define a retaining wall the total project amount, then detail size adjustment, in order to meet the requirements of anti overturning of retaining wall. Gravity retaining wall on its own gravity to resist earth pressure, at design time, gravity retaining wall section size can be determined according to the general test method, combined with the engineering geology, soil properties, wall materials and construction conditions and other aspects of the case according to the experience of preliminary protocol section size, and then checked, such as do not meet the requirements, it should be modified cross section size or take other measures, until satisfied. Design of retaining walls is reasonable and economical, is the key to the correct calculation of soil pressure, determine the size of earth pressure, direction and distribution. Calculation of earth pressure is a very complex problem, which relates to the wall, fill and foundation three between interaction. Calculation of soil pressure theory and method a lot of, because Kulun theoretical concepts clear, simple calculation, wide applicable range, so the Kulun theory and formula is the most widely used method for computation of earth pressure. Key words: gravity retaining wall; earth pressure calculation; stability checking calculation
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。 五、结论
钢筋混凝土挡土墙设计方案
钢筋混凝土挡土墙设计方案 1. 引言 本文档旨在提供一份钢筋混凝土挡土墙设计方案，以满足在挡土墙工程中的结构要求。 2. 设计要求 挡土墙的设计应满足以下要求： - 承受土压力并保持稳定性； - 减少水分渗透对挡土墙的影响； - 能够承受周围环境的荷载和地震力； - 结构简单且施工方便； - 保证长期的使用寿命。 3. 设计方案 3.1 挡土墙类型选择
根据工程需求和地质条件，我们建议选取重力式挡土墙作为设 计方案。重力式挡土墙采用自重来抵抗土壤的压力，具有较好的稳 定性和抵御能力。 3.2 材料选择 - 挡土墙面板和墙底梁：选用C25的钢筋混凝土，能满足挡土 墙的结构要求； - 土工布：选择高密度的土工布，能有效阻止土壤颗粒的渗透，并增强挡土墙的抗渗能力。 3.3 结构设计 3.3.1 挡土墙面板设计 - 面板高度：根据土壤的特性和预测的土压力计算面板的高度； - 面板厚度：根据土壤的强度和挡土墙的高度计算面板的厚度； - 钢筋配筋：采用合适的钢筋配筋方案，确保挡土墙的强度和 稳定性。
3.3.2 挡土墙底梁设计 - 底梁长宽：根据挡土墙面板的尺寸和预测的水平荷载计算底 梁的长宽； - 底梁厚度：根据预测的垂直荷载和挡土墙的高度计算底梁的 厚度； - 钢筋配筋：采用合适的钢筋配筋方案，确保底梁的强度和稳 定性。 3.4 附加措施 为了增强挡土墙的稳定性和抗水渗透能力，可以采取以下措施： - 设置适当的排水系统，以减少水分对挡土墙的影响； - 在挡土墙背面设置防渗层，防止土壤水分渗透； - 在挡土墙顶部设置护栏或防护墙，增强安全性。 4. 结论
路基工程知识：重力式路肩挡土墙设计及基础处理
路基工程知识：重力式路肩挡土墙设计及基 础处理 1、工程场地概况 本段道路为一条互通式立交匝道，路基宽度为8.5m.该路基左侧边坡紧邻一条现状排水河道，路肩至河道底面高差约5.8m.为避免路基边坡侵入河道，压缩河床断面，设计考虑在该侧设置路肩挡土墙。该墙同时作河道护岸之用。 根据钻探揭露地层，该挡墙基础将置于素填土、淤泥质土等地层中，而素填土及淤泥质土具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、透水性差、力学性质差等特征，不可直接作为基础持力层，应进行软弱下卧层验算后进行有针对性的地基处理。 2、挡土墙结构设计 2.1挡土墙类型
墙身的断面形式应根据墙的用途，墙高和墙趾处地形、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、断面经济和施工便利的原则比较确定。 根据场地现状，路肩墙埋置深度按不小于1m考虑，总墙高约7m.根据工程经验，可采用重力式挡土墙，设计采用浆砌片石作为本挡墙的砌体材料。 2.2挡土墙设计 （1）墙身尺寸方案 根据沿线地形，设计选取大墙高处断面进行验算，该处墙顶至墙趾高为7m.设计初拟了仰斜、垂直和俯斜三种断面形式进行验算。墙身尺寸如下： a）仰斜式b）垂直c）俯斜式
（2）土压力计算 计算物理参数取值如下：圬工砌体容重：23.0kN/m3，圬工之间摩擦系数：0.4，地基土摩擦系数：0.5，砂浆标号：M7.5，石料强度：30MPa，墙后填土内摩擦角：35o，墙后填土粘聚力：不计，墙后填土容重：19.0kN/m3，墙背与墙后填土摩擦角：17.5o，地基土容重：18.0kN/m3，修正后地基土容许承载力：[б]=150kPa，地基土容许承载力提高系数：墙趾值提高系数：1.2，墙踵值提高系数：1.3，平均值提高系数：1.0，墙底摩擦系数：0.5（墙底换填碎石），地基土内摩擦角：30.0o，土压力计算方法：库仑，挡墙节段长度：10m. 计算活载按2004路基规范挡土墙车辆荷载，在车行道7m 宽范围内满布考虑。结构重要性系数1.1，对挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、墙顶与第二破裂面间有效荷载、填土侧压力、车辆荷载引起的土侧压力等进行荷载组合。 经计算等代均布土层厚度为0.724m.因基础埋置较浅，不
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
路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计
路基路面工程-重力式挡土墙和沥青路面课程设计 一、背景及课程目的 路基路面工程是土木工程领域中一个非常重要的分支，其工程项目涉及到公路、铁路、机场、港口等等建筑工程项目。本课程旨在让学生掌握重力式挡土墙和沥青路面工程的设计方法和相关知识，让学生了解路基路面工程的基本原理，使其能够在未来的实践中做好相关的设计和工作。 二、课程内容概述 1.重力式挡土墙 重力式挡土墙是一种结构简单、施工方便、经济实用的挡土结构。本课程将介 绍重力式挡土墙的优点和缺点，防渗条件的确定方法，以及基础的设计方法。学习重力式挡土墙的设计，可培养学生系统化思考和分析能力。 2.沥青路面 沥青路面是公路、机场等基础设施的重要组成部分，具有耐久性好、施工方便、提高行车舒适性等优点。本课程将介绍沥青路面的组成、性能、结构和施工技术，并让学生掌握相关的计算方法和技术标准，以便在实践中协助设计师和工程师处理相关工作。 三、课程大纲 1.重力式挡土墙 1.1 重力式挡土墙的定义和分类 •重力式挡土墙定义 •重力式挡土墙分类 1.2 重力式挡土墙的优点和缺点 •重力式挡土墙的优点 •重力式挡土墙的缺点 1.3 防渗条件的确定方法 •地下水位的测定方法 •坡度和埋深的计算方法 1.4 基础的设计方法 •基础的选择方法
•基础的稳定性计算方法 •基础的加固方法 2.沥青路面 2.1 沥青路面的组成和性能 •沥青路面的组成 •沥青路面的性能 2.2 沥青路面的结构和施工技术 •沥青路面结构的设计方法 •沥青路面施工技术 2.3 相关的计算方法和技术标准 •沥青路面的设计计算方法 •沥青路面的技术标准 四、课程要求和考核方式 本课程为选修课，主要面向土木工程专业的本科生和研究生。学生需要预先学习有关的课程，掌握相关的理论知识和实践经验，方可顺利完成本课程的学习和考核。 本课程的考核方式将采取以下几种形式： •平时成绩、课堂参与度、课堂测验、小组讨论等 •期末考试或大作业 五、 本课程旨在为学生提供关于重力式挡土墙和沥青路面工程的相关知识和技能，使其能够在未来的工作中更好地应用理论知识，达到服务社会、促进发展的目的。重视实践、注重实践，是本课程的主要特点。它既需要学生对理论的掌握，同时也需要学生具备实践能力。
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/m3，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/m3，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（
）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 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： （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：
车辆荷载分布宽度： 所以 ，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/m2， 4、土压力计算 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： 5、土压力作用点位置计算： －查数学手册
－土压力作用点到墙踵的垂直距离； 6、土压力对墙趾力臂计算 基地倾斜，土压力对墙趾力臂： 7、稳定性验算 （1）墙体重量及其作用点位置计算： 挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形： －查数学手册 －查数学手册 （2）抗滑稳定性验算： ，验算公式：
所以抗滑稳定性满足。 （3）抗倾覆稳定性验算： 所以倾覆稳定性不足，应采取改进措施以增强抗倾覆稳定性。重新拟定b1＝1.02m倾斜基地，土压力对墙址力臂：
重力式挡土墙的设计要点
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。 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。 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。 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。 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)。 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。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，eWB/6：在软弱岩石地基上，eWB/5；在不易风化的岩石地基上，eWB/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。 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，如釆用衡重式、拱桥式等。 滑动稳定性增大的措施
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 222 B 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; 016.250.918 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 4.25222 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 X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；
路基路面工程课程设计之一-挡土墙验算
课程名称：路基路面工程 设计题目：重力式挡土墙验算 院系：土木工程 专业：工程造价 年级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩指导教师(签章) 年月日
西南交通大学峨眉校区
目录 第1章任务书和指导书 (1) 第2章理正软件验算挡土墙稳定性 (3) 参考文献 (21)
第1章任务书和指导书 某浆砌片石重力式路堤挡土墙，断面尺寸如图1所示，填料容重γ＝18kN/m3，内摩擦角φ＝35°；砌体容重γ＝23kN/m3，墙背摩擦角δ＝φ/2；地基土容重γ0＝19 kN/m3，内摩擦系数f0＝0.80，基底摩挠系数f＝0.50，地基承载力[σ]＝800kPa，挡土墙分段长度10m；路基宽8.5m，踏肩宽0.75m。 图1 浆砌片石重力式路堤挡土墙 车辆荷载为公路Ⅰ级荷载。挡土墙的墙高H2变化（见表1），其它几何参数保持不变。试按主要组合荷载，利用理正软件验算挡土墙的稳定性。 表1挡土墙的墙高H2变化 学号末尾2位数k 0-1516-3031-4546-6061-7576-99
请参考理正软件中的学习资料，练习使用该软件。将最后的结果粘贴在设计文本中。
第2章理正软件验算挡土墙稳定性 重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：重力式挡土墙 1 计算时间：2014-11-04 22:52:42 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 4.350(m) 墙顶宽: 1.150(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.200(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: 0.100:1 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)