重力式挡土墙课程设计(西南交大)
路基支挡课程设计——重力式挡土墙
重力式挡土墙课程设计一、设计目的重力式挡土墙是一种重要的支挡结构，在铁路、公路、水运及建筑等部门应用十分广泛，本课程设计旨在培养学生独立设计重力式挡土墙的能力，通过本次设计，学生应系统掌握重力式挡土墙的设计理论和方法。
二、设计题目某单线铁路挖方段，中心挖深24m ，横断面图如附图1所示。
稳定性分析表明，以1：1.5的坡率开挖形成的挖方边坡稳定性满足要求，但为确保工程安全，拟在坡脚设重力式挡土墙（墙顶边坡坡率1：1.5），地层条件及设计参数如下：1、地层条件该挖方段地层为粘性土，综合内摩擦角︒=40ϕ，天然容重31/20m kN =γ，地基容许承载力[]kPa 250=σ。
2、墙身材料挡墙墙身采用M7.5片石砌筑，砌石容重3/23m kN =砌体γ，砌石容许压应力[]kPa 1050=σ，容许剪应力[]kPa 125=τ，砌石与基底土间的摩擦系数μ＝0.4。
3、其它力学参数墙背与其后土层间的摩擦角︒==202/ϕδ。
三、设计依据本课程设计依据《铁路路基支挡结构设计规范》 （TB 10025-2006）进行，相应的技术标准应按该规范执行。
四、设计步骤1、确定墙高；2、计算土压力；3、确定墙型；4、验算（1）基底应力及偏心距验算；（2）抗滑动与抗倾覆验算；（3）墙身强度（抗压与抗剪）及检算截面偏心距验算（本设计选墙身2/H处截面验算）五、设计要求为该挖方工程设计满足工程需要、墙高为5.0m～7.0m的M7.5浆砌片石重力式挡墙，并提交以下成果资料：（1）挡墙设计验算资料；（2）绘制挡墙横断面图。
本课程设计成果应于2012年10月15日前提交。
六、附件1、挖方断面示意图2、路堑重力式挡墙土压力计算公式1、挖方断面示意图32图1 土压力计算草图)]()[(tan )(2122i tg tg ctg tg i tg +++±-=+αψψψψθi -=ϕψ1i --+=αδϕψ2222])cos()cos()sin()sin(1[)sec(sec )(cos i i a +--++-+=ααδϕδϕαδααϕλa a H E λγ221= )cos(αδ-=a x E E)sin(αδ-=a y E E3Hz x =αtg z B z x y +=a H H λγσ=注：本公式系按仰斜墙背α为正值时推导，当墙背为俯斜时，α以负值代入，墙背为竖直时，α取零。
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
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。
课程设计重力式挡土墙
课程设计重力式挡土墙一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握重力式挡土墙的基本原理、设计和应用。
通过本课程的学习，学生应能理解重力式挡土墙的工作机制，掌握其设计方法和计算步骤，并了解其在工程实践中的应用。
•掌握重力式挡土墙的定义和工作机制。
•了解重力式挡土墙的设计原理和计算方法。
•知道重力式挡土墙在工程实践中的应用。
•能够使用相关软件进行重力式挡土墙的设计和计算。
•能够分析重力式挡土墙的稳定性和承载能力。
•能够评估重力式挡土墙的适用性和效果。
情感态度价值观目标：•培养学生的工程意识和实践能力。
•培养学生的创新思维和解决问题的能力。
•培养学生的团队合作和沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括重力式挡土墙的定义和工作机制、设计原理和计算方法、以及在工程实践中的应用。
具体的教学大纲如下：1.重力式挡土墙的定义和工作机制–介绍重力式挡土墙的定义和特点。
–讲解重力式挡土墙的工作机制和作用。
2.重力式挡土墙的设计原理和计算方法–讲解重力式挡土墙的设计原理和计算方法。
–引导学生进行重力式挡土墙的设计和计算实践。
3.重力式挡土墙在工程实践中的应用–介绍重力式挡土墙在工程实践中的应用案例。
–分析重力式挡土墙的适用性和效果。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
•讲授法：通过教师的讲解，向学生传授重力式挡土墙的基本原理和设计方法。
•讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨重力式挡土墙的应用和效果。
•案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解和掌握重力式挡土墙的设计和应用。
•实验法：通过实验操作，使学生亲身体验和掌握重力式挡土墙的实验方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备适当的教学资源。
•教材：选择一本合适的教材，作为学生学习的基础和指导。
•参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入理解和研究重力式挡土墙的相关知识。
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(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。
课程设计重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计一、设计依据1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙2.公路等级：三级公路3.设计荷载：汽车—20级，挂车—1004.路基宽：9米5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γϕ6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ片石：[]KPa 680=σ压[]K P a 78=σ拉[]K P a 100=σ剪7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.68.墙背摩擦角：2ϕδ=9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米 12.路基横断面地面线：左（高差/间距） 桩号 右（高差/间距） 2/4 2.8/3.0 2/0 1/5 8+636 -4.8/3 0/2.8 -2/0 0/1 -4/2 / 6.4/6.0 0/2.8 3.6/1.4 8+642 -8.4/3 0/2.6 -4.6/2.4 -1.8/1 // 4/4 0.4/4 3.6/4 8+652 0/2 -4/0 0/2.4 -9/2.4 / 注：表中单位为米二、车辆荷载换算当m H 2≤时，q=20.0KPa当m H 10≥时，q=10.0KPa由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 1220201021028=+-⨯-- 换算均布土层厚度：672.06.185.120===r qh三、主动土压力计算假设破裂面交于荷载中部1.破裂角θ 由 20214014====ϕδϕα得到：()()()()()()()()'0000003225.02232.914tan 672.02028821672.0000021tan 222121376.3780672.02802122174201440︒︒︒︒︒︒︒==-=⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++==+⨯⨯++⨯=+++==++=++=θαδαϕψh a H H h d b ab H a h H a B A验核破裂面位置路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m由于5.23m<9m ，所以破裂面交于荷载内，假设成立。
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文档一：正式风格1.引言本文档旨在对重力式挡土墙的课程设计进行详细计算和说明。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构，用于抵御土壤的压力。
本设计计算书将涵盖以下章节：基本假设、设计参数、土壤力计算、墙体稳定性计算、横向稳定性计算、挡土墙尺寸设计等。
2.基本假设在设计过程中，我们做出以下基本假设：(1) 挡土墙为直立完美墙体(2) 挡土墙和土壤之间的摩擦系数为常数(3) 土壤为均质土，不考虑不均质土层(4) 土壤重力方向与挡土墙平行(5) 不考虑水压、温度变化对挡土墙的影响(6) 不考虑地震力对挡土墙的影响3.设计参数设计参数包括挡土墙高度、挡土墙顶部宽度、挡土墙底部宽度、挡土墙墙体倾斜角度、土壤的重度和摩擦系数。
我们将根据具体工程要求来确定这些参数。
4.土壤力计算土壤对挡土墙的作用力包括土壤的垂直力和水平力。
我们将进行土壤的垂直力和水平力计算，并考虑到土壤的摩擦力。
5.墙体稳定性计算墙体稳定性计算是判断挡土墙稳定性的重要步骤。
我们将进行墙体的倾覆和滑动稳定性计算，并根据其计算结果来确定挡土墙的稳定性。
6.横向稳定性计算横向稳定性计算用于判断挡土墙在横向方向的稳定性。
我们将进行横向稳定性计算，并对挡土墙的稳定性进行评估。
7.挡土墙尺寸设计根据前面的计算结果和设计参数，我们将进行挡土墙的尺寸设计。
挡土墙的高度、宽度等参数将根据安全性和经济性来确定。
8.结论根据以上计算和设计，我们得出了重力式挡土墙的尺寸和稳定性评估。
我们相信这些结果可以为实际工程提供指导和参考。
附件：本文档涉及的附件包括设计图纸、施工计划等。
法律名词及注释：1. 重力式挡土墙：一种利用挡土墙本身的重量来抵抗土壤压力的土木工程结构。
2. 均质土：指土壤中成分均匀，没有层状或差异性的土壤。
3. 摩擦系数：指挡土墙和土壤之间的摩擦力与法向力之间的比值，用来描述土壤的粘滞性和黏着性。
文档二：简洁风格1.简介本文档是重力式挡土墙课程设计计算书。
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∵ ∴ 地基承载力满足要求 3 抗剪强度验算：
稳定力矩： 倾覆力矩：
6．偏心距验算
基底宽度： 作用在基底的总垂力偏心距满足要求。
7．基底应力验算
∵ ∴ 基底应力: ∵
∴ 地基承载力满足要求
8. 墙身强度（抗压与抗剪）及检算截面偏心距验算 1）墙身处截面验算
土压力： 土压力作用点至墙趾的高度： 土压力作用点至墙趾的水平距离： 墙身自重：
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： 墙高为：
2.计算土压力
∵ ∴ 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： 土压力作用点至墙趾的高度： 土压力作用点至墙趾的水平距离： 墙身自重：
土墙重心至墙趾的水平距离：
4．抗滑稳定验算
（满足要求）
5．抗倾覆验算