挡土墙设计与验算说明书

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挡土墙设计说明书

挡土墙设计说明书

挡土墙设计说明书一、引言挡土墙是一种用于稳定土坡和防止坡面滑坡的结构工程,广泛应用于土地开发、公路、铁路、水利等领域。

本设计说明书旨在详细介绍挡土墙的设计原理、施工要点以及材料选用等方面的内容。

二、设计原理挡土墙主要通过对坡面的支撑和水土保持作用来实现稳定。

设计挡土墙时,需要考虑以下几个方面的问题:1.地质调查和分析:根据具体工程地的地质情况,进行地质调查和分析,评估可能存在的地质灾害风险,如滑坡、泥石流等。

2.土壤力学参数确定:通过对原土的试验,获取土壤的物理力学参数,如土的内摩擦角、抗剪强度等,以便进行挡土墙的稳定性计算。

3.坡面稳定性分析:根据土壤力学参数和坡面的几何形状,进行坡面稳定性分析,确定墙体的高度和坡度。

4.挡土墙结构选择:根据挡土墙的设计要求,选择适合的结构形式,如重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、悬臂式挡土墙等。

三、施工要点挡土墙的施工过程需要严格按照设计要求进行,主要包括以下几个要点:1.基础处理:挡土墙的基础需要具备足够的承载力和稳定性,通常采用基槽挖掘、土壤加固等方式来确保基础的稳定性。

2.墙体结构施工:根据选择的挡土墙结构形式,进行相应的施工工艺,例如重力式挡土墙可以采用预制块的形式,钢筋混凝土挡土墙可以采用浇筑的方式。

3.排水系统建设:挡土墙下方需要设置排水系统,以便及时排除墙后、坡面和基础中积聚的水分,防止水分对土体的侵蚀和渗透。

4.土壤保护和植被覆盖:为了增加挡土墙的稳定性和美观性,需要在坡面设置土工布和植被覆盖层,以防止土壤的冲刷和坡面的裸露。

四、材料选用挡土墙的材料选用对于工程的稳定性和持久性至关重要,需要根据实际情况选择合适的材料,包括:1.挡土墙材料:常用的挡土墙材料有钢筋混凝土、砖块、石材等,选择时要考虑材料的抗压强度、耐久性和价格等因素。

2.土工布:土工布是挡土墙坡面保护的关键材料,具有防止土壤冲刷、过滤水分等功能,应选择合适的材料进行施工。

3.植被覆盖材料:为了增加挡土墙的美观性和稳定性,应选择适合的植被覆盖材料,如草坪草、植物苗木等。

挡土墙设计与验算(手算)

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。

挡土墙设计与验算说明书

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挡土墙设计与验算说明书一、引言挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体,防止其变形失稳的构造物。

在道路、桥梁、水利、建筑等工程中,挡土墙的应用十分广泛。

为了确保挡土墙的安全性和稳定性,需要进行合理的设计和验算。

本说明书将详细介绍挡土墙的设计与验算过程。

二、工程概况本次设计的挡土墙位于_____(具体位置),其主要作用是支撑_____(填土或山坡土体的情况)。

挡土墙的高度为_____米,长度为_____米,墙背填土的物理力学性质参数如下:填土重度:γ =_____kN/m³内摩擦角:φ =_____°粘聚力:c =_____kPa三、挡土墙类型选择根据工程实际情况和设计要求,本次选用重力式挡土墙。

重力式挡土墙依靠自身重力来维持稳定,结构简单,施工方便,适用于高度不超过 8 米的情况。

四、挡土墙设计计算1、土压力计算主动土压力系数:Ka =tan²(45° φ/2)主动土压力:Ea =1/2 × γ × H² × Ka2、稳定性验算抗滑移稳定性验算:抗滑力:F =μ × (G + Ey)滑动力:Ex抗滑安全系数:Kc = F /Ex ≥ 13抗倾覆稳定性验算:抗倾覆力矩:M = G × x0 + Ey × zf倾覆力矩:M0 = Ex × zx抗倾覆安全系数:K0 = M /M0 ≥ 153、基底应力验算基底平均应力:σ =(G + Ey) / A基底最大应力:σmax =(G + Ey) / A + M / W 基底最小应力:σmin =(G + Ey) / A M / W 基底应力应满足:σmax ≤ σ 且σmin ≥ 0五、挡土墙构造设计1、墙身墙身材料采用_____(如浆砌片石、混凝土等)。

墙顶宽度不宜小于_____米,墙底宽度由稳定性验算确定。

2、基础基础埋深应根据地基土的性质和冻结深度确定,一般不小于_____米。

挡土墙验算书

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挡土墙验算书关键信息项:1、挡土墙类型:____________________________2、挡土墙高度:____________________________3、墙后填土性质:____________________________4、基底土性质:____________________________5、设计荷载:____________________________6、验算工况:____________________________1、引言11 本协议旨在对挡土墙的稳定性和安全性进行验算,以确保其在设计使用年限内能够满足工程要求。

2、工程概况21 对挡土墙所在的工程位置、周边环境等进行简要描述。

3、设计依据31 列出相关的设计规范、标准和技术文件。

4、挡土墙设计参数41 详细说明挡土墙的几何尺寸,包括墙顶宽度、墙底宽度、墙面坡度等。

42 介绍墙后填土的物理力学参数,如重度、内摩擦角、粘聚力等。

43 阐述基底土的特性,如承载力、压缩模量等。

5、荷载计算51 分析作用在挡土墙上的各种荷载,包括土压力、水压力、地震力等。

52 给出各种荷载的计算方法和计算结果。

6、稳定性验算61 抗滑移稳定性验算611 列出抗滑移稳定性验算的公式和计算过程。

612 给出抗滑移稳定性系数,并判断是否满足规范要求。

62 抗倾覆稳定性验算621 说明抗倾覆稳定性验算的原理和方法。

622 计算抗倾覆稳定性系数,评估其是否符合标准。

7、地基承载力验算71 计算基底压力。

72 依据基底土的性质,验算地基承载力是否足够。

8、结构强度验算81 对挡土墙的墙体进行强度验算,考虑弯曲、剪切等作用。

82 确定墙体材料的强度是否能够承受设计荷载。

9、验算结果及结论91 汇总各项验算结果。

92 明确指出挡土墙设计是否满足稳定性、安全性和强度要求。

93 如不满足,提出相应的改进措施和建议。

10、注意事项101 强调在施工过程中应严格按照设计要求进行,确保挡土墙的施工质量。

挡土墙计算说明书

挡土墙计算说明书

挡土墙设计计算说明书一,资料:填料内摩擦角o 40=ϕ填料标准容重3/20m kn =γ 墙背摩擦角o 2021==ϕσ 挡土墙剖面图如右图二,库伦主动土压力计算a K H F 221γ= 335.0])07.16cos()207.16cos()040sin()7.1640sin(1)[207.16(7.16cos )7.1640(cos 22=-+-+++-=o o o o o o o o o o o o o a K4.13335.0220212=⨯⨯⨯=F 郎肯主动土压力计算217.0)2045tan()245(tan 2=-=-=o o o Ka ϕ KN F 68.8217.042021=⨯⨯⨯= 被动土压力为0 三,挡土墙稳定计算基地与地基的摩擦系数f=0.4 所有垂直荷载值和40)sin()(21=+++=∑F H B b G δεγ所有水平荷载之和7.104.137.36cos 7.36cos =⨯==∑o o F H 滑动稳定系数3.15.17.10404.0>=⨯==∑∑H Gf Kc 结论:满足抗滑要求四,挡土墙抗倾稳定计算所有竖直力对墙趾的力矩和∑My 为m KN My o /2.177.36sin 475.04.137.02026.05.025.02025.0=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑m KN F Mx o /4.9833.07.36cos =⨯⨯=∑ 抗倾稳定系数5.183.14.92.17>===∑∑Mx My Ko 结论:满足抗倾稳定五,总论本设计满足抗滑及抗倾稳定要求但因设计者水平有限,具体形态应可做如下优化(讨论,受力过于复杂无法精确计算): 1,坝顶宽度可适当减小2,为使抗倾稳定性增强,可适当延长墙底左边宽度3,为增加抗滑稳定可设防滑坎如图:。

挡土墙的设计与验算(全文)

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。

挡土墙设计与验算

挡土墙设计与验算

第三章挡土墙设计与验算挡土墙(简称挡墙)是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。

它是支挡土体而承受其侧压力的墙体。

它具有阻挡墙后土体下滑,保护路基和收缩坡脚等功能。

在路基工程中,挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰,减少土石方、拆迁和占地数量,防止填土挤压河床和水流冲陶岸边,整治坡体下滑等病害。

挡土墙的适用范围:(1)路堑开挖深度较大,山坡陡峻,用以降低边坡高度,减少山坡开挖,避免破坏山体平衡。

(2)地质条件不良,用以支挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层。

(3)为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。

(4)为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。

(5)防止陡坡路堤下滑。

(6)路堤填筑高度较大或是陡坡路堤,为减少土石方、拆迁和占地数量,必须约束坡脚。

3.1 设计资料3.1.1 墙身构造以本设计段中K23+660桩号的横断面为例,填方高11.88米图3-1 挡土墙几何尺寸图拟在本段设置重力式路肩挡土墙,墙高H=8米,底宽3.84米;墙背1:0.1, 墙面1:0.2;基底倾斜度10·,墙身分段长度为11米,设计荷载为公路Ⅰ级。

采用7.5号砂浆砌25号片石,砌体容重=22kN/m。

挡土墙如图3-1所示。

3.1.2车辆荷载根据《路基设计规范》(JTG 2004),车辆荷载为计算的方便,可简化换算为路基填土的均布土层,并采用全断面布载。

当墙高H m时,q取20.0;当墙高H10.0m时,q取10;墙高在2-10米之间时,附加荷载强度用直线内插法计算。

,因此这里内插得q=11.25kN/m3,γ为墙后填土容重所以:,为墙后填土容重18kN/m3。

3.1.3土壤地质情况路基填土的粘聚力C=20Kpa,内摩擦角=30°,则土的内摩擦系数f =tan30°=0.577。

根据土力学课本由土的孔隙比和液限指数查表得土的地基容许承载力=380Kpa,基底与基底土间的摩擦系数=0.36,偏安全考虑取地基容许承载力=250Kpa,基底与基底土间的摩擦系数=0.30。

挡土墙设计说明书

挡土墙设计说明书

挡土墙设计说明书设计资料:墙后填土为砂性土,γ=183/m kN ,ϕ=35°,粘聚力c=0,土与墙背的摩擦角δ=23.3°,μ=0.4,挡土墙采用C15毛石混凝土,c γ=243/m kN 。

地基承载力ak f =300kPa 。

1.参数设定墙后填土面倾角β=30°,背坡角α=-18.00°,逆坡角0α=10°,墙顶到墙趾的距离5.3m ,墙趾的尺寸00b h ⨯=0.3⨯0.6,墙趾O 点距水平面的距离0.35m ,b =2.0m ,墙顶宽度1m ,墙顶至水平面的距离H=6.65m 。

挡土墙为仰斜式重力挡土墙。

2.计算主动土压力主动土压力系数2a K ==2 = 0.226主动土压力 212a a E H K γ==12⨯18⨯26.65⨯0.226=88.993/m kN 主动土压力的作用点在离底面H/3,即2.22m 处3.抗倾覆验算每延米挡土墙的自重:c G A γ⋅=1G =0.35⨯24=8.343/m kN2G =1.98⨯24=47.643/m kN3G =2.12⨯24=50.883/m kN4G =2.12⨯24=50.883/m kN5G =1.815⨯24=43.563/m kN挡土墙重心到墙趾O 点的距离1x =23⨯0.35/0.18=1.32m2x =12⨯0.35/0.18=0.99m3x =0.3+23⨯0.8=0.83m4x =0.3+0.8+12⨯0.4=1.3m5x =0.35/0.18+0.4+13⨯0.6=2.18m墙背与水平线之间的夹角'α=90°+18°=108.0°每延米主动土压力的水平分力ax E =a E ⋅ cos (δα-)=108.0⨯cos (23.3°+18°)=56.273/m kN每延米主动土压力的垂直分力az E =a E ⋅ sin (δα-)=108.0⨯sin (23.3°+18°)=70.233/m kNax E 至墙趾O 点的距离0tan f z z b α=-⋅=2.016666667-1.5⨯tan5.71°=1.866666667maz E 至墙趾O 点的距离f x =/3tan b H α+⨯=2.38m抗倾覆安全系数0az ft ax fG x E x K E z ⋅+⋅=⋅2.7121.60.7550.880.8350.88 1.343.56 1.759.39 2.3867.61 1.87⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⨯=3.19951.6>,故满足要求。

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第三章挡土墙设计与验算说明书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。

按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。

重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。

一般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。

重力式挡土墙圬工量大,但其型式简单,施工方便,可就地取材,适应性强,故被广泛采用。

当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近,基础情况相似时,应优先选用路肩墙,按路基宽布置挡土墙位置,因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚,大量减少填方和占地。

若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低,而且基础可靠时,宜选用路堤墙,并作经济比较后确定墙的位置。

沿河堤设置挡土墙时,应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。

3.1挡土墙的布置3.1.1挡土墙的纵向布置挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图。

布置的内容有:1.确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。

路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中,或采用锥坡与路堤衔接,与桥台连接时,为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出,需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。

路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门,翼墙的设置做到平顺衔接;与路堑边坡衔接时,一般将墙高逐渐降低至2m以下,使边坡坡脚不致伸入边沟内,有时也可以横向端墙连接。

2.按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置。

3.布置各段挡土墙的基础。

墙趾地面有纵坡时,挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。

但地基为岩石时,为减少开挖,可沿纵向做成台阶,台阶尺寸视纵坡大小而定,但其高宽比不宜大于1:2。

4.布置泻水孔的位置,包括数量、间隔和尺寸等。

3.1.2挡土墙的横向布置横向布置,选择在墙高最大处,墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。

根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料,进行挡土墙设计或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置深度,布置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图。

3.1.3平面布置对于个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河曲线挡土墙,应作平面布置,绘制平面图,标明挡土墙还应绘出河道及水流方向,防护与加固工程等。

3.2挡土墙的基础埋置深度1.对于土质地区,基础埋置深度应符合下列要求:1)无冲刷时,应在天然地面以下至少1m;2)有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m;2.受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。

当冻深超过1m时,采用1.25m,但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。

碎石、砾石和砂类地基,不考虑冻胀影响,但基础埋深不宜小于1m。

3.对于岩石地基,应清除表面风化层。

当风化层较厚难以全部清除时,可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。

墙趾前地面横坡较大时,应留出足够的襟边宽度,以防止地基剪切破坏。

4.当挡土墙位于地质不良地段,地基土内可能出现滑动面时,应进行地基抗滑稳定性验算,将基础底面埋置在滑动面以下或采用其它措施,以防止挡土墙滑动。

3.3排水设施挡土墙应设置排水措施,以疏干墙后土体和防止地面水下渗,防止墙后积水形成静水压力,减少寒冷地区回填土的冻胀压力,消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。

排水措施主要包括:设置地面排水沟,引排地面水;夯实回填土顶面和地面松土,防止雨水及地面水下渗,不要时可加设铺砌;对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固,一防止边沟水渗入基础;设置墙身泄水孔,排除墙后水。

浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。

墙高时,可在墙上部加设一排汇水孔。

排水孔的出口应高出墙前地面0.3m ;若为路堑墙,应高出边沟水位0.3m ;若为浸水挡土墙,应高出常水位0.3m 。

为防止水分渗入地基,下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm 厚的粘土隔水层。

泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层,以免孔道阻塞。

3.4沉降逢与伸缩缝为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂,需根据地质条件的变异和墙高,墙身断面的变化情况设置沉降缝。

为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝,以内感设置伸缩缝。

设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10~15m 设置一道,兼器两者的作用,缝宽2~3m ,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m 。

3.5挡土墙设计验算本设计中,在K184+560-K184+600m 段,由于填土路基边坡高度为5m-10m ,适合设置挡土墙以减少用地量。

其中在K184+570m 出设置一高度为6m 的挡墙,挡墙的填土高度为2m 。

3.5.1 设计资料①墙身构造:采用浆砌片重力式路堤墙,墙高6m ,墙身分长度10m ,墙图边坡1:1.5,仰斜墙背1:0.25('1402α︒=-)。

②设计荷载:公路I 级 ③土壤地质情况:土质为砂性土,取最不利情况,37ϕ=︒,318/kN m γ=,填土与墙背的摩擦角12δϕ=,容许承载力[]300KPa σ=,基底摩擦系数4.0=f 。

挡土墙示意图图3-1 重力式挡土墙计算示意图④强身材料:2.5号浆砌片,25号片石,砌体容重322/k K N m γ=,容许压应力[]600x KPa σ=,容许剪应力[]100KPa τ=,容许拉应力[]60xl KPa σ=。

(2)车辆荷载换算换算土层0150.72217.6(118%)q h r ===++ (3)求破裂角0002()(22)tan 3 4.520.722(4.50.75)6(62320.722)0.25()(2)(63)(6620.722)0.4388ab h b d H H a h aA H a H a h +++++⨯+⨯⨯++⨯+⨯+⨯⨯==++++++⨯=tan tan tan 41.50.8262θϕ=-+=-+=则arctan 0.82639.56θ︒==。

演算是否交于荷载内堤顶破裂面至墙踵:()tan 90.82627.436H a θ+=⨯= 荷载内缘至墙踵:tan 4.560.250.75 6.75b H a d -+=+⨯+= 荷载外缘至墙踵:0tan 12.35b H a d b -++= 则6.757.43612.35<<故假定正确。

(4)求主动土压力系数K 和1Kcos()cos(39.5437)(tan tan )(tan 39.540.25)sin()sin(39.5441.5)0.134K a θϕθθψ++=+=⨯-++= 10.751.302tan tan tan 39.540.25d h a θ===+-3tan 4.53tan 49.54 3.512tan tan 0.82620.25b a h a θθ--⨯===+-4136 1.302 3.512 1.086h H h h =--=--=3041222223 3.51220.722 1.0861(1)1(1) 1.458666h h h a K H H H ⨯⨯⨯=+-+=+⨯-+= (5)求主动土压力作用点位置x Z221223044221111860.134 1.45866.0422cos()66.04cos(14.118.5)65.84sin()66.04sin(14.118.5) 5.18()(32)63(6 3.512)0.722 1.086(3 1.08626)33336 1.423X y y E H KK E E a E E a a H h h h h H H Z H K γδδ==⨯⨯⨯⨯==+=⨯-+==+=⨯-+=-+-⨯-+⨯⨯⨯-⨯=+=+⨯⨯2.076=倾斜基底,土压力对墙踵的力臂改为111110.190 2.0760.190 1.56 1.78tan 1.56 1.780.25 2.01y y x y Z Z b Z b Z a =-⨯=-⨯==-=+⨯=(5) 设计挡土墙截面:计算墙身重及力臂G Z 如表7-1:表中,G ——挡土墙自重;E x ,E Y ——墙背主动土压力的水平与垂直分力; α0——基底倾斜角,°;μ——基底摩擦系数,查经验系数表取0.4;r Q1——主动土压力分项系数,当组合为Ⅰ、Ⅱ时,r Q1=1.4。

3.5.2 稳定性验算 (1)抗滑稳定验算()()()()102010121.1 1.11.1200.86 1.4 5.1865.840.2 1.466.040.20.41.1200.86 1.4 5.180.2 1.465.84 1.466.04319.730Q y X Q Q y Q X Q P G E E tg Etg u G E tg E E γαγαγαγγ⎡⎤++-++-+⎣⎦=⨯+⨯+⨯-⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦+⨯+⨯⨯-⨯+⨯=>()[]00200.86( 5.1866.04)0.20.466.0466.04200.860.2X C X N E E tg u E K E Ntg αα+-+⎡⎤⎣⎦=-+-+⨯⨯+=-⨯10.7 1.3=>故抗滑稳定性符合要求。

(2)抗倾覆稳定性验算[]11221010195.8 1.49 5.06 1.02 1.7865.84 2.012.31 1.5a a y y X x G Z G Z E Z K E Z K ++=⨯+⨯+=⨯=>=符合抗倾覆要求稳定。

(3)基底应力验算111111221112110.1900.250.9530.953 1.56 1.487195.8 1.49 5.06 1.02 5.18 1.7865.84 2.01195.80 5.06 5.180.653111.4070.6530.0505220.750.1866G G y y x X N yN B b b b cmG Z G Z E Z E Z Z G G E e B Z Be m=-⨯==⨯=++-=++⨯+⨯+⨯-⨯=++==-=⨯-=≤⨯=[]1,21106200.86 5.1860.0505(1)(1)1.487 1.478138.56(10.204)116.83300110.29yG E e B B KPa σσ++⨯=±=±=⨯±=<=满足基底应力设计要求。

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