衡重式挡土墙课程设计
浅谈衡重式挡土墙设计
浅谈衡重式挡土墙设计fr e e l时较为合适，用此角度计算高墙或低墙土压力时则产生低墙偏大，高墙偏小的缺陷，依据它所设计出的挡土墙截面则低墙保守，高墙危险。
通过分析三种等效内摩擦角算法，从中选择一种较为合理而又简便的等效内摩擦角的折算方法，毕业论freel，外墙坡由1：0.05改为1:0.1）和用砂砾垫层加固地基的办法进行衡重式挡土墙修建，这样既节省了挖方和填方量，又缩短了工期。
挡墙底面加宽时，需考虑以下事项：①基础从哪边加宽、要视墙后不同的填筑材料及计算的偏心距而定，偏心距越小越好，出现负偏心距更利于结构的稳定。
②基础加宽多少，要根据基础所用不同材料、控制其扩散角在30～40°为宜。
③加宽后，基础与墙身联结的变截面处最好砌成弧形，以防应力集中产生断裂现象。
3浸水条件下衡重式挡土墙的设计 3.1衡重式挡土墙的结构形式衡重式挡土墙的优点在于利用衡重台上部填土的土压力作用和全墙重心的后移来增加墙身的稳定，减小断面尺寸；它的墙面陡直，载计百毕业文下.n文毕，下墙墙背仰斜，可大大降低墙高，减少基础的开挖量。
适用于山区、地面横坡陡的路肩墙，也可用于路堑墙（上墙可用于拦挡落石）或路堤墙。
一般在设置重力式挡土墙墙高超过8～10m时，就可以考虑采用衡重式挡土墙。
其中有卸荷板式衡重式挡土墙。
卸荷板又称减压板，它的作用是增加挡土墙的抗滑移稳定性，它的位置根据计算来确定；为桩墙结构的形式，在挡土墙基础不能满足要求或墙身要求太高时，可以采用此结构形式。
衡重式挡土墙的断面尺寸一般为：上墙与下墙的比例为4:6，衡重台宽度为墙高的0.25~0.35倍，墙顶取0.3~0.6m[本论文来源于胸坡坡度采用1:0.05，上墙俯斜坡度1:0.25~1:0.45，下墙仰斜坡度为1:0.25~1:0.30。
墙面一般为直线形，其坡度应与墙背坡度相协调。
同时还应考虑墙趾处的地面横坡，在地面横向倾斜时，墙面坡度影响挡土墙的高度，横向坡度愈大影响愈大。
1衡重式挡土墙施工方案
1衡重式挡土墙施工方案重式挡土墙是一种用于防止土体滑动、坠落和侧方破坏的结构，广泛应用于道路、铁路和水利工程中。
本文将详细介绍一种重式挡土墙的施工方案。
一、工程设计1.1基础设计：根据地质勘探报告和设计要求，确定挡土墙的基础类型和尺寸。
一般来说，重式挡土墙的基础采用混凝土条形梁，梁底宽度为墙体宽度的1.5倍，深度为梁高度的1.5倍，梁顶宽度为墙体宽度的1倍。
梁底与地基之间需要设置隔离层，以防止地基水分对混凝土的侵蚀。
1.2墙体设计：根据设计要求和土体特性，确定挡土墙的高度、厚度和倾斜度。
一般来说，挡土墙的高度不应超过3.5米，墙体厚度应根据土体的侧向抗力和抗倾覆要求计算而得。
挡土墙的倾斜度应根据土体的稳定性要求和工程美观度进行选择。
一般来说，挡土墙的倾斜度在1:1到1:2之间。
1.3挡土墙面层设计：根据设计要求和工程美观度，确定挡土墙的面层材料。
常用的面层材料有碎石、钢筋混凝土面板、砖石面板等。
面层材料的选择应考虑到其抗侵蚀能力、美观度和使用寿命。
二、施工准备2.1地面清理：清除挡土墙施工区域的所有障碍物，包括树木、灌木、草地等。
2.2施工设备准备：根据挡土墙的高度和施工工艺要求，准备好挖掘机、推土机、打桩机、混凝土搅拌机等施工设备。
2.3材料准备：准备好所需的混凝土、钢筋、砖石等施工材料。
三、施工过程3.1地基处理：根据基础设计要求，在挡土墙基础位置挖掘坑槽，将基础隔离层铺设在坑底，并设置接水排水系统。
3.2基础施工：按照基础尺寸，在坑槽内浇筑混凝土基础，同时铺设横向钢筋和纵向钢筋，以增加基础的承载能力和抗倾覆能力。
3.3墙体施工：将混凝土按照设计要求浇筑到基础上，同时在墙体内夹入纵向钢筋和横向钢筋，以增加墙体的抗拉强度和抗折强度。
为了保证墙体的整体性，每层混凝土浇筑的高度不应超过1.5米。
3.4面层施工：根据设计要求，将选定的面层材料安装在挡土墙的表面，以增加挡土墙的美观度和抗侵蚀能力。
3.5排水系统施工：根据设计要求，设置挡土墙的排水系统，包括水平和垂直的排水管道，以排除墙体内的积水。
衡重式挡墙设计说明
说明：
1、本图尺寸除注明外余均以厘米计。
2、当挡墙尺寸不为整数时，应采用高一级挡墙尺寸。
3、挡墙采用M10浆砌块石进行砌筑，基础为C20毛石混凝土。
4、本图要求基础承载力不小于表中规定值，挡墙墙背填土内摩擦角不小于35度，重度不小于18KN/M3。
5、挡墙分段长度10～15M设置一道变形缝，在地基持力层发生变化处增设沉降缝，缝宽2CM，缝内填沥青麻絮。
6、高出地面0、3M以上设置10X10CM的方形泄水孔，外斜坡度5%，孔间距2—3M，呈梅花形布置，孔后设置直径不小于50CM的反滤层，孔后底部夯实填20CM后粘土隔水层，衡重台处增设一排泄水孔。
7、基槽应分段跳槽开挖，分段长度不宜大于20M，施工期间应对沟槽作一定的临时支挡，并派专人对临近建筑物进行监测。
待上一段挡墙基槽施工完毕后方可进行下段挡墙基槽开挖。
8、挡墙镶面石采用粗料石，墙身采用石料强度不小于MU40（不得采用易风化，和水稳性差的岩块，如泥岩），厚度不应小于20CM,石材顶底面应大致平整。
9、施工中如发现实际情况与设计不符，及时通知监理，地勘，设计等单位进行处理。
10、。
衡重式挡土墙设计
1.1 挡土墙设计1.1.1 挡土墙的类型挡土墙具有阻挡墙后土体坍滑，保护与收缩边坡等功能。
在路基工程中，挡土墙常用来防止路基填土或挖方坡体变形失稳，克服地形限制或地物干扰，减少土方量或拆迁和占地面积，避免填方侵占河床和水流冲淘岸坡，整治滑坡等病害。
按照墙的设置位置，路基挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和路堑墙等。
挡土墙按结构形式与特点的不同可划分为重力式、薄壁式、锚固式、垛式和加筋土式等。
重力式挡土墙验算现拟定采用俯斜衡重式路堤墙。
墙高H=15.9m ，上墙1H =6.4m ,墙背俯斜1:0.33（1α＝18º15´),衡重台宽d=1.0m,下墙2H =9.5m ，墙背仰斜1:0.25（2α＝－14º02´），m b 5.01=墙面坡度1:0.05, 墙身分段长度按沉降伸缩缝的要求进行。
取此处挡土墙为例，验算拟定尺寸是否满足强度、稳定性等要求。
山坡基础为砂、页岩，查得摩阻系数6.0=f ，地基容许承载力[]kPa 8000=σ。
填土边坡为1：m ＝1：1.5，路基宽度为12米。
墙背填料为就地开挖砾石土，容重为γ＝18.63/m KN ，内摩阻角 35=ϕ。
墙体用50号砂浆砌片石，容重为γ＝22.53/m KN ，容许压应力[]kPa a 600=σ, 容许剪应力[]kPa j 500=τ, 外摩阻角δ＝ϕ/2=17.5°.稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3, [Ko]=1.5.。
计算图示见图4。
图7.2 衡重式挡土墙计算图示一、上墙土压力计算设计荷载采用公路Ⅱ级，采用双车道布置，选取分段长度L=12m ，车辆荷载换算等代土层高度为651.0125.56.18420000=⨯⨯⨯==∑Lb G h γ，分布宽度取5.5m 。
同理，验算荷载用挂车车辆荷载换算等代土层高度为0h ＝0.75m, 分布宽度为5.5 m 。
1、计算破裂角，判断是否出现第二破裂面 假象墙背倾角为：0329568.04.60.133.04.6tan tan 111111'='=+⨯=+=' αααH d H假设破裂面交于荷载内，按《道路工程》中表5－28第一类公式：145/24535/227.5i αθφ==︒-=︒-︒=︒1tan 0.521θ= 验算破裂面位置：第一破裂面距墙顶内缘：m b H 5.5)tan (tan 0111=>'+αθ， 破裂面交于荷载外，与假设不相符，需要另外采用公式。
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、衡重式挡土墙设计计算(自动计算)
345.6 G3
48 G4
57.6 G5
2.土重：
G6
45.6 G7
31.74762 G8
79.12619 h`
2.082
3.各力弯矩 MEIX -282.365 ME2X -168.97 ME3X -56.3233 ME4X -98.6 ME5X
MBX
-45 M`BX 1.666667
MG6
72.96 MG7 68.54
300 可行
＜
［η
1.627402 ］
2.5 可行
0.3
下墙背摩擦角δ=φ 17.5
上墙第二破裂角可形 成
X
0.5
129.6
-7.41 MG8 246 427.7
0.305
α`2 13.82044
3.校正墙背摩擦角
△α2 2.878802 δ`2
4.按校正墙背计算作用其上的土压
14.6212
K`A
0.46 0.164704
5.下墙土压力与水平方向夹 0.801
P2
12.52 E2
37.55 P3
9.388 E3
14.082 E4
65.72
P5
4.941 E5
7.412
MG1
1.08 MG2
518.4 MG3
26.4 MG4
69.12 MG5
h`2 1.476011 h`3 0.738006
ME1Y 281.5086 ME2Y
MEBY
-40.5 MEW1
水平合力：
203.2555
弯矩合力
935.2423
六、稳定计
算：
1.抗滑稳定计算：
＞
［KC
重力式衡重式挡土墙施工方案培训资料
目录、工程概况 (1)1、主要技术条件................................................................ '12、单项工程数量表 (1)3、主要材料 (3)二、工程目标： (3)1、总体目标 (3)2、质量目标 (3)3、安全目标 (3)三、分项工程施工计划 (4)四、施工资源计戈y (4)1、投入施工机械设备42、投入劳动力计划 (4)五、重力式（衡重式）挡土墙施工技术方案 (5)1、施工准备52、施工放样 (5)3、基槽开挖 (5)4、基础C25片石砼浇筑 (7)5、墙身C25片石砼浇筑 (7)6、墙背回填 (9)六、质量保证措施 (9)1、准备工作92、人员质量保证措施。
(11)3、机械设备及检测仪器的质量保证措施 (11)4、材料质量保证措施 (12)5、质量检查、控制程序 (12)6、工程施工过程中的质量保证措施 (14)七、确保工期的措施 (16)八、安全生产保证措施 (18)1、安全保证体系的组织机构设置及设施、人员配备..................... 18 b5E2RGbCAP2、安全生产保证措施 (19)九、环境保护及消防安全措施 (21)文明施工措施与环境保护 (21)1、文明施工与环保管理措施222、环境保护管理制度及措施 (23)十、紧急救援预案 (26)1、安全生产应急预案领导小组。
262、职责 (27)3、伤害事故的救治方案 (28)4、事故现场处理控制保护方案。
(28)29 5、事故的报告制度重力式（衡重式）挡土墙施工方案、工程概况XXXXXX工程：二期为凤山路口至沙塘收费站段（K11+90L K2O+770，长度约8.870公里，红线宽度50米；三期为沙埔镇至凤山路口段（设计起点K0+00A K11+9O0 ,长度约11.900 公里。
plEanqFDPw1、主要技术条件'公路等级：双向六车道城市道路设计速度：80km/h平均每公里交点数：0.56个（交点5个）路基宽度：40米2、单项工程数量表、主要材料a、混凝土：本分项工程全部采用商品混凝土及片石二、工程目标：1、总体目标高速、优质、安全、低耗圆满完成柳州市沙塘至沙埔道路改造（二、三期）工程片石混凝土重力式（衡重式）挡墙工程。
(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书
(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1 路基设计挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。
锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
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1：0.151：0.35。
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 ／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的内摩擦角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a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=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：042=φ，填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ;墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α。
墙背填土容重17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3。
挡土墙尺寸具体见图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00=h ；计算棱体参数0A 、0B ：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：︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ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 ，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
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衡重式挡土墙课程设计
1、设计资料
（1）地形
中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。
（2）工程地质条件
自上而下土层依次如下：
①号土层：耕植土，厚约0.9m ，黄褐色，含大量有机质。
②号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力R=800kPa 。
（3k j （4（521：0.273（1'1tan =0
.3133.00.3tan 1111 H d H =0.67 则'1 = 82.33
假想破裂面交于荷载内，按表5.6第一类公式计算，得
验核破裂面位置如下：第一破裂面距墙顶内缘距离为
)tan (tan '11 i H =3.0×（0.521+0.67）
=3.573m ＜0b =5.5m
破裂面交于荷载内，与假设相符，而且也不可能出现其他情况，故采用此类计算公式。
因为i ＜'1 ，故出现第二破裂面。
（2）计算第二破裂面上的主动土压力1E
有表5.6第一类公式，有 K=)2
45cos()245(tan 2
=)
5.1745cos()5.1745(tan 2 =0.587 1K =1+1
02H h =1+0.355.02 =1.367 1E =122
1KK H =0.5×18×3.0×3.0×0.587×1.367=64.98kN
（34（122 =235061435' ='3666
tan 2 =-tan +))(tan tan (cot A
=-2.311+)27.0311.2)(311.2428.1(
=0.795
2 = 48.38
验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为
=3×（0.67+0.521）+5.1×（0.795-0.25）
=3.573+2.779
=6.353m ＞0b =5.5m
则破裂面位于荷载外，与假设不符。
应采用5.7表中第四类公式，
0'0b b -)tan (tan '11i H =5.5-3.573=1.93m A=-21220'0tan )
2(2 H H H h b =-25.0)321.5(1.555.093.12 =0.21 22 ='3666
tan 2 =-tan +))(tan tan (cot A =-2.311+)21.0311.2)(311.2428.1(
=0.759
2 ='1237 验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙顶内缘的距离为
=3×（0.67+0.521）+5.1×（0.759-0.25）
=3.573+2.596
=6.169＞0b =5.5m
则破裂面位于荷载外，与假设相符。
（2）计算土压力2E
采用5.7表中第四类公式，得
土压力系数：
K=)tan (tan )
sin()cos(2222 =)25.048.38(tan 08
.105sin 48.73cos
=0.16
25
.0759.093.1tan tan 22'02 b h =3.54m 22
20211221H h h H H K 01.2654.355.021.561 2.326 主动土压力：
E =21KK H =0.5×18×5.1×5.1×0.16×2.326=87.12kN x E 22E cos （22 ）=87.12×cos （'30171.15 ）=87.04kN
y E 22E sin （22 ）=87.12×sin （''30170615 ）=3.65kN
压力作用点：
=326
.21.51.53)1.5454.33(54.355.0326.23331.5 =2.23m
222tan y x Z B Z =1.53+2.23×0.25=2.09m
5、墙身截面计算
墙身截面计算如下图所示：
（1）墙身重及力臂
①上墙墙身重1G 为
1G =)(2
1211b b H k =0.5×22×3×（0.5+1.65）=70.95kN 对墙趾的力臂1G Z 为
1G Z =)
(3)2(211212
221212b b nH b b b b b b nH =305.0)65.11(65.165.15.025.01.505.02 G ④下墙墙身重2G 为
2G =)(2
1122B d b H k =0.5×22×5.1×（1.65+1+1.53） =234.5kN
对墙趾的力臂为
2G Z =)]
([3])(2[])()([21212212122b d B nH B d b d b d b B B =)
65.253.1(31.505.0]53.165.22[]65.2)165.1(53.153.1[22
=1.21m
（2）滑动稳定验算 =04
.8703.306.0)65.364.5743.41.395.23495.70( =2.06＞1.3
所以满足抗滑稳定性要求。
（3）倾覆稳定性验算 =09
.204.87)1.5134.1(03.3023.265.306.264.5713.143.481.11.3921.15.23491.095.70 =1.5≥1.5
（4（ =
10
95.70103.3032.110)1.505.091.0(95.70265.1 =0.46m
1e ＜232.0b （=0.53），且1e ＞6
2b （=0.28）。
=65
.146.061(65.11095.70 =－32.87kN ＜l =100a kP
=
)65
.146.061(65.11095.70 =130.99a kP ＜a =600a kP 由上述计算可知，所选截面尺寸符合各项要求。
6、设计图纸
通过以上计算，绘制衡重式路肩墙施工图纸，断面图如下：
设计说明：
1.挡土墙采用M10水泥砂浆砌筑，施工前做好配比式验，强度要求达到设计等级，砌
筑时砂浆要密实、饱满，不得有空洞。