挡土墙例题原版
挡土墙例题原版
挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。
接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。
假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。
挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。
首先，我们来计算土压力。
由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。
根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。
主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。
在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。
在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。
接下来，计算主动土压力的合力。
主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。
Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。
合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。
然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。
抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。
抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。
假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。
抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。
砌体挡土墙计算实例
砌体地下室外墙（挡土墙）验算：
已知地下室370mm厚挡土墙，高2.5m墙背直立、光滑、填土面水平。
填土的物理力学指标如下：r=18kN/m³. 计算过程：
土压力为：q=Ko r H
Ko=0.5，r=18kN/m³,现在标高-1.090处加圈梁，所以H取两圈梁之间的高度1.5m，故q=0.5x18x1.5=13.5（kN/m）
上下有圈梁约束，墙体按固端考虑，则在三角形侧向土压力作用下：弯矩 Ma=rG1/20L²=1.2x1/20x13.5x1.5²=1.82（kN/m）剪力 Va= rG7/20L=1.2x7/20x13.5x1.5=8.5（kN）受弯、受剪承载力计算：墙体MU10烧结页岩实心砖，M10水泥砂浆，370mm墙厚 M≤ftmW， V≤fvbz
砌体沿齿缝弯曲抗拉强度设计值 ftm=0.8x0.33=0.264（Mpa）
抗剪强度设计值 fv=0.8x0.17=0.136（Mpa）
取1m宽墙体计算单元且按矩形截面计算：
截面抵抗距 W=bh²/6=1000x370²/6=22.82x1000000 （mm³）截面内力臂 z=2h/3=2x370/3=246（mm）
砌体受弯承载力 ftmW=0.264x22.82x1000000=6.0（kN/m）> Ma=1.82（kN/m）
砌体受剪承载力 fvbz=0.136x1000x246=33.45（kN）> Va=8.5（kN）综上所诉：370mm厚地下室外墙（挡土墙）受弯、受剪承载力均满足要求。
(完整版)挡土墙结构算例
4.4.3计算及步骤
4.4.3.1土压力计算
图4.3主动土压力计算图（其中 ， 型和计算荷载
墙踵板可视为支承于扶肋上的连续板，不计墙面板对它的约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位宽度的水平板条，根据作用于墙踵板上的荷载，对每一个连续板条进行弯矩，剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用在板条上。
图4.5墙面板的水平内力计算
墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的1/2H1处和扶肋固支处的第三个H1/4处，如图4.6所示。
设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是安全的，如图4.5-c)所示。例如，对于固端梁而言，当它承受均布荷载时，其跨中弯矩应为 ，但是，考虑到墙面板虽然按连续梁计算，然而它们的固支程度并不充分，为安全起见，故设计值按式确定。
4基底应力验算：
其中
其中
5截面应力计算：
截面最大应力出现在接近基底处，由基底应力验算可知偏心距及基底应力均满足要求，故墙身截面应力也能满足要求，故不做验算。
通过上述计算及验算，所拟截面满足各项要求，故决定采用该截面。
4.4扶臂式挡土墙设计
扶壁式挡土墙的设计内容主要包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定，墙身稳定性和基底应力及合力偏心距验算、墙身配筋设计和裂缝开展宽度等。
4.3.3计算方法及步骤
1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算：
，q插求得q=15KPa
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题摘要：一、挡土墙设计的重要性二、挡土墙的类型与特点三、挡土墙设计的基本原则四、挡土墙设计的具体步骤五、挡土墙设计的注意事项六、挡土墙设计的实际案例分析正文：挡土墙设计例题一、挡土墙设计的重要性挡土墙作为一种常见的土工结构，用于防止土体滑坡、塌方等自然灾害，对于保护人民生命财产安全具有举足轻重的作用。
因此，挡土墙设计对于工程的顺利进行和最终的安全性至关重要。
二、挡土墙的类型与特点常见的挡土墙类型有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。
每种挡土墙类型都有其适用范围和特点，如重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗土压力，适用于土压力较小的情况；悬臂式挡土墙则适用于较陡峭的地形等。
三、挡土墙设计的基本原则挡土墙设计应遵循以下原则：确保安全可靠、经济合理、技术先进、环保可持续。
在设计过程中，要充分考虑土体的性质、地形地貌、气候条件等因素，力求达到最佳的设计效果。
四、挡土墙设计的具体步骤1.确定设计方案：根据工程的具体情况，选择合适的挡土墙类型。
2.确定土压力：通过计算或实地试验，确定挡土墙所承受的土压力。
3.设计墙体结构：根据土压力和地质条件，设计墙体的结构、尺寸和材料。
4.设计基础结构：确保挡土墙基础的稳定性和承载力。
5.考虑排水和防护措施：保证挡土墙的排水畅通，防止墙体受潮、侵蚀等影响。
6.审核与调整：对设计方案进行多方面的审核，发现问题及时调整。
五、挡土墙设计的注意事项1.充分了解工程所在地的地质、地形、气候等条件。
2.选择合适的挡土墙类型，避免盲目跟风或过于保守。
3.设计过程中要充分考虑环境保护和可持续发展。
4.注重细节处理，如墙体的连接、排水设施等。
六、挡土墙设计的实际案例分析以某高速公路为例，通过实地勘察和详细设计，选用重力式挡土墙方案，墙体采用浆砌片石结构，基础采用混凝土基础。
在设计过程中，综合考虑了地形、土质、气候等因素，确保了挡土墙的安全性和稳定性。
5 加筋土挡墙设计题目
加筋土挡墙设计
一、设计资料
1、工程概况
某高速公路有一段长度14m的加筋土路肩挡土墙，挡土墙高度
10m，墙体采用矩形断面；荷载标准为汽车-超20级，汽车荷载换算成满铺填土荷载计算；加筋体采用CAT钢塑复合筋带（按刚性筋材考虑），宽度为30mm，厚度为2mm，容许拉应力[σ]=80MPa；加筋体填料、墙后填土均为砂土，砂土容重γ=19kN/m3，计算内摩擦角φ=35°；地基为粘土，容许承载力230kPa；土与筋带之间的摩擦系数μ1=0.4，加筋体与地基之间的摩擦系数μ2=0.3；面板采用50×100cm板厚25cm，混凝土标号为25号，筋材竖向间距s y=0.5m。
2、设计计算内容
试设计：加筋挡土墙的宽度L，筋材水平间距s x，并验算：①内部稳定性；②外部稳定性（抗倾覆、抗滑移、地基承载力）；③计算筋材用量（不计筋材与面板的锚固长度）。
(完整版)挡土墙结构算例
4.3.1适用条件及设计原则
为防止土体坍滑，路线沿线应设置挡土墙，本例形式为重力式仰斜路肩墙，具体尺寸如下：
拟采用浆砌片石重力式路肩墙，如上图所示，墙高H=6m(未计倾斜基底）。
墙后填土容重为 ，内摩擦角 ，砌体容重
4.3.2构造设计
重力式挡土墙拟定计算图示如下：
图4.1 重力式挡土墙拟定计算示意图
作用在墙踵板上的力有：计算墙背间与实际墙背的土重W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上的土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部的土压力竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1的作用在墙踵板上引起的等代荷载W5；以及地基反力等，如图所示。
为了简化计算，假设W3为中心荷载，W4是悬臂端荷载Ety所引起的，实际应力呈虚线表示二次抛物线分布，简化为实线表示的三角形分布；M1引起的等代荷载的竖向应力近似地假设成图4.7所示的抛物线形，其重心位于距固支端5/8B3处，以其对固支端的力矩与M1相平衡，可得墙踵处的应力 。
4.3.3计算方法及步骤
1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算：
，q插求得q=15KPa
所以
2)土压力计算：
3)挡土墙截面验算
如设计图，墙顶宽1.0m。
1计算墙身重及其力臂 ，计算结果如下：
倾斜基底，土压力对墙趾O的力臂为：
2抗滑稳定性
所以抗滑稳定性满足要求
3抗倾覆稳定性验算：
所以抗倾覆稳定性亦满足要求。
其中：
所以
即
求得
所以
a)墙踵板受力图；b) 对墙踵板的作用；c) 对墙踵板的作用；
d)M1对墙踵板的作用；e)墙踵板法向应力总和
图4.8墙踵板计算荷载图式
上述中：
——作用在BC面上的土压力（kN）；
挡土墙设计练习题
挡土墙工程参考规范：《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）《工程地质手册》要求：（1）设计阶段为施工图设计；（2）完成挡土墙的设计计算，并编写相应的报告（列出挡土墙设计的详细计算过程）；（3）绘制挡土墙设计大样图（CAD绘制）；（4）如在设计中出现没有设计参数，可按经验取值，可参考《工程地质手册》，并在课程报告中标注出处。
工程概况：**场地建设需对该滑坡坡脚进行开挖，为了满足施工工期要求和开挖边坡安全稳定性要求，特在前缘中部设计C型抗滑桩，在抗滑桩两侧设计毛石挡土墙。
挡土墙基础为红粘土，滑坡体土体为红粘土，滑床基岩为灰岩。
依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）中10.2内容规定，挡土墙工程结构设计安全系数如下：基本载荷情况下，抗滑稳定性Ks=1.3；抗倾覆稳定性Ks=1.5。
挡土墙计算模型见图1。
L图1 挡土墙计算模型（1）设计参数据《场地边坡岩土工程勘察报告》与《滑坡岩土工程勘察报告》，边坡防治工程参数如下：墙后填土容重: 18.40kN/m3 地基土容重：18.30kN/m3墙后填土内摩擦角：Φ=7.00°墙后填土粘聚力：C=46.0kPa 墙背与墙后填土摩擦角：δ=5.0°基底摩擦系数：μ =0.26修正后地基土容许承载力：180kPa 毛石挡墙重度：ρ=23kN/m3挡土墙墙背与铅垂线间的夹角：α=0另外：A、滑体①红粘土天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3抗剪强度：C =63.4 kPa，φ=8.1°渗透系数：1.0 10-4 m/sB、滑带土抗剪强度天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3天然抗剪强度 C =10kPa，φ=9°饱和抗剪强度 C =9kPa，φ=7°C、滑床（灰岩）天然重度：28.00 kN/m3饱和抗压强度：31.2 MPa水平抗力系数：304 MN/m3地基承载力：3500kPa基底摩擦系数：0.60（2）挡土墙的截面尺寸设计挡墙设计高度（H）及其截面尺寸（见表1）。
(完整word版)路基路面作业3(挡土墙)
路基路面工程作业32.常用的重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困难,故仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0。
3.俯斜墙背所受的土压力较大，相对而言，俯斜墙背的断面比仰斜式要大.但当地面横坡较陡时，俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面，从而减小墙高。
俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增大,因此墙背坡度不宜过缓，通常控制a<21°48′(即1：0.4）.当地面横坡度较陡时,墙面可直立或外斜1：0。
05～1：0。
20，以减少墙高；当地面横坡平缓时，一般采用1：0。
20~1:0.35较为经济。
地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏,因此,应重视挡土墙的基础设计.基础设计的程序是：首先应对地基的地质条件作详细调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度.挡土墙的排水处理是否得当,直接影响到挡土墙的安全及使用效果.因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后坡料中的水分,防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力;消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力;减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力.为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝；为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝。
通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起,统称为沉降伸缩缝或变形缝。
沉降伸缩缝的间距按实际情况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大.沉降伸缩缝的缝宽—般为2～3cm。
浆砌挡土墙的沉降伸缩缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严重的地区，宜用沥青麻筋或沥青木板等材料，沿墙内、外顶三边填塞,填深不宜小于5m；当墙背为填石且冻害不严重时,可仅留空隙，不嵌填料。
3。
静止土压力的计算公式朗肯主动土压力计算：1。
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3.3.3.1 设计参数
挡土墙墙高=10m H ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取
L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，14.04α= －，墙底（基
底）倾斜度0tan 0.19α=，倾斜角010.76α= ；墙顶填土高度 2.5a m =，填土边坡坡度1:1.5，()1
arctan 1.533.69β-== ，汽车荷载边缘距路肩边缘0.5d m =；墙后
填土砂性土内摩擦角35φ= ，填土与墙背外摩擦角/217.5δφ== ，填土容重
319/kN m γ=；
墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重322/k kN m γ=砌体容许压应力[]600a kPa σ=,砌体容许剪应力[]100kPa τ=,砌体容许拉应力
[]60wl kPa σ=；地基容许承载力[]0250kPa σ=。
3.3.3.2 车辆荷载换算
按墙高确定附加荷载强度进行换算
查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度315/q kN m =。
则换算等代均布土层厚度0/15/190.79h q m γ=== 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ
直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
假定破裂面交于荷载范围内 则：
错误！未找到引用源。
x 错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
∴错误！未找到引用源。
=0.89 得错误！未找到引用源。
41.75错误！未找到引用源。
破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:
m=（H+a ）错误！未找到引用源。
=（5+2.5）错误！未找到引用源。
0.89=6.68
错误！未找到引用源。
荷载内边缘到墙踵的距离:
p=H 错误！未找到引用源。
+b+d=5错误！未找到引用源。
0.25+3.75+0.5=5.5
错误！未找到引用源。
荷载外边缘到墙踵的距离:
q=p+（26-0.6错误！未找到引用源。
2）=5.5+24.8=30.3错误！未找到引用源。
P ＜m ＜q
∴ 假设正确
b 计算主动土压力a E 及其作用点位置
V
错误！未找到引用源。
长度方向取1错误！未找到引用源。
则：
错误！未找到引用源。
=1.74错误！未找到引用源。
3.3.3.4 被动土压力
墙前的被动土压力忽略不计。
偏于安全。
3.3.3.5挡土墙计算
只对荷载组合II 进行计算。
a 拟定挡土墙顶宽
经试算 取 错误！未找到引用源。
则 墙底斜宽:
011tan tan ααb b B +==1.55 -1.55错误！未找到引用源。
0.25错误！未找到引
用源。
0.19=1.48错误！未找到引用源。
x E 到墙趾A 的距离 错误！未找到引用源。
=1.74错误！未找到引用源。
y E 到墙趾A 的距离错误！未找到引用源。
=1.48+0.435=1.91错误！未找到引用
源。
因墙底（基底）倾斜，需把求得的x Z 、y Z 修正为1x Z 、1y Z ,即：
1x Z ＝x Z －01tan αb =1.74-1.55错误！未找到引用源。
0.19=1.46错误！未找到
引用源。
，
1y Z ＝1b －1x Z tan α=1.55+1.46错误！未找到引用源。
0.25=1.91错误！未找到
引用源。
墙身体积：
)tan (0111αb H b V -= =1.55错误！
未找到引用源。
(5-1.55错误！未找到引用源。
0.19)=7.29错误！未找到引用源。
02
12tan 5.0αb V ==0.5错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
0.19=0.23
错误！未找到引用源。
墙身自重：
1G ＝k V γ1=7.29错误！未找到引用源。
22=160.46错误！未找到引用源。
2G ＝k V γ2=0.23错误！未找到引用源。
22=5.02错误！未找到引用源。
G 错误！未找到引用源。
])tan [(5.01011b n b H Z G +⋅-=α=0.5错误！未找到引用源。
[(5-1.55错误！未找到引用源。
0.19)错误！未找到引用源。
0.25+1.55]=1.37错误！未找到引用源。
， 102)]tan tan 2/1(3/12/1[b Z G αα-+==错误！
未找到引用源。
=1.06错误！未找到引用源。
=G Z (2211G G Z G Z G +)／G
=（160.46错误！未找到引
用源。
1.37+5.02错误！未找到引用源。
1.06）/165.48=1.36错误！未
找到引用源。
，
作用于墙底（即基底）的竖向力
y E G G N ++=21=160.46+5.02+3.51=168.99错误！未找到引用源。
； N 至墙趾A 的距离
N
Z E Z E Z G Z G Z x x y y G G N 1
12211-++=
=(160.46错误！未找到引用源。
1.37+5.02错误！未找到引用源。
1.06+3.51错误！未找到引用源。
1.91-67.95
错误！未找到引用源。
1.46)/168.99 =0.78错误！未找到引用源。
b 抗滑动稳定性验算
抗滑稳定系数
0tan ]tan [αμ
αN E E N K x x C -+=
=错误！未找到引用源。
=1.52﹥1.3
满足规范要求
考虑主动土压力，对滑动稳定和倾覆稳定均起不利作用，所以应选择表4－15右边的1Q γ进行验算。
错误！未找到引用源。
滑动稳定性方程：
错误！未找到引用源。
= [1.1错误！未找到引用源。
165.48+1.4 错误！
未找到引用源。
(3.51-67.95错误！未找到引用源。
0.25)-0]错误！未找到引用源。
0.3+(1.1错误！未找到引用源。
165.48+1.4错误！未找到引用源。
3.51)错误！未找到引用源。
0.19-1.4错误！未找到引用源。
67.95+0=1.89错误！未
找到引用源。
﹥0
满足规范要求
c 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数：
1
1
22110x x y y G G Z E Z E Z G Z G K ++=
=错误！未找到引用源。
=2.34﹥1.5
满足规范要求
倾覆稳定性方程：
0.8G+错误！未找到引用源。
=0.8错误！未找到引用源。
165.48错误！
未找到引用源。
1.36+1.4错误！未找到引用源。
(3.51+1.91-67.95错误！未找
到引用源。
1.46)=50.54错误！未找到引用源。
﹥0 满足规范要求
d 基底合力偏心距验算
基底合力偏心距 :
N Z B
e -=
2
0=错误！
未找到引用源。
=0.04错误！未找到引用源。
﹤B/6 =0.25错误！未找到引用源。
满足规范要求
e 地基承载力验算
基底应力:
)61(02,1B
e B N
±=
σ=错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
∴基底最大应力错误！未找到引用源。
=132.45错误！未找到引用源。
﹤
地基容许承载力[0σ]=250kPa
满足规范要求
f 墙身强度验算
墙面与墙背平行，截面最大应力位于接近基底处。
由基底应力计算结果知墙身正应力满足墙体材料强度要求。
因墙身剪应力及弯拉应力很小，故可不予验算。