重力式挡土墙设计计算
重力式挡土墙课程设计计算书
范例: 网络上有有关软件可如下载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: 0.15 1: 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／m3, 计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间旳内摩擦角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=22kN/m3, 砌体容许压应力为kPa, 容许剪应力[ ]=100kPa, 容许拉应力[ ]=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: , 填土与墙背间旳摩擦角;墙背与竖直平面旳夹角。
墙背填土容重17.8kN/m3, 地基土容重: 17.7kN/m3。
挡土墙尺寸详细见图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；计算棱体参数、: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: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, 因此可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力式挡土墙计算
墙体重度γq=25KN/M3车载：汽20，挂100墙后填土：采用砂砾石填筑填土重度γt=19.5KN/M3填土倾角β=0度0填土内摩擦角φ＝36.5度0.637045填土与墙体摩擦角δ=0度0车载换算土层厚度：h换＝0.8m基地表面与墙体摩擦系数：f=0.45挡土墙基本形式：h1= 3.6mh2=0.6mh3=0.3mb0=0.5mb1=0.4m坡比m＝0.4b2= 1.32mb3=0.4m墙背与铅直线的夹角：ε=21.80135度0.380505土压力计算：Pa=105.853KN/M与铅直线有夹角ψ=68.19865度 1.19029则水平土压力为Za＝98.28169KN/M水平力作用点：za= 2.2m铅直作用力计算：铅直土压力Ga＝39.31268KN/M与端点距离Wga= 1.76m墙体各部分自重及距端点距离：G1= 3.75KN/MW1=0.65mG2=95.7KN/MW2= 1.34mG3=39.3KN/MW3= 1.31m墙体上部各部分土重及距端点距离：G t1＝10.062KN/MWt1= 1.76mG t2＝42.471KN/MWt2= 1.78mG t3＝25.74KN/MWt3= 2.42m抗滑稳定计算：最小安全系数为1.3 Kc＝NY*f/Za 1.173678抗倾覆稳定计算：水平力矩:MH=216.2197KN/M*M铅直力矩：MY=406.9471KN/M*M安全系数KN＝MY/MH 1.8821最小安全系数1.5偏心距及基底应力：ZN＝(MY-MH)/NY0.744053偏心距e＝0.565947基地应力：ζ1,2ζ1,2=N/B*(1+/-6*e/B)224.6421Kpa-28.9661Kpa弧度弧度弧度弧度弧度。
重力式挡土墙设计计算书
目录一、现场实际情况 (2)二、荷载计算 (2)三、抗倾覆稳定验算 (3)四、抗滑动稳定性验算 (3)五、地基承载力验算 (4)六、墙身强度验算 (5)一、现场实际情况墙背填土与墙前地面高差为2.4m,填土表面水平,其表面的均布荷载为20kPa,地基承载力特征值为220kPa,填土的容重为γt =203/m kN ,内摩擦角为040=ϕ,底板与地基摩擦系数为μ=0.55,由于采用素混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之间的摩擦角δ=0。
2、挡土墙计算简图二、荷载计算1、土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎金理论公式计算：22.0)24045(tan )245(tan 22=-=-=ϕa K地面超载P k 的作用，采用换算土柱高tKP H γ=0，地面处水平压力：2.222.0201020=⨯⨯==a t a ZK q γKN/m 2 底板底C 点水平压力：28.1622.0)2.32010(20=⨯+⨯==a t b ZK q γKN/m 2 土压力合力：E a = 0.5×（2.2+16.28）×3.2=29.57 KN/m Z f1=3.2/3=1.07m 1、竖向荷载计算素混凝土标准重度γc =25 KN/m 3,其自重：0.25255.24.01=⨯⨯=k G KN/m 5.31258.17.02=⨯⨯=k G KN/m 75.8257.05.03=⨯⨯=k G KN/m 55.8)5.05.1(194.04=-⨯⨯=k G KN/mk G =25.0+31.5+8.75+8.55=73.8KN/mm x 83.08.7335.075.89.05.319.0)0.2555.8(0=⨯+⨯+⨯+=三、抗倾覆稳定验算倾覆力矩6.149.207.157.2907.18.73E Gx az >=⨯⨯=+=fax fl z E x K 稳定四、抗滑动稳定性验算tat s G E u K -+=)E (G an n3.137.157.2955.08.73>=⨯=五、地基承载力验算地基承载力验算应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
重力式挡土墙计算
墙体重度γq=25KN/M3车载：汽20，挂100墙后填土：采用砂砾石填筑填土重度γt=19.5KN/M3填土倾角β=0度0填土内摩擦角φ＝36.5度0.637045填土与墙体摩擦角δ=0度0车载换算土层厚度：h换＝0.8m基地表面与墙体摩擦系数：f=0.45挡土墙基本形式：h1= 2.5mh2=0.5mh3=0.3mb0=0.5mb1=0.4m坡比m＝0.3b2=0.66mb3=0.3m墙背与铅直线的夹角：ε=16.69918度0.291455土压力计算：Pa=53.976KN/M与铅直线有夹角ψ=73.30082度 1.27934则水平土压力为Za＝51.69992KN/M水平力作用点：za= 1.8m铅直作用力计算：铅直土压力Ga＝15.50998KN/M与端点距离Wga= 1.38m墙体各部分自重及距端点距离：G1= 3.75KN/MW1=0.65mG2=45.65KN/MW2= 1.12mG3=23.25KN/MW3=0.93m墙体上部各部分土重及距端点距离：G t1＝ 5.616KN/MWt1= 1.38mG t2＝14.157KN/MWt2= 1.34mG t3＝12.87KN/MWt3= 1.71m抗滑稳定计算：最小安全系数为1.3 Kc＝NY*f/Za 1.051478抗倾覆稳定计算：水平力矩:MH=93.05985KN/M*M铅直力矩：MY=145.3199KN/M*M安全系数KN＝MY/MH 1.561575最小安全系数1.5偏心距及基底应力：ZN＝(MY-MH)/NY0.432606偏心距e＝0.497394基地应力：ζ1,2ζ1,2=N/B*(1+/-6*e/B)169.1565Kpa-39.2608Kpa弧度弧度弧度弧度弧度。
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计1 设计参数几何参数:挡土墙墙高H=6m, 取基础埋置深度D=1.5m （按规范规定, D 不小于1.0m, 本设计中可取1.25m 或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1:0.2, =－11.3°（注意这个角度是负值）, 墙底（基底）倾斜度tan =0.190, 倾斜角 =10.76°；墙顶填土高度 =2m, 填土边坡坡度1:1.5, =arctan （1.5） =33.69°, 汽车荷载边缘距路肩边缘 =0.5m ；力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角 =34°, 填土与墙背外摩擦角 = /2=17°, 填土容重 =18kN/m ；墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重 =22kN/m ,砌体容许压应力[ ]=600kPa,砌体容许剪应力[ ]=100kPa,砌体容许拉应力[ ]=60kPa ；地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按墙高确定的附加荷载强度进行计算γq h =0=1815=0.83 3 主动土压力计算3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角 较小, 不会出现第二破裂面。
经验算, 按破裂面交于荷载中部进行计算 a=2m,b==βtan a 667.02=3m,d=0.5m,H=6m,m h 83.00=,°34=ϕ,°17=δ, °－11.3α= 39.7δ＋α＋ωψ==° ﹚2h ﹙H＋a ﹚﹙H＋a＋﹚2h 2a ﹙b＋d ﹚－H ﹙H＋＋2h 00+=ab A αtan =0.33θtan =－﹚A ω﹚﹙tan ωtan ﹙cot ±ψtan ++ϕ=0.81或-2.47（舍） 39arctan0.81θ==°3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E﹚αtan ﹙tan ﹚sin ﹙﹚﹙cos +++=θψθϕθa K =0.18αθtan tan 0+=dh =0.82mαθαtan tan tan 3+-=a b h =2.26m =--=321h h H h 2.92m=+-+=210312)21(21Hhh H h H a K 1.68 12γH 21K K E a a ==98KN ﹚δ＋α﹙cos a x E E ==97.5KN y E ﹚δ＋αin ﹙s E a ==9.7KN3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置经试算, 取挡土墙顶宽 2.8m011tan tan ααb b B +==2.6912110233)23(h h －2(3K H H h h H a H Z x -++=）=2.1m αtan －Z x B Z y ==2.69＋2.1×0.2=3.1m将 , 修正为 ,1X Z =01tan αb Z x -=2.1-2.8×0.19=1.57m 1y Z =αtan 11x Z b -=2.8-1.57×（-0.2）=3.11m3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
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一、工程概况本次课程设计的重力式挡土墙位于某填方路段，其主要作用是支挡填方土体，保证边坡的稳定性。
该路段填方高度为具体高度，边坡坡度为具体坡度，墙后填土为填土类型，填土容重为容重数值，内摩擦角为内摩擦角数值，粘聚力为粘聚力数值。
二、设计依据1、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）三、设计参数选取1、墙身材料：采用具体材料，其重度为重度数值，抗压强度为抗压强度数值，抗拉强度为抗拉强度数值。
2、基底摩擦系数：根据地基土的性质，取基底摩擦系数为摩擦系数数值。
3、墙背与填土的摩擦角：取墙背与填土的摩擦角为摩擦角数值。
四、土压力计算1、主动土压力系数计算根据填土的内摩擦角和墙背的倾斜角度，采用库仑土压力理论计算主动土压力系数 Ka。
Ka ＝计算公式及计算结果2、土压力强度计算墙顶处土压力强度为 0。
墙底处土压力强度为：σa ＝Kaγh其中，γ为填土容重，h 为墙高。
3、土压力合力计算土压力合力为：Ea ＝05Kaγh^2合力作用点距离墙底的高度为：h/3五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定系数 Kc ＝（G ＋ Ey）μ ／ Ex其中，G 为挡土墙自重，Ey 为墙后土压力的竖向分力，Ex 为墙后土压力的水平分力，μ为基底摩擦系数。
经计算，Kc ＞规定的抗滑移稳定系数，满足抗滑移稳定性要求。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数 Kt ＝（Gx0 ＋ EyZf）／（ExZx）其中，x0 为挡土墙重心至墙趾的水平距离，Zf 为Ey 作用点至墙趾的垂直距离，Zx 为Ex 作用点至墙趾的垂直距离。
经计算，Kt ＞规定的抗倾覆稳定系数，满足抗倾覆稳定性要求。
六、基底应力验算1、基底平均应力计算σ ＝（G ＋ Ey）／ A其中，A 为基底面积。
经计算，σ ＜地基承载力特征值，满足基底应力要求。
重力式挡土墙体积计算公式
重力式挡土墙体积计算公式
重力式挡土墙在土工工程中被广泛应用，其主要作用是承受土压力，防止土体滑坡和塌方。
在设计重力式挡土墙时，需要计算其体积。
本文将介绍重力式挡土墙体积计算公式及其应用。
一、重力式挡土墙体积计算公式
重力式挡土墙是一种以墙体重力来抵抗土体推力的挡土墙。
在设
计重力式挡土墙时，需要考虑其自重和土体压力。
下面是重力式挡土
墙体积计算公式：
V=（H+hb/2）AL
其中，V为重力式挡土墙的体积（单位：立方米），H为挡土墙的
高度（单位：米），hb为挡土墙中间的厚度（单位：米），A为挡土
墙底部的面积（单位：平方米），L为挡土墙的长度（单位：米）。
二、公式的应用
重力式挡土墙的体积计算需考虑多种因素，如挡土墙的高度、厚度、长度等。
下面以一个实际工程为例，说明如何应用重力式挡土墙
体积计算公式。
假设我们需要建造一道高度为5米，厚度为1.5米，长度为50米
的重力式挡土墙。
其中，挡土墙下部到地表面的高度为1米。
我们可
以先计算出挡土墙的底部面积：
A=1.5×50 =75平方米
然后，再代入公式中计算体积：
V=（5+1/2）×75×50 =11250立方米
因此，这道重力式挡土墙的体积为11250立方米。
三、总结
重力式挡土墙在土工工程中是一种有效的土体支撑结构，它的设计需要考虑多种因素。
公式是计算重力式挡土墙体积的基础，可以帮助工程师预估建造的成本，以及制定更精确的施工计划。
因此，在设计和建造重力式挡土墙时，应注意正确使用公式，避免出现浪费和施工不当的情况。
各种挡土墙计算公式
各种挡土墙计算公式挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌或滑移的结构。
在工程设计中，准确计算挡土墙的各项参数至关重要，这需要运用一系列的计算公式。
以下将为您详细介绍常见的几种挡土墙计算公式。
一、重力式挡土墙重力式挡土墙主要依靠自身的重力来维持稳定，其计算包括抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性以及基底应力的计算。
1、抗倾覆稳定性计算抗倾覆稳定性系数 Kt 应满足：Kt ＝（∑My）／（∑M0）≥15其中，∑My 是抗倾覆力矩之和，∑M0 是倾覆力矩之和。
抗倾覆力矩 My 主要由墙体重力 G、墙背土压力 Ey 以及墙底摩擦力 Fx 对墙趾 O 点产生的力矩组成。
倾覆力矩 M0 则主要由墙背主动土压力 Ex 对墙趾 O 点产生的力矩组成。
2、抗滑移稳定性计算抗滑移稳定性系数 Ks 应满足：Ks ＝（∑Fx）／（∑Ex）≥13∑Fx 是抗滑力之和，∑Ex 是滑动力之和。
抗滑力 Fx 主要由墙底摩擦力和墙后被动土压力组成。
滑动力 Ex 主要是墙背主动土压力的水平分力。
3、基底应力计算基底平均应力σ 应满足：σ ＝（G ＋ Ey Ex）／A ≤ σ其中，G 是挡土墙自重，Ey 和 Ex 分别是墙背土压力的竖向和水平分力，A 是基底面积，σ是地基承载力。
基底最大和最小应力σmax 和σmin 分别为：σmax ＝（G ＋ Ey Ex）／A ＋（M0/W）σmin ＝（G ＋ Ey Ex）／A （M0/W）二、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙由立壁和底板组成，计算内容主要包括立壁和底板的内力计算。
1、立壁内力计算在土压力作用下，立壁可视为固定在底板上的悬臂梁。
墙顶的水平位移较小，可按底端固定的悬臂梁计算弯矩和剪力。
2、底板内力计算（1）悬臂板部分按悬臂板计算在基底反力作用下的弯矩和剪力。
（2）内跨板部分按连续板计算在基底反力作用下的弯矩和剪力。
三、扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙由立板、扶壁和底板组成，计算较为复杂。
1、立板内力计算与悬臂式挡土墙的立壁类似，按底端固定的悬臂板计算。
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176.7078 σ min 8.393619 无拉应力 0.176708 ＜Ra/Ka 5.3125 可行 0.026148 ＜［σ j］ 0.75 可行
基底摩擦系数f
0.4 1.05 10 墙被竖向夹角α 0.7 34.99202
8.5 抗拉Rt 15 墙后填土坡度β 0.7 墙锺宽b`
54.432 -5.625 168.1949
重力式挡土墙设计
一、计算条件： 墙高H 6 墙前水位H1 0.8 墙后水位H2 1.5 基础埋深h 1 基底摩擦系数f
300 容许应力大小比［η ］ 2.5 C15砼rd 24 抗压Ra 填粘土指标： 水上内摩擦角φ 32 水下内摩擦角φ ` 28 墙被摩擦角δ 填粘土水上湿容重γ 18 填粘土水下浮容重γ ` 10 C15砼抗剪［σ j］ 0.75 初拟断面尺寸： 顶宽b 0.5 底宽B 4.98 墙被趾高h` 0.6 墙被坡比m 二、挡土墙上荷载计算： 一）土压力计算： （用库仑定理） 1.压力系数计算： 水上： KA 0.81457 水下： KA` 0.890359
E1x E2x E3x PBX
95.44109 E1y 69.5474 E2y 6.439574 E3y 11.25
113.7101 82.85993 7.672216
PBY 7.875 PB` 3.2 72 G2 244.944 G3 浮托力W1 39.84 渗透压力W2 17.43 -286.323 M2X -99.2016 MW2 68.4 MG2 -52.1606 M3X -57.8676 602.5622 MG3
M3Y 39.74208 MPBY 力矩和M 1198.811
重新设计断面） 可行 σ cp
109.0408 ＜［R］
350
底宽B` Ey G2
3.65 113.7101 170.1
0.608333 可行
三）截面应力验算： 1.法向应力验算： σ max 2.压应力验算： σa4 -3.21979 MPBX 5.88 MG4 38.39063
375.2433 M2Y 403.9421 水平力和H 185.8781 垂直力和G 543.0232 三、稳定计算： 一）抗滑稳定： Kc 1.168558 ＜［Kc］ 1.2 二）偏心距计算及地基应力验算： e 0.28234 ＜B/6 0.83 σ max 146.133 σ min 71.94857 η 2.031076 ＜2.5 四、截面强度验算： 一）作用于C-C截面以上的荷载计算： 1.作用于C-C截面的土压力计算： E1 148.4553 Ex 95.44109 2.墙体自重： G1 54 3.垂直合力N 337.8101 4.力矩和M 429.6396 二）合力偏心距e： 0.553162 ＜B/6
地基容许承载力［R］
2.土压力计算： P1 65.98015 E1 148.4553 P2 72.11906 E2 108.1786 P3 13.35538 E3 10.01654 二）水平静水压力计算： 1.墙后静水压： 水平静水压： 垂直静水压： 2.墙前静水压： 三）墙身自重： G1 四）基底扬压力计算： 力矩M的计算： MP`BX M1Y M1X MW1 0.853333 MG1