挡土墙计算算例
挡土墙计算算例
第8章路基防护与支挡
合理的路基设计，应在路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面进行综合考虑。为确保路基的强度与稳定性，路基的防护，同样也是不可缺少的工程技术措施。为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的加固更具有重要意义。路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，选用适当的工程类型或采用相应的综合措施。
为保持结构物两侧土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。支挡结构在各种土建工程中得到了广泛的应用，如公路、铁路、桥台、水利、港湾工程的河岸及水闸的岸强，建筑工程的地下连续墙、开挖支撑等。随着大量土木工程在地形较为复杂的地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。支挡结构的设计，将直接影响到工程的经济效益和安全。路基的支档结构设计应满足在各种设计荷载组合下支档结构的稳定、坚固和耐久；结构类型选择以及位置确定应安全可靠、经济合理、便于施工养护；结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。
8.1 坡面防护
路基防护与加固措施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。本设计路段无不良地质情况，故只对路基采取防护措施。
K14+686.256～K14+740.000路段为深挖路堑路段，综合考虑当地气候环境、工程地质和材料供应等情况，故在此选用骨架植物防护措施。在骨架植物防护的各种类型中采用水泥混凝土骨植草护坡措施。K14+686.256～K14+740.000路段边坡为土质边坡，坡度均缓于1：0.75，分别有1：1.0、1：1.5、1：1.75三种。骨架形式为菱形，框架内采用植草辅助防护措施。
8.2 挡土墙
以刚性角较大的墙体支撑填土和物料并保证其稳定性的支挡结构称为挡土墙（简称挡墙）；而对于具有一定柔性的结构，如板桩墙、开挖支撑称为柔性挡土墙或支护结构。本设计路段主要有挡土墙的设计。挡土墙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刷岸边，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，用以抵挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层；
（3）为了避免对其它建筑物(如房屋、铁路、水渠、高压线等)的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。
本设计路段途经涓水河畔及其周围居民区，在K15+250～K15+32处路线经过水塘。综合考虑各种因素需在以下三处设置挡土墙：K14+740～K14+850（左）、K14+760～K14+860（右）、K15+250.000～K15+325（右）。路堤填筑高度最大在K14+840处，因此设计K14+740～K14+850（左）挡土墙，并验算K14+840处截面。K14+760～K14+860（右）处为矮路堤墙可根据当地经验设置，其余两处挡墙参见挡墙图。相关设计依据、尺寸及其验算如下。
8.2.1挡土墙工程概况
挡土墙技术条件及参数：
（1）地基为中密碎、砾石、中砂，基底摩擦系数0.4μ=，地基承载力特征值f =350Pa ；
（2）填土边坡为1:m=1:1.5，路基宽度为10m,土路肩宽为0.75m ；
（3）墙背填料为就地开挖砂性土，重度为γ=18kN/m 3，填料内摩擦角为35φ?=；
（4）墙体用5.0号砂浆砌30号片石，重度为γ片石=23kN/m 3，墙背与填土的摩擦
角取17.5δ?=，30号片石5.0号砂浆砌筑的圬工砌体极限抗压强度为1.6MPa ；弯曲极限抗拉强度为0.12MPa ；抗剪极限强度为0.16MPa 。
8.2.2 挡土墙设计及其计算
根据挡土墙所在地形、工程地质、水文地质、水文资料、建筑材料、结构用途、结构本身的特征、施工方法，技术经济条件及当地的经验，K14+740～K14+850左挡土墙方案选择俯斜式重力式挡土墙。此类挡墙依靠自重承受土压力，保持平衡，形式简单，取材容易，施工简便，适用于地质情况较好有石料的地区。桩号K14+820.000处的地形高差最大，路基的填方最高，挡土墙的墙高最大，因此，以K14+820.000处为设计依据。此处挡土墙的相关尺寸如图8-1所示。
图8－1 挡土墙示意图 单位：m
8.2.2.1 土压力计算
(1)土层厚度换算
车辆荷载作用在挡土墙背填土上所引起的附加土体侧压力可按《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.2-3）换算成等代均布土层厚度计算：
0q h γ
= 式中：0h ——换土层厚度（m ）；
q ——车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m ，取20kN/m 2；墙高大于10m ，取10kN/m 2；墙高在2～10m 之间，附加荷载强度用直线内插法计算。
其他符号意义同前。
所以可得q =14.75kN/m 2
，0h =0.82m (2)破裂面位置验算
假设破裂面位于荷载中部，由《路基路面工程》（第二版，邓学均编著）P128得破裂棱体的断面面积00s=A tan θ-B ，其中00A B 和为边界条件系数。由图8-1可推算出:
11250.255 6.2 6.2tan 0.82(6.2tan 0.2520.75)22
s θθ=??+?+??+?++- 7.4824.3tan θ=+
所以0024.3,7.48A B ==-
由《路基路面工程》（第二版，邓学均编著）中式（6-10）得：
G 1G 2G 4G 3()00
tan tan cot tan (tan )B A θψφψψ=-++ 式中：21.817.53574.3ψαδφ????=++=++=，所以tan 3.56,cot 1.43ψφ==
所以tan 0.47(7.59)θ=-舍去
又tan 0.476.2
x x H θ===，式中H 为挡土墙高。 2.91m,1.5m 8.5m x x =≤≤,所以假设成立，破裂面交于荷载中部。
(2)主动土压力计算
由《路基路面工程》（第二版，邓学均编著）中式（6-9）得
cos()(tan )sin()
a E A B θφγθθψ??+=-+ 式中a E ——墙后主动土压力（kN/m ）；
其他符号意义同前。
所以171.82a E =kN
墙后主动土压力的水平分力x E 和y E 分别为：
cos()171.82cos(21.817.5)132.96(kN/m)
x a E E αδ??=+=?+=sin()171.82sin(21.817.5)108.83(kN/m)y a E E αδ??=+=?+=
8.2.2.2 挡土墙的自重i G 及重心距墙趾距离i x 计算
112523115(kN/m)2G =???= 110.20.752 1.92(m)3
x =++?= 20.7552386.25(kN/m)G =??=
3 3.20.22314.72(kN/m)G =??=
3 1.6(m)x = 图8－2 挡土墙截面分块尺寸示意图
411 3.22336.8(kN/m)2G =???= 42 3.2 2.13(m)3
x =?= 252.77(kN/m)G =总
8.2.2.3 抗滑稳定性验算
（1）用滑动稳定方程验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-5）可得滑动稳定方程为：
10201012[1.1(tan tan )](1.1)tan 0Q y x Q p Q y Q x Q p G E E E G E E E γαγαμγαγγ++-++-+> 式中：G ——作用于基地以上的重力（kN ）；
p E ——墙前被动土压力的水平分力（kN ），忽略不计；
11,Q Q γγ——主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数，可按《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中表（5.4.2-5）取得；
其他符号意义同前。
所以有：
[1.1252.77 1.4(108.83132.960.31]0.4(1.1252.77 1.4108.83)0.31 1.4132.96?++??+?+??-? 142.540=>，所以抗滑稳定性满足要求。
（2）用抗滑稳定系数c K 验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-6）可得抗滑稳定系数c K 为：
''00
[()tan ]tan x p p c x N E E E K E N αμα+-+=- 式中：N ——作用于基地上合力的竖向分力（kN ）；
'p E ——墙前被动土压力水平分量的0.3倍（kN ）；
其他符号意义同前。 所以有：[252.77108.83132.960.31]0.4132.96(252.77108.83)0.31
c K ++??=-+? 7.72 1.3=>，所以抗滑稳定性满足要求。
8.2.2.4 抗倾覆稳定性验算
（1）用倾覆稳定方程验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-7）可得滑动稳定方程为：
12[0.8()0G Q y x x y Q p p GZ E Z E Z E Z γγ+-+>
式中：G Z ——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力以及作用于墙顶的其他荷载的竖向力合力重心到墙趾的距离（m ）；
p Z ——墙前被动土压力水平分量到墙趾的距离（m ）；
其他符号意义同前。
所以有：
[0.8(115 1.9286.250.5814.72 1.636.8 2.13) 1.4(108.83 1.87132.96 2.28)?+?+?+?+?-? 158.100=>，所以抗稳定性满足要求。
（2）用抗倾覆稳定系数0K 验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-8）可得抗倾覆稳定系数0K 为：
'0[)G y x x y p p x y GZ E Z E Z E Z K E Z +++=
式中：符号意义同前。
所以有：0372.76203.51 1.90 1.5303.59
K +==>，所以抗倾覆稳定性满足要求。 8.2.2.5 合力偏心距及基底应力验算
（1）合力偏心距验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-1）可得合力偏心距0e 为：
0d d
M e N = 式中：d M ——作用于基底形心的弯矩组合设计值（MPa ）；
d N ——作用于基底上的垂直力组合设计值（kN/m ）。
所以有：
542132.96(0.20.5)108.83(0.750.2 1.6)115(0.750.2 1.6)333
0.75 3.286.25(1.60.2)(1.6)36.8307.17(MPa)23
d M =?++-?++--?++-+?--+-?= 1010()cos sin 417.86(kN)d G Q y Q x N G E E γγαγα=++= 所以0307.170.74(m)(0.8m),417.864
d d M B
e B N =
==<其中为基底宽度，所以合力偏心距满足要求。 （2）基底压应力σ验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.3-3）可得基底压应力σ为：
121
2,063d N B e σσα>==时， 式中： 102
B e α=- 1σ——挡土墙趾部的压应力（MPa ）；
1σ——挡土墙踵部的压应力（MPa ）；
其余符号意义同前。
所以101
2323.93MPa [](300MPa)3d N σσα==>，350MPa ，故基底压应力满足要求。 8.2.2.6 墙身截面强度和稳定验算
为了保证墙身具有足够的强度和稳定性，应根据经验选择1～2个控制断面进行验算。本验算选择墙身底部截面进行验算如下：
（1）墙身截面强度验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中
式（5.4.4-2）计算截面强度时：
0/d k f N AR αγαγ≤
式中：d N ——验算截面上的轴向力组合设计值（kN ）；图8－3 验算截面示意图
0γ——重要性系数，按《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中第5.4.2条
取用； f γ——圬工构件或材料分项系数，按《公路路基设计规范》（JTG D-2004）
中表5.4.4-1取用；
R α——材料抗压极限强度（kN ）；
A ——挡土墙构件的计算截面面积（m 2）；
k α——轴向力偏心影响系数,由式（8.2.2.5-2）确定；
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.4-4）得： 8
02
01256()112()k e B e B
α-=+ 式中：0e ——轴向力偏心距（m ）,由式（8.2.2.5-3）确定；
B ——挡土墙计算截面宽度（m ）。
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.4-5）得：
000
M e N = 式中：0M ——在某一类作用（或荷载）组合下，作用（或荷载）对计算截面形心的总力矩（kN ?m ）；
0N ——在某一类作用（或荷载）组合下，作用于对计算截面上的轴向力的合力（kN ）。 所以：
0520.752132.96108.83214.72 3.20.2115 1.60.20.753323M ????=?-??+?--+?--- ? ????
? 113.21(kN m)=?
011586.25108.83310.08(kN)N =++=
000113.210.37(m)(0.69m)310.084
M B e N ===<
8802200.371256()1256() 2.750.820.37112()112() 2.75k e B e B
α--===++ 0310.08kN /(1523.81kN)d k f N AR αγαγ=≤，所以强度满足要求。
（2）墙身截面稳定验算
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.4-3）计算稳定时：
0/d k k f N AR αγψαγ≤
式中：k ψ——偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数，按（8.2.2.5-4）计算确定，轴心受压构件的纵向弯曲系数，可采用《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中表5.4.4-4。
其余符号意义同前。
根据《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中式（5.4.4-6）得：
2011(3)116k s s e B ψαβ=????+-+?? ???????
式中：2s H B
β=，H 为墙高（m ）； s α——与材料有关的系数，按《公路路基设计规范》（JTG D-2004）中表5.4.4-3采用；
其余符号意义同前。
所以：
225 3.642.75
s H B β?=== 22011 1.000.3710.002(3.643)1161(3)116 2.75k s s e B ψαβ===????????+-++-+???? ? ?????????????
3/ 1.000.82 2.75 1.610/2.311561.9k k f AR αψαγ=????=
0/d k k f N AR αγψαγ≤成立，所以稳定性满足要求。
几种挡土墙算例..
挡土墙设计实例 本实例主要讲述5种常见挡土墙的设计计算实例。 1、重力式挡土墙 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500
砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算） ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √ 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √ 4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 7.309(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 28.320(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 28.320(度)
挡土墙计算实例
挡土墙计算 一、设计资料与技术要求： 1、土壤地质情况： 地面为水田，有60公分的挖淤，地表1—2米为粘土，允许承载力为[σ]=800KPa ；以下为完好砂岩，允许承载力为[σ]=1500KPa ，基底摩擦系数为f 在~之间，取。 2、墙背填料： 选择就地开挖的砂岩碎石屑作墙背填料，容重γ=20KN/M 3，内摩阻角?=35o。 3、墙体材料： 号砂浆砌30号片石，砌石γr =22 KN/M 3 ，砌石允许压应力[σr ] =800KPa ，允 许剪应力[τr ] =160KPa 。 4、设计荷载： 公路一级。 5、稳定系数： [Kc]=，[Ko]=。 二、挡土墙类型的选择： 根据从k1+120到K1+180的横断面图可知，此处布置挡土墙是为了收缩坡角，避免多占农田，因此考虑布置路肩挡土墙，布置时应注意防止挡土墙靠近行车道，直接受行车荷载作用，而毁坏挡土墙。 K1+172断面边坡最高，故在此断面布置挡土墙，以确定挡土墙修建位置。为保证地基有足够的承载力，初步拟订将基础直接置于砂岩上，即将挡土墙基础埋置于地面线2米以下。因此，结合横断面资料，最高挡土墙布置端面K1+172断面的墙高足10米，结合上诉因素，考虑选择俯斜视挡土墙。 三、挡土墙的基础与断面的设计； 1、断面尺寸的拟订： 根据横断面的布置，该断面尺寸如右图所示： 1B =1.65 m 2B =1.00 m 3B =3.40 m B =4.97 m 1N = 2N = 3N = 1H =7.00 m 2H =1.50 m H =9.49 m =d + = 1.6 m α=1arctan N =2.0arctan = o δ=?21=35 o/2= o 2、换算等代均布土层厚度0h ： 根据路基设计规范， γq h =0，其中q 是车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m 时，取20KN/m 2；
五种常见挡土墙的设计计算实例
挡土墙设计实例 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基地；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。 根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。 本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。 1、重力式挡土墙 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算）
挡土墙计算
6.2 挡土墙土压力计算 6.2.1 作用在挡土墙上的力系 挡土墙设计关键是确定作用于挡土墙上的力系，其中主要是确定土压力。 作用在挡土墙上的力系，按力的作用性质分为主要力系、附加J力和特殊力. 主要力系是经常作用于挡土墙的各种力，如图6—11所示, 它包括： 1．挡土墙自重G及位于墙上的衡载； 2．墙后土体的主动土压力Ea(包括作用在墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载); 3．基底的法向反力N及摩擦力T； 4．墙前土体的被动土压力Ep . 对浸水挡土墙而言，在主要力系中尚应包括常水位时的静水压力和浮力。 附加力是季节性作用于挡土墙的各种力，例如洪水时的静水压力和浮力、动力压力、波浪冲击力、冻胀压力以及冰压力等。 特殊力是偶然出现的力，例如地震力、施工荷载、水流漂浮物的撞击力等。 在一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系．在浸水地区还应考虑附加力，而在地震区应考虑地震对挡土墙的影响。各种力的取舍，应根据挡土墙所处的具体工作条件，按最不利的组合作为设计的依据。 6.2.2 一般条件下库伦(coulomb)主动土压力计算 土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力(图6—12)。当挡土墙向外移动时(位移或倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力；当墙向土体挤压移动，土压力随之增大，上体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力；墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力.
采用哪种性质的土压力作为档土墙设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。 路基档土墙一般都可能有向外的位移或倾覆，因此在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状态，且设计时取一定的安全系数，以保证墙背土体的稳定。对于墙趾前土体的被动土压力Ep, 在挡土墙基础一般埋深的情况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，一般均不计，以偏于安全. 主动土压力计算的理论和方法，在土力学中已有专门论述，这里仅结合路基挡土墙的设计，介绍库伦土压力计算方法的具体应用。 (一)各种边界条件下主动土压力计算 路基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图式. 以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外侧，以及破裂面交于外边坡。兹分述如下： 1．破裂面交于内边坡(图6—13) 这一图式适用于路堤式或路堑式挡土墙。图中AB为挡土墙墙背，BC为破裂面，BC与铅垂线的夹角θ为破裂角，ABC为破裂棱 体。棱体上作用着三个力，即破裂棱体自重G、主动土压力的反力Ea和破裂面上的反力R。Ea的方向与墙背法线成δ角，且偏于阻止棱体下滑的方向; R的方向与破裂面法线成φ角，且偏于阻止棱体下滑的方向。取挡土墙长度为1m计算，作用于棱体上的平衡力三角形abc可得：
(完整版)挡土墙结构算例.doc
4.3 重力式挡土墙 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19KN / m3，内摩擦角45 ，砌体容重k23KN / m3 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 θ 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 h0，q插求得q=15KPa 所以 h00.789m 2)土压力计算：
10 , 35 23 , 45 E a 1 H 2 K a 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 168.966KN E ax E a cos( ) 168.966 cos 10 23 142.504 KN E ay E a sin( ) 168.966 sin 10 23 90.785KN E p 1 H 2K p 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 37.511KN E px E p cos( ) 37.511 cos 23 10 36.622KN E py E p sin( ) 37.511 sin 23 10 8.119KN 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 Z G ，计算结果如下： S 1 1 6 1 1 6 1.06 1 6 3.18 10.18m 2 2 G S 20 10.18 1 203.6 KN 倾斜基底，土压力对墙趾 O 的力臂为： Z y 2.0m Z x 2 2.12 / 3 2.71m ② 抗滑稳定性 1.1G Q1 E y E x tan 0 Q 2 E p tan 0 1.1G Q1 E y tan 0 Q1 E xQ 2 E p 72.210KN 所以抗滑稳定性满足要求 ③ 抗倾覆稳定性验算：
挡土墙的计算方法
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数 基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
仰斜重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书 计算项目： 俯斜式路肩墙 一、设计资料 墙身尺寸: 如图1-1 墙身高: H=4.0(m) 墙顶宽: b=1.5(m) 面坡倾斜坡度: 1:0 背坡倾斜坡度: 1:0.25 墙底宽：B=2.5(m) 物理参数: 圬工砌体容重: )/(0.233m kN r =墙 地基土摩擦系数: f=0.4 图1-1 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: M7.5 石料极限抗压强度(MPa): 3.0 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 填?=35° 墙后填土粘聚力: 0(kPa) 墙后填土容重: )/(0.183m kN r =填 墙背与墙后填土摩擦角: ?δ==35° 地基土容重: )/(0.193m kN r =基 地基土容许承载力: []0σ=250.0(kPa) 墙底摩擦系数: μ=0.4 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: =基?35° 土压力计算方法: 库仑土压力 二、车辆荷载等代均布土层厚度换算 查《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）（以下简称《路基规范》）得：公式5.4.2-3 r q h =0 其中 q --车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m ，取20kN/m 2；墙高大于10m ，取10 kN/m 2； 墙高在2～10m 之间时，附加荷载强度用直线内插法计算。 r --墙背填土的重度 代入数值计算得 972.018 5.170 ==h m 三、土压力计算 1、计算破裂角
假设破裂面交于荷载内，墙体受力如图3-1。查《路基设计手册》取计算公式如下： ))((A tg tg ctg tg tg ++±-=ψψ?ψθ δα?ψ++=， αtg A -= 04.843504.1435=++=ψ25 .0-=A 684.102579.9±-=θtg (-19.712)554.0= 29=θ （或 1.87-=θ 舍去） 验算破裂面位置 破裂面顶端距墙顶内缘的距离为： 图3-1 m tg tg H 5.5204.3)554.025.0(4)(<=+?=+θα 破裂面角于荷载内，与假设相符，采用公式正确。 2、计算主动土压力系数，查《路基设计手册》取计算公式如下： 487.0899 .0438.0)()sin()cos(==+++=αθ?θ?θtg tg K 486.14 972.0212101=?+=+=H h K 3、计算土压力E 及作用点位置Zx Zy ,（相对于墙趾的力臂），查《路基设计手册》取计算公式如下： kN KK H r E 210.104486.1487.04182 121212=????==填 kN E E x 362.68656.0210.104)cos(=?=+=?α kN E E y 679.78755.0210.104)sin(=?=+=?α m K h H Z x 551.1486 .13972.034330=?+=+= m tg Z B Z x y 112.225.0551.15.2=?-=-=α 四、挡土墙稳定性验算 应用方法：极限应力法 组合Ⅰ =============================================
挡土墙计算模板
二、挡土墙计算书 （一）、荷载计算 1.设计资料 挡土墙高度： m H 7.2= 室外堆载：2/10m KN P g = 2.荷载计算 21/10m KN P q g == 2012/3.347.2185.010m KN H k q q =??+=+=γ （以下计算方法源于静力计算手册） KN H q q R A 69.1640 7.2)3.3441011(40)411(21=??+?=+= m KN H q q M B ?-=??+?-=+-=3.103120 6)3.348107(120)87(2 221 2120/3.24103.34m KN q q q =-=-= 291.03 .341021===q q μ 583.020 4291.07291.092047922=+?+?=++=μμυ
m l x 11.17.2291 .01291.0583.010=?--=--=μμυ 7.2611.13.24211.11011.169.16623 23002010max ??-?-?=--=H x q x q x R M A m KM ?=31.10 （二）、墙体配筋计算 1、基本计算条件 m KN M B ?-=3.103 m KN M ?=31.10max 取1m 宽板带进行计算，构件截面尺寸为：mm mm h b 2501000?=? 混凝土等级为：C30（2/3.14mm N f c =） 钢筋等级为：HRB335级（)300MPa f y = 混凝土保护层厚度：a s =35mm 2、配筋计算 (1) 支座处外侧： mm a h h s 215352500=-=-= 156.0215 10003.14103.10326 201=???==bh f M c s αα 171.0156.0211211=?--=--=s αξ 2101752300 3.142151000171.0mm f f bh A y c s =???==αξ (2) 跨中内测： mm a h h s 215352500=-=-= 016.0215 10003.141031.1026 201=???==bh f M c s αα 016.0016.0211211=?--=--=s αξ 2101643003.142151000016.0mm f f bh A y c s =???==αξ 实配钢筋：跨中 16@150，支座处： 16@150
挡土墙模板计算书
挡土墙模板计算书 一、参数信息 1.基本参数 次楞(内龙骨)间距(mm):250；穿墙螺栓水平间距(mm):750； 主楞(外龙骨)间距(mm):600；穿墙螺栓竖向间距(mm):600； 对拉螺栓直径(mm):M18； 2.主楞信息 龙骨材料:钢楞；截面类型:圆钢管48×3.5； 钢楞截面惯性矩I(cm4):12.19；钢楞截面抵抗矩W(cm3):5.08； 主楞肢数:2； 3.次楞信息 龙骨材料:木楞；次楞肢数:2； 宽度(mm):50.00；高度(mm):100.00； 4.面板参数 面板类型:胶合面板；面板厚度(mm):15.00； 面板弹性模量(N/mm2):9500.00；面板抗弯强度设计值 f c(N/mm2):13.00； 面板抗剪强度设计值(N/mm2):1.50； 5.木方和钢楞 方木抗弯强度设计值f c(N/mm2):13.00；方木弹性模量 E(N/mm2):9500.00； 方木抗剪强度设计值f t(N/mm2):1.50；钢楞弹性模量 E(N/mm2):206000.00； 钢楞抗弯强度设计值f c(N/mm2):205.00；
墙模板设计简图 二、墙模板荷载标准值计算 其中γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h； T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取2.500m/h； H -- 模板计算高度，取3.000m； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别计算得 65.833 kN/m2、72.000 kN/m2，取较小值65.833 kN/m2作为本工程计算荷载。
挡土墙工程量计算
挡土墙工程量计算 一．挖沟槽土方 挖槽土方=挖槽段面积*段长挖槽段面为1:1放坡梯形断面，断面高度=地面高程-去墙底标高+垫层高度 A-B段地面标高为17.00m 墙底标高为15.50m 垫层高度为100+300=0.4m 即断面高度为1.9m 根据图纸可得槽底宽度为8.15m顶部宽度为 8.15+1.9+1.9=11.95m 断面面积=（11.95+8.15）*1.9/2=19.095m2 挖槽土方量 =19.095*96.001=1833.14m3 B-B1段地面标高20.0m 墙底标高17.0m垫层高度0.4m 所以断面高度为3.4m 槽底宽度为8.15m槽顶宽度为8.15+3.4*2=14.95m 断面面积=（14.95+8.15）*3.4/2=39.27m2挖槽方量=39.27*10=392.7m3 B1-C段地面标高20.0m 墙底标高18.5m 垫层高度0.4m 即断面高度为 1.9m 槽底宽度8.15m 槽顶宽度8.15+3.8=11.95m 断面面积= （8.15+11.95）*1.9/2=11.353m2土方量=11.353*55.858=634.16m3 C-D段地面标高20.0m墙底标高18.5m同上可得断面面积=11.353m2土方=11.353*72.238=820.12m3 挖槽土方量=1833.14+392.7+634.16+820.12=3680.12m3 回填方 A-B段断面底宽L=4.2m 高H=8.0m 顶宽B=0.5m 面积=4.7*4=18.8m2填方量=18.8*96.001=1804.82m3 B-B1段断面底宽L=3.0m 高H=6.8m 顶宽B=0.5m 面积=3.5*3.4=11.9m2填方量=11.9*10=119m3 B1-C段断面底宽L=2.5m 高H=5.4m 顶宽B=0.5m 面积=3*2.7=8.1m2填方量 =8.1*55.858=452.45m3 C-D段断面底宽L=2m 高H=4.4m 顶宽B=0.5m 面积=2.5*2.2=5.5m2填方量 =5.5*72.238=397.309m3 总的回填方量=1804.82+119+452.45+397.309=2773.58m3 余方弃置 多余土方量=挖方量-回填方量=3680.12-2773.58=906.54m3深层搅拌桩 搅拌桩每排9个排间距为0.9m即排数=段长/排间距 =96.001/0.9=106.7 取整为107排所以搅拌桩总数=963个
衡重式挡土墙计算实例
第三章 挡土墙设计 3.1. 设计资料 浆砌片石衡重式挡土墙，墙高H=7m ，填土高a=14.2m ，填料容重3 /18m KN =γ,根据内摩擦等效法换算粘土的?=42?，基底倾角0α=5.71°圬工材料选择7.5号砂浆砌25 号片石,容重为3 /23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j 90=σ ，[]kpa l 90=σ， []kpa wl 140=σ，地基容许承载力[]kpa 4300=σ，设计荷载为公路一级，路基宽32m 。 3.2. 断面尺寸（如图1） 过综合考虑该路段的挡土墙设计形式为衡重式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： H=7m ，H 1=3.18m ，H 2=4.52m ，H 3=0.7m ，B 1=1.948m ，B 2=2.46m ，B 3=2.67m ，B 4=2.6m ，B 41=2.61m ，B 21=0.35m ，B 11=1.27m ，h=0.26m ，311.0tan 1=α 2tan α=－0.25 j tan =0.05 βtan =1:1.75，b=8×1.5＋2+6.2×1.75＝24.85m ；
图1挡土墙计算图式： 3.3. 上墙断面强度验算 3.3.1 土压力和弯矩计算: 3.3.1.1 破裂角 作假象墙背 18 .327 .1311.018.3311.0tan 1111'1+?=+?= H B H α=0.71 ?=37.35'1α ?=74.29β 假设第一破裂面交于边坡，如图2所示：
图2上墙断面验算图式： 根据《公路路基设计手册》表3-2-2第四类公式计算： ()()βε?θ-+-?= 219021 i =33.1° ()()βε?α---?=2 1 9021i =14.9° 其中? β εsin sin arcsin ==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=?，而且' 1α>i α,即出现第二破裂面。 设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为0θ，则： 0tan θ= a H B H b +--111tan α=2 .1418.327 .1311.018.385.24+-?-=1.3>i θtan =0.65，所以第一破 裂面交与坡面，与假设相符。 3.3.1.2 土压力计算 土压力系数：K= () ()()()()2 22cos cos sin 2sin 1cos cos cos ? ? ????-+-++-βα?αβ???ααα?i i i i i =0. 583
挡土墙计算算例
挡土墙计算算例
第8章路基防护与支挡 合理的路基设计，应在路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面进行综合考虑。为确保路基的强度与稳定性，路基的防护，同样也是不可缺少的工程技术措施。为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的加固更具有重要意义。路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，选用适当的工程类型或采用相应的综合措施。 为保持结构物两侧土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。支挡结构在各种土建工程中得到了广泛的应用，如公路、铁路、桥台、水利、港湾工程的河岸及水闸的岸强，建筑工程的地下连续墙、开挖支撑等。随着大量土木工程在地形较为复杂的地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。支挡结构的设计，将直接影响到工程的经济效益和安全。路基的支档结构设计应满足在各种设计荷载组合下支档结构的稳定、坚固和耐久；结构类型选择以及位置确定应安全可靠、经济合理、便于施工养护；结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。 8.1 坡面防护 路基防护与加固措施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。本设计路段无不良地质情况，故只对路基采取防护措施。 K14+686.256～K14+740.000路段为深挖路堑路段，综合考虑当地气候环境、工程地质和材料供应等情况，故在此选用骨架植物防护措施。在骨架植物防护的各种类型中采用水泥混凝土骨植草护坡措施。K14+686.256～K14+740.000路段边坡为土质边坡，坡度均缓于1：0.75，分别有1：1.0、1：1.5、1：1.75三种。骨架形式为菱形，框架内采用植草辅助防护措施。 8.2 挡土墙 以刚性角较大的墙体支撑填土和物料并保证其稳定性的支挡结构称为挡土墙（简称挡墙）；而对于具有一定柔性的结构，如板桩墙、开挖支撑称为柔性挡土墙或支护结构。本设计路段主要有挡土墙的设计。挡土墙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刷岸边，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；
【精选】扶壁式挡土墙计算实例
本算例来自于： 书名特种结构 作者黄太华袁健成洁筠 出版社中国电力出版社 书号5083-8990-5 丛书普通高等教育“十一五”规划教材 扶壁式挡土墙算例 某工程要求挡土高度为8.3m，墙后地面均布荷载标准值按qk =10 kN / m2 考虑， 墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值jk = 35 o，填土重度g m =18 kN / m3 ，墙后 填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比e =0.786 ，液性指数IL =0.245 ，地基
承载力特征值fak =230 kPa ，地基土重度g=18.5kN / m3 。根据挡土墙所处的地理位 置及墙高等因素综合考虑，选择采用扶壁式挡土墙，挡土墙安全等级为二级，试设计该挡土墙。 解: IL = 0.245 <0.25 属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数m.(0.35,0.45) ， 取m=0.35 。查规范得hb =0.3 、hd =1.6 。 1）主要尺寸的拟定 为保证基础埋深大于0.5m，取d=0.7m，挡土墙总高H=8.3m+d=9m。两扶壁净距ln 取挡墙高度的1/3~1/4，可取ln=3.00 ~ 2.25 m，取ln=3.00m。 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数 2 jk 2 35 °
Ka = tan (45 °-) = tan (45 °-) = 0.271 22 根据抗滑移稳定要求，按式（3-6）计算得：22 ka B2 + B3 3 1.3( qH + 0.5g H )K = 1.3′(10 ′9 + 0.5′18′9) ′0.271 = 4.79 ，取
挡土墙计算算例
第8章路基防护与支挡 合理的路基设计，应在路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面进行综合考虑。为确保路基的强度与稳定性，路基的防护，同样也是不可缺少的工程技术措施。为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的加固更具有重要意义。路基防护应按照设计施工与养护相结合的原则，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，选用适当的工程类型或采用相应的综合措施。 为保持结构物两侧土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。支挡结构在各种土建工程中得到了广泛的应用，如公路、铁路、桥台、水利、港湾工程的河岸及水闸的岸强，建筑工程的地下连续墙、开挖支撑等。随着大量土木工程在地形较为复杂的地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。支挡结构的设计，将直接影响到工程的经济效益和安全。路基的支档结构设计应满足在各种设计荷载组合下支档结构的稳定、坚固和耐久；结构类型选择以及位置确定应安全可靠、经济合理、便于施工养护；结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。 8.1 坡面防护 路基防护与加固措施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。本设计路段无不良地质情况，故只对路基采取防护措施。 K14+686.256～K14+740.000路段为深挖路堑路段，综合考虑当地气候环境、工程地质和材料供应等情况，故在此选用骨架植物防护措施。在骨架植物防护的各种类型中采用水泥混凝土骨植草护坡措施。K14+686.256～K14+740.000路段边坡为土质边坡，坡度均缓于1：0.75，分别有1：1.0、1：1.5、1：1.75三种。骨架形式为菱形，框架内采用植草辅助防护措施。 8.2 挡土墙 以刚性角较大的墙体支撑填土和物料并保证其稳定性的支挡结构称为挡土墙（简称挡墙）；而对于具有一定柔性的结构，如板桩墙、开挖支撑称为柔性挡土墙或支护结构。本设计路段主要有挡土墙的设计。挡土墙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刷岸边，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
挡土墙稳定计算
For personal use only in study and research; not for commercial use 挡土墙型式划分 重力式挡土墙：由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。 半重力式挡土墙：为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线型的重力式挡土建筑物。 衡重式挡土墙：墙背设有衡重台(减荷台)的重力式挡土建筑物。 悬臂式挡土墙：由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 扶壁式挡土墙(扶垛式挡土墙)：由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 空箱式挡土墙：由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。 板桩式挡土墙：利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。 锚杆式挡土墙：利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。 加筋式挡土墙：利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。 级别划分 水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表3.1.1 确定。 根据建筑物级别确定洪水标准 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。 稳定计算 表 3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值 滑动面的形状与边坡土质的关系 一般情况下，分三种情况： 1、均质黏性土，滑动面的形状在空间上呈圆柱状，剖面上呈曲线（圆弧）状，在坡顶处接近垂直，坡脚处趋于水平； 2、均质无黏性土，滑动面在空间上为一斜面，剖面上近于斜直线； 3、在土坡坡底夹有软层时，可能出现曲线与直线（软层处）组合的复合滑动面。 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。 无粘性土稳定计算按公式(6.3.5-1)计算。 粘性土地基上的1、2 级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式(6.3.5-2)计算。tgφ 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式(6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表3.2.7 中相应规定的允许值降低采用。
挡土墙尺寸计算
解：（1）用库伦理论计算作用在墙上的主动土压力 已知：φ=30°，α=10°，β=0°，δ=15° 由公式计算得K a=0.4 主动土压力 E a=1/2γH2K a =1/2×18.5×52×0.4 =92.5kn/m 土压力的垂直分力 E az=E a sin(δ+α) =92.5sin25 =39.09kn/m 土压力的水平分力 E az=E a cos(δ+α) =92.5cos25 =83.83kn/m （2）挡土墙断面尺寸的选择 根据经验初步确定强的断面尺寸时，重力式挡土墙的顶宽约为1/12×H,底宽约为（1/2~1/3）H.设顶宽b1=0.42m，可初步确定底宽B=2.5m. 墙体自重为 G=1/2(b1+B)HγG=1/2(0.42+2.5) ×5×24=175.2kn/m （3）滑动稳定性验算 查表得，基底摩擦系数μ=0.4，由公式求得抗滑动稳定安全系数： K s=（G+E ay）μ/E ax=(175.2+39.09) ×0.4/83.83=1.02<1.3 其结果不满足抗滑稳定性要求，应修改断面尺寸，取顶宽b1=0.5m,底宽B=3.5m,再进行上述验算，此时墙体自重为： G=1/2(b1+B)HγG=1/2(0.5+3.5) ×5×24=240 kn/m K s=（G+E ay）μ/E ax=(240+39.09) ×0.4/83.83=1.33>1.3 满足抗滑稳定要求 （4）倾覆稳定验算 求出自重G的重心距离墙趾O点距离X0=0.77，土压力水平分力的力臂Hf=H/3=5/3m,土压力垂直分力力臂Xf=3.2，求得抗倾覆安全系数为 Kt=（GXo+EazXf）/ EaxHf=(240×0.77+39.09×3.2)/83.83×5/3 =2.22>1.6 抗倾覆验算满足要求，且安全系数较大，可见一般挡土墙抗倾覆稳定性验算，满足要求。 （4）地基承载力验算 作用在基础底面上总得垂直力 N=G+Eay=240+39.09=279.09 合力作用点距离o点的距离 C=（GXo+EazXf- EaxHf）/N=(240×0.77+39.09×3.2-83.83×5/3)/279.09 =0.6 偏心距e=B/2-C=3.5/2-0.6=1.15>B/6=0.58 基底压力P max min=N/A[1±6e/B]
挡土墙算例
计算书 设计资料： 1．设计路线K58＋070――K58＋130，傍山路线，设计高程均为1654.50，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片石供作挡土墙材料。 5．墙体用50号砂浆砌片石，容重为γ＝22.5千牛/米，容许压应力（σ）＝2450千帕, 容许剪应力（τ）＝862.4千帕,外摩阻角δ＝Φ/2=17.5°. 6．设计荷载用汽――15，验算荷载用挂――80。 7．稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3,[Ko]=1.5. 墙体选择 选择路肩墙，因为通过试算判断，路堤墙的墙高比路肩墙要高，又因其所处地形横坡陡峻，墙背采用俯斜式，可以利用陡直墙面减小墙高、减少占地。若采用仰斜式，虽然墙后
压力较俯斜式小，但其较小的墙体自重不能提供足够的抗倾覆能力。因此在K58+80和K58+120处采用俯斜式路肩墙。 计算步骤 K58+80和K58+120处 初步选定的尺寸为： L =Htanθ+Htanα=6×0.443+6×0.325=4.6073m(<5.5+0.5=6m,所以破裂面交在荷载0 内)。 （2）纵向分布长度B 由规范可知，可设其分布长度为15m. （3）计算等代均布土层厚度 L＝7.0m,重车在破裂棱体内能布置两辆。ΣG=700N. 车轮中心距路基边缘0.5m，
0h =ΣG/B 0L γ=400/(8.6×5.5×18.6)=0.456m 2） 验算荷载 挂车－80，0h ＝0.64m ，布置在路基全宽。 2、主动土压力计算 1）设计荷载 θ=24.00° 破裂棱体宽度L0=6×0.445+6×tan18°=4.622m （<7m,与假设相符）。 cos()0.515 (tan tan )0.7700.398sin()0.997K θ?θαθω+=+=?=+ 1tan tan d h θα = +=0
各个挡土墙详细计算和计算图形
目录 1.重力式挡土墙 (2) 1.1土压力计算 (2) 1.2挡土墙检算 (4) 2.2设计计算 (6) 3.扶壁式挡土墙 (9) 3.1土压力计算 (9) 5.2锚杆设计计算 (16) 5.3锚杆长度计算 (17) 6.锚定板挡土墙 (17) 6.1土压力计算 (17) 6.3抗拔力计算 (18) 7.土钉墙 (18) 7.1土压力计算 (18) 7.2土钉长度计算和强度检算 (18) 7.3土钉墙内部整体稳定性检算 (19) 7.4土钉墙外部整体稳定性检算 (19)
1.重力式挡土墙 1.1土压力计算 ⑴第一破裂面 ψ?δα=++ tan tan θψ=-土压力系数：() () () cos tan tan sin θ?λθαθψ+=-+ 土压力：() () () 00cos tan sin a E A B θ?γθθψ+=-+ ()cos ax a E E δα=- ()sin ay a E E δα=- ① 破裂面在荷载分布内侧 ()2 012A A a H = + ()012tan 22 H B ab H a α=-+ a a σγλ= H H σγλ=
1tan tan tan b a h θ θα -= + 21h H h =- ()()322112 23332x H a H h H h Z H a H h +-+= ??+-?? tan y x Z B Z α=- ②破裂面在荷载分布范围中 ()()001 22 A a H h a H = +++ ()()000122tan 22 H B ab b d h H a h α= ++-++ 00h σγλ= a a σγλ= H H σγλ= 1tan tan tan b a h θθα-= + 2tan tan d h θα =+ 312h H h h =-- ()() 3222 11032 103333322x H a H h H h h h Z H aH ah h h +-++= +-+ tan y x Z B Z α=- ③破裂面在荷载分布外侧