支护结构设计

cos()468.26cos(16.611)

x a E E =δ-α=⨯-466K N /m

=E sin()468.26sin(16.611)

y a E =δ-α=⨯-45.69/K N m

=按上图所示的已知几何关系，我们可以计算出图中的1234

h h h h 、、、1tan 17.2211.26 1.41 1.34 1.11()

tan tan 1.410.2 1.21

b a h m a θθ--⨯====--20341232.8936 2.39()

tan tan 1.410.2

3.34

2.76()

tan tan 1.410.2

10 1.11 2.39 2.76 3.74()

k h m a l h m a h H h h h m θθ===--===--=---=---=a E 的作用点与墙底垂直距离x Z 按土压力的形心可得，a E 的垂直分力

与墙趾的力臂为y Z ，计算结果如下所示

322

11033421033222(33)3(3)3(22)

1011.26(31031.11101.11)33.342.67(2.6733.74)3(10211.261011.261.1123.342.67)

4813.9 4.85()991.62

tan 2.64.850.2x y x H a H hH h h h h h z H aH ah h h m z B z a +-+++=

+-++⨯-⨯⨯++⨯⨯⨯+⨯=

⨯+⨯⨯-⨯+⨯⨯===+=+⨯=3.57()

m 在重力支挡墙顶面处，填土的高度为零，土压力也不受土柱影响

00h =，H=0，所以0;h δ=在墙高1h 的范围内，当h 从零增至1h ；填土

高度有零增至a ，且仍不受土柱影响00h =，土压应力图为直线，在墙顶下1h 处的土压力为

11()19(11.261.11)0.2661.1a a h σ=ϒ+λ=⨯+⨯=2

/kN m 在墙高2h 范围内，填土高为常数a 墙顶下12h h +处土压应力为

[]2

21212()6

1.119

2.390.2672.9/a a a h h h kN m σ=γλ++=σ+γλ=+⨯⨯=[]'22012120())61.119(2.39

3.24)0.2688.9/a a

a h h h h h k N m σ=γλ+++=σ+γ(+λ=+⨯+⨯=在墙高3h 范围内，因0h 是常数，土压应力随h 增长，即

[]2

3123123())61.119(2.392.67)0.2686.1/a a a h h h h h kN m σ=γλ+++=σ+γ(+λ=+⨯+⨯=在墙底处，填土高a 有影响，h=H,故土压应力为

2

()190.26(11.2610)105/H a a H kN m

σ=γλ+=⨯⨯+=重力式挡土墙验算：墙身重G 为

=1.41025=350G ⨯⨯(KN/m)

抗滑稳定检算

)K

=

y

C

x

G E

f

E +（(120045.69)0.5466

+⨯=

=0.42 1.3

<所以不能满足抗滑要求，需重新拟定挡土墙尺寸。取墙顶宽为4.8m ，检查稳定性：

=4.81025=1200G ⨯⨯(KN/m)

)K =

y C x

G E f E +（(120045.69)0.5466

+⨯==1.34>1.3

由于主动土压力水平方向土压力过大，需要取墙顶宽度经反复计算取挡土墙的顶面尺寸过大，不符合经济合理要求，选用其它形式的挡土

墙。

通过比较，选用混凝土拉筋加筋土挡土墙的设计，它结构简单、施工方便、外形美观、省时、省工、省料，且墙面板和拉筋都可在工厂预制，现场拼装，便于机械化施工，同时又能保证质量，稳定性好，节约占地，经济合理，对基础没有太高要求，适合于山区高路堤挡土墙设计。

选取里程DK49+713处作为设计断面1.设计资料及截面、结构设计

（1）荷载标准为一级次重型，路堤填料为碎石土、沙砾土。根据资

料条件查的换算土柱高度和宽度分别为0h =3.24m 、0l =3.34m.（2）墙面板的形状为十字形，其高为0.88m ，宽度为1.40m ，厚度为

0.1m 。混凝土强度等级C20。

（3）拉筋采用混凝土带拉筋，其宽度为0.05m ，厚度为0.12m ，每块

墙面板分为上下两层排，共有12根，均匀分布在土中。垂直距离y S =0.4m,水平间距x S =0.4m 。

（4）路堤填料为碎石土和沙砾土，土的容重为γ=193/kN m ，填土内

摩擦角ϕ=25，土与墙背间的摩擦角δ=112.5

2

ϕ=（5）地基容许承载力[]σ=400kpa,墙与地基间的摩擦系数0.5f =2.荷载计算

（1）墙后填料产生的水平压力

10.40619 6.449.37h i i k h kpa

σ=γ=⨯⨯=，

001s in 1s in 250.577;

o k ϕ=-=-=

其中a K =20

tan (45)0.4062

ϕ-

=，γ=193/kN m ，H=12m.,x y S S ==0.4m,取[]ck σ=

221.1/0.11/t f N mm KN cm ==。得到t=5.6cm.考虑锚固需要及施工

附加荷载影响，取板厚12cm 。墙面板上拉筋布置图如下图所示。

墙面板上拉筋布置

下面对面板强度进行验算。要求面板中的弯曲应力[]u t f σ<σ=（1）垂直向：墙面板在侧向上的压力下垂直向计算图示如下图