重力式挡土墙设计示例
重力式挡土墙设计实例P181
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图4－41示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图4－41 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-tg ψ=-+()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-+0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，016.250.918q h m γ==＝4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+= 5、土压力作用点位置计算：5 1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.89Z H h K m =+=+⨯= X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.890.19 1.7Z Z h m =-=-= y 1X 0.98 1.70.25 1.41Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/221110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦14.730=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例2
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载围，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++o o o o ＝＝＝90ω<o 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-tg ψ=-+3828tg '=-o0.7945=-+0.7291=36544θ'''=o（2）验算破裂面是否交于荷载围：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载围，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，016.250.918q h m γ==＝ 4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=o 00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+o o o o cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=o o cos cos()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=o o5、土压力作用点位置计算：5 1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 －查数学手册21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= －查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''o 倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦10.280=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa，容许剪应力[τ]＝80kPa。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：车辆荷载分布宽度：所以，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q＝16.25kN/m2，4、土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：5、土压力作用点位置计算：－查数学手册－土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：－查数学手册－查数学手册（2）抗滑稳定性验算：，验算公式：所以抗滑稳定性满足。
（3）抗倾覆稳定性验算：所以倾覆稳定性不足，应采取改进措施以增强抗倾覆稳定性。
重新拟定b1＝1.02m倾斜基地，土压力对墙址力臂：所以倾覆稳定性满足。
8、基地应力和合力偏心矩验算1）合力偏心矩计算上式中弯矩为作用与基底形心的弯矩，所以计算时先要计算对形心的力臂：根据前面计算过的对墙趾的力臂，可以计算对形心的力臂。
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01(2)tan 2H H h α=-+ 00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-+tg ψ=-()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝m 2，016.250.918q h m γ==＝ 4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=5、土压力作用点位置计算：1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯=11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2 －查数学手册21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= －查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦10.280=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kP a ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kP a ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++ ＝＝＝90ω< 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tan tan θψ=-+tan ψ=-+tan3828︒'=-+0.7945=-0.7291= 36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()0tan tan 50.72910.25 2.4L H m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5b L N N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
重力式挡土墙设计范例
重力式挡土墙设计范例一、工程概况本设计范例所针对的是一个高度为 5 米的边坡，需要建造重力式挡土墙来保持其稳定性。
边坡土体为粉质黏土，其物理力学性质参数如下：重度γ=18kN/m³，内摩擦角φ=20°，粘聚力 c=15kPa。
二、设计依据1、《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、工程地质勘察报告三、挡土墙选型重力式挡土墙主要依靠自身重力来抵抗土压力，具有结构简单、施工方便、造价较低等优点。
根据工程实际情况，选择仰斜式重力式挡土墙，其墙面坡度为 1:025，墙背坡度为 1:02。
四、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论，主动土压力系数 Ka 可按下式计算：Ka ＝tan²(45° φ/2) ＝ tan²(45° 20°／2) ＝ 0492、土压力分布主动土压力沿墙高呈三角形分布，墙顶处土压力强度为零，墙底处土压力强度为：ea ＝γhKa ＝ 18×5×049 ＝ 441kN/m²3、土压力合力土压力合力 Ea 为土压力分布图形的面积，即：Ea ＝ 05×5×441 ＝ 11025kN/m合力作用点距离墙底的高度为：h/3 ＝ 5/3 ＝ 167m五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算挡土墙的抗滑移稳定性按下式验算：Ks ＝（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。
假设挡土墙底宽为 2 米，墙高 5 米，墙身采用 C20 混凝土，重度为25kN/m³，则挡土墙自重 G ＝ 25×（2×5 ＋ 05×2×5/2）＝ 375kN。
Ey ＝Ea × cos(α ＋δ) ＝ 11025×cos(10°＋ 8°）＝ 981kN （假设墙背与填土之间的摩擦角δ=8°，墙底与地基之间的摩擦角α=10°）Ex ＝Ea × sin(α ＋δ) ＝ 11025×sin(10°＋ 8°）＝ 408kNμ取 04，则：Ks ＝（375 ＋ 981）×04 ／ 408 ＝ 51＞13满足抗滑移稳定性要求。
重力式挡土墙设计实例P181
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图4－41示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图4－41 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-tg ψ=-+()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-+0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝m 2，016.250.918q h m γ==＝4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+= 5、土压力作用点位置计算：5 1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.89Z H h K m =+=+⨯= X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.890.19 1.7Z Z h m =-=-= y 1X 0.98 1.70.25 1.41Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/221110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦14.730=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-tg ψ=-+()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-+0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-+tg ψ=-()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
重力式挡土墙设计实例
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下，请验算该挡土墙得稳定性。
（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0、25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=19kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间得摩擦角δ＝19、5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝550kPa ，基地摩擦系数f=0、55；（3）墙身材料：砌体容重γ=22kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝100kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（）得计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021*******ψαδφ'''++-++o o o o ＝＝＝4000000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+ 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角得计算公式：tg tg θψ=-+tg ψ=-4028tg '=-+o0.8531=-（2）验算破裂面就是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.73320.25 2.416m L H tg tg θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5m L Nb N m d =+-+=⨯++=所以，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16、25kN/m 2，4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=o 00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 00361535tan 19170.7332 4.2551.49kN sin sin 36154028E A B θφγθθψ'++=-=⨯⨯-=+'''+o o o o cos cos ()()X a 51.49142193051.26kN E E αδ''=+=-+=o o cos cos()()y a sin 51.49sin 1421930 4.91kN E E αδ''=+=-+=o o5、土压力作用点位置计算：1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册－土压力作用点到墙踵得垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.590.19 1.4m Z Z h =-=-=y 1X 0.98 1.40.25 1.33m Z b Z tg α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71m V b H =⨯=⨯=11 4.7122kN G V γ=⨯=⨯＝103.62()()G11111 4.480.250.98 1.05m Z H tg b α=+=⨯+=/2/2 －查数学手册21110.50.980.190.093m V b h =⨯⨯=⨯⨯=/22210.09322 2.046kN G V γ=⨯=⨯=G20.6510.6510.980.64m Z b =⨯=⨯= －查数学手册（2）抗滑稳定性验算：（（此步骤按路基规范上得公式计算）00.21111836α'''o 倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.1105.67 1.4 4.9151.260.19800.55 1.1105.67 1.4 4.910.198 1.451.260⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()116.24 1.44.9110.150.55116.24 6.870.19871.76=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
100 4一一口o 5 =H(一)重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：(1) 墙身构造：墙高5m ,墙背仰斜坡度：1: 0.25 (二14° 02；墙身分段长度20m ,其 余初始拟采用尺寸如图3 -40示；(2)土质情况：墙背填土容重 丫=18N/m 3,内摩擦角© =35°;填土与墙背间的摩擦角S=17.5 °地基为岩石地基容许承载力［c 丰500kPa,基地摩擦系数f=0.5;(3) 墙身材料：砌体容重 丫 =20N/m 3,砌体容许压应力［c 丰500kPa,容许剪应力［T #80kPa 。
图3- 40初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：(1) 破裂角()的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：= =14o0217o3035°=38°28因为 90o1 1 1B 0 ab (b d)h 0H (H 2a 2%)tan 0 (0 0)% H (H 2h 0)tan1—H(H 2h 0)ta n 211A -(a H 2h °)(a H )—H(H 2h 。
)b 1=0.982 2根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式:3、荷载当量 上柱高度计算:h 0= q 空180.9m 4、土压力计算2h °1 0 5.02 0.90 5.02171B 0= ab2根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式:d h °1 -H 2H 2a 2h ° tan = 0+0-丄25.0 5 0 2 0.9 tan 14°24.25E a A ta n cos B 。
sin18 17 0.7291 4.25cos 36o 5 4435o sin36°54438。
28E xE a cos 49.25cos 14o 2 17o 30 49.14KN E yE a sin49.25s in 14o 217o 30 2.97KNtg tg J ctgtg B ^t gtg . ctg tg tg tgtg38°28 . ctg35° tg38°28 tg38°28 tg14°020.7945 , 1.428 0.7945 0.7945 0.25 0.729136o5 44(2)验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度： L ) H tg tg 5 0.7291 0.25 2.4m车辆荷载分布宽度：L Nb N 1 m d 2 1.8 1.3 0.6 3.5m所以L 。
重力式挡土墙设计实例P181---精品管理资料
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′）,墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图4－41示；（2)土质情况:墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°;填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3, 砌体容许压应力[σ］＝500kPa,容许剪应力[τ]＝80kPa.图4－41 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角(θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++＝＝＝90ω<因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+ 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-+tg ψ=-+()()382835382838281402tg ctg tg tg tg ''''=-+++0.7945=-0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度:()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <,即破裂面交于荷载范围内,符合假设. 3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米,按墙高确定附加荷载强度进行计算.按照线性内插法,计算附加荷载强度：q ＝16。
重力式挡土墙设计实例之欧阳歌谷创编
重力式挡土墙设计实例欧阳歌谷（2021.02.01）1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，4、土压力计算()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：5、土压力作用点位置计算：X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2－查数学手册G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=－查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式：所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例之欧阳文创编
重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++=所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，4、土压力计算()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：5、土压力作用点位置计算：X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2－查数学手册G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=－查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式：所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例P
1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图4－41示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图4－41 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++o o o o ＝＝＝90ω<o 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tg tg θψ=-tg ψ=-+3828tg '=-o0.7945=-+0.7291=36544θ'''=o（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()121.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，016.250.918q h m γ==＝4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=o 00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+o o o ocos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+=o o cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=o o 5、土压力作用点位置计算：5 1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.89Z H h K m =+=+⨯= X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.890.19 1.7Z Z h m =-=-= y 1X 0.98 1.70.25 1.41Z b Z tg m α=-=+⨯=7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/221110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''o倾斜基地：（＝），验算公式：()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.75 1.42.979.730.5105.75 4.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦14.730=>所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
重力式挡土墙设计实例之邯郸勺丸创作1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采取尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f ；（3）墙身资料：砌体容重γ=20kN/m 3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采取挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：N/m 2，4、土压力计算()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：5、土压力作用点位置计算：X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2－查数学手册G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=－查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式： 所以抗滑稳定性满足。
课程设计重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计一、设计依据1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙2.公路等级：三级公路3.设计荷载：汽车—20级，挂车—1004.路基宽：9米5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γϕ6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ片石：[]KPa 680=σ压[]K P a 78=σ拉[]K P a 100=σ剪7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.68.墙背摩擦角：2ϕδ=9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米 12.路基横断面地面线：左（高差/间距） 桩号 右（高差/间距） 2/4 2.8/3.0 2/0 1/5 8+636 -4.8/3 0/2.8 -2/0 0/1 -4/2 / 6.4/6.0 0/2.8 3.6/1.4 8+642 -8.4/3 0/2.6 -4.6/2.4 -1.8/1 // 4/4 0.4/4 3.6/4 8+652 0/2 -4/0 0/2.4 -9/2.4 / 注：表中单位为米二、车辆荷载换算当m H 2≤时，q=20.0KPa当m H 10≥时，q=10.0KPa由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 1220201021028=+-⨯-- 换算均布土层厚度：672.06.185.120===r qh三、主动土压力计算假设破裂面交于荷载中部1.破裂角θ 由 20214014====ϕδϕα得到：()()()()()()()()'0000003225.02232.914tan 672.02028821672.0000021tan 222121376.3780672.02802122174201440︒︒︒︒︒︒︒==-=⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++==+⨯⨯++⨯=+++==++=++=θαδαϕψh a H H h d b ab H a h H a B A验核破裂面位置路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m由于5.23m<9m ，所以破裂面交于荷载内，假设成立。
重力式挡土墙设计实例之欧阳历创编
重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。
图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()050.72910.25 2.4L H tg tg m θα=+=-=车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L Nb N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。
按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，4、土压力计算()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-=00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：5、土压力作用点位置计算：X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：()G1111 1.09Z H tg b m α=+=/2－查数学手册G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯=－查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式： 所以抗滑稳定性满足。
重力式挡土墙设计实例
重力式挡土墙设计实例1s某二级公路重力式路肩墙设计资料如下:(1)墻身构造:墻高5叫墻背仰斜坡度:1:0>25( = 14" 02,),墙身分段长度20叫其余初始拟采用尺寸如图3-40示;(2)土质情况:墙背填土容重Y=18kN/m1内摩擦角0=35";填土与墙背间得摩擦角5 = 17. 5° ;地基为岩石地基容许承载力[o]=500kPa,基地摩擦系数f=0、5;(3)墻身材料：砌体容重Y =20kN/m\砌体容许压应力[o ]=500kPa,容许剪应力[T]=SOkPao图3-40 初始拟釆用捞土墻尺寸图2、誠裂棱体位置确定:(1)咬裂角(&)得计算假设破裂面交于荷载范围内，则有:肖=0 + 5 +奸-14O2' + 17 3(y + 35°=38 2&因为d)<90仇=—ab + (h +〃)代)—H (H + 2a + 2佩)tan a = 0 + (0 + 0)佩—H(H + 2〃()) tan a2 2= -—H(H +2//(j)tana人=-(« + H +2ho)(a + H) = -H(H + 2几) 乙厶根据路堤挡土墙破裂面交于荷载內部时誠裂角得计算公式:fg0 = Tgp+ (cfg0 + fgp) + W=-rg” + J(crg0+fg0)(rg#-fga)=Tg3&2& + J(cfg35 +fg38 2&)(fg38 2g + fgl4 02[=-0.7945 + J(1428 + 0・7945)(0・7945 + 0・25)= 0.7291e = 36044"(2)验算破裂面就是否交于荷载范国内:咬裂契体长度：厶=H(fe&+/ga) = 5(0・7291-0・25) = 2・4"?车辆荷载分布宽度：L = Nh+(N-\)ni + d = 2x[.S + i3+Q£ = 3.5m所以厶＜£，即破裂面交于荷载范囲内，符合假设。
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路基与路面工程课程设计任务书
题目: 重力式挡土墙设计
（一）初始条件：
（1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路
基宽度26m ，路肩宽度3.0m ；
（2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ；
（3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车−超20级、挂车
−120（验算荷载）；
（4）墙后填料砂性土容重γ=183
/m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基
与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ；
（5）墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223/m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ；
墙后砂性土填料的内摩擦角φ： 34°
墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25
墙高H ： 7m
墙顶填土高a ： 3.0m
（二）要求完成的主要任务：
按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进
行设计：
（1）车辆荷载换算；
（2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置；
（3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。
进行抗滑动稳定性
验算及抗倾覆稳定性验算；
（4）基础稳定性验算与地基承载力验算；
（5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计
1 设计参数
挡土墙墙高H=7m ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ；
路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ；
墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基
底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°；
墙顶填土高度a =3.0m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1-=33.69°，
汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m
墙后填土砂性土内摩擦角φ=︒34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=︒17，填
土容重γ=18kN/m 3
；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重
k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[
a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ；
地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算
0.78m
3 主动土压力计算
3.1 计算破裂角θ
===18
140γq
h
4.0)
78.0237()37()03.14tan()78.02327(7)5.05.4(78.025.43)
2)((tan )22()(2000=⨯++⨯+-⨯+⨯+⨯-+⨯⨯+⨯=+++++-++=︒h a H a H h a H H d b h ab A α
︒=︒+︒-︒=++=97.361703.1434δαϕω
86
.0)4.097.36)(tan 97.36tan 34(cot 97.36tan )
)(tan tan (cot tan tan =+︒︒+︒±︒-=++±-=A ωωωϕθ
︒=69.40θ
墙底到路肩的水平距离为3.75m ，路肩宽3m ，墙底至破裂面与路基交点
距离为m 7.1886.0)5.27(=⨯+ ，3+3.75=6.75＜8.17 破裂面交于荷载内进行
计算
直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
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
=-=+=
25.086.05.0tan tan 2αθd h 0.82m =-⨯-=+-=
25.086.086.035.4tan tan tan 3αθθa b h 3.1m []16.0)03.14tan(7.40tan )
97.367.40sin()347.40cos(tan tan )
sin()cos(=︒-+︒︒+︒︒+︒=+++=）（ωαθθϕθa K
m 18.31.382.07321=--=--=h h H h
29.149
18.378.02)721.31(73212)21(21210
31=⨯⨯+⨯-⨯+=+-+=H
h h H h H a K
m kN 02.9129.116.049182
12112=⨯⨯⨯⨯==K K H E a a γ
m kN 72.4)03.1417sin(02.91)sin(m
kN 9.90)03.1417cos(02.91)cos(=︒-︒⨯=+==︒-︒⨯=+=δαδαa y a x E E E E
3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置
m 55.229
.1493)7218.33(18.378.0)1.37(3373)23()(321
211023=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+-⨯+=-+-+=K H H h h h h H a H Z x
m
61.1190
.0)03.14tan(7.17.1tan tan 011=⨯︒-⨯+=+=ααb b B m 25.225.055.261.1tan =⨯+=-=αx y Z B Z
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 ，1y Z ＝1b －1x Z tan α（见“附录”的图）
m 24.2)03.14tan(18.27.1tan m
18.2190.07.155.2tan 111011=︒-⨯-=-==⨯-=-=ααx y x x Z b Z b Z Z
3.3 被动土压力
墙前的被动土压力忽略不计。
偏于安全。
4 挡土墙计算
只对荷载组合II 进行计算。
4.1 拟定挡土墙顶宽
经试算，取挡土墙顶宽为1b =1.6m
4.2 抗滑动稳定性验算
墙身体积计算：
30111m 71.10)190.06.17(6.1)tan (=⨯-⨯=-=αb H b V
3202
12m 24.0190.06.15.0tan 5.0=⨯⨯==αb V
321m 95.1024.071.10=+=+=V V V 墙身自重计算:
1G ＝kN 62.2352271.101=⨯=k V γ，2G ＝kN 28.52224.02=⨯=k
V γ， kN 9.24028.562.23521=+=+=G G G
抗滑稳定性验算：
[]
[]0
08.139.9040.1190.0)72.440.19.2401.1(3.0)190.09.9072.4(4.19.2401.1tan )1.1()tan (1.110101＞=⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯=-++++x Q y Q x y Q E E G E E G γαγμαγ 墙身自重力臂计算：
()[]65
.16.125.0190.06.175.0])tan [(5.01011=+⨯⨯-⨯=+⋅-=b n b H Z G α
09.16.1)047.05.0(315.0)]tan tan 2/1(3/12/1[102=⨯⎥⎦
⎤⎢⎣⎡++=-+=b Z G αα ()63.19.24009.128.565.162.235)(2211=⨯+⨯=+=G Z G Z G Z G G G
kN 62.24572.49.24021=+=++=y E G G N
抗滑稳定系数:
[]7.1190
.062.2459.903.0190.09.9062.245tan ]tan [00=⨯-⨯⨯+=-+=αμαN E E N K x x C ＞1.3 满足要求
4.3 抗倾覆稳定性验算
5.4)
55.29.9025.272.4(4.163.19.2408.0)(8.0111＞=⨯-⨯⨯+⨯⨯=-+x x y y Q G Z E Z E GZ γ 抗倾覆稳定系数:
5
.104.218
.29.9024.272.409.128.565.162.2351122110>=⨯⨯+⨯+⨯=++=
x x y y G G Z E Z E Z G Z G K 满足要求
4.4 基底合力偏心距验算
N 至墙趾A 的距离
m
84.062
.24518.29.9024.272.409.128.565.162.235112211=⨯-⨯+⨯+⨯=-++=N
Z E Z E Z G Z G Z x x y y G G N 基底合力偏心距035.084.0261.120=-=-=
N Z B e ； 4.5 地基承载力验算
[]kPa 2506.4172)61
.1035.061(61.12.6245)61(001==⨯+⨯=+=σσ＜kPa B e B N []kPa 2506.613261.1035.06161.12.6245)61(002==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=-=
σσ＜kPa B e B N 满足要求
4.6 墙身强度验算。