重力式挡土墙设计1

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重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例重力式挡土墙设计范例1. 引言重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构，常用于土地开发和交通基础设施建设中。

本将详细介绍重力式挡土墙的设计原理、施工步骤和施工注意事项。

2. 设计原理2.1 挡土墙的作用重力式挡土墙是通过重力作用来抵抗土壤的侧推力，保持土地的稳定。

挡土墙通过其自身的重量来产生对土体的压力，从而抵消土壤的剪切力。

2.2 土体力学参数在进行重力式挡土墙设计之前，需要确定土体的力学参数，如土壤的重度、摩擦角、内摩擦角等。

这些参数对挡土墙的设计和稳定性分析至关重要。

2.3 挡土墙的形式重力式挡土墙可以采用不同的形式，如重力墙、重力墙+钢筋混凝土面板、重力墙+土钉墙等。

选择合适的形式要考虑土体的特性、设计要求和经济性。

3. 设计步骤3.1 确定土体参数通过土体试验和现场勘察，确定土体的重度、摩擦角、内摩擦角等力学参数。

这些参数将用于挡土墙的稳定性分析。

3.2 计算挡土墙的稳定性根据土体参数和设计要求，进行挡土墙的稳定性分析。

主要包括计算侧推力、地震力、抗滑稳定性和抗倾覆稳定性等。

3.3 选择适当的挡土墙形式和材料根据设计要求和经济性，选择适当的挡土墙形式和材料。

考虑到挡土墙的稳定性、耐久性和施工难度等因素。

3.4 进行结构设计和荷载计算根据挡土墙的形式和材料，进行挡土墙的结构设计和荷载计算。

确保挡土墙能够承受设计荷载并保持稳定。

3.5 进行施工准备工作在施工挡土墙之前，需要进行施工准备工作。

包括地面平整、挖掘基坑、打地基等。

确保基坑和基础能够满足设计要求。

3.6 进行挡土墙的施工根据设计要求和施工图纸，进行挡土墙的施工。

主要包括搭建模板、浇筑混凝土、安装钢筋、固化混凝土等工作。

3.7 进行监测和验收在挡土墙施工完成后，需要进行监测和验收工作。

主要包括挡土墙的变形监测、荷载测试和质量验收等。

4. 施工注意事项4.1 施工材料的选择在进行重力式挡土墙的施工时，需要选择适当的材料。

重力挡土墙设计方案

重力挡土墙设计方案1.1编制依据《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《挡土墙（重力式、衡重式、悬臂式）》17J008材料及构造1.采用混凝土重力式挡土墙，混凝土强度等级为C25o2.挡土墙基底应置于满足承载力要求的地基上，基底逆坡应符合设计要求，以保证墙身稳定，如开挖后不满足设计要求，则应立即告知设计单位，以便作相应调整。

3.如若开挖遇到软土、液化土等特殊性岩土时，应按有关规定，对地基妥善处理后方可施工挡土墙。

4.陡坡地段、若地基为完整坚硬基础岩石、采用台阶基础：台阶基础采用C15片（块）石混凝土。

5.基底埋置深度应满足地基强度与稳定性、根据现场开挖基底在满足承载力要求的情况下，可适当调整基础标高。

泥岩、页岩等地质岩石基础开挖至设计标高后立即以M7.5砂浆封面，不得暴露于雨水、空气中太久，以免加快风化。

6.挡土墙背后填料根据附近土源，尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土。

当选用粘性土为填料时，宜掺入适量的砂石或砾石；不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土做填料。

对于挡土墙填料的内摩擦角，宜通过试验取得。

7,墙背回填待强度达到设计强度的75%时进行，并分层填筑夯实，注意墙身不要受到冲击的影响。

8,挡土墙墙背与岩石分界线交界位置处，浸水挡土墙常水位以上30cm,坡脚地面线以上30cm设置最低一排泄水孔，其上则分层设置泄水孔,泄水孔间距2至3m,上下左右交错布置，孔内预埋5cmPVC管。

PVC管应长出墙背20cm,其端部30cm用土工布包裹。

在泄水孔进水口处设置粗颖粒材料（大粒径碎石或片石）堆囊以利于排水。

9.在最低一排泄水孔底部铺设一层机织防渗土工布隔高层，以防止基底层受水侵蚀。

挡墙基坑（最低一排泄水孔以下部分）采用石灰土回填用安要求夯实，墙背（指最低一排泄水孔以上部分）回填则采用透水性材料，如碎石、碎砾石、砂片石、砂岩碎刷等。

重力式挡土墙

目录1.设计资料 (2)2.墙型选择 (3)3.挡土墙布置 (4)3.1基础埋置深度 (4)4.挡土墙的构造和尺寸初拟 (4)5.挡土墙的主动土压力 (5)5.1车辆荷载作用下的土压力 (5)5.2复杂边界条件下的主动土压力 (5)5.3土压力作用位置 (8)6.挡土墙的验算 (9)6.1抗滑移验算 (9)6.2抗倾覆验算 (9)6.3 地基应力及偏心距验算 (10)6.4 基础强度验算 (10)6.5 墙底截面强度验算 (10)6.6极限状态验算法 (11)7.改进措施 (15)重力式挡土墙设计1.设计资料（1）高速公路，双向四车道路基宽度为路基宽度26米，即：3.50(中间带)+4×3.75(行车道) +2×3.00( 硬路肩)+2×0.75(土路肩)。

边坡坡度为1：1.5，高填方路堤段，中心填筑高度为10m ，地面坡度平均为5%。

（2）大体可变荷载只考虑正常利用情形下的行车荷载。

（3）挡土墙墙身材料，石料为MU30，砂浆为M7.5，其允许压应力为[]=1500kpa σ,允许剪应力为[]=190kpa τ 。

（4）地基为土质地基，以砂性土为要紧，挡土墙基底的摩擦系数为0.36，地基的承载能力特点值为350kPa 。

（5）墙后填料为砂类土，填土重度取193kN/m ，内摩擦角ϕ为︒34，粘聚力近似为0kPa 。

（6）墙背与填土间的摩擦角δ为ϕ1/2。

（7）季节性冰冻地域，本地最大冻深为1.8m 。

（8）挡土墙设计荷载组合取组合Ⅱ。

（9）其他需要的建筑供给充沛，自行选择，相关资料参照标准选取。

2.墙型选择常见的挡土墙形式有重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式及桩板式等。

重力式挡土墙要紧依托墙身自重维持稳固，取材容易，形式简单，施工简便，适用范围普遍。

重力式挡土墙墙身截面大，圬工数量也大，在软弱地基上修建往往受到地基承载力的限制。

若是墙太高，材料花费多，那么不经济。

浅谈重力式挡土墙设计和施工(1)

挡土墙材料的选用除了与受力有关外，主要应从经济因素考虑。如果在场地平整时土石方工程中石方较多，就可以就地取材，选用毛石或块石挡墙，以减少工程造价。 1.2 挡土墙的高度
高度较高的挡土墙，如果采用重力式，不仅体积大，材料用量多，不经济，而且稳定性也差。在总体布置比较紧凑的情况下，过大的基础将影响地下各种管线的布置及建筑工程基础的施工。因此，较高的挡土墙宜用钢筋混凝土悬臂式。如墙体高度在 5m 以上的采用钢筋混凝土悬臂式挡墙，墙体高度在 5m 以下的采用浆砌毛石挡墙。 1.3 挡土墙的剖面型式
民营科技 2009 年第 2 期
建筑·规划·设计
浅谈重力式挡土墙设计和施工
何昌涛（秦皇岛市建筑设计院，河北秦皇岛 066000）
摘要：在地形复杂的山区或丘陵施工现场，挡土墙以其在选型、具体设计及施工中都安全、经济、合理的优势，起着重要作用。重点阐述设计挡土墙应注意的几点要素。
关键词：挡土墙；高度；布置形式
底宽度；e—— —荷载作用于基础底面上的偏心距；e=b/2-（Gb'+Eya-Exh）' （/ G+
E）y ；fa—— —修正后的地基土承载力的特征值。
当基底压力超过地基土承载力的特征值时，可设置墙址台阶，这样做有
利于挡土墙抗滑动和抗倾覆的稳定性。墙址的高宽比可取 2：1，且 a 不得小于
20cm。
力臂；其它符号意义同前。
当不能满足式（2）时，可改变墙胸或墙背坡度，以减少主动土压力，或在
墙背设置衡重台，以增强稳定力距等。
3.4.3 地基承载力的验算。
（G+E）y（1-6e/b）/b≤p≤（G+E）y（1+6e/b）
（3）
而 Pmax≤1.2fa，Pmin≥0

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。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计一、设计题目重力式挡土墙（仰斜式）设计二、设计资料1) 公路等级：二级2) 墙身构造：墙高6m ，墙背仰斜坡度1:0.16，墙身分段长度20m.3) 土质情况：墙背填土重度γ=18kN/m3,内摩擦角为φ=36°；填土与墙背间的摩擦角为δ=18°；地基为岩石，地基容许承载力[σ]=500kPa ，基底摩擦系数f=0.5。

4) 墙身材料：砌体重度γ1=20kN/m3，砌体容许压应力[σ]=500kPa ，容许剪应力[τ]=80kPa 。

5) 建设地点为某一级公路DK23+415.00DK23+520.00段，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取了贴坡式（仰斜式）浆砌片石挡土墙。

线路经过的此处是丘陵地区，石材比较丰富，挡土墙在设计过程中应就地选材，结合当地的地形条件，节省工程费用。

6) 挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示：7)H=6 b 1=1h 0 H 1=5.84h 1=0.16α= -9°05′α= 9°05′设计计算一、主动土压力计算1)计算破裂角假设破裂面交于荷载范围内，则有：Ψ = α+φ+δ= -9°05′+36°+18°=44°55′＜90°tan θ= -tanΨ+√（cotφ+tanΨ）（tanΨ+tanα）=-tan44°55′+√（cot36°+tan44°55′）（tan44°55′+tan9°05′）=-0.99709+√（1.37638+0.99709）（0.99709+0.15987）=0.66001θ =tan-1θ = 33°25′32″2)计算主动土压力系数K和K1,(tanθ+tanα)K = cos⁡(θ+φ)sin⁡(θ+Ψ)（tan33°25′-tan9°05′）= cos⁡(33°25′+36°)sin⁡(33°25′+44°55′)=0.162按照线性内插法，计算附加荷载强度：q = 20 +（（（20-10）/（2-10））× (6-2)) = 15 KPah0= q /γ= 15/18 = 0.83mK1 = 1+（2h0 / H）=1+（2×0.83/6）=1.28mZ y1= H/3+h0 /（3×K1）=6/3+0.83/（3×1.28）=2.22mZy = Z y1 -h1 =2.22-0.16 =2.06mZx = b1+Z y tanα =1+2.06×0.15987 =1.33m3)计算主动土压力的合力作用点E = 1/2γH² K K1 = 0.5×18×6²×0.162×1.28 =67.18 KNE x= Ecos（α+δ）=67.18×cos（18°-9°05′）=63.37 KNE y = Esin（α+δ）=67.18×sin（18°-9°05′）=9.45 KN二、挡土墙截面计算1)计算墙身重G及力臂Z G1、墙身体积计算：V1= b1（H-b1 tanα0）= 1×（6 - 1×0.16）=5.84 m³V2 = 0.5 b1²tanα0=0.5×1²×0.16 =0.08 m³2、墙身自重计算：G1 = V1 γ1 =5.84×20 =116.8 KNG2 = V2 γ1 =0.08×20 =1.6 KNG = G1+G2 =116.8+1.6 =118.4 KN3、力臂Z计算：ZG1 = 0.5（H1 tanα+b1）=0.5（5.84×0.15987+1）=0.97mZG2 = 0.651 b1=0.651×1=0.65mZG = (ZG1 G1 +ZG2 G2)/G =(0.97×116.8 +0.65×1.6)/118.4 =0.96m2)抗滑稳定性验算（1.1G+γQ1 E y）μ+1.1G tanα0=（1.1×118.4+1.4×9.45）×0.5+1.1×118.4×0.15987= 92.56KN ＞γQ1 E x=1.4×63.37= 88.72KN满足抗滑稳定性要求。

重力式挡土墙设计

土压力强度 paA 0 A点 B点 C点
p h K aB 1 a
h2
B点 C点
pwB 0
p h K h K aC 1 a 2 a
p w h wC 2
例题分析

【例】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压
h/3
主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，合力作用点在离墙底h/3处，方向与墙背法线成δ ，与水平面成（α＋δ）
基础工程土木工程学院
说明：土压力强度分布图只代表强度大小，不代表作用方向
例题分析

【例1】挡土墙高6.0m，墙背俯斜，填土为砂土， =18.5kN/m3 ，=30o ，填土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示，试按库仑理论求主动土压力Pa及作用点
按等值内摩擦角计算的土压力： 1 2 2 D P H tan a
2 4 2
两式相等，则
c 2 D tan tan 4 2 4 2 H
2
墙背为折线形情况
墙背由不同倾角的平面AB和 BC组成，先以BC为墙背计算 BC面上土压力E1及其分布，然后以AB的延长线AC 作为墙背计算ABC 面上土压力,只计入AB段土压力E2，将两者压力叠加得总压力
故
tan+c=tanD
D=tan-1(tan+c/)
(2) 根据土压力相等的原理计算：为了简化计算，不论墙形和填土情况，均按=0，=0， =0的情况的土压力公式来折算等值内摩擦角。按填土为粘性土计算的土压力：
2 12 2 c 2 P H tan 2 cH tan a 2 42 42

1.公路常用支挡结构设计之重力式挡土墙设计

五、公路重力式挡墙的破坏模式及风险控制
5.1、重力式挡墙的破坏模式
重力式挡土墙可能的破坏形式有滑移（包括基础的滑移）、倾覆、地基承载力不足、不均匀沉降和墙身断裂等，见图5-1。因此，重力式挡土墙的设计应保证在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。这就要求在拟定墙身截面形式及尺寸之后，对上述几方面进行验算。
NO1. 岩土工程设计需要的基础知识！！
一、岩土工程设计需要的基础知识
1.1 什么是岩土工程设计？
岩土工程设计是以设计规范为准绳，以工程地质与结构设计为基础，解决工程实际问题的应用科学；岩土工程设计也是以工程技术为基础，以“安全可靠、技术先进、经济合理”为原则，解决业主、施工、设计等各方冲突，合理划分责任，平衡利益的哲学问题；
公路常用支挡结构设计
第一课：重力式挡土墙
黄钏鑫：高级工程师、二级建造师、《公路常用支挡设计及案例》主编。10余年岩土工程设计经验，参与公路、铁路、市政（建筑）、地灾（国土）等四大行业百余项目设计工作。
NO1. 岩土工程设计需要的基础知识 NO2. 岩土工程设计好书推荐 NO3.公路重力式挡墙计算关键参数取值 NO4. 一般场地环境公路重力式挡墙荷载分项系数选取 NO5. 公路重力式挡墙的破坏模式及风险控制 NO6. 计算结果的合理性判定及优化
5-1 重力式挡墙的破坏模式
可按照土体抗剪强度相等计算摩擦系数
tan D
tan
c
H
5.3 抗倾覆稳定性验算
荷载分项系数影响倾覆方程，但不影响抗倾覆稳定系数
5.4、各荷载组合的稳定系数
5.5、各荷载组合的稳定系数

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：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。

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 1.59Z 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 tan 0.98 1.40.25 1.33Z b Z 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=⨯=⨯＝()G1111tan 1.09Z H b m α=+=/2 －查数学手册 21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 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⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.751.42.979.730.5105.754.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦ 10.280=>所以抗滑稳定性满足。

重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例一、工程背景假设我们要在一个坡度较陡的山坡上修建一条道路，为了保证道路的稳定性和安全性，需要在道路一侧设置重力式挡土墙。

该山坡的土体主要为粉质黏土，重度为 18kN/m³，内摩擦角为 20°，粘聚力为15kPa。

道路的设计荷载为公路I 级。

二、设计要求1、挡土墙高度：根据地形和道路设计要求，确定挡土墙的高度为5m。

2、稳定性要求：挡土墙在自重、土压力和其他荷载作用下，应满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求。

3、基底应力要求：基底平均应力不应超过地基承载力，且最大应力与最小应力之比不应超过规定值。

三、设计参数1、墙身材料：采用浆砌片石，重度为 22kN/m³，抗压强度为30MPa。

2、基础材料：采用混凝土基础，重度为 25kN/m³，抗压强度为25MPa。

四、土压力计算1、主动土压力系数：根据库仑土压力理论，计算主动土压力系数Ka。

Ka ＝ tan²(45° 20°／2) ＝ 0492、土压力分布：土压力呈三角形分布，顶部土压力为零，底部土压力强度为：e ＝Ka × γ × h ＝ 049 × 18 × 5 ＝ 441kN/m3、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 × 441 × 5 ＝ 11025kN4、土压力作用点位置：距墙底的距离为 h/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。

五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算：抗滑移稳定性系数 Ks ＝（W ＋Ey)μ ／ Ex其中，W 为挡土墙自重，Ey 为墙后土压力的水平分力，Ex 为墙后土压力的水平分力，μ 为基底摩擦系数。

挡土墙自重 W ＝ 05 × 5 ×（22 18) × 5 ＋ 5 × 18 ＝ 275kNEy ＝Ea × cos(α δ) ＝ 11025 × cos(0 10°）＝ 1081kN （假设墙背与填土之间的摩擦角δ ＝ 10°）Ex ＝Ea × sin(α δ) ＝ 11025 × sin(0 10°）＝－191kN基底摩擦系数μ 取 04，则：Ks ＝（275 ＋ 1081) × 04 ／ 191 ＝ 78 ＞ 13 （满足要求）2、抗倾覆稳定性验算：抗倾覆稳定性系数 Kt ＝（G × x0 ＋ Ey × zy) ／（Ex × zx)其中，G 为挡土墙自重，x0 为挡土墙重心到墙趾的水平距离，zy 为 Ey 作用点到墙趾的距离，zx 为 Ex 作用点到墙趾的距离。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计在土木工程领域中，重力式挡土墙是一种常见且重要的结构，它被广泛应用于道路、桥梁、水利等工程中，用于支撑土体、保持边坡稳定以及防止土体滑坡等。

重力式挡土墙的设计需要综合考虑多个因素，包括地质条件、墙高、墙后填土性质、荷载情况等，以确保其安全性、稳定性和经济性。

一、重力式挡土墙的工作原理重力式挡土墙主要依靠自身的重力来抵抗墙后土体的推力，从而保持墙身的稳定。

当墙后土体产生水平推力时，挡土墙通过墙身的重力和墙底与地基之间的摩擦力来平衡这一推力。

同时，墙身的重力还可以产生一个抗倾覆力矩，以防止挡土墙发生倾覆破坏。

二、重力式挡土墙的类型重力式挡土墙根据其墙背的倾斜情况可以分为仰斜式、垂直式和俯斜式三种类型。

仰斜式挡土墙的墙背向上倾斜，其土压力相对较小，适用于墙高较大且墙后填土为砂土等排水良好的情况。

垂直式挡土墙的墙背垂直，其土压力介于仰斜式和俯斜式之间，适用于墙高不大且地形较为平坦的情况。

俯斜式挡土墙的墙背向下倾斜，其土压力较大，但施工较为方便，适用于墙高不大且墙后填土为黏性土等排水不良的情况。

三、重力式挡土墙的设计要点1、墙身材料的选择重力式挡土墙的墙身材料通常采用浆砌片石、混凝土或毛石混凝土等。

材料的选择应根据工程的具体情况和当地的材料供应情况来确定，同时要考虑材料的强度、耐久性和经济性。

2、墙身尺寸的确定墙身尺寸的确定是重力式挡土墙设计的关键。

墙高、墙顶宽度、墙底宽度等尺寸应根据墙后土体的性质、墙身材料的强度、地基承载力以及稳定性验算等因素来确定。

一般来说，墙高越高，墙顶宽度和墙底宽度应越大，以保证挡土墙的稳定性。

3、排水设计排水设计对于重力式挡土墙的稳定性至关重要。

墙身应设置排水孔，以排除墙后土体中的水分，减小水压力对挡土墙的影响。

排水孔的间距、孔径和布置方式应根据墙后土体的渗透性和排水量来确定。

同时，墙后应设置排水盲沟或反滤层，以防止排水孔堵塞和土体流失。

4、地基处理重力式挡土墙的地基应具有足够的承载力和稳定性。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计1. 引言重力式挡土墙是一种常用于土地开发和建筑工程中的土木结构，用于抵抗土壤侧压力，保持地形稳定并防止土壤侵蚀。

本旨在提供一个详细的设计指南，包含重力式挡土墙的设计原理、材料选用、结构设计等内容。

2. 设计原理2.1 挡土墙作用原理重力式挡土墙通过其自身重量产生抵抗土壤侧压力的作用。

土壤侧压力会对挡土墙产生一个向外的力，挡土墙通过其自身的重量和摩擦力来抵抗这个压力，从而保持墙体的稳定性。

2.2 挡土墙结构分类重力式挡土墙的结构可以分为以下几种类型：- 块石重力式挡土墙：使用块石或混凝土块堆砌而成，通过自身重量抵抗土壤压力。

- 钢筋混凝土重力式挡土墙：结构由混凝土墙体和内置钢筋构成，通过混凝土墙体和钢筋的组合来抵抗土壤压力。

- 混凝土梁重力式挡土墙：具有凹凸状的结构，通过混凝土梁和重力来阻挡土壤侧压力。

3. 设计步骤3.1 地质勘察在进行重力式挡土墙设计之前，进行地质勘察是非常重要的。

地质勘察可以提供土质、地下水位、地下岩石层等信息，对于挡土墙的设计和选材具有重要的指导作用。

3.2 挡土墙尺寸计算根据设计要求和地质勘察结果，计算挡土墙的尺寸。

这包括考虑到挡土墙的高度、坡度、土壤侧压力、土壤背填等因素进行计算。

3.3 材料选择根据挡土墙的设计要求，选择合适的材料。

这可能包括石块、混凝土、钢筋等。

材料选择应考虑到其强度、耐久性、成本等因素。

3.4 结构设计根据挡土墙的尺寸和材料，进行结构设计。

这包括墙体厚度、墙顶宽度、墙脚设计等。

3.5 其他设计考虑因素除了上述步骤，还需考虑地震、排水、荷载等因素对挡土墙的影响。

设计过程中应充分考虑这些因素，并做出相应的设计。

4. 附件本所涉及的附件如下：- 附件1：重力式挡土墙设计计算表格- 附件2：重力式挡土墙材料选用参考表- 附件3：重力式挡土墙结构设计示意图5. 法律名词及注释- 建筑法：指中华人民共和国《建筑法》。

- 土地管理法：指中华人民共和国《土地管理法》。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计重力式挡土墙是一种依靠自身重力来维持稳定的挡土结构，广泛应用于土木工程中，如道路、桥梁、水利等工程。

它具有结构简单、施工方便、造价低廉等优点。

接下来，让我们深入了解一下重力式挡土墙的设计。

一、重力式挡土墙的类型重力式挡土墙根据墙背的倾斜情况，可分为仰斜式、直立式和俯斜式三种。

仰斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜，土压力较小，适用于挖方工程。

直立式挡土墙的墙背垂直，施工较为方便，常用于填方工程。

俯斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜，土压力较大，但可利用墙背填土的重力来增加稳定性。

二、重力式挡土墙的设计原则1、稳定性稳定性是重力式挡土墙设计的首要原则。

挡土墙应在各种荷载作用下，包括土压力、水压力、地震力等，保持自身的稳定，不发生滑移、倾覆或过大的沉降。

2、强度挡土墙的墙体和基础应具有足够的强度，能够承受各种外力的作用，不发生破坏。

3、经济性在满足稳定性和强度要求的前提下，应尽量降低工程造价，选择合适的材料和结构形式。

4、美观性在一些对景观要求较高的工程中，还应考虑挡土墙的外观美观，使其与周围环境相协调。

三、重力式挡土墙的设计参数1、墙高墙高是重力式挡土墙设计的重要参数之一，它取决于填土的高度和工程的需要。

2、墙顶宽度墙顶宽度应根据墙体的稳定性和施工要求确定，一般不宜小于 05 米。

3、墙底宽度墙底宽度是保证挡土墙稳定性的关键参数，通常根据土压力的大小、墙体材料的重度和地基承载力等因素计算确定。

4、墙面坡度墙面坡度的选择应考虑土压力的分布和墙体的稳定性，一般仰斜式墙面坡度为 1:025 至 1:04，直立式墙面坡度为 1:0，俯斜式墙面坡度为1:025 至 1:04。

5、基础埋深基础埋深应根据地基的性质、冻胀深度和水流冲刷等因素确定，一般应在天然地面以下不小于 05 米。

四、土压力计算土压力是重力式挡土墙设计的主要荷载，其计算方法主要有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。

库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙，填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论适用于墙背垂直、光滑，填土表面水平的情况。

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重力式挡土墙课程设计挡土墙是一种建筑物，用于支撑天然边坡或人工边坡，以保持土体的稳定。

根据墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙、加筋挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙等。

本设计采用重力式挡土墙。

1.1挡土墙设计资料本设计采用浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡为1:1.5，墙背仰斜，坡度为1：0.15~1：0.35.公路等级为二级，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。

墙背填土容重为γ＝17.8kN／m3，计算内摩擦角为Φ＝42°，填土与墙背间的内摩擦角为δ＝Φ/2=21°。

地基为砂类土，容许承载力为[σ]=810kPa，基底摩擦系数为μ＝0.43.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体容许压应力为[σa]=600kPa，容许剪应力为[τ]=100kPa，容许拉应力为[σwl]=60 kPa。

1.2确定计算参数设计挡墙高度为H=4m，墙上填土高度为a=2m，填土边坡坡度为1:1.5，墙背仰斜，坡度为1:0.25.填土内摩擦角为42，填土与墙背间的摩擦角为/221；墙背与竖直平面的夹角为arctan.2514.036。

墙背填土容重为17.8kN/m3，地基土容重为17.7kN/m3.挡土墙尺寸具体见图1.1.1.3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假定破裂面交于荷载内侧，不计车辆荷载作用时，计算棱体参数A、B。

其中，(a+H+2h)(a+H)=(a+H)2= (2+4)2=18，B=ab-H(H+2a)tanα=2×3-4×(4+2×2)tan(−14.036)=7，A=B7=0.389，ψ=Φ+α+δ=42°−14.036°+21°=48.964°，tanθ=−tanψ±(cotΦ+tanψ)(tanψ+A)=−tan48.964°+(cot42°+tan48.9 64°)×(tan48.964°+0.389)=0.715，θ=arctan0.715=35.57°>arctan(B/(4×0.25+3−2))=33.69°。

重力式挡土墙设计设计步骤假设断面计算挡土墙自重

3.1重力式擋土牆設計1. 設計步驟(1)假設斷面：H32~21B H 81~61t cm30H 121b t ~t 21a ==≥==(2)計算擋土牆自重、重心位置、力臂及力矩。

一般土壤重量：回填土重：1.8t/m 3 基礎土重：1.9t/m 3 混凝土重：2.3~2.4 t/m 3，一般採用2.35 t/m 3 (3)計算土壓力及加載荷重之大小、力臂及力矩。

(4)檢討合力是否滿足擋土牆之安定條件。

檢討結果如為不安定或不經濟者，則需修正擋土牆斷面尺寸，重新檢討至滿足安定條件及經濟斷面為止。

2. 設計例設計一重力式擋土牆，高度為6公尺，牆後地面為15°向上傾斜。

[已知] 回填土重：1.8t/m 3，摩擦角30°基礎土重：1.9t/m 3，摩擦角35°，容許承載力：25 t/m 2 混凝土重：2.35 t/m 3，基礎土壤與混凝土間摩擦角35°，混凝土強度2c m /kg 140f =′ 其中，3.00.68.1tan ==α所以，°=βδ+α=λ°=α157.16假設混凝土與土壤間摩擦角°=φ=δ2032所以，°=+=λ7.367.1620 26.015sin h 802.0cos 598.0sin =°=′=λ=λ (2) 擋土牆自重、土壓及其他外力計算如下表1 2 3 4 5 6 7 項目斷面載重計算式單位重力力臂力矩1 2 3 4 A- A 及 B- B 1 2 3 Σ 1/2*1.5*5=3.750.3*5=1.5 1/2*1*5=2.5 7.752.35 2.35 2.35 8.813.525 5.875 18.21 1.3 1.95 2.43 11.46 6.87 14.28 32.63 5 6 7 8 9 10 A-A 4+5 6 7 V A H A Σ 1*3.6=3.6 0.2*0.5=0.1 6.26*1.8/2=5.618.6*0.598 18.6*0.802 11.35(1~5)2.35 1.8 1. 8ΣV A8.46 0.18 10.14 11.12 ←14.9237.971.8 3.35 0.6 0.602.00 ΣM A15.23 0.66.08(NE)6.67 29.83 84.96 11 12 13 B-BV B H B 7 Σ12.92*0.598 12.92*0.802 5.26*1.5/2=3.95 1.8ΣV B 7.72←10.367.11 25.93 0.8 1.67 0.8ΣM B 6.18 17.27 5.69(NE)56.07 14 15 16 17C-C 56 7 Σ1*0.5=0.5 0.2*0.5=0.1 0.5*13.642.35 1. 8ΣV C1.170.18 6.82 -7.230.25 0.25 0.25 ΣM C0.29 0.04-1.71(NE)-1.85庫倫土壓係數m t H C P C As a A a /60.1868.1574.02121574.0242.28018.09174.09471.0])7.1cos(7.36cos 15sin 50sin 1[7.36cos 7.16cos 3.13cos ])7.1615cos()7.1620cos()1530sin()2030sin(1)[7.1620cos(7.16cos )7.1630(cos ])cos()cos()sin()sin(1)[cos(cos )(cos 22222222222=×××===⋅⋅=−⋅⋅+⋅=−+−+++⋅−=−+−+++−=γαβαδβφδφαδααφm /t ...H m /t ...V m /t ...H C P m /t ...H m /t ...V B B B s a B A A 3610802092127275980921292125815740212192148020601812115980601822=×==×==×××===×==×=γ(3)檢討 ① A-A 斷面a. 滑動安全因數OK....tan .F m /t .....sin sin ..sin sin h P Hp tan V F s s AAs→>=+⋅=∴=−+×××=−+×××=−+=′′+=∑∑5112292140553597370555736015736014419121351351219121112122φφγφQ 若P’不計則OK ...tan .F s →>=⋅=517819214359737b. 傾倒安全因數及基礎壓力 2586225241863006163094961600663440263242242973796842121<=<=∴⋅±=±=→=<=−====∑∑∑..)..(..)AAe (AA V /OK.....e (V)M Z A A A AAA δδδδ② B-B 斷面0900431882070618287336170048246028230162162932507562121>=>=∴⋅±=±=→=<=−−====∑∑∑..)..(..)BBe (BB V /OK......e (V)M Z B B B BBBδδδδ ③ C-C 斷面212bd 2dbd M 6M I My f 3===OK ..f .cm /kg .m /t ...bd M f c c→≅⋅=<==⋅⋅==241400300301111110118516622223.2半重力式擋土牆設計1設計步驟(1)假設斷面：H32~21B H 81~61t cm30H 121b B 31a ==≥=≅(2)計算擋土牆自重、重心位置、力臂及力矩。

重力式挡土墙的设计要点

1重力式挡土墙的设计要点ﻫ设计重力式挡土墙,一般先通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙的总工程量,再进行细部尺寸调整，以满足挡土墙的抗倾覆要求.ﻫ1。

1断面形式的确定根据重力式挡土墙结构类型及其特点,我们可以根据实际条件,选择不同类型的断面结构.如果地面横坡比较陡峭,若采用仰斜式挡土墙,一定会过多增加墙高，断面增大,造成浪费，而采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。

只有在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下，才考虑采用仰斜式挡土墙。

1。

2挡土墙的截面尺寸的确定ﻫ重力式挡土墙是靠自身重力来抵抗土压力,在设计时，重力式挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定，可结合工程地质、填土性质、墙身材料和施工条件等方面的情况按经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算,如不满足要求,则应修改截面尺寸或采取其它措施，直到满足为止。

1.３土压力的确定ﻫ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，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。

ﻫ2重力式挡土墙的计算内容ﻫ从安全地角度考虑,当埋入土中不算很深时,作用于挡土墙上的荷载有主动土压力、挡土墙自重、墙面埋入土中部分所受的被动土压力,一般可忽略不计.重力式挡土墙的计算内容主要进行稳定性验算、地基承载力验算和墙身强度验算。

2.１挡土墙的稳定验算及强度验算挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆,并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。

因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后,应进行墙的稳定及强度验算（采用容许应力法）。

２。

２墙身截面强度验算ﻫ通常选取一、两个截面进行验算。

验算截面可选在基础底面、1/２墙高处或上下墙交界处等。

墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。