挡土墙设计例[1]

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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。

五种常见挡土墙的设计计算实例

挡土墙设计实例之迟辟智美创作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分歧，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种罕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)面坡倾斜坡度背坡倾斜坡度采纳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)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 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 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)空中横坡角度: 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. 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)按实际墙背计算获得:第1破裂角： 28.320(度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)相对墙趾点，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m)基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN相对验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)相对验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m)相对验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.619(m)截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.150(度)按实际墙背计算获得:第1破裂角： 29.150(度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN[强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN相对验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)相对验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)相对验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m)相对验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.111(m)截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足:计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 9.600(m)上墙高: 3.400(m)墙顶宽: 0.660(m)台宽: 1.500(m)面坡倾斜坡度上墙背坡倾斜坡度下墙背坡倾斜坡度采纳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下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数：圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 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. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 10.242(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角： 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.222(度)按力多边形法计算获得:破裂角： 34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et =236.739(kN)滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)相对墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)相对墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)相对墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)相对墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m)基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 98.141 (kN)上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)相对上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)相对上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)相对上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.141(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足:计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN 相对验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)相对验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.474(m)截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 9.100(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角： 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075(度)按力多边形法计算获得:破裂角： 34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m) [强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN相对验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m)相对验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=================================================== ==================3、加筋土挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 8.200(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带水平方向间距: 0.420(m)筋带竖直方向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)筋带序号筋带宽(m)物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3)加筋土内摩擦角: 35.000(度)筋带容许拉应力: 50.000(MPa)土与筋带之间的摩擦系数加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3)筋带抗拔力计算调节系数筋带资料抗拉计算调节系数筋带资料强度标准值: 240.000(MPa)筋带资料抗拉性能的分项系数挡土墙类型: 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)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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算平安系数圆心X坐标: -2.000(m)圆心Y坐标: 10.000(m)半径: 15.000(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采纳方法: 应力分析法条分法的土条宽度: 0.500(m)墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时: 看成下滑力看待====================================================== ===============第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================----------------------------------------------------------内部稳定性验算采纳应力分析法(一) 应力分析法筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最年夜拉力抗拉力抗拔力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足: 最小平安系数----------------------------------------------------------外部稳定性验算[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算获得:第1破裂角： 32.600(度)Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算：。

扶壁式挡土墙设计(一)(一)

扶壁式挡土墙设计(一)（一）挡土墙是一种用以防止土体坍塌或侧向位移的结构，扶壁式挡土墙是其中一种常见的设计形式。

本文将详细介绍扶壁式挡土墙的设计原理和关键要点，以及其在土木工程中的应用。

引言概述：扶壁式挡土墙是一种采用扶壁形式来支撑土体并抵抗土体侧向压力的结构，其设计目标是确保挡土墙在长期使用过程中的安全性和稳定性。

本文将围绕扶壁式挡土墙的设计原理、施工方法、材料选用、坡度控制和加固措施等方面展开阐述。

正文内容：1. 设计原理1.1 扶壁式挡土墙的基本工作原理1.2 挡土墙的设计参数及计算方法1.3 扶壁式挡土墙与其他类型挡土墙的比较优势2. 施工方法2.1 挡土墙的基础处理和基槽开挖2.2 土体压实与填充2.3 扶壁结构的施工和加固工艺2.4 扶壁的防渗措施2.5 挡土墙的后续处理和养护3. 材料选用3.1 扶壁结构材料的选择与性能要求3.2 土体填充材料的选用与分类3.3 土体背面过滤材料的选择和施工方法4. 坡度控制4.1 挡土墙坡度的选择与设计4.2 扶壁结构坡度调整的方法与技术4.3 挡土墙的排水设计与排水措施5. 加固措施5.1 挡土墙加固的方法和原则5.2 扶壁结构的加固措施及效果评估5.3 土体稳定性分析与风险评估5.4 增加挡土墙结构的稳定性与耐久性的措施总结：扶壁式挡土墙设计中，需要考虑的因素非常多，包括土体性质、施工条件、地震荷载等。

本文从设计原理、施工方法、材料选用、坡度控制和加固措施等方面进行了详细的论述，旨在提供一种科学、合理的设计方案，确保扶壁式挡土墙在实际工程应用中达到预期的效果。

正确的设计和施工将为土木工程的安全性和持久性提供可靠保障。

挡土墙设计例

课程设计：挡土墙课程设计某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。

一、计算资料1．墙身构造：拟采用浆砌片石重力式路堤墙，见下图。

墙高H=6m ，填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'︒=4133β），墙背俯斜，倾角'︒=2618α（1：0.33），墙身分段长度10m ，初拟墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。

2．车辆荷载：二级荷载3．填料：砂土，容重3/18m KN =γ，计算内摩擦角︒=35ϕ，填料与墙背的摩擦角2ϕδ=。

4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。

5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3/22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=，容许剪应力[τ]a KP 175=二、计算公式采用路堤墙，破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式δαϕωωωϕωθ++=+++-=,))((A tg tg ctg tg tg)2)(()22()(2000h a H a H tg h a H H d b h ab A +++++-++=α1221KK H E γ=，)cos(δα+=E E x ，)sin(δα+=E E y)()s i n ()c o s (αθωθφθtg tg K +++=，230112)21(21Hh h Hh Ha K +-+=21321,,h h H h tg tg d h tg tg atg b h --=+=+-=αθαθθαtg Z B Z K H H h h h h H a H Z x y x -=-+-+=,3)23()(31233021三、计算与验算1．车辆荷载换算当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10= 由直线内插法得：H=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-⨯⎪⎭⎫⎝⎛--= 换算均布土层厚度：mr q h 83.018150===2．主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部）（1）破裂角θ由'︒==︒='︒=30172352618ϕδϕα，，得： '︒='︒+'︒+︒=++=56703017261835δαϕω149.028.77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=⨯+++'︒⨯++-+⨯+⨯⨯=+++++-++=））（（）（）（））（（）（）（tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α55.0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'︒'︒+︒+'︒-=+++-=））（（））（（））（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωωϕωθ'︒=︒=492881.28θ验核破裂面位置：路堤破裂面距路基内侧水平距离：m b H t g tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-⨯+⨯+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m 因为：3.4〈6，所以破裂面交于荷载内，假设成立（2）主动土压力系数K 和1K152.2261855.055.0231='︒+⨯-=+-=tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05.02='︒+=+=tg tg tg d h αθ282.3566.0152.26213=--=--=h h H h395.0261855.0()56704928sin()354928cos(()sin()cos(=︒+'︒+'︒︒+'︒=+++=））tg tg tg K αθωθφθ698.1151.0547.016282.383.02)12152.21(6412)21(21223011=++=⨯⨯+-+=+-+=Hh h Hh Ha K（3）求主动土压力a E 及土压力的作用点 KNKKa 31.217698.1395.06182121212=⨯⨯⨯⨯=H =E γKN E a x 96.175)30172618cos(31.217)cos(='︒+'︒⨯=+E =δα KN E a y 53.127)30172618sin(31.217)sin(='︒+'︒⨯=+E =δαmK H H h h h h H a H Z x 13.2129.02698.163)62282.33(282.383.0)152.26(2363)23()(3221233021=+=⨯⨯⨯-⨯⨯+-+=-+-+=m tg tg Z B Z x y 22.2261813.292.2='︒⨯-=-=α因基底倾斜，土压力对墙趾的力臂x Z 改为：mB Zx x Z 55.12.092.213.2tan 0=⨯-=⨯-='α3．稳定性验算一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足，墙身断面尺寸主要由抗滑稳定性和基底承载力来控制，故选择基底倾斜1：5（'︒=18110α）（1）计算墙身重G 及力臂ωZ （取墙长1m 计）KNtg Btg B H B b A G a a 2362285.058.1122]181192.292.221)92.294.0(3[1]21)(21[01=⨯-=⨯'︒⨯⨯⨯-+⨯=⨯⨯⋅-+==）（γαγ由力矩平衡原理： a G B A b B b A b A G γ⨯⨯--+⨯+⨯=Z ⨯]3)3(2[311211（其中：H b A 11=，)(2112b B H A -=，1321Bh A =）则：22]392.2181192.292.221)394.092.294.0()94.092.2(621294.0694.0[236⨯⨯'︒⨯⨯⨯--+⨯-⨯⨯+⨯⨯=Z ⨯tg G m G 05.1=Z（2）抗滑稳定性验算xQ Q x y Q yE G E G E ≥+++E +1001t a n )1.1(]t a n (1.1[1γαγμαγ，（5.0,4.11==μγQ ）'︒⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯=+++E +1811)53.1274.12361.1(5.0]2.096.17553.127(4.12361.1[tan )1.1()]tan (1.1[0011tg E G E G y x y Q Q αγμαγ 34.331=34.24696.1754.11=⨯=E X Q γ331.34 〉246.34，故满足抗滑稳定性的方程。

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‎。

五种常见挡土墙的设计计算实例

挡土墙设计实例【2 】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掉稳的构造物.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.依据挡土墙的设置地位不同,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笼罩层土体或破裂岩层的挡土墙称为山坡墙.本实例中重要讲述了5种常见挡土墙的设计盘算实例.1、重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始前提:墙身尺寸:墙身高: 6.500(m)墙顶宽: 0.660(m)面坡竖直坡度: 1:0.250背坡竖直坡度: 1:0.200采用1个扩大墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶与墙面坡坡度雷同墙底竖直坡率: 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)修改后地基土允许承载力: 500.000(kPa)地基土允许承载力进步系数:墙趾值进步系数: 1.200墙踵值进步系数: 1.300平均值进步系数: 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)土压力盘算办法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号程度投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面肇端距离: 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（仅取一种组合盘算）组合系数: 1.0001. 挡土墙构造重力分项系数 = 1.000 √2. 墙顶上的有用永远荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二决裂面间有用荷载分项系数 = 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 √=============================================[土压力盘算] 盘算高度为 7.309(m)处的库仑自动土压力无荷载时的决裂角 = 28.320(度)按现实墙背盘算得到:第1决裂角： 28.320(度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 感化点高度 Zy=2.627(m)因为俯斜墙背,需断定第二决裂面是否消失,盘算后发明第二决裂面不消失墙身截面积 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN(一) 滑动稳固性验算基底摩擦系数 = 0.500采用竖直基底加强抗滑动稳固性,盘算进程如下:基底竖直角度 = 11.310 (度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN) 滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算知足: Kc = 2.172 > 1.300滑动稳固方程验算：滑动稳固方程知足: 方程值 = 164.582(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层程度向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层程度向: 滑移验算不知足: Kc2 = 1.177 <= 1.300(二) 倾覆稳固性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳固性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)倾覆验算知足: K0 = 3.070 > 1.500倾覆稳固方程验算：倾覆稳固方程知足: 方程值 = 649.592(kN-m) > 0.0基本为自然地基,验算墙底偏幸距及压应力取竖直基底的竖直宽度验算地基承载力和偏幸距感化于基本底的总竖向力 = 507.426(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m) 基本底面宽度 B = 4.127 (m) 偏幸距 e = 0.476(m)基本底面合力感化点距离基本趾点的距离 Zn = 1.588(m)基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)最大应力与最小应力之比 = 208.008 / 37.896 = 5.489感化于基底的合力偏幸距验算知足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算知足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算知足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算知足: 压应力=122.952 <= 500.000(kPa)(四) 基本强度验算基本为自然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)[允许应力法]:法向应力检算:感化于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力感化力臂 Zn = 1.619(m)截面宽度 B = 3.885 (m) 偏幸距 e1 = 0.323(m)截面上偏幸距验算知足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算知足: 盘算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算知足: 盘算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[极限状况法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)轴心力偏幸影响系数醟 = 0.923挡墙构件的盘算截面每沿米面积A = 3.885(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310稳固验算知足: 盘算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力盘算] 盘算高度为 6.000(m)处的库仑自动土压力无荷载时的决裂角 = 29.150(度)按现实墙背盘算得到:第1决裂角： 29.150(度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 感化点高度 Zy=2.150(m)因为俯斜墙背,需断定第二决裂面是否消失,盘算后发明第二决裂面不消失墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)[允许应力法]:法向应力检算:感化于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力感化力臂 Zn = 1.111(m)截面宽度 B = 3.360 (m) 偏幸距 e1 = 0.569(m)截面上偏幸距验算知足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算知足:盘算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算知足: 盘算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算知足: 盘算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[极限状况法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)轴心力偏幸影响系数醟 = 0.744挡墙构件的盘算截面每沿米面积A = 3.360(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310稳固验算知足: 盘算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始前提:墙身尺寸:墙身总高: 9.600(m)上墙高: 3.400(m)墙顶宽: 0.660(m)台宽: 1.500(m)面坡竖直坡度: 1:0.150上墙背坡竖直坡度: 1:0.200下墙背坡竖直坡度: 1:-0.200采用1个扩大墙址台阶: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雷同墙底竖直坡率: 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)修改后地基土允许承载力: 500.000(kPa)地基土允许承载力进步系数:墙趾值进步系数: 1.200墙踵值进步系数: 1.300平均值进步系数: 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)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号程度投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0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（仅取一种组合盘算）=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙构造重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力盘算] 盘算高度为 10.242(m)处的库仑自动土压力盘算上墙土压力无荷载时的决裂角 = 31.060(度)按设想墙背盘算得到:第1决裂角： 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 感化点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背,需断定第二决裂面是否消失,盘算后发明第二决裂面消失：第2决裂角=17.542(度) 第1决裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 感化点高度 Zy=1.465(m)盘算下墙土压力无荷载时的决裂角 = 34.222(度)按力多边形法盘算得到:决裂角： 34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 感化点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳固性验算基底摩擦系数 = 0.500采用竖直基底加强抗滑动稳固性,盘算进程如下:基底竖直角度 = 11.310 (度)Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN) 滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)滑移验算知足: Kc = 3.869 > 1.300滑动稳固方程验算：滑动稳固方程知足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500地基土层程度向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)地基土层程度向: 滑移验算知足: Kc2 = 1.515 > 1.300(二) 倾覆稳固性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳固性倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)倾覆验算知足: K0 = 2.191 > 1.500倾覆稳固方程验算：倾覆稳固方程知足: 方程值 = 793.025(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏幸距验算基本为自然地基,验算墙底偏幸距及压应力取竖直基底的竖直宽度验算地基承载力和偏幸距感化于基本底的总竖向力 = 811.494(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m) 基本底面宽度 B = 3.275 (m) 偏幸距 e = 0.254(m)基本底面合力感化点距离基本趾点的距离 Zn = 1.384(m)基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737感化于基底的合力偏幸距验算知足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算知足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算知足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算知足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)(四) 基本强度验算基本为自然地基,不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 98.141 (kN)上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)[允许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾,合力感化力臂 Zn = 0.141(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏幸距 e1 = 0.784(m)截面上偏幸距验算不知足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算知足: 盘算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不知足:盘算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:斜截面剪应力检算斜剪应力验算知足: 盘算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[极限状况法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏幸影响系数醟 = 0.233挡墙构件的盘算截面每沿米面积A = 1.850(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310偏幸受压构件在曲折平面内的纵向曲折系数豮 = 0.981盘算强度时:强度验算知足: 盘算值= 110.566 <= 298.521(kN)盘算稳准时:稳固验算知足: 盘算值= 110.566 <= 292.889(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)[允许应力法]:法向应力检算:感化于截面总竖向力 = 750.498(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力感化力臂 Zn = 1.474(m)截面宽度 B = 3.340 (m) 偏幸距 e1 = 0.196(m)截面上偏幸距验算知足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算知足: 盘算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算知足: 盘算值= -11.443 <= 80.000(kPa)[极限状况法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏幸影响系数醟 = 0.960挡墙构件的盘算截面每沿米面积A = 3.340(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310偏幸受压构件在曲折平面内的纵向曲折系数豮 = 0.968强度验算知足: 盘算值= 750.498 <= 2221.592(kN)盘算稳准时:稳固验算知足: 盘算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力盘算] 盘算高度为 9.100(m)处的库仑自动土压力盘算上墙土压力无荷载时的决裂角 = 31.060(度)按设想墙背盘算得到:第1决裂角： 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 感化点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背,需断定第二决裂面是否消失,盘算后发明第二决裂面消失：第2决裂角=17.542(度) 第1决裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 感化点高度 Zy=1.465(m)盘算下墙土压力无荷载时的决裂角 = 34.075(度)按力多边形法盘算得到:决裂角： 34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 感化点高度 Zy=2.522(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)[允许应力法]:法向应力检算:感化于截面总竖向力 = 707.137(kN) 感化于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力感化力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m) 偏幸距 e1 = 0.359(m)截面上偏幸距验算知足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)压应力验算知足: 盘算值= 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算知足: 盘算值= -21.270 <= 80.000(kPa)[极限状况法]:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏幸影响系数醟 = 0.859挡墙构件的盘算截面每沿米面积A = 3.065(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310偏幸受压构件在曲折平面内的纵向曲折系数豮 = 0.959盘算强度时:强度验算知足: 盘算值= 707.137 <= 1823.443(kN)盘算稳准时:稳固验算知足: 盘算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=====================================================================3、加筋土挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始前提:墙身尺寸:墙身总高: 8.200(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带程度偏向间距: 0.420(m)筋带竖直偏向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)1 6.000 6.0002 2.200 4.000 筋带序号筋带宽(m)1 0.2002 0.2003 0.2004 0.2005 0.2006 0.2007 0.2008 0.2009 0.20010 0.20011 0.20012 0.20013 0.20014 0.20015 0.20016 0.20017 0.20018 0.20019 0.20020 0.200物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3)加筋土内摩擦角: 35.000(度)筋带允许拉应力: 50.000(MPa)土与筋带之间的摩擦系数: 0.400加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3)筋带抗拔力盘算调节系数: 1.400筋带材料抗拉盘算调节系数: 1.000 筋带材料强度标准值: 240.000(MPa) 筋带材料抗拉机能的分项系数: 1.250 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)地基土容重: 18.000(kN/m3)修改后地基土允许承载力: 500.000(kPa)地基土允许承载力进步系数:墙趾值进步系数: 1.200墙踵值进步系数: 1.300平均值进步系数: 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)坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号程度投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0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)盘算参数:稳固盘算目的: 给定圆心,半径盘算安全系数圆心X坐标: -2.000(m)圆心Y坐标: 10.000(m)半径: 15.000(m)筋带对稳固的感化: 筋带力沿圆弧切线内部稳固剖析采用办法: 应力剖析法条分法的土条宽度: 0.500(m)墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动偏向反向时: 当作下滑力看待===================================================================== 第 1 种情形: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙构造重力分项系数 = 1.000 √2. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================----------------------------------------------------------内部稳固性验算采用应力剖析法(一) 应力剖析法筋带号宽度总长度稳固区竖向压应程度应最大拉力抗拉力抗拔力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 38.400 18.61002 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 38.400 21.84703 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 38.400 25.08304 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 38.400 28.32005 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 38.400 31.55706 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 38.400 34.79307 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 38.400 38.03008 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 38.400 41.26609 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157 38.400 45.32510 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.42911 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.91512 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.78113 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 72.02714 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 79.65515 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 51.54916 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 58.10917 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 65.05018 0.200 4.000 3.479 182.000 49.320 8.286 38.400 72.37219 0.200 4.000 3.688 190.000 51.488 8.650 38.400 80.07520 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.400 88.158单个筋带结点抗拔稳固知足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算知足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算知足: 最小安全系数=11.415 >= 2.000----------------------------------------------------------外部稳固性验算[土压力盘算] 盘算墙背处的库仑自动土压力按设想墙背盘算得到:第1决裂角： 32.600(度)Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 感化点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点) 墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳固性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)滑移验算知足: Kc = 2.989 > 1.300滑动稳固方程验算：。

挡土墙设计例题

挡土墙设计例题摘要：一、挡土墙设计的重要性二、挡土墙的类型与特点三、挡土墙设计的基本原则四、挡土墙设计的具体步骤五、挡土墙设计的注意事项六、挡土墙设计的实际案例分析正文：挡土墙设计例题一、挡土墙设计的重要性挡土墙作为一种常见的土工结构，用于防止土体滑坡、塌方等自然灾害，对于保护人民生命财产安全具有举足轻重的作用。

因此，挡土墙设计对于工程的顺利进行和最终的安全性至关重要。

二、挡土墙的类型与特点常见的挡土墙类型有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。

每种挡土墙类型都有其适用范围和特点，如重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗土压力，适用于土压力较小的情况；悬臂式挡土墙则适用于较陡峭的地形等。

三、挡土墙设计的基本原则挡土墙设计应遵循以下原则：确保安全可靠、经济合理、技术先进、环保可持续。

在设计过程中，要充分考虑土体的性质、地形地貌、气候条件等因素，力求达到最佳的设计效果。

四、挡土墙设计的具体步骤1.确定设计方案：根据工程的具体情况，选择合适的挡土墙类型。

2.确定土压力：通过计算或实地试验，确定挡土墙所承受的土压力。

3.设计墙体结构：根据土压力和地质条件，设计墙体的结构、尺寸和材料。

4.设计基础结构：确保挡土墙基础的稳定性和承载力。

5.考虑排水和防护措施：保证挡土墙的排水畅通，防止墙体受潮、侵蚀等影响。

6.审核与调整：对设计方案进行多方面的审核，发现问题及时调整。

五、挡土墙设计的注意事项1.充分了解工程所在地的地质、地形、气候等条件。

2.选择合适的挡土墙类型，避免盲目跟风或过于保守。

3.设计过程中要充分考虑环境保护和可持续发展。

4.注重细节处理，如墙体的连接、排水设施等。

六、挡土墙设计的实际案例分析以某高速公路为例，通过实地勘察和详细设计，选用重力式挡土墙方案，墙体采用浆砌片石结构，基础采用混凝土基础。

在设计过程中，综合考虑了地形、土质、气候等因素，确保了挡土墙的安全性和稳定性。

挡土墙经典案例

引言概述：挡土墙是一种结构工程，主要用于防止土壤的侵蚀和保护土地，同时也可以起到美化环境的作用。

本文将介绍挡土墙的经典案例，并详细阐述这些案例中的设计理念、施工技术和效果。

正文内容：一、设计理念1.1功能需求：挡土墙的功能需求是首要考虑的因素，如防止土壤侵蚀、保持地势平稳等。

1.2地质条件：挡土墙的设计需要充分考虑地质条件，如土壤类型、水位状况等。

1.3美化环境：挡土墙的设计也应兼顾美化环境的需求，如选择合适的植被和装饰材料等。

二、经典案例2.1案例一：XXX公园挡土墙2.1.1设计理念：该挡土墙的设计借鉴了周围自然环境，采用了与公园景观相融合的设计理念。

2.1.2施工技术：挡土墙采用了灵活的施工技术，如模块化构件的拼装和土工布的使用，提高了施工效率和质量。

2.1.3效果评价：该挡土墙经过一段时间的使用，有效地起到了防止土壤侵蚀和保护公园地势的作用，同时也增加了公园的美观度。

2.2案例二：XXX高速公路挡土墙2.2.1设计理念：该挡土墙的设计主要考虑舒适的视觉体验和道路安全性，采用了流线型的外形设计和防护网的设置。

2.2.2施工技术：挡土墙采用了耐候钢板和混凝土结构的组合施工技术，保证了挡土墙的稳定性和耐久性。

2.2.3效果评价：该挡土墙不仅起到了防止土壤侵蚀的作用，还提高了驾驶者的舒适感和道路的安全性。

2.3案例三：XXX居民区挡土墙2.3.1设计理念：该挡土墙的设计注重与周围建筑环境的融合，采用了与居民区风格一致的设计理念。

2.3.2施工技术：挡土墙采用了砖石和混凝土结构的组合施工技术，不仅增加了挡土墙的美观度，还提高了抗冲击能力。

2.3.3效果评价：该挡土墙成功地将土地保护和美化环境结合起来，为居民区营造了良好的居住环境。

2.4案例四：XXX湖堤挡土墙2.4.1设计理念：该挡土墙的设计旨在保护湖面和周围生态环境，采用了与湖面自然地形相适应的设计理念。

2.4.2施工技术：挡土墙采用了湖石和土工布的组合施工技术，保持了湖堤的自然美观和生态环境的稳定。

挡土墙算例

挡土墙设计与验算说明1.1 设计资料1.1.1 墙身构造本设计任务段为K1+300～K1+360的横断面，为了减少填方量，收缩边坡，增强路基的稳定性，拟在本段设置一段重力式路堤挡土墙，其尺寸见挡土墙设计图。

拟采用浆砌片石仰斜式路堤挡土墙，墙高H=8m ，墙顶填土高度为m a 2=，顶宽m 2，底宽m 25.2，墙背仰斜,坡度为-0.25:1，(α=-14.04°)，基底倾斜，坡度为5:1，(0α=11.18°)，墙身分段长度为10m 。

1.1.2 车辆荷载根据《路基设计规范(JTG 2004)》，车辆荷载为计算的方便，可简化换算为路基填土的均布土层，并采用全断面布载。

换算土层厚694.0185.120===γqh 其中: 根据规范和查表m KN q /5.12102101020)810(=+--⨯-= γ为墙后填土容重318m KN =γ1.1.3 土壤地质情况填土为砂性土土，内摩擦角︒34=φ，墙背与填土间的摩擦角︒==172/φδ,容重为318m KN=γ砂性土地基，容许承载力为[σ]=500KPa 。

1.1.4 墙身材料采用7.5号砂浆，25号片石,砌体容重为323mKN=γ3；按规范:砌体容许压应力为[]Kpa a 900=σ，容许剪应力为[]Kpa 180=τ，容许拉应力为[]Kpa l 90=ωσ。

1.2 墙背土压力计算对于墙趾前土体的被动土压力，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，以偏于安全，一般均不计被动土压力,只计算主动土压力。

其计算如下：1.2.1 主动土压力计算KN a E E KN a E E KN B tg E a y a X a 88.7)02.1417sin(67.151)sin(36.151)02.1417cos(67.151)cos(∴67.1510)'3038'3638sin()34'3638cos()93.18799.094.56(18)sin()cos()(00=︒-︒⨯=+==︒-︒⨯=+==︒+︒︒+︒-⨯⨯=++-A =δδφθφθθγ1.2.2 土压力作用点位置确定mtg B mh h ah aH H h h h H h H a H my x y 785.225.014.225.214.2)08.4694.0256.228228(308.4694.03)36.1856.238(28)22(33)3(08.436.156.2836.125.07986.075.056.225.07986.07986.020.322223301223022123=⨯+=Z -=Z =⨯⨯-⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯-⨯+=--+⨯++-+=Z =--=--==-=+==-⨯-=+-=αm h h H h tga tg θd h tg αtg θatg θb h 213211.3 墙身截面性质计算1.3.1截面面积 A 1 =2×8=16m 2 A 2 =2.295×0.55=1.26m 2 A 3 =2.295×0.45/2=0.516 m 2 ΣA=A1+A2+A3 =17.776m 23.3.2 各截面重心到墙趾的水平距离: X1=2.255+9×0.25-2 /2-8×0.25/2=2.5 mX2=(2.25+2.25/5×0.25)/2+0.55/2×0.25=1.25m X3=(0.0+2.25+(2.25+2.25/5×0.25))/3=1.5m∴ 墙身重心到墙趾的水平距离i ig iA X Z A=∑∑= (10.8×2.28+0.72×0.77+1.81×1.59)/17.776=2.382墙身重力:G=γk ΣAi=23×17.776=408.848kN1.4 墙身稳定性验算1.4.1 抗滑稳定性验算验算采用“极限状态分项系数法”。

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：墙咼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4 — 41示；(2) 土质情况：墙背填土容重丫 =18kN/nt 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[(T ] = 500kPa,基地摩擦系数f=0.5 ;(3) 墙身材料：砌体容重丫 =20kN/m 3,砌体容许压应力[c ] = 500kPa,容许剪应力[T ] =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()的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：= =14o0217o 30 35°=38°28因为90°1 11B 0 -ab (b d)h 0 丄H(H 2a 2h 0)tan0 (0 0)h 0 - H(H 2h 0)tan2 221 H(H 2h 0)ta n 21 1 A 。

-(a H 2h °)(a H) — H(H 2h 。

)2 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：tg tg J ctg tg A tg--- a- — •io 4一一Hb 1=0.98o 5 =H9— Q-Htg . ctg tg tg tgtg38o28 、 ctg35otg38o28 tg38o28 tg14o02 0.7945「1.428一0.7945—O.7945—0.25 0.7291 36o 5 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 0 L ,即破裂面交于荷载范围内，符合假设。

墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。

挡土墙设计计算案例

挡土墙设计计算案例一、设计资料（一）墙身构造（二）拟采用浆砌石片石重力式路堤墙，如图6-23所示。

墙背高H=6m，填土高h=3m，墙背选用仰斜1:0.25(ɑ=-14°02′)墙面平行于墙背，初定墙顶宽bı=1.54m，墙底宽Bı=1.47m，基底倾斜1:5（ɑo=11°19′），墙身分段长度10m。

（二）车辆荷载计算荷载：公路－Ⅱ级荷载，荷载组合Ⅰ，车辆荷载的等代土层厚度h=0.64m。

（三）墙后填料墙背填土为砂土，容重γ=18KN/m³，计算内摩擦角Ψ=35°，填土与墙背间的内摩擦角δ=Ψ/2。

（四）地基情况硬塑黏性土，容许承载力[σ]=250kPa，基底摩擦系数μ=0.30。

(五)墙身材料5号水泥砂浆切片石，砌体容重γɑ=22KN/m³，砌体容许压应力[σa]=600kpa，容许剪应力[τ]=100kPa，容许拉应力[σml]=60kPa。

（六）墙后土压力通过库伦主动土压力方法计算（计算略）得知：Ea=91.2KN，Zy=2.08m。

二、挡土墙稳定性验算（一）计算墙身重G及其力臂ZG计算墙身重G及其力臂ZG计算结果见表6-6。

表6-6 计算墙身重G及其力臂ZG 计算结果体积V （m³）自重G （KN ）力臂Z G （m ）V1=（6×0.25+1.47）×6 =17.82 Gı=γVı =392.04ZGı=1/2(6×0.25+1.47-1/3×6×0.25)=2.47 V2=1/2×(6×0.25)×6 =4.50 G2=γV2 =99.00ZG2=(6×0.25+1.47-1/3×6×0.25) =2.47 V3=1/2×(6×0.25+1.47-1.54)²/0.25=4.09 G3=γV3 =89.98 ZG3=1/3（6×0.25+1.47-1.54）=0.48 V4=1/2×1.47²/5=0.22 G4=γV4 =4.84ZG4=1/3×1.47=0.49 V=V1-V2-V3-V4=9.01G=γV =198.22ZG=(GıZGı-G2ZG2-G3ZG3-G4ZG4)/G=1.48（二）抗滑稳定性验算由式（6-3）得：3.132.1'1911sin 22.198)'1911'3017'0214cos(2.913.0)]'1911'3017'0214sin(2.91'1911cos 22.198[sin )cos()]sin(cos [)(0000>=︒-︒+︒+︒-⨯︒+︒+︒-+︒=-+++++=-+=ααδαμαδααμααG E E G G E E G Kc T T N N该初拟的挡土墙抗滑稳定性满足要求。

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。

理正挡土墙设计计算实例

理正挡土墙设计计算实例范本一：理正挡土墙设计计算实例1. 简介本旨在提供一种理正挡土墙设计计算的实例。

挡土墙是一种用于防止土方滑坡和土体崩塌的结构物，具有广泛的应用。

设计计算过程需要考虑土体力学、结构力学等方面的知识，并结合实际工程条件进行分析和计算。

2. 土壤参数测定挡土墙的设计计算首先需要确定土壤参数，如土壤的重度、摩擦角、内磨擦角等。

这些参数可以通过室内试验、野外勘探，或者参考相关文献得到。

根据实际情况确定土壤参数及其变化范围，以便进行设计计算。

3. 挡土墙结构形式选择根据具体工程条件和挡土墙的用途，选择合适的挡土墙结构形式。

常见的挡土墙结构形式包括重力挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、土工格栅挡土墙等。

根据工程要求进行合理选择，确保结构的稳定性和经济性。

4. 稳定性分析进行挡土墙的稳定性分析，包括平衡状态分析和破坏状态分析。

平衡状态分析考虑挡土墙在工作状态下的各种力与力矩之间的平衡关系，确定墙体的稳定性。

破坏状态分析考虑挡土墙在极限荷载下的破坏形式，确定墙体的破坏机制和承载力。

5. 结构计算进行挡土墙的结构计算，计算墙体的各种受力情况，包括正向土压力、水平承载力、抗滑力等。

根据土壤参数和结构参数进行计算，得到挡土墙的受力状态和变形情况。

6. 墙体抗倾覆稳定性分析进行挡土墙的抗倾覆稳定性分析，考虑土压力、自重力、地震力等因素对挡土墙的倾覆稳定性的影响。

计算墙体倾覆力矩和反抗倾覆力矩，判断挡土墙的稳定性。

7. 其他考虑因素在设计计算过程中，还需考虑其他因素的影响，如地下水位、雨水渗透、环境因素等。

根据具体情况进行合理的设计计算。

8. 结论通过上述设计计算过程，可以得到挡土墙的各种受力情况和稳定性分析结果。

根据这些结果进行结构设计和施工，确保挡土墙在使用过程中的稳定性和安全性。

附件：本所涉及的附件如下：1. 挡土墙设计计算表格2. 土壤参数测定报告样本3. 挡土墙结构形式选择参考资料法律名词及注释：1. 挡土墙：用于防止土方滑坡和土体崩塌的结构物。

挡土墙例题原版

挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。

接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。

假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。

挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。

首先，我们来计算土压力。

由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。

根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。

主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。

在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。

在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。

接下来，计算主动土压力的合力。

主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。

Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。

合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。

然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。

抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。

抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。

假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。

抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。