各尺寸衡重式挡土墙断面尺寸图(制图参考)
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︒=42ϕ，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 j90=σ，[]kpa l90=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=－0.25j 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：()()βεϕθ-+-︒=219021i =33.1° ()()βεϕα---︒=219021i =14.9°其中ϕβεsin sin arcsin==47.85° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=ϕ，而且'1α>i α,即出现第二破裂面。
衡重式挡土墙
1、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: 1:0.150上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200下墙背坡倾斜坡度: 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: 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)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: 1.0001. 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)按假想墙背计算得到: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)按力多边形法计算得到: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)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500采用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: Kc = 3.869 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.500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: Kc2 = 1.515 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,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)相对于墙趾,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: K0 = 2.191 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足: 方程值 = 793.025(kN-m) > 0.0(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)最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737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)[容许应力法]:法向应力检算:相对于上墙墙趾，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)轴心力偏心影响系数醟= 0.233挡墙构件的计算截面每沿米面积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偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.981计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳定时: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相对于验算截面外边缘，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) 相对于验算截面外边缘，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)轴心力偏心影响系数醟= 0.960挡墙构件的计算截面每沿米面积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偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.968计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳定时: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)按假想墙背计算得到: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)按力多边形法计算得到: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相对于验算截面外边缘，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) 相对于验算截面外边缘，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)轴心力偏心影响系数醟= 0.859挡墙构件的计算截面每沿米面积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偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.959计算强度时:强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=====================================================================。
断面尺寸表
7、当实际情况与设计有差别时，请按实际情况依据设计和施工的要求酌情调整。
永安
挡土墙挡土墙
墙顶线
立面（纵1：500竖1：100）
地面线
伸缩缝
路基长沙断面
K1185+850~K1185+985左侧路堑墙设计图
1、本图尺寸单位均以m计。
2、设计参数：墙后土体内摩擦角φ=35°、墙基底容许应力[σ]≥250Kpa，施工时应满足设计要求。
3、墙身伸缩缝用沥青麻絮在墙内、外、顶三面镶嵌。
4、挡土墙墙顶平台外露部分用10号水泥砂浆抹面，厚2cm。
5、挡土墙施工应待墙体污工强度达到设计强度70%以上、墙后方可分层回填夯实，回填土内摩擦角要求不低于设计之内摩擦角。
断面尺寸表
H
n
x
B1
B2
4
0.3
0.2
1.13
1.07
5
0.3
0.2
1.41
1.33
6
0.3
0.2
1.69
1.60
7
0.3
0.2
1.97
1.86
8
0.3
0.2
2.25
2.13
工程数量表
项目
单位
数量
浆砌片石
墙面
m3
1306.05
基础
抹面
m2
215.55
沥青絮
m2
18.83
挖基土方
m3
491.50
注：
常用支挡结构类型介绍
常用支挡结构类型介绍（一）重力式挡土墙（图1-1)1 ．依靠墙身自重承受土侧压力；2 ．一般用浆砌片石砌筑，在缺乏石料地区或墙身较高时也用混凝土灌注；3 ．形式简单、取材容易、施工简便；4 ．适用于一般地区、浸水地区、地震地区等地区的边坡支挡工程，当地基承载力较低时或地质条件较复杂时应适当控制墙高。
（二）衡重式挡土墙（图1-2）1 ．利用衡重台上的填土重量及墙体自重共同抵抗土压力以增加墙身的稳定性；2 ．由于墙胸坡陡、下墙背仰斜，在陡坡地区可降低墙高，减少基坑开挖面积；3 ．主要用于地面横坡较陡的路肩墙和路堤墙，也可用于拦挡落石的路堑墙。
图1-1 图1-2（三）卸荷板式挡土墙（图1-3)1 ．在衡重式挡墙的墙背设置一定长度的水平卸荷板，卸荷板上的填料作为墙体重量，而卸荷板又减小了衡重式挡墙下墙的上压力，增加全墙的抗倾覆稳定性；2 ．地基强度较大地段、墙高大于6m 时，卸荷板式挡土墙与衡重式挡墙比较显示出优越性，铁路系统目前在《铁路路基支挡结构设计规范》中规定本结构使用范围为墙高大于6m 、小于12m 的路肩墙。
（四）托盘式挡土墙（图1-4)l ，在挡墙顶部设置钢筋混凝土的托盘及道碴槽，承受线路上部建筑和列车的重量；2 ．在山区地面陡峻地带或受既有线建筑物影响横向空间受限制时，设置托盘式挡土墙可降低墙高、缩短横向距离；3 ．要求挡墙的地基承载力较高。
图1-3 图1-4（五）悬臂式挡土墙（图1-5)1 ．采用钢筋混凝土材料、由立臂、墙趾板、墙踵板三部分组成，墙的断面尺寸较小；2 ．墙高时立臂下部的弯矩较大；3 ．宜在石料缺乏、地基承载力较低的填方地段使用。
4 ．墙高不宜大于6m、当墙高大于4m 宜在墙面板前加肋。
（六）扶壁式挡土墙（图1-6 )1 ．当悬臂式挡墙的立臂较高时沿墙长方向每隔一定距离加一道扶壁把墙面板和墙踵板连接起来，以减小立臂下部的弯矩；2 ．扶壁式挡墙宜在石料缺乏、地基承载力较低的地段使用，墙高不宜大于10m。
衡重式挡土墙计算书
衡重式挡土墙计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．依据规X与参考书目：《水工挡土墙设计规X》(SL379－2007)，以下简称《规X》《水工建筑物荷载设计规X》(DL 5077－1997)《水工挡土墙设计》(中国水利水电)2．断面尺寸参数：墙顶宽度B1 = 0.60m，前趾宽度B2 = 0.40m，衡重台宽度B3 = 2.90m墙身高度H = 4.70m，上墙高度H1 = 3.60m，墙趾高H2 = 0.70m上墙背坡比= 1 : 0.300，下墙背坡比= 1 : 0.750，墙面坡比= 1 : 0.250 挡土墙底板前趾高程＝0.00 m，底板底部坡比＝0.000 : 1墙前填土顶面高程▽前地＝4.00 m，墙前淤沙顶面高程▽沙＝3.00 m 3．设计参数：挡土墙的建筑物级别为4级。
抗震类型：非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角φ＝32.00度，水下回填土内摩擦角φ' ＝32.00度墙背与填土摩擦角δ＝17.50度回填土凝聚力C ＝15.00kN/m2采用等代内摩擦角法计算粘性填土土压力。
地基土质为：松软墙底与地基间摩擦系数f ＝0.304．回填土坡面参数：回填土表面折线段数为：0段折线起点距墙顶高差＝0.00 m填土面与水平面夹角β＝0.00度原地面线水平角θ＝30.00度，原地面与填土摩擦角δr ＝18.00度5．材料参数：回填土湿容重γs＝18.00kN/m3，回填土浮容重γf＝10.00kN/m3墙身材料容重γq＝24.00kN/m3墙身材料容许压应力[R a] ＝500.00 kPa，墙身材料容许剪应力[R j] ＝110.00 kPa墙身材料容许拉应力[R l] ＝150.00 kPa，地基允许承载力[σo] ＝350.00 kPa 6．荷载计算参数：冰层厚度T b＝0.00 m，静冰压力系数＝0.000计算浪压力时采用的位置类型：内陆峡谷水库风区长度D ＝0.000 m，墙前河（库）底坡度i ＝1 : 100.00重现期为50年的年最大风速v o＝24.000 m/s多年平均的最大风速v o' ＝30.000 m/s冻胀墙体变形系数m o＝0.700，冻胀量Δhd＝30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布，最大值αm＝2.00三、计算参数：程序采用库伦主动土压力公式计算土压力，计算公式如下：E ＝0.5×γ×H2×K aE x＝E×cos(ε＋δ)E y＝E×sin(ε＋δ)K a＝cos2(φ－ε)/cos2ε/cos(ε＋δ)/{1+[sin(φ＋δ)sin(φ－β)/cos(ε＋δ)/cos(ε－β)]0.5}2（《规X》式-2）式中：E为作用于墙背的主动土压力，作用点为距墙底1/3高处，方向与水平面成(ε＋δ)夹角K a为主动土压力系数ε为墙背与铅直面的夹角，ε＝36.87度当墙后填土为黏性土，粘聚力C=15.00kN时：采用等值内摩擦角法计算主动土压力。
挡土墙标准图1-Model
112.2045.001 0.89
说
明
一.编制依据
本标准图依据交通部部标准<<公路路基设计规范>>(JTG D30-2004)和<<公路桥涵设计通用规范>>(JTG D6),
二.适用范围
本标准图仅适用于一般地区,不适用于浸水地区及抗滑挡墙等.
三.设计资料 1.荷载:公路-Ⅰ级
2.挡土墙基底摩擦系数: f=0.4 3.墙背填料计算内摩擦角: : =3o0
B3
1:N3(1:0.25)
H5 H3
B2 B4 B5
N4:1 B
挡墙标准断面图(H>18m)
15#片石混凝土
5.墙身在高出地面以上部分应分层设置泄水孔.泄水孔间距12~3米,上下交错布置,孔内预埋 5.59cmPVC管,
最低排泄水孔底部应高出地面30cm, 在挡墙墙背50cm范围应回填砂砾或碎石等透水性材料作为排水反虑
79.9084.298 0.84
20
505 160 120 500 576 7001100200 58
92.7484.550 0.83
21
528 160 132 516 600 7351145220 60
101.1324.753 0.86
22
0.55 551 180 132 549 632 7701210220 63
层,在泄水孔进口处应采用粗颗粒覆盖,在排泄水孔下部应设置隔水层,不使积水渗入基底.
6.挡土墙应根据地形及地质变化情况设置沉降缝,间距一 般为10~15米,缝宽为2cm,沉降缝内用沥青麻絮 沿墙内,外,顶三边填塞,填塞深度为15cm.
五.施工注意事项
1.施工前应做好地面排水工作,在松软地层或坡积层地段, 基坑不宜全段开挖,以免在挡土墙完工以前发生土体坍滑.
衡重式挡土墙墙身设计12m全解
衡重式挡土墙墙身设计12m 衡重式挡土墙验算[ 执行标准：公路] 计算项目：衡重式挡土墙1原始条件墙身尺寸:墙身总高: 12.000(m) 上墙高: 4.000(m) 墙顶宽: 0.600(m) 台宽: 2.500(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.100 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.500 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.700(m) 墙趾台阶h1: 1.000(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙踵台阶b3: 0.600(m) 墙踵台阶h3: 1.000(m) 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: 0.400 地基土摩擦系数: 0.300 砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5 石料强度: 30挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 22.000( 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: 11.000( 度)地基土容重: 19.800(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 300.000(kPa)墙底摩擦系数: 0.300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: 1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 12.500 0.000 1第1个: 定位距离0.000(m) 汽车-超20级(计算荷载)地面横坡角度: 0.000( 度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)基础类型: 钢筋混凝土底板基础悬挑长度: 1.200(m)根部高度: 0.750(m)端头高度: 0.500(m)榫头宽度: 0.000(m)榫头高度: 0.000(m)基础容重: 23.000(kN/m3) 钢筋容许拉应力: 150.000(MPa) 混凝土容许主拉应力: 0.530(MPa)混凝土容许剪应力: 0.800(MPa) 钢筋合力点到基底距离: 50(mm)第1 种情况: 计算荷载[ 土压力计算] 计算高度为12.000(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= 34.000( 度)汽车-超20级(计算荷载)路基面总宽= 12.500(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m) 单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离经计算得，路面上横向可排列=0.600(m) 此种车辆4 列布置宽度= 7.198(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 0.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 0.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 0.00007 6.700 0.600 70.000 70.00008 8.500 0.600 70.000 0.00009 6.700 0.600 70.000 70.00010 8.500 0.600 70.000 0.000布置宽度B0=7.198(m) 分布长度L0=15.309(m) 荷载值SG=1375.000(kN) 换算土柱高度h0 = 0.657(m)按假想墙背计算得到:第1破裂角：36.650( 度)Ea=252.694 Ex=84.906 Ey=238.003(kN) 作用点高度Zy=1.498(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=34.002( 度) 第1破裂角=34.000( 度)Ea=164.282 Ex=91.862 Ey=136.199(kN) 作用点高度Zy=1.498(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角= 40.722( 度) 汽车-超20级(计算荷载)路基面总宽= 12.500(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得，路面上横向可排列此种车4列布置宽度= 13.230(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3列车中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 15.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 60.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 60.000 07 6.700 0.600 70.000 70.000 088.500 0.600 70.000 70.000 09 6.700 0.600 70.000 70.000 108.5000.60070.00070.000第 4列车 :轮号 中点距全部轮压 (kN) 破裂体上轮压 (kN)路边距离 (m) 轮宽 (m)01 9.800 0.300 15.000 15.00002 11.600 0.300 15.000 15.00003 9.800 0.600 60.000 60.00004 11.600 0.600 60.000 60.00005 9.800 0.600 60.000 60.00006 11.600 0.600 60.000 60.00007 9.800 0.600 70.000 70.00008 11.600 0.600 70.000 70.00009 9.800 0.600 70.00070.0001011.6000.600 70.000 70.000布置宽度 B0=13.230(m) 分布长度 L0=19.928(m)荷载值SG换算土柱高度 h0 = 0.439(m)按力多边形法计算得到 : 破裂角： 39.469( 度 )Ea=431.955 Ex=431.948 Ey=-2.337(kN)作用点高度 Zy=3.376(m)墙身截面积 = 49.400(m2) 重量 = 1136.200 kN衡重台上填料重 = 178.504(kN) 重心坐标 (2.635,-1.894)( 相对于墙面坡上角点 ) ( 一 ) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 5.400(m2) 基础重量 Wj= 124.200 kN 滑移力 = 523.810(kN) 抗滑力 = 477.589(kN) 滑移验算不满足 : Kc = 0.912 <= 1.300 ( 二 ) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾 , 墙身重力的力臂 Zw = 3.508 (m) 相对于墙趾 ,上墙 Ey 的力臂 相对于墙趾 ,上墙 Ex 的力臂 相对于墙趾 ,下墙 Ey 的力臂 相对于墙趾 ,下墙 Ex 的力臂基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积 = 5.400(m2) 基础重量 Wj= 124.200 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 =3.792(m)倾覆力矩 = 2723.776(kN-m) 抗倾覆力矩 = 7894.303(kN-m) 倾覆验算满足 : K0 = 2.898 > 1.500( 三 ) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 5.400(m2) 基础重量 Wj= 124.200 kN作用于基础底的总竖向力 = 1591.965(kN) 总弯距 =5170.527(kN-m) 基础底面宽度 B = 7.400Zx = 5.989 (m) Zy = 9.498 (m) Zx3 = 6.075 (m) Zy3 = 3.376 (m)(m) 偏心距e = 0.452(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Z n = 3.248(m)基底压应力: 趾部=293.992 踵部=136.269(kPa)作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.452 <= 0.167*7.400 = 1.233(m)地基承载力验算满足: 最大压应力=293.992 <= 300.000(kPa)( 四) 基础强度验算基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算基础截面积= 5.400(m2) 基础重量Wj= 124.200 kN 基础底面宽度B = 7.400 (m) 偏心距e =0.452(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 3.248(m)基础底压应力: 趾部=293.992 踵部=136.269(kPa)剪应力验算满足: Q = 337.444(kN) <= h*[t] = 600.000(kN)主拉应力验算不满足: Q = 337.444(kN) > 322.770(kN)钢筋面积: As = 2249.98(mm2/m)( 五) 上墙截面强度验算上墙重力Ws = 165.600 (kN)上墙墙背处的Ex = 91.862 (kN) 上墙墙背处的Ey = 45.931 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw = 1.189 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy = 1.498 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 2.251 (m) 法向应力检算相对于上墙墙趾，合力作用力臂Zn = 0.769(m) 截面宽度B = 3.000 (m) 偏心距e1 =0.731(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.731 <= 0.250*3.000 = 0.750(m)截面上压应力: 面坡=173.610 背坡=-32.589(kPa)压应力验算满足: 计算值= 173.610 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 32.589 <= 80.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足: 计算值= 2.416 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 42.888 <= 80.000(kPa)( 六) 墙底截面强度验算法向应力检算作用于截面总竖向力= 1467.765(kN) 总弯距=3331.142(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 2.270(m)截面宽度B = 6.200 (m) 偏心距e1 = 0.830(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.830 <= 0.250*6.200 = 1.550(m)截面上压应力: 面坡=426.996 背坡=46.477(kPa)压应力验算满足: 计算值= 426.996 <= 800.000(kPa)切向应力检算剪应力验算满足: 计算值= -10.209 <= 80.000(kPa) ( 七) 台顶截面强度验算[ 土压力计算] 计算高度为11.000(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= 34.000( 度) 汽车-超20级(计算荷载)路基面总宽= 12.500(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离经计算得，路面上横向可排列此种车辆布置宽度= 7.198(m) 布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m) 4列轮号路边距离(m) 轮宽(m)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.000 全部破裂体轮压(kN) 上轮压(kN)布置宽度 B0=7.198(m) 分布长度 L0=15.309(m) 荷载值 SG=1375.000(kN) 换算土柱高度 h0 = 0.657(m) 按假想墙背计算得到 : 第 1破裂角： 36.650( 度)Ea=252.694 Ex=84.906 Ey=238.003(kN)作用点高度 Zy=1.498(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=34.002( 度) 第1破裂角 =34.000( 度 ) Ea=164.282 Ex=91.862 Ey=136.199(kN)作用点高度 Zy=1.498(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 40.382( 度) 汽车 -超20级(计算荷载 )04 2.300 0.600 60.000 05 0.500 0.600 60.000 06 2.300 0.600 60.000 07 0.500 0.600 70.00008 2.300 0.600 70.000 09 0.5000.60070.000102.300 0.600 70.000 第2列车中点距轮号 路边距离 (m)01 3.600 0.300 15.000 02 5.400 0.300 15.000 03 3.600 0.600 60.000 04 5.400 0.600 60.000 05 3.600 0.600 60.000 06 5.400 0.600 60.000 07 3.600 0.600 70.000 08 5.400 0.600 70.000 09 3.6000.600 70.000 10 5.4000.60070.000第 3列车 :中点距轮号 路边距离 (m)01 6.700 0.300 15.000 02 8.500 0.300 15.000 03 6.700 0.600 60.000 04 8.500 0.600 60.000 05 6.700 0.600 60.000 06 8.500 0.600 60.000 07 6.700 0.600 70.000 08 8.500 0.600 70.000 09 6.7000.600 70.000 10 8.5000.60070.00060.000 60.000 60.000 70.000 70.000 70.000 70.000 全部 破裂体 轮宽 (m)轮压 (kN) 上轮压 (kN) 15.00015.000 60.000 60.000 60.00060.000 70.000 70.000 70.00070.000全部 破裂体 轮宽 (m)轮压 (kN) 上轮压 (kN) 15.0000.000 60.000 0.000 60.000 0.000 70.0000.000 70.000 0.000路基面总宽= 12.500(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离经计算得，路面上横向可排列此种车辆布置宽度= 12.456(m) 布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m) 4列轮号中点距路边距离(m) 轮宽(m)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 60.00005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 60.00007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 70.00009 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 70.000第2列车中点距轮号路边距离(m) 轮宽(m)01 3.600 0.300 15.000 15.00002 5.400 0.300 15.000 15.00003 3.600 0.600 60.000 60.00004 5.400 0.600 60.000 60.00005 3.600 0.600 60.000 60.00006 5.400 0.600 60.000 60.00007 3.600 0.600 70.000 70.00008 5.400 0.600 70.000 70.00009 3.600 0.600 70.000 70.00010 5.400 0.600 70.000 70.000第3列车中点距轮号路边距离(m) 轮宽(m)01 6.700 0.300 15.000 15.00002 8.500 0.300 15.000 15.00003 6.700 0.600 60.000 60.00004 8.500 0.600 60.000 60.00005 6.700 0.600 60.000 60.00006 8.500 0.600 60.000 60.00007 6.700 0.600 70.000 70.00008 8.500 0.600 70.000 70.00009 6.700 0.600 70.000 70.000 全部破裂体轮压(kN) 上轮压(kN)全部破裂体轮压(kN) 上轮压(kN)全部破裂体轮压(kN) 上轮压(kN)10 8.500 0.600 70.000 70.000第 4列车 :轮号 中点距全部轮压 (kN) 破裂体上轮压 (kN)路边距离 (m) 轮宽 (m)01 9.800 0.300 15.000 15.00002 11.600 0.300 15.000 15.00003 9.800 0.600 60.000 60.00004 11.600 0.600 60.000 60.00005 9.800 0.600 60.000 60.00006 11.600 0.600 60.000 60.00007 9.800 0.600 70.000 70.00008 11.600 0.600 70.000 70.00009 9.800 0.600 70.00070.0001011.6000.600 70.000 70.000布置宽度 B0=12.456(m) 分布长度 L0=19.351(m)荷载值 SG=2200.000(kN)换算土柱高度 h0 = 0.480(m) 按力多边形法计算得到 : 破裂角：40.513( 度 )Ea=359.075 Ex=359.070 Ey=-1.942(kN) [ 强度验算 ]法向应力检算 作用于截面总竖向力 =1326.709(kN) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 截面宽度 B = 4.800 (m)偏心距 e1 = 0.662(m)截面上偏心距验算满足 : e1= 0.662 <= 0.250*4.800 = 1.200(m) 截面上压应力 : 面坡 =505.072 背坡 =47.724(kPa) 压应力验算满足 : 计算值 = 505.072 <= 800.000(kPa) 切向应力检算剪应力验算满足 : 计算值 = -16.615 <= 80.000(kPa)作用点高度 Zy=2.988(m)总弯距 =2305.994(kN-m)Zn = 1.738(m)。
衡重式挡土墙设计图(考虑排水)
+442.6 8.80159.18
2.25×1.5 16
20＃ 6 DK199
+448.6挡土板高度锚
\P固
\P桩桩 顶 高 程
桩截面高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ宽 桩 长
桩编号及间距 桩中心里程路肩设计高程里 程14012345678915012345678916012345678第 20 张 共 30 张<2><4-W4>2 2.0 152.61 3.0 152.63 3.0 152.63路
\C3桩 顶 高 程
桩截面高×宽 桩 长
桩编号及间距 桩中心里程路肩设计高程里 程78980123456789901234567891001234567第 4 张 共 50 张DKXXX+xxx～DKXXX+xxx #侧路堑桩间挡土墙设计图<6-W4><6-W4><6-W2>墙顶线路肩设计线堑顶线岩层风化界线<6> D2d}]{硅质岩、灰岩、泥岩、页岩图 例锚(索)杆框架梁内灌草护坡人字型截水骨架内灌草护坡接路基横断比例 横向1:500 竖向1:200DKxxxx+xxx～DKxxxx+xxx(左)右侧路堑桩间挡土墙正面图灌草护坡预加固桩平台截水沟岩层风化分界线 6.0 90.42面设计图伸缩缝伸缩缝W4W3 5.0 90.49 91.79 YDK768
+89496.37
2×1.5 17
8＃ 6
+90096.39
2×1.5 17
9＃ 6
+90696.42
2×1.5 17\P 10＃ 6
+91295.44
2×1.5 17\P 11＃ 6
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︒=42ϕ，基底倾角0α=°圬工材料选择号砂浆砌25号片石,容重为3/23m KN k =γ，砌体[]kpa a 900=σ，[]kpa j90=σ，[]kpa l90=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=－j tan = βtan =1:，b=8×＋2+×＝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=︒=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： ()()βεϕθ-+-︒=219021i =° ()()βεϕα---︒=219021i =°其中ϕβεsin sin arcsin==° 对于衡重式的上墙，假象墙背δ=ϕ，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 Hb +--111tan α=2.1418.327.1311.018.385.24+-⨯-=>i θtan =，所以第一破裂面交与坡面，与假设相符。
扶壁式、衡重式挡土墙详细结构图纸
重力式挡土墙典型剖面图
Ф100PVC管泄水孔 水平间距1500mm
5% 滤网反包
卵石堆囊直径不小于50mm 砂砾石滤水层
1:0.25
1:0.1
1:10 UCI
5%
Ф100PVC管泄水孔 水平间距1500mm
卵石堆囊直径不小于50mm 滤网反包
粘土夯实层 分层夯实（300一层）
毛石挡墙，M7.5水泥砂浆砌筑
图例： 0
1000
5000 300
>1360
>2000
640
1:10
5%
卵石堆囊直径不小于50mm
Ф100PVC管泄水孔 滤网反包
UCI
水平间距1500mm
粘土夯实层 分层夯实（300一层）
毛石挡墙，M7.5水泥砂浆砌筑
1:0.1
400
2170
200
说明：
1.图中尺寸单位均为mm； 2.挡土墙墙身及基础采用 M7.5水泥砂浆砌筑，毛石强度等级不低于 MU30，毛 石最小厚度为 150mm； 3.挡墙施工必须采用座浆法，所用砂浆宜采用机械拌和，毛石表面应清洗干 净，砂浆填塞应饱满，严禁干砌； 4.挡墙地基承载力设计值200 KPa，对粘性土地基或潮湿地基，应夯填 50mm砂 石垫层； 5.墙面采用M7.5水泥砂浆勾凹型缝，墙顶采用1 :3水泥砂浆按5％外斜护顶， 厚度不小于30mm； 6.墙后填土必须分层夯实，并严格按照图中尺寸进行填筑； 7.当墙后地面横坡坡度大于1 :6时，应在进行地面粗糙后再填土； 8.挡墙前后排水沟型号参见“边坡排水系统平面布置图”，具体尺寸参见大 样图。 9.该挡墙适用挡土高度2～3 m。
≤1:1
500
坡面三维网植草
1000
1500
>30
衡重式挡土墙计算表
断面名称墙高(米)H (米)H1(米)H2(米)B1B3Bx Bw N3N4B1-2B2-1H3H4B2-2B3-1A1A2A1+A2(墙身）A3（基础）断面面积（㎡）备注18.007.30 1.860.40.600.50.16 1.230.250.24 1.16 1.66 5.440.30 1.24 1.4013.0863.2076.28 5.8728.5039.0049.50510.00重力衡重式挡土墙断面计算表监理单位：施工单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：重力衡重式挡土墙断面计算表施工单位：监理单位：计算: 复核: 监理: 业主代表：。