重力式挡土墙计算书(课程设计或毕业设计)
重力式挡土墙课程设计计算书
范例: 网络上有有关软件可如下载1.1 挡土墙设计资料1.浆砌片石重力式路堤墙, 填土边坡1:1.5, 墙背仰斜, 坡度1: 0.15 1: 0.35。
2.公路等级二级, 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。
3.墙背填土容重γ＝17.8kN／m3, 计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间旳内摩擦角δ＝Φ/2=21°。
4.地基为砂类土, 容许承载力[σ]=810kPa, 基底摩擦系数μ＝0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石, 砌体=22kN/m3, 砌体容许压应力为kPa, 容许剪应力[ ]=100kPa, 容许拉应力[ ]=60 kPa。
1.2 确定计算参数设计挡墙高度H=4m, 墙上填土高度a=2m, 填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。
填土内摩擦角: , 填土与墙背间旳摩擦角;墙背与竖直平面旳夹角。
墙背填土容重17.8kN/m3, 地基土容重: 17.7kN/m3。
挡土墙尺寸详细见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸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(1)假定破裂面交于荷载内侧不计车辆荷载作用；计算棱体参数、:18)42(21)(21))(2(212200=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ；715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ则:计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B:mbH a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ由于路肩宽度d=1.5m>B=0.29m, 因此可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力式挡土墙计算书
计算项目：重力式挡土墙2m原始条件:墙身尺寸：墙身高：2. OOO(m)墙顶宽：0. 800 (m)面坡倾斜坡度：1:0.250 背坡倾斜坡度：1：-0.250 采用1个扩展墙址台阶：墙趾台阶bl: 0. 300(m) 墙趾台阶hl: 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：行工砌体容重：24. 000(kN∕m3)垮工之间摩擦系数：0.400地基土摩擦系数：0∙ 700墙身砌体容许压应力：2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力：110. 000(kPa) 墙身砌体容许拉应力：150. 000 (kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力：280. 000(kPa)场地环境：浸水地区墙后填土内摩擦角：30. 000(度)墙后填土粘聚力：0. 000 (kPa)墙后填土容重：20. 500(kN∕m3)墙背与墙后填土摩擦角：15. 000(度) 地基土容重：25.200(kN∕m3)修正后地基承载力特征值：300. 000 (kPa) 地基承载力特征值提高系数：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：LOOO 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)墙后填土浮容重：9. 000(kN∕m3)地基浮力系数：0.700 土压力计算方法：库仑坡线土柱：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 5.000 0.000 1第 1 个：距离0. 000 (m),宽度5. 000 (m),高度0. 250 (m)坡面起始距离：0.000 (m)地面横坡角度：0.000(度)填土对横坡面的摩擦角：30. 000(度)墙顶标高：0. 000 (m)挡墙内侧常年水位标高：0.000(m)挡墙外侧常年水位标高：0.000 (m)第1种情况：一般情况［土压力计算］计算高度为2. 21(Km)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：38. 937(度)Ea=7. 109 (kN) Ex=7. 108 (kN) Ey=O. 120 (kN)作用点高度Zy=O. 862 (m) 墙身截面积=1.865 (m2)重量=44. 766 (kN)地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc (m) 墙面坡侧：20.00 -9. 50 -0. 49 -1.33墙背坡侧：-24.41 6.10 0. 43 -1.47墙底面： 3. 09 15.43 -0. 27 -2. 11 (-*)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0. 300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 = 32. 093 (kN) En = 1.771 (kN) Wt = 6. 419 (kN) Et = 8. 244 (kN)滑移力=1.825 (kN)抗滑力=10. 159 (kN)滑移验算满足：Kc = 5. 566 > 1.300地基土层水平向：滑移力=8. 431 (kN)抗滑力=23. 762(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 2.818 > 1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw = 0. 876 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx = 1.263 (m)相对于墙趾点，EX的力臂Zy = 0. 652 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=33. 564 (kN-m)抗倾覆力矩=55. 624 (kN-m)倾覆验算满足：KO = 1.657 > 1.600(H)地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基，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=33. 864(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=22.060(kN-m)基础底面宽度 B = 1.068 Gn)偏心距 e = ∣-0. 117∣(m) = 0. 117(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0. 651 (m)基底压应力：趾部=10. 826踵部=52. 568 (kPa)最大应力与最小应力之比=52. 568 / 10. 826 = 4. 856作用于基底的合力偏心距验算满足：e=-0. 117 <= 0. 250*1.068=0. 267(m)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=10. 826 <= 360. 000 (kPa)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=52. 568 <= 390. 000 (kPa)地基平均承载力验算满足：压应力=31. 697 <= 300. 000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算 (五)墙底截面强度验算地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X 分力(kN) Y 分力(kN) Xc(m) Yc (m) 墙面坡侧：20.00 -9.50 -0.49 -1.33墙背坡侧：-20.00 5.00 0.47 -1.33验算截面以上，墙身截面积=1.750 (m2)重量=42. 000 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 0. 887 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 1.263 (m) 相对于验算截面外边缘，EX的力臂Zy = 0. 652 (In)［容许应力法］：法向应力检算：作用于验算截面的总竖向力=46. 620(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=29.342(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0. 629(m)截面宽度 B = 1. 100 (m)偏心距el = 1-0. 079 (m) = 0. 079(m)截面上偏心距验算满足：CI= -0. 079 <= 0. 300*1. 100 = 0. 330(m)截面上压应力：面坡=24. 032背坡=60. 732 (kPa)压应力验算满足：计算值=60. 732 <= 2100.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-10. 491 <= 110.000(kPa)(六)台顶截面强度验算［土压力计算］计算高度为1.5OoGn)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到：第1破裂角：38. 937(度)Ea=3. 804 (kN) Ex=3. 803 (kN) Ey=O. 064 (kN)作用点高度Zy=O. 608 (m)［强度验算］地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN) 丫分力(kN) Xc (m) Yc (m)墙面坡侧：11.25 -2.81 -0. 25 -1.00墙背坡侧：-11.25 2.81 0. 55 -1.00验算截面以上，墙身截面积二 1.200 (m2) 重量=28. 800 (kN)相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 0. 587 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx = 0. 952 (m)相对于验算截面外边缘，EX的力臂Zy = 0. 608 (m)［容许应力法］:法向应力检算：作用于验算截面的总竖向力=28.864(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=12.419(k2m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0. 430(m)截面宽度 B = 0. 800 (m)偏心距el = ∣-0. 030 (m) = 0. 030(m)截面上偏心距验算满足：el= -0. 030 <= 0. 300*0. 800 = 0. 240(m)截面上压应力：面坡=27. 890背坡=44. 270 (kPa)压应力验算满足：计算值=44. 270 <= 2100. OOO (kPa)切向应力检算：剪应力验算满足:计算值=-9. 678 <= 110. OOO (kPa)各组合最不利结果(一)滑移验算安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力=10. 159(kN),滑移力=1.825(kN) O 滑移验算满足：Kc = 5. 566 > 1,300安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力=23. 762(kN),滑移力=8. 431 (kN) 0地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 2.818 > 1.300(二)倾覆验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗倾覆力矩=55.624(kN-M),倾覆力矩=33. 564(kN-m)o倾覆验算满足：KO = 1.657 > 1.600(H)地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1 (一般情况)作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0. 117 <= 0. 250*1.068:0. 267(m)墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=10. 826 <= 360. 000 (kPa)墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=52. 568 <= 390. 000 (kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合1 (一•般情况)地基平均承载力验算满足：压应力=31. 697 <= 300. 000(kPa)(四)基础验算不做强度计算。
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书（一）4.8m挡土墙计算毛石容重不小于20KN/m³采用毛石 ，水泥砂浆主动土压力=18/3x4.8=28.8KN/m地面活=10/3=3.33 KN/m1、抗倾覆验算：示意图G1=53.85KN G2=79.0KN G3=13.97KN G4=3.47KN （ ）x4.8/2=85.1KN>1.6∴抗倾覆稳定满足要求2、抗滑移稳定验算：示意图G1=53.85KN G2=79.0KN G3=13.97KN G4=3.47KNGn=Gt=（ ）x4.8/2=85.1KN∴抗滑移稳定性满足要求3、地基承载力验算：、 、 、 Gk围墙=12.72KNNk=围墙围墙=1.58me=|B/2-1.58|=0.05m<B/6=0.51m小偏心受压pk∴地基承载力满足要求4、墙身强度验算：示意图验算离墙顶2.4m处截面Ⅰ-Ⅰ的应力截面Ⅰ-Ⅰ以上主动土压力（ ）x2.4/2=25.3KN/m截面Ⅰ-Ⅰ以上挡土墙自重G1=36KN G2=21.48KN Gk围墙=12.72KN截面Ⅰ-Ⅰ以上法相总压力N1k=36+21.48+12.72=70.2KNN1作用点离O1点距离围墙=0.662mE1=|1.765/2-0.662|=0.221m<B/6=0.294m截面Ⅰ-Ⅰ以上法向相应力pk（ 水泥砂浆）截面Ⅰ-Ⅰ面上的剪应力（ 围墙） <0其中f为砌体的摩擦系数，取f=0.6∴墙身强度满足要求。
（二）3.65m挡土墙计算毛石容重不小于20KN/m³采用毛石 ，水泥砂浆主动土压力=18/3x3.65=21.9KN/m地面活=10/3=3.33 KN/m1、抗倾覆验算：示意图G1=31.8KN G2=48.62KN G3=10.44KN G4=2.20KN（ ）x3.65/2=52.16KN>1.6∴抗倾覆稳定满足要求2、抗滑移稳定验算：示意图G1=31.8KN G2=48.62KN G3=10.44KN G4=2.20KNGn=Gt=（ ）x3.65/2=51.16KN∴抗滑移稳定性满足要求3、地基承载力验算：、 、 、 Gk围墙=12.72KNNk=围墙围墙=1.31me=|B/2-1.31|=0.065m<B/6=0.415m小偏心受压pk∴地基承载力满足要求4、墙身强度验算：示意图验算离墙顶1.825m处截面Ⅰ-Ⅰ的应力截面Ⅰ-Ⅰ以上主动土压力（ ）x1.825/2=16.1KN/m截面Ⅰ-Ⅰ以上挡土墙自重G1=21.9KN G2=13.21KN Gk围墙=12.72KN截面Ⅰ-Ⅰ以上法相总压力N1k=21.9+13.2+12.72=47.82KNN1作用点离O1点距离围墙=0.541mE1=|1.415/2-0.541|=0.167m<B/6=0.236m截面Ⅰ-Ⅰ以上法向相应力pk（ 水泥砂浆）截面Ⅰ-Ⅰ面上的剪应力（ 围墙） <0其中f为砌体的摩擦系数，取f=0.6∴墙身强度满足要求。
重力式挡土墙计算书
重力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．依据规范及参考书目：《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997)《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社)2．断面尺寸参数：墙顶宽度B1 = 0.50m，前趾宽度B2 = 0.30m，后踵宽度B3 = 0.30m墙身高度H = 5.00m，墙上直段高H1 = 0.50m，墙趾高H2 = 0.50m 墙踵高H3 = 0.50m，墙背坡比= 1 : 0.500，墙面坡比= 1 : 0.000 3．设计参数：挡土墙的建筑物级别为4级，荷载组合为基本组合。
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' = 28.00度墙背与填土摩擦角δ= 15.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2，墙底与地基间摩擦系数f = 0.40基础为非岩石地基。
填土面与水平面夹角β= 0.00度，回填土顶面均布荷载q = 20.00kN/m墙前基础埋置深度H4 = 0.50m。
地下水位距墙底高h1 = 0.00m，墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m回填土湿容重γ1 = 18.00kN/m3，回填土浮容重γ2 = 10.00kN/m3墙身材料容重γ3 = 24.00kN/m3，底板材料容重γ4 = 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[ζo] = 140.00 kPa 三、计算过程：1．计算公式：库伦主动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（《规范》式A.0.1-2）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＝26.57度程序算得主动土压力系数K a = 0.5342．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。
重力式挡土墙设计计算书
目录一、现场实际情况 (2)二、荷载计算 (2)三、抗倾覆稳定验算 (3)四、抗滑动稳定性验算 (3)五、地基承载力验算 (4)六、墙身强度验算 (5)一、现场实际情况墙背填土与墙前地面高差为2.4m,填土表面水平,其表面的均布荷载为20kPa,地基承载力特征值为220kPa,填土的容重为γt =203/m kN ,内摩擦角为040=ϕ,底板与地基摩擦系数为μ=0.55,由于采用素混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之间的摩擦角δ=0。
2、挡土墙计算简图二、荷载计算1、土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎金理论公式计算：22.0)24045(tan )245(tan 22=-=-=ϕa K地面超载P k 的作用，采用换算土柱高tKP H γ=0，地面处水平压力：2.222.0201020=⨯⨯==a t a ZK q γKN/m 2 底板底C 点水平压力：28.1622.0)2.32010(20=⨯+⨯==a t b ZK q γKN/m 2 土压力合力：E a = 0.5×（2.2+16.28）×3.2=29.57 KN/m Z f1=3.2/3=1.07m 1、竖向荷载计算素混凝土标准重度γc =25 KN/m 3,其自重：0.25255.24.01=⨯⨯=k G KN/m 5.31258.17.02=⨯⨯=k G KN/m 75.8257.05.03=⨯⨯=k G KN/m 55.8)5.05.1(194.04=-⨯⨯=k G KN/mk G =25.0+31.5+8.75+8.55=73.8KN/mm x 83.08.7335.075.89.05.319.0)0.2555.8(0=⨯+⨯+⨯+=三、抗倾覆稳定验算倾覆力矩6.149.207.157.2907.18.73E Gx az >=⨯⨯=+=fax fl z E x K 稳定四、抗滑动稳定性验算tat s G E u K -+=)E (G an n3.137.157.2955.08.73>=⨯=五、地基承载力验算地基承载力验算应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
重力式挡土墙课程设计计算书
俯斜式挡土墙
墙面向前俯斜，适用于路堤墙，墙背 所受的土压力较大。
衡重式挡土墙
利用衡重台上填土的重量使全墙重心 后移，增加了墙身的稳定。
悬臂式挡土墙
由立壁、趾板和踵板三个钢筋混凝土 悬臂构件组成，适用于石料缺乏、地 基承载力较低的填方路段。
结构特点及适用条件
结构简单，施工方便
01
重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力，不需要复杂的模板
03
水压力荷载
根据地下水位高度和水头差计算 得出。
02
土压力荷载
采用朗肯土压力理论或库仑土压 力理论计算，考虑土体的内摩擦
角和黏聚力等因素。
04
其他荷载
考虑地震力、风荷载等影响因素 。
稳定性验算结果讨论
抗滑稳定性验算
根据挡土墙基底摩擦系数和土压力荷载计算抗滑稳定系数，判断 是否满足规范要求。
抗倾覆稳定性验算
重力式挡土墙课程设计计算书
2024-01-25
• 课程设计背景与目的 • 重力式挡土墙结构类型与特点 • 荷载分析与计算 • 稳定性分析与验算 • 结构设计与构造要求 • 课程设计实例分析 • 总结与展望
01
课程设计背景与目的
重力式挡土墙概述
重力式挡土墙是一种依靠自身 重力来抵抗土体侧压力的挡土 结构。
为了保障重力式挡土墙在实际使用中 的安全性和稳定性，可以进一步加强 对施工质量控制和后期维护管理的研 究和实践。
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可靠度分析法
基于概率论和数理统计原理，通过建立挡土墙稳定性的功能函数，利用可靠度指标评价挡 土墙的稳定性。该方法能够考虑不确定性因素对挡土墙稳定性的影响，提供更加科学和全 面的评价结果。
抗滑稳定性验算
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书
1、挡土墙的基本参数
挡土墙的长度｛L｝：50m
挡土墙的高度｛H｝：5.5m
挡土墙底部圆角半径｛R｝：2.5m
墙体材料：砂石混合土
墙体的水平受力系数｛Ks：1.2｝
墙体的垂直受力系数｛Kv：1.5｝
挡墙的抗拉强度｛σs：3.0｝
挡墙的抗压强度｛σv：6.0｝
2、挡土墙斜面稳定性分析
设砂石混合土斜面的弧度α等于25度，有：斜面抗滑系数Ks=tanαcosα=0.44
挡土墙自重又称为内力，有：
内力P=0.6Hγ=33.0KN
挡土墙斜面上的地力有：
地力Pz=KsHγ=22.2KN
挡土墙的抗力有：
抗力P’=KvHσv=99.0KN
挡土墙斜面稳定性分析，有：
P/Pz=33.0/22.2=1.49>1；P/P’=33.0/99.0=0.33<1
说明该重力式挡土墙符合稳定的要求。
3、挡土墙的强度计算
挡土墙顶部的竖向受力有：
竖向受力F=0.5H2γ=58.5KN
挡土墙底部的水平受力有：
水平受力F=KsLHγ=88.2KN
挡土墙自重、竖向受力及水平受力的最大值均小于墙体的抗力（99.0KN），故该挡土墙的强度设计符合要求。
重力式挡土墙设计范例
重力式挡土墙计算书一、构件基本尺寸及基本参数：1、挡土墙基本几何尺寸：1)挡土墙材料：毛石混凝土2)挡土墙容重：γd =22KN/m 33)墙两侧土体高差：h=6000mm4)墙顶宽度：c=1000mm5)墙趾深度：d=0mm6)墙趾宽度：s=0mm 7)墙背高度：H=6000mm 8)墙背倾角：α=90°9)挡墙基底宽度：b=2500mm10)土对墙背摩擦角：δ=0°2、岩土参数：1)填土容重：γ=19KN/m 32)主动土压力系数：k a =0.223)土压力增大系数：ψc = 1.14)基底土摩擦系数：μ=0.55)地基土承载力：f ak =180KN/m 26)宽度修正系数： ηb =0.37)埋深修正系数： ηd =1.6二、构件相关尺寸及计算参数推算：1、根据挡土墙基本尺寸，可推算出简图中其它尺寸如下：1)墙面坡度：m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2500－0－1000－6000/tan90°)/6000=2)基底倾角：α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(6000－6000－0)/2500]=0.0°0.2502、挡墙截面面积（不含墙趾）：A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(6×0.250+2×1+6/tan90°)×6/2+(6－6+0+0×tan0.0°)×(6×0.250+1+6/tan90°)/2－(6－6)²/(2×tan90°)=10.5m23、挡墙每延米自重（不含墙趾）：G=γd·A=22×10.5=231KN4、每延米主动土压力：E a=ψc· γ ·H2·k a/2=1.1×19×6²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=82KN三、抗滑移稳定性验算：1、挡墙自重沿基底法线方向分量：G n=G·cosα0=231×cos0.0°=231KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量：G t=G·sinα0=231×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量：E an=E a·cos(α-α0-δ)=82×cos(90°－0.0°－0°)=0KN4、主动土压力沿基底平行方向分量：E at=E a·sin(α-α0-δ)=82×sin(90°－0.0°－0°)=82KN5、抗滑移稳定系数：K s=(G n+E an)·μ/(E at-G t)《地规》公式(6.6.5-1)=(231+0)×0.5/(82－0)=1.41≥1.3 ，满足《地规》6.6.5条第1款要求四、抗倾覆稳定性验算：1、主动土压力作用点距墙背底端高度：z=H/3=6/32.000=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度：z f =z-b·tanα0=2.000－2.5×tan0.0°=m3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离：1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为：S=[h·(c+H/tanα)2/2]＋[h 2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]＋[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2－[H 3/(tan 2α)]/6=[6×(1+6/tan90°)²/2]+[6²×0.250×(6×0.250/3+1+6/tan90°)/2]+[(6－6)/6+(0+0×tan0.0°)/3]×(6×0.250+1+6/tan90°)²－[6³/(tan90°)²)]/6=9.75m 32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离：x 1=S/A=9.75/10.50=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离：x 0=b －x 1=2.5－0.929=m 4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离：x f =b-z/tanα=2.5－2.000/tan90°=m 5、主动土压力沿水平方向分量：E ax =E a ·sin(α-δ)=82×sin(90°－0°)=82KN6、主动土压力沿重力方向分量：E az =E a ·cos(α-δ)=82×cos(90°－0°)=0KN 7、抗倾覆稳定系数：K t =(G·x 0+E az ·x f )·/(E ax ·z f )《地规》公式(6.6.5-2)=(231×1.571+0×2.500)/(82×2.000)=2.22≥1.6 ，满足《地规》6.6.5条第2款要求五、地基承载力验算：1、修正后的地基承载力特征值：基础底面斜宽B = b/cosα0 =2.50＜3m ，仅承载力修正时取B = 3.00m基础埋深d ＜0.5m ，仅承载力修正时取d= 0.50mf a =f ak + ηb ·γ·(B-3)+ ηd ·γm ·(d-0.5)2.5002.0000.9291.571=180+0.3×19×(3.00-3)+1.6×19×(0.50-0.5)=180KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为：F =G n+E an=231+0=231KN3、轴心荷载作用时，基础底面的平均压力值：p k=F/B=231/(2.5/cos0.0°)=92.4KN/m2≤f a=180 ，满足《地规》5.2.1条第1款要求4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距：e=B/2-(G·x0+E az·x f-E ax·z f)/F=2.50/2-(231×1.571+0×2.500－82×2.000)/231=0.39m≤b0 / 4 ＝0.63 ，满足《地规》6.6.5条第4款要求5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距：M=F·e=231×0.39=89.4KN·m6、偏心荷载作用时，基础底面的最大压应力值：B/6=0.42≥e，应按《地规》公式5.2.2-2计算p kmax=F/B+6M/B²=231/2.50+6×89.4/2.50²=178KN/m2≤1.2 f a ＝216.0 ，满足《地规》5.2.1条第2款要求。
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一、工程概况本次课程设计的重力式挡土墙位于某填方路段，其主要作用是支挡填方土体，保证边坡的稳定性。
该路段填方高度为具体高度，边坡坡度为具体坡度，墙后填土为填土类型，填土容重为容重数值，内摩擦角为内摩擦角数值，粘聚力为粘聚力数值。
二、设计依据1、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）三、设计参数选取1、墙身材料：采用具体材料，其重度为重度数值，抗压强度为抗压强度数值，抗拉强度为抗拉强度数值。
2、基底摩擦系数：根据地基土的性质，取基底摩擦系数为摩擦系数数值。
3、墙背与填土的摩擦角：取墙背与填土的摩擦角为摩擦角数值。
四、土压力计算1、主动土压力系数计算根据填土的内摩擦角和墙背的倾斜角度，采用库仑土压力理论计算主动土压力系数 Ka。
Ka ＝计算公式及计算结果2、土压力强度计算墙顶处土压力强度为 0。
墙底处土压力强度为：σa ＝Kaγh其中，γ为填土容重，h 为墙高。
3、土压力合力计算土压力合力为：Ea ＝05Kaγh^2合力作用点距离墙底的高度为：h/3五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定系数 Kc ＝（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。
经计算，Kc ＞规定的抗滑移稳定系数，满足抗滑移稳定性要求。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数 Kt ＝（Gx0 ＋ EyZf）／（ExZx）其中，x0 为挡土墙重心至墙趾的水平距离，Zf 为Ey 作用点至墙趾的垂直距离，Zx 为Ex 作用点至墙趾的垂直距离。
经计算，Kt ＞规定的抗倾覆稳定系数，满足抗倾覆稳定性要求。
六、基底应力验算1、基底平均应力计算σ ＝（G ＋ Ey）／ A其中，A 为基底面积。
经计算，σ ＜地基承载力特征值，满足基底应力要求。
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文档一：正式风格1.引言本文档旨在对重力式挡土墙的课程设计进行详细计算和说明。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构，用于抵御土壤的压力。
本设计计算书将涵盖以下章节：基本假设、设计参数、土壤力计算、墙体稳定性计算、横向稳定性计算、挡土墙尺寸设计等。
2.基本假设在设计过程中，我们做出以下基本假设：(1) 挡土墙为直立完美墙体(2) 挡土墙和土壤之间的摩擦系数为常数(3) 土壤为均质土，不考虑不均质土层(4) 土壤重力方向与挡土墙平行(5) 不考虑水压、温度变化对挡土墙的影响(6) 不考虑地震力对挡土墙的影响3.设计参数设计参数包括挡土墙高度、挡土墙顶部宽度、挡土墙底部宽度、挡土墙墙体倾斜角度、土壤的重度和摩擦系数。
我们将根据具体工程要求来确定这些参数。
4.土壤力计算土壤对挡土墙的作用力包括土壤的垂直力和水平力。
我们将进行土壤的垂直力和水平力计算，并考虑到土壤的摩擦力。
5.墙体稳定性计算墙体稳定性计算是判断挡土墙稳定性的重要步骤。
我们将进行墙体的倾覆和滑动稳定性计算，并根据其计算结果来确定挡土墙的稳定性。
6.横向稳定性计算横向稳定性计算用于判断挡土墙在横向方向的稳定性。
我们将进行横向稳定性计算，并对挡土墙的稳定性进行评估。
7.挡土墙尺寸设计根据前面的计算结果和设计参数，我们将进行挡土墙的尺寸设计。
挡土墙的高度、宽度等参数将根据安全性和经济性来确定。
8.结论根据以上计算和设计，我们得出了重力式挡土墙的尺寸和稳定性评估。
我们相信这些结果可以为实际工程提供指导和参考。
附件：本文档涉及的附件包括设计图纸、施工计划等。
法律名词及注释：1. 重力式挡土墙：一种利用挡土墙本身的重量来抵抗土壤压力的土木工程结构。
2. 均质土：指土壤中成分均匀，没有层状或差异性的土壤。
3. 摩擦系数：指挡土墙和土壤之间的摩擦力与法向力之间的比值，用来描述土壤的粘滞性和黏着性。
文档二：简洁风格1.简介本文档是重力式挡土墙课程设计计算书。
挡土墙课程设计计算书
挡土墙课程设计计算书一、设计资料1、墙身构造拟采用重力式挡土墙，墙高为 5m，墙顶宽度为 1m，墙背仰斜坡度为 1:025（即α ＝ 1404°），墙面垂直。
墙身材料采用浆砌块石，砌体容重为 22kN/m³，砌体容许压应力为σa ＝ 500kPa，容许剪应力为τ ＝80kPa，基底摩擦系数为μ ＝ 04。
2、填土资料墙后填土为砂性土，重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°，填土表面水平，无均布荷载作用。
3、地基资料地基为粉质黏土，重度为 19kN/m³，地基容许承载力为σ0 ＝200kPa。
二、主动土压力计算1、破裂角θ的计算假设破裂面交于荷载范围内，根据库仑土压力理论，破裂角θ应满足：＼＼tan\theta ＝＼frac{＼cos(＼alpha ＋＼varphi)｝｛＼cos\alpha ＼sin\varphi}＼＼＼tan\theta ＝＼frac{＼cos(1404°＋30°）｝｛＼cos1404°＼sin30°｝＼approx 070＼＼＼theta ＼approx 35°＼2、主动土压力系数 Ka 的计算＼Ka ＝＼frac{＼cos^2(＼alpha ＼theta)｝｛＼cos^2\alpha ＼cos(＼alpha ＋＼theta) ＼cos(＼theta ＼varphi)｝＼＼Ka ＝＼frac{＼cos^2(1404° 35°）｝｛＼cos^21404°＼cos(1404°＋35°）＼cos(35° 30°）｝＼approx 0307＼3、土压力作用点高度 z 的计算＼z ＝＼frac{h}｛3} ＼frac{＼tan\alpha}｛＼tan\theta}＼＼z ＝＼frac{5}｛3} ＼times ＼frac{＼tan1404°｝｛＼tan35°｝＼approx 107m＼4、主动土压力 Ea 的计算＼Ea ＝＼frac{1}｛2}＼gamma h^2 Ka＼＼Ea ＝＼frac{1}｛2} ＼times 18 ＼times 5^2 ＼times 0307 ＼approx 695kN/m＼三、稳定性验算1、抗滑稳定性验算＼F_s ＝＼mu （G ＋ Ey)＼其中，G 为挡土墙自重，Ey 为土压力的水平分力。
挡土墙课程设计计算书
1.设计资料1.1基础资料①省道S313, 路基宽10米, 路面宽7米, 两侧路肩宽各1.5米, 在桩号段为填方路堤, 填方边坡坡度为1:1.5。
为保证路堤边坡稳定, 少占地拆迁, 拟采用重力式挡土墙。
②墙高6.2米, 墙背仰斜坡度1:0.24（=13.5°）, 墙身分段长度20米。
③墙背填土重度, 内摩擦角；填土与墙背间摩擦角, 地基为岩石, 地基允许承载力, 基底摩擦系数f=0.45④砌体重度, 砌体允许压应力, 允许剪应力1.2设计依据①挡土墙课程设计任务书②《公路路基设计规范》JTG D30-245③《路基路面工程》第四版——人民交通出版社20232.初拟挡土墙结构形式、尺寸2.1墙身结构形式、尺寸挡土墙高6.2m, 挡墙以上边坡高a=1m, 初拟挡墙顶宽1.0m2.2基础结构形式、尺寸采用扩大浅基础, 初选基础埋深为1.0m, 厚度为0.5m, 净边宽为0.25m,高宽比为2: 1 。
挡墙形式如图2-11.00.6.7图2-1挡墙形式3.拟定车辆荷载及当量土柱高度挡土墙设计中, 换算均布土层厚度可直接由挡土墙高度拟定的付家何在强度计算。
即（3-1）式中: ——q——附加荷载强度（KPa）, 按表3-1取值表3-1附加荷载强度q墙高H（m）q（KPa）20.010.0注: H=2.0~10.0m时, q由线性内插法拟定。
H=6.2m, 由线性内插法拟定=14.75（KPa）换算均布土层厚度=4.破裂面棱体位置拟定4.1破裂角假设破裂面交于荷载中部, 如图4-1, 则有:式中：——墙背倾斜角（°）, 俯斜墙背为正, 仰斜墙背为负——墙背与填土间的摩擦角（°）——填土的内摩擦角（°）由于1.06.20.51.5破裂面0.8αθ图4-1假设破裂面位置图令破裂棱体的断面面积S===31.68==9.24==-0.95+=0.71294.2验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度=2.14m车辆荷载分布宽度L=10m所以破裂面如图4-21.01:0.241:0.246.20.535.5°破裂面0.8图4-2破裂面示意图5.土压力计算5.1积极土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式:=18.5=72.47KN5.2土压力作用点位置计算m表达土压力作用点到墙踵的垂直距离土压力对墙趾力臂计算6.稳定性验算6.1受力分析,如图6-1支持力Fn主动土压力Ea重力G摩擦力f图6-1受力分析图墙体重量及其作用点位置计算: 挡土墙按单位长度计算, 为方便计算, 把挡土墙和基础提成两个部分, 上部分为四边形, 下部分为矩形:0.5+ 1.49m6.2抗滑稳定性验算6.2.1滑动稳定方程水平基底（6-1）式中: G——挡土墙自重——墙背积极土压力的水平与垂直分力（KN）；——墙前被动土压力的水平分量（KN）, 当为浸水挡土墙时, =0——基底倾斜角（°）——基底摩擦系数, 取0.45；——积极土压力和墙前被动土压力分项系数。
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°。
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书重力式挡土墙计算书1. 引言本旨在提供一种用于计算重力式挡土墙设计的方法。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构，它通过墙体本身的重力来抵抗土壤压力，从而保持边坡的稳定性。
本将介绍挡土墙的基本原理、设计要点以及计算方法。
2. 挡土墙基本原理2.1 挡土墙的作用原理在边坡工程中，挡土墙起着抵抗土壤压力、控制土壤侵蚀并确保边坡稳定的重要作用。
重力式挡土墙通过其自身的重力抵抗土壤的水平推力，从而防止土壤滑动和挤压。
2.2 挡土墙的构成重力式挡土墙通常由挡土墙体、基础、排水系统和保护层等组成。
挡土墙体的设计要充分考虑土壤的力学特性，以确保墙体的稳定性和承载力。
3. 挡土墙设计要点3.1 墙体几何形状挡土墙的几何形状将直接影响其稳定性和承载能力。
常见的挡土墙形状包括梯形、倒梯形和台阶形等。
3.2 墙体材料选择挡土墙的材料选择应考虑墙体的稳定性、耐久性以及施工成本等因素。
常见的挡土墙材料包括混凝土、钢筋混凝土和砌体等。
3.3 墙体排水系统为了防止挡土墙背后的土壤饱和和积水，合理设计的排水系统是必不可少的。
排水系统应包括有效的排水管道和排水层。
4. 挡土墙计算方法4.1 土壤参数的确定挡土墙的设计计算需要准确的土壤参数，包括土壤的重度、内摩擦角、内聚力等。
这些参数可以通过现场勘测和实验室试验来获取。
4.2 挡土墙的稳定性计算挡土墙稳定性是指墙体能够抵抗土壤压力和其他外部力的能力。
稳定性计算主要包括平衡状态的确定、滑动稳定性和翻转稳定性的判断。
4.3 挡土墙的承载力计算挡土墙的承载力计算是指墙体能够承受的最大水平力。
承载力计算应考虑墙体的几何形状、材料强度和土壤的力学特性等因素。
5. 附件本所涉及的附件如下：- 挡土墙设计图纸- 挡土墙实验数据- 挡土墙材料供应商名录6. 法律名词及注释本涉及的法律名词及其注释如下：- 挡土墙：一种土木工程结构，通过其自身的重力来抵抗土壤压力，保持边坡稳定。
- 承载力：墙体能够承受的最大水平力。
课程设计重力式挡土墙
课程设计重力式挡土墙一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握重力式挡土墙的基本原理、设计和应用。
通过本课程的学习，学生应能理解重力式挡土墙的工作机制，掌握其设计方法和计算步骤，并了解其在工程实践中的应用。
•掌握重力式挡土墙的定义和工作机制。
•了解重力式挡土墙的设计原理和计算方法。
•知道重力式挡土墙在工程实践中的应用。
•能够使用相关软件进行重力式挡土墙的设计和计算。
•能够分析重力式挡土墙的稳定性和承载能力。
•能够评估重力式挡土墙的适用性和效果。
情感态度价值观目标：•培养学生的工程意识和实践能力。
•培养学生的创新思维和解决问题的能力。
•培养学生的团队合作和沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括重力式挡土墙的定义和工作机制、设计原理和计算方法、以及在工程实践中的应用。
具体的教学大纲如下：1.重力式挡土墙的定义和工作机制–介绍重力式挡土墙的定义和特点。
–讲解重力式挡土墙的工作机制和作用。
2.重力式挡土墙的设计原理和计算方法–讲解重力式挡土墙的设计原理和计算方法。
–引导学生进行重力式挡土墙的设计和计算实践。
3.重力式挡土墙在工程实践中的应用–介绍重力式挡土墙在工程实践中的应用案例。
–分析重力式挡土墙的适用性和效果。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
•讲授法：通过教师的讲解，向学生传授重力式挡土墙的基本原理和设计方法。
•讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨重力式挡土墙的应用和效果。
•案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解和掌握重力式挡土墙的设计和应用。
•实验法：通过实验操作，使学生亲身体验和掌握重力式挡土墙的实验方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备适当的教学资源。
•教材：选择一本合适的教材，作为学生学习的基础和指导。
•参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入理解和研究重力式挡土墙的相关知识。
毕业论文-某工程重力式挡土墙设计计算书
某工程重力式挡土墙设计摘要在土建工程中，经常用挡土墙来支挡上下高差的土体，而重力式挡土墙是用得较多的一种形式。
本文通过对重力式挡土墙的施工经验分析，提出挡土墙设计中的重点问题，并提供较为合理的构筑建议与措施。
挡土墙的形式多种多样，按其结构特点，可分为重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶臂式挡土墙，加筋土挡土墙等类型。
重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体，所需要的墙身截面较大，一般由砖、石材料砌筑而成。
由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便，能够就地取材等优点，在土建工程中被广泛采用。
根据墙背倾斜方向可分为仰斜、直立、俯斜三种形式。
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。
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。
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。
关键词：重力式挡土墙；土压力计算；稳定性验算验算AbstractIn civil engineering, often retaining wall to supporting upper and lower the height difference of the soil, and the gravity retaining wall is used more as a form. This article through to the gravity retaining wall construction experience analysis, puts forward the design of retaining key problems, and provide reasonable suggestion and measures to build. The retaining wall of a variety of forms, according to its structure features, can be divided into gravity retaining wall, the cantilever retaining wall, counterfort retaining wall, reinforced earth retaining wall types. Gravity retaining wall earth pressure on gravity resistance function of a wall, the wall of large section, generally made of brick, stone and masonry materials. Due to the force of gravity type retaining wall has the advantages of simple structure, convenient construction, can obtain raw material locally and other advantages, are widely used in civil engineering. According to the wall back tilt direction can be divided into inclined, vertical, inclined three forms.Design of gravity retaining wall, the first general meet through the retaining wall slip resistance requirements define a retaining wall the total project amount, then detail size adjustment, in order to meet the requirements of anti overturning of retaining wall.Gravity retaining wall on its own gravity to resist earth pressure, at design time, gravity retaining wall section size can be determined according to the general test method, combined with the engineering geology, soil properties, wall materials and construction conditions and other aspects of the case according to the experience of preliminary protocol section size, and then checked, such as do not meet the requirements, it should be modified cross section size or take other measures, until satisfied.Design of retaining walls is reasonable and economical, is the key to the correct calculation of soil pressure, determine the size of earth pressure, direction and distribution. Calculation of earth pressure is a very complex problem, which relates to the wall, fill and foundation three between interaction. Calculation of soil pressure theory and method a lot of, because Kulun theoretical concepts clear, simple calculation, wide applicable range, so the Kulun theory and formula is the most widely used method for computation of earth pressure.Key words: gravity retaining wall; earth pressure calculation; stability checking calculation目录1前言 (1)1.1挡土墙在国内外的发展情况 (1)1.2课题的目的和意义 (1)1.3挡土墙的设计原则 (1)2工程概况 (2)2.1任务来源 (2)2.2工程概况 (2)3本工程参数的确定 (4)3.1基坑支护参数的确定 (4)3.1.1土压力系数的确定 (4)3.1.2墙体深度和宽度 (5)4 重力式挡土墙设计计算书 (6)4.1土压力计算 (6)4.1.1土压力系数的计算 (6)4.1.2土压力的计算 (7)4.1.3 总土压力的计算 (9)4.1.4力学计算简图 (10)4.2嵌固深度设计值 (10)4.3挡土墙厚度设计 (11)4.4稳定性验算 (12)4.4.1抗倾覆验算 (12)4.4.2抗滑验算 (13)4.4.3地基稳定性验算 (13)4.4.4 墙身应力验算 (13)5结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录1 图纸1前言1.1挡土墙在国内外的发展情况在美国的Hilfiker Retaining walls专业挡土墙公司，成立于1902年，至今已有100多年的历史，完成了36000多个挡土墙项目，项目遍及美国、阿拉斯加、加拿大、夏威夷、非洲、印尼、西伯利亚和南美等国家和地区，形成了多种专业施工工艺。
重力式挡土墙课程设计(西南交大)Word版
重力式挡土墙课程设计1．挡土墙各尺寸拟定：挡土墙各尺寸如上图所示，则有：tanα=0.2 α=11.3° tanα0=0.25 α0=14.0° tani=23 i=33.7°墙高为：H=h+h0=5.6+0.476=6.076m2.计算土压力∵ φ=35° δ=φ2=17.5° γ=19KN/m3∴ ∅1=φ-i=35°-33.7°=1.3°∅2=φ+δ-α-i=35°+17.5°-11.3°-33.7°=7.5°2222220.371sin()sin()sin52.5sin1.3[1][1]cos()cos()cos6.2cos45a i i λϕδϕδαα===+-⨯++-+⨯ 土压力：221119 6.0760.371130.12/22a a E H KN m γλ==⨯⨯⨯= cos()130.12cos6.2129.36/sin()130.12sin 6.214.05/x a y a E E KN mE E KN m δαδα=-=⨯==-=⨯=水平土压力：竖直土压力： 3．计算土压力、重力作用点位置土压力作用点至墙踵的高度： 6.076 2.025m 33x H Z '=== 土压力作用点至墙趾的高度：' 2.0250.5 1.525m x x x Z Z h =-=-=土压力作用点至墙趾的水平距离：x Z tan 2+1.5250.2=2.305y B Z mα=+=⨯墙身自重：11=h )23(2 5.620.476=268.55KN/m 22x G A B h B γγ=+=⨯⨯+⨯⨯砌体砌体（）土墙重心至墙趾的水平距离x ：112233=232 5.6257.6/123 1.9040.476=10.42KN/m 21230.0960.476=0.53KN/m 2G A KN mG A G A γγγ=⨯⨯===⨯⨯⨯==⨯⨯⨯砌体砌体砌体 1122332257.6 1.6510.42 1.9040.530.096 1.9363 1.63268.55G x G x G x x m G ⨯+⨯⨯+⨯⨯++===4．抗滑稳定验算 020cos 0.97010.25cos 268.550.970260.49/n G G KN mαα==+==⨯=02t 0sin 0.24210.25sin 268.550.242=64.99KN/mG G αα==+=⨯=⨯00cos(90)cos(9011.31417.5)0.345cos(90)130.120.34544.89/an a E E KN mααδααδ+--=+--==+--=⨯= 00sin(90)=sin(9011.314.017.5)0.938sin(90)130.120.938122.05/at a E E KN m ααδααδ+--+--==+--=⨯=t ()0.5(260.4944.89) 2.68 1.3122.0564.99n an s at u G E K E G +⨯+===>--（满足要求） 5．抗倾覆验算稳定力矩：277.75 1.6314.99 2.318470.12y y y M Gx E z KN m =+=⨯+⨯=•∑ 倾覆力矩：0129.36 1.525197.27x x M E z KN m ==⨯=•∑y470.12= 2.38 1.6(197.27L x MK M ==>∑∑满足要求） 6．偏心距验算基底宽度： 1.963b m ==作用在基底的总垂直应力：269.4247.89305.38n an N G E KN =+=+=∑ 基底合力偏心距：0 1.963470.12197.270.08822305.38y M M b e m N--=-=-=∑∑∑ ∵ 1.9630.0880.49144b e =≤== ∴ 基底合力偏心距满足要求。
浆砌片石重力式挡土墙设计计算书
目录第一部分课程设计任务书第二部分路基工程课程设计计算书一、设计资料 (2)二、断面尺寸 (2)三、墙顶以上填土压力的计算 (3)1、车辆荷载 (3)2、墙背土压力计算 (3)2.1求破裂角 (4)2.2求主动土压力 (5)3、墙身截面性质计算 (6)3.2作用于基底以上的重力 (6)4、墙身稳定性验算 (7)4.1抗滑稳定性验算 (7)4.2抗倾覆稳定性验算 (8)5、基底应力验算 (8)6、截面应力验算 (9)6.1对于1/2墙高处 (9)6.2对于墙身底部 (11)7、挡土墙排水和变形缝设置 (14)第三部分路基工程课程设计图纸路基工程课程设计计算书一、设计资料某新建公路K2+345～K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙，具体设计资料如下：1.山区重丘一般二级公路，路基宽8.5m ，路面宽7.0m 。
2.设计荷载为汽车—15，验算荷载为挂—803.山坡基础为中密砾石土，容许承载力为520kPa ，基底摩擦系数为0.4。
4.填土边坡为1:1.5。
5.墙背填料的重度为18.6kN m γ=，计算内摩擦角35ϕ=。
6.墙体采用50号浆砌片石，重度为22.5kN m γ=，容许压应力[]02450kPa σ=，容许剪应力[]0862.4k P a τ=，填料与墙背之间的摩擦角217.5δϕ==。
7.挡土墙横断面形式应采用墙背俯式、基底为倾斜、有墙趾（墙踵可根据具体情况设置）的结构形式。
8.初步拟定挡土墙高为4～8m ；墙背倾斜角为16°～20°；b=0.8～1.2m 。
二、断面尺寸综合考虑该路段的挡土墙设计形式为重力式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下：1=1.0m b ，H=6.0m ，DH=0.76m ，DL=0.4m ，=0.9m b ，8.5-7.0d==0.75m 2，a=0.6m ，B=3.1m ，H =7.38m '图1 挡土墙截面示意图三、墙顶以上填土压力的计算1．车辆荷载车辆荷载作用在挡土墙墙背填土所引起的附加土体侧压力，换算成等代均布土层厚度计算。
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挡土墙设计说明书
一、设计内容
1．根据所给设计资料分析确定的挡土墙位置和类型；
2．进行挡土墙结构设计；
3.进行挡土墙稳定性分析；
4.挡土墙排水设计；
5.对挡土墙的圬工材料及施工提出要求。
二、设计步骤
1．根据所给设计资料分析挡土墙设置的必要性和可行性此次设计的浆砌石挡土墙是为防止墙后堆积的煤矸石坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
2．拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸
给定资料：挡土墙高 3.5m，堆渣坡坡比为 1:0.5 。
设此挡土墙为重力式挡土墙，为增加挡土墙的稳定性，设置水平基底，为方便计算，挡土墙长度取单位长度L=1m。
设墙顶宽为b1=0.5m，墙背坡比为1:0.5 ，墙面坡比为1:0.2 ，地基深h=1m，前墙趾宽为0.5m，后墙趾宽为0.5m。
则可计算基底宽B=3.95m,墙身与基底交接除宽b2=2.95m。
查阅相关资料可知: 浆砌石重度γ=22kN/m³，煤矸石堆积重度γ煤=12 kN/m³~18 kN/m³，取15 kN/m³，煤矸石内摩擦角φ=33°。
地基与墙底的摩擦系数0.4
μ=，墙背与填土间的摩擦角为
δ=0.67φ=22.11°。
挡土墙草图
3．土压力计算
计算挡土墙主动土压力a E ，首先要确定挡土墙主动土压力系数
Ka ，计算公式如下：
222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )
(cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βεεδβϕδϕδεεεϕa K ①
Ea=1/2*γ煤H ²Ea ②
式中：
Ea ——作用在挡土墙上的主动土压力（kN/m ）,其作用点距基底h ′（土压力图形的形心距基底的距离）。
H——挡土墙墙身高（m）；
γ煤——墙后煤矸石堆积重度（kN/m³）；
β——挡土墙墙后填土表面坡角（°）
ε——挡土墙墙背面与铅直面的夹角（°）
φ——挡土墙墙后回填煤矸石的内摩擦角（°）δ——挡土墙墙后煤矸石对墙背的摩擦角（°）
由已知条件可得：
γ煤=15 kN/m³β=26.5651°ε=26.5651°
φ =33°δ=22.11° H=3.5m
将相关数据代入①②式中，可得：
Ka=0.9914
Ea=91.08 kN/m
则土压力的水平和垂直分力分别为：
水平分力Eax=Ea cos(ε﹢δ)
=91.08×cos(26.5651°+22.11°)
=60.1427 (kN/m)
垂直分力Eay=Ea sin(ε+δ)
=91.08×sin(26.5651°+22.11°)
=68.4018 ( kN/m)
主动土压力的作用点距基底距离为：h′=1/3H+h=2.17m 则：水平分力Ex距基底左下部竖直距离为2.17m 垂直分力Ey距基底左下部水平距离为2.87m 挡土墙的自重
G=γ(b1+b2)×H×1/2×L
=22×(0.5+2.95)×3.95×1/2×1
=219.725 (kN/m)
重力力矩的计算：
M GⅠ=1/2×0.2H²Lγ×0.97
=1/2×0.2×3.5²×1×22×0.97
=26.0517 (kN·m)
M GⅡ=b1×H×γ×1.45
=0.5×3.5×22×1.45
=55.825 (kN·m)
M GⅢ=1/2×0.5H²γ×2.28
=1/2×0.5×3.5²×22×2.28
=153.840 (kN·m)
M GⅣ=Bhγ×1.975
=3.95×1×22×1.975
=171.63 (kN·m)
M G= M GⅠ+ M GⅡ+ M GⅢ+M GⅣ
=26.0517+55.825+152.840+171.63
=407.3437 (kN·m)
M Ex=2.17×Ex
=2.17×60.1427
=130.5096 (kN·m)
M Ey=2.87×Ey
=2.87×68.4018
=196.3132 (kN·m)
则抗倾覆力矩∑My=M G+M Ey
=407.3437+196.3132
=603.6569 (kN·m)
倾覆力矩∑Mx= M Ex =130.5096 (kN·m)
当|e|≤B/6时
P max=（Ey+G）(1+6e/B)/(BL) ③
P min=（Ey+G）(1-6e/B)/(BL) ④
根据资料得e=B/2-Zn
其中 Zn=(∑My-∑Mx)/(G+Eay)
=(603.6069-130.5096)/(219.725+68.4018)
=1.642
则 e=0.333＜B/6
将相关数据代入③式与④式中可求得：
P max =109.8424 (kPa)
P min=36.0478 (kPa)
P max /P min≈3 符合挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值。
4、稳定性验算--抗滑稳定性和抗倾覆稳定性验算
①抗滑稳定性验算
基底抗滑力与滑动力之比称为抗滑安全系数Ks。
为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩擦力抵抗挡土墙滑移的能力，在一般的情况下，要求抗滑安全系数Ks应满足下式： Ks=(G+E ay)μ/E ax≥1.3
代入相关数据可得 Ks=2.2＞1.3，可知挡土墙满足抗滑稳定性要求。
②抗倾覆稳定性验算
抗倾覆力矩与倾覆力矩之比称为抗倾覆安全系数Kt。
为保证挡土墙抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙脚趾向外转动倾覆的能力，在一般的情况下，要求抗倾覆安全系数Kt应满足下式：Kt=∑My/∑Mx≥1.6
代入相关数据可得 Kt=4.6＞1.3，可知挡土墙满足抗倾覆稳定性要求。
5．挡土墙排水和变形缝设置
为防止地表水渗入墙背填料或地基，因此设立地面排水沟。
在距地面0.3m处设置一排排水孔，排水沟的横断面为10cm×10cm的矩形，间距为2.5m。
为防止因地基不均匀沉陷而引起堵身开裂，根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。
同时，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝，须设置伸缩缝。
挡土墙排水设施如下图所示：。