重力式挡土墙课程设计(通用版)
重力式挡土墙课程设1
土木工程学院目录《路基工程》课程设计任务书 ....................... 1 （一）设计资料 ................................. 1 （二）具体要求 ................................. 1 （三）设计完成后应提交的文件 ................... 2 （四）课程设计时间及考核方式 ................... 2 计算书正文 ....................................... 3 一、 设计资料分析及挡土墙尺寸拟定 .............. 3 二、 计算破裂面 ................................ 3 三、 主动土压力计算 ............................ 5 四、 抗滑稳定性验算 ............................ 5 五、 抗倾覆稳定性验算 .......................... 7 六、 基地合力偏心距验算 ........................ 7 七、 基底承载力验算 ............................ 7 八、墙身截面强度验算 ........................... 8 九、挡土墙的伸缩缝与沉降缝设计 ................ 11 十、挡土墙的排水设施设计 . (11)附录一： 伸缩缝和沉降缝及排水孔布置图附录二：挡土墙的平面、立面与横断面2《路基工程》课程设计任务书（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，集体设计资料如下：1、路线技术标准：山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m ，路面宽7.0m 。
2、汽车荷载标准：公路一级3、横断面原地面实测值即路基设计标高如表1所示。
重力式挡土墙课程设计
重力式挡土墙课程设计I. 介绍在现代建筑工程中，挡土墙被广泛应用于土壤保护和土方工程中。
随着对土壤保护和土方工程的需求增加，人们对重力式挡土墙的学习和设计需求也越来越高。
本课程设计将重点介绍重力式挡土墙的原理、常见类型和设计方法，帮助学生掌握相关知识和技能。
II. 课程目标通过本课程，学生将能够：1. 理解重力式挡土墙的概念、原理和作用；2. 辨别不同类型的重力式挡土墙，并了解它们的优缺点；3. 学习基本的重力式挡土墙设计原则和计算方法；4. 运用所学知识设计一个符合要求的重力式挡土墙。
III. 课程内容A. 重力式挡土墙的概念与原理1. 什么是重力式挡土墙？2. 重力式挡土墙的作用和优势3. 重力式挡土墙的基本原理和力学模型B. 常见类型的重力式挡土墙1. 基于重锤效应的重力式挡土墙2. 反底座重力式挡土墙3. 阶梯式重力式挡土墙C. 重力式挡土墙的设计原则与计算方法1. 墙身稳定性设计原则2. 土体背填设计原则3. 墙面稳定性设计原则4. 地震设计考虑因素D. 设计一个重力式挡土墙1. 确定项目需求和背景2. 进行工程调查和实地勘察3. 计算土体力学参数和荷载4. 选择合适的重力式挡土墙类型5. 进行墙体结构设计和稳定性校核6. 准备设计报告和绘制设计图纸IV. 教学方法1. 理论讲解：通过讲解重力式挡土墙的概念、原理和计算方法，帮助学生理解基本理论。
2. 实例分析：通过实际工程案例，分析不同类型的重力式挡土墙的设计和施工过程。
3. 计算练习：提供案例和练习题，让学生运用所学知识解决实际问题。
4. 设计项目：组织学生参与一个重力式挡土墙的设计项目，让他们进行实际操作和实践经验。
V. 评估方法1. 课堂作业：布置与课程内容相关的作业，包括理论题和计算题。
2. 设计项目评审：对学生的设计项目进行评审，评估其设计的合理性和稳定性分析的准确性。
3. 期末考试：以闭卷形式的考试方式，检测学生对课程内容的掌握情况。
路基支挡课程设计——重力式挡土墙
重力式挡土墙课程设计一、设计目的重力式挡土墙是一种重要的支挡结构，在铁路、公路、水运及建筑等部门应用十分广泛，本课程设计旨在培养学生独立设计重力式挡土墙的能力，通过本次设计，学生应系统掌握重力式挡土墙的设计理论和方法。
二、设计题目某单线铁路挖方段，中心挖深24m ，横断面图如附图1所示。
稳定性分析表明，以1：1.5的坡率开挖形成的挖方边坡稳定性满足要求，但为确保工程安全，拟在坡脚设重力式挡土墙（墙顶边坡坡率1：1.5），地层条件及设计参数如下：1、地层条件该挖方段地层为粘性土，综合内摩擦角︒=40ϕ，天然容重31/20m kN =γ，地基容许承载力[]kPa 250=σ。
2、墙身材料挡墙墙身采用M7.5片石砌筑，砌石容重3/23m kN =砌体γ，砌石容许压应力[]kPa 1050=σ，容许剪应力[]kPa 125=τ，砌石与基底土间的摩擦系数μ＝0.4。
3、其它力学参数墙背与其后土层间的摩擦角︒==202/ϕδ。
三、设计依据本课程设计依据《铁路路基支挡结构设计规范》 （TB 10025-2006）进行，相应的技术标准应按该规范执行。
四、设计步骤1、确定墙高；2、计算土压力；3、确定墙型；4、验算（1）基底应力及偏心距验算；（2）抗滑动与抗倾覆验算；（3）墙身强度（抗压与抗剪）及检算截面偏心距验算（本设计选墙身2/H处截面验算）五、设计要求为该挖方工程设计满足工程需要、墙高为5.0m～7.0m的M7.5浆砌片石重力式挡墙，并提交以下成果资料：（1）挡墙设计验算资料；（2）绘制挡墙横断面图。
本课程设计成果应于2012年10月15日前提交。
六、附件1、挖方断面示意图2、路堑重力式挡墙土压力计算公式1、挖方断面示意图32图1 土压力计算草图)]()[(tan )(2122i tg tg ctg tg i tg +++±-=+αψψψψθi -=ϕψ1i --+=αδϕψ2222])cos()cos()sin()sin(1[)sec(sec )(cos i i a +--++-+=ααδϕδϕαδααϕλa a H E λγ221= )cos(αδ-=a x E E)sin(αδ-=a y E E3Hz x =αtg z B z x y +=a H H λγσ=注：本公式系按仰斜墙背α为正值时推导，当墙背为俯斜时，α以负值代入，墙背为竖直时，α取零。
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。
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。
课程设计重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计一、设计依据1.某公路8+636~8+652段需设路肩墙2.公路等级：三级公路3.设计荷载：汽车—20级，挂车—1004.路基宽：9米5.墙后填料：碎石土，内摩擦角m KN /.61840==γϕ6.墙身材料：2.5号砂浆砌片石，m kN a /3.22=γ片石：[]KPa 680=σ压[]K P a 78=σ拉[]K P a 100=σ剪7.地基：坚硬岩石，地基容许承载力[]KPa 1470=σ，地基与墙底摩擦 系数f=0.68.墙背摩擦角：2ϕδ=9.路堑边坡1:0.25，边沟底宽0.4米，深0.4米10.8+636~8+652段纵坡i=0.5%，路基设计标高：8+636处为37.74米11.中桩地面高：8+636处为39.94米，8+642处为40.38米，8+652处为39.54米 12.路基横断面地面线：左（高差/间距） 桩号 右（高差/间距） 2/4 2.8/3.0 2/0 1/5 8+636 -4.8/3 0/2.8 -2/0 0/1 -4/2 / 6.4/6.0 0/2.8 3.6/1.4 8+642 -8.4/3 0/2.6 -4.6/2.4 -1.8/1 // 4/4 0.4/4 3.6/4 8+652 0/2 -4/0 0/2.4 -9/2.4 / 注：表中单位为米二、车辆荷载换算当m H 2≤时，q=20.0KPa当m H 10≥时，q=10.0KPa由直线内插法得到：H=8m 时，().5KPa 1220201021028=+-⨯-- 换算均布土层厚度：672.06.185.120===r qh三、主动土压力计算假设破裂面交于荷载中部1.破裂角θ 由 20214014====ϕδϕα得到：()()()()()()()()'0000003225.02232.914tan 672.02028821672.0000021tan 222121376.3780672.02802122174201440︒︒︒︒︒︒︒==-=⨯⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++==+⨯⨯++⨯=+++==++=++=θαδαϕψh a H H h d b ab H a h H a B A验核破裂面位置路肩破裂面位置距路基内侧水平距离为9m由于5.23m<9m ，所以破裂面交于荷载内，假设成立。
重力式挡土墙课程设计计算书
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。
重力式挡土墙课程设计计算书
1 路基设计挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。
锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
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 ／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的内摩擦角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a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=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：042=φ，填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ;墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α。
墙背填土容重17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3。
挡土墙尺寸具体见图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00=h ；计算棱体参数0A 、0B ：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：︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： mb H 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 ，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力挡土墙课程设计
重力挡土墙课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解重力挡土墙的概念，掌握其基本结构和工作原理；2. 学生能掌握重力挡土墙的设计原理和计算方法；3. 学生能了解重力挡土墙在工程中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，进行重力挡土墙的设计和计算；2. 学生能通过实际案例分析，提高解决实际工程问题的能力；3. 学生能运用图纸和模型，展示重力挡土墙的设计效果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对土木工程领域的兴趣，增强对工程技术的认识；2. 学生培养合作精神，提高沟通协调能力；3. 学生树立安全意识，认识到重力挡土墙在保障人民生命财产安全中的重要作用。
课程性质：本课程为高中土木工程课程，结合实际工程案例，让学生了解和掌握重力挡土墙的相关知识。
学生特点：高中生具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对实际工程问题充满好奇心。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生达到课程目标，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 重力挡土墙的定义与分类：介绍重力挡土墙的基本概念、分类及其在工程中的应用。
教材章节：第二章第三节2. 重力挡土墙的结构与原理：讲解重力挡土墙的结构组成、工作原理及其稳定性分析。
教材章节：第二章第四节3. 重力挡土墙的设计与计算：阐述重力挡土墙的设计原则、计算方法和相关参数。
教材章节：第二章第五节4. 重力挡土墙施工技术：介绍重力挡土墙的施工工艺、质量控制及施工安全。
教材章节：第二章第六节5. 重力挡土墙工程案例分析：分析典型重力挡土墙工程案例，让学生了解实际工程中的设计与施工要点。
教材章节：第二章第七节教学内容安排与进度：第一课时：重力挡土墙的定义与分类，进行课堂讨论，了解学生预习情况；第二课时：重力挡土墙的结构与原理，结合教材进行讲解，辅以示意图；第三课时：重力挡土墙的设计与计算，引导学生运用教材中的公式进行计算；第四课时：重力挡土墙施工技术，讲解施工工艺，强调质量控制及安全；第五课时：重力挡土墙工程案例分析，分组讨论，总结课程要点。
重力式路堤挡土墙课程设计
重力式路堤挡土墙课程设计一、课程设计的目的重力式路堤挡土墙课程设计是土木工程专业道路工程方向的一门重要实践课程。
通过本课程设计，使学生能够综合运用所学的土力学、基础工程、结构力学等知识，对重力式路堤挡土墙进行设计和计算，培养学生的工程实践能力和创新思维。
二、课程设计的任务与要求（一）任务设计某公路重力式路堤挡土墙，要求根据给定的地形、地质条件和交通荷载等参数，确定挡土墙的形式、尺寸和结构布置，并进行稳定性验算和结构设计。
（二）要求1、设计计算书应内容完整、条理清晰、计算准确、图表规范。
2、挡土墙的设计应符合相关规范和标准的要求，保证其安全性和稳定性。
3、设计方案应经济合理，施工方便。
三、设计资料（一）地形条件某公路路堤填方高度为 6m，路堤边坡坡度为 1:15，地面横坡为1:10。
（二）地质条件墙址处地基土为粉质黏土，其物理力学性质指标如下：重度γ ＝ 18kN/m³，内摩擦角φ ＝ 20°，粘聚力 c ＝ 15kPa，地基承载力特征值 fak ＝ 180kPa。
（三）交通荷载公路等级为二级，设计荷载为公路—Ⅰ级。
四、挡土墙形式的选择重力式挡土墙依靠自身的重力来维持稳定，结构简单，施工方便，在工程中应用广泛。
根据设计资料和工程经验，本设计选用仰斜式重力式路堤挡土墙。
五、挡土墙尺寸的拟定（一）墙高墙顶填土高度为 05m，考虑到基础埋深，墙总高度 H ＝ 6 ＋ 05 ＋05 ＝ 7m。
（二）墙顶宽度墙顶宽度一般不小于 05m，本设计取墙顶宽度 b ＝ 05m。
（三）墙底宽度根据墙高和基底摩擦系数，初步拟定墙底宽度 B ＝ 35m。
（四）墙面坡度和墙背坡度墙面坡度一般采用 1:025~1:05，墙背坡度一般采用 1:025~1:04，本设计取墙面坡度 1:025，墙背坡度 1:03。
六、土压力计算（一）破裂角的计算根据库仑土压力理论，计算破裂角θ。
（二）主动土压力系数的计算根据破裂角θ，计算主动土压力系数 Ka。
重力式挡土墙课程设计(通用版)
重力式挡土墙课程设计(通用版) Design of Gravity Retaining WallDesign ___I。
Design ___The title of this course design is ___.II。
Design Data1.Line data: The n site is located on theDK23+415.00~DK23+520.00 n of a first-class ___。
due to terrain ns。
it is ___。
___ inclined n is adopted。
The area where the line passes through is a hilly area with ___.2.___ with a heavy density of γ=18kN/m3 and an internal n angle of φ=35°。
The surface of the backfill is horizontal。
i.e。
β=0°。
and the equivalent load value of vehicles and other loads on it is q=15kN/m2.The ___ capacity value of fk=750kPa。
The external n angle δ is taken as 14°。
and the ___ and the ___ μ=0.6.3.The material of the wall body is MU80 masonry stone andM10 ___ of the masonry is 1.14N/mm2.and the density isγ=24k N/m3.4.The layout form and ___ following figure:___I。
重力式挡土墙课程设计word
重力式挡土墙课程设计word一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解重力式挡土墙的概念、分类及结构特点；2. 学生能够掌握重力式挡土墙的受力分析及稳定性判断方法；3. 学生能够了解重力式挡土墙在工程中的应用及施工要求。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识进行重力式挡土墙的设计计算；2. 学生能够运用CAD软件绘制重力式挡土墙的施工图；3. 学生能够运用工程软件对重力式挡土墙进行稳定性分析。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习重力式挡土墙，培养对土木工程专业的热爱和责任感；2. 学生能够关注重力式挡土墙在我国基础设施建设中的应用，增强国家意识；3. 学生在小组合作中培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为土木工程专业课程，旨在让学生掌握重力式挡土墙的设计与施工方法。
学生特点：学生具备一定的力学基础和土木工程知识，对实际工程有较高的兴趣。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 重力式挡土墙基本概念：介绍重力式挡土墙的定义、分类及结构组成，分析其工作原理和优缺点。
参考教材章节：第二章第二节2. 重力式挡土墙设计原理：讲解重力式挡土墙的受力分析、稳定性判断方法及相关设计规范。
参考教材章节：第三章第一、二节3. 重力式挡土墙设计计算：详细讲解重力式挡土墙的设计计算步骤，包括土压力计算、墙身稳定性分析等。
参考教材章节：第三章第三节4. 重力式挡土墙施工技术：介绍重力式挡土墙的施工工艺、施工顺序及质量控制要点。
参考教材章节：第四章第一节5. 重力式挡土墙工程实例：分析典型重力式挡土墙工程案例，使学生了解实际工程中的应用。
参考教材章节：第五章6. 重力式挡土墙稳定性分析软件应用：教学学生运用相关软件进行重力式挡土墙稳定性分析。
参考教材章节：第六章教学内容安排与进度：本课程共计16学时，教学内容按照上述六个方面进行安排，每部分内容分配2-3学时。
重力式挡土墙课程设计(通用版)
重力式挡土墙课程设计作者姓名学号班级学科专业土木工程指导教师所在院系建筑工程系提交日期设计任务书一、 设计题目本次课程设计题目：重力式挡土墙设计二、 设计资料1、线路资料：建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+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。
2、墙后填土为碎石土，重度30/18m kN =γ，内摩擦角 35=ϕ；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。
3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。
4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示：图4-1 挡土墙参数图（单位：m ）目录设计任务书 (2)一、设计题目 (2)二、设计资料 (2)设计计算书 (4)一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4)二、主动土压力计算 (4)1、计算破裂角 (4)2 、计算主动土压力系数K和K1 (4)3、计算主动土压力的合力作用点 (5)三、挡土墙截面计算 (5)1、计算墙身重G及力臂Z G (6)2、抗滑稳定性验算 (6)3、抗倾覆稳定性验算 (6)4、基底应力验算 (7)5、墙身截面应力验算 (7)四、设计挡土墙的排水措施 (8)五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8)六、参考文献 (8)七、附图 (8)设计计算书一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸如图所示，挡土墙墙体高为H=8.5m ，基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：0.25(︒-=14α02’)，墙底倾斜度0.2:1（ω=11.31°），墙顶宽2.1m ，墙底宽2m 。
重力式挡土墙课程设计
h－基础底面的埋置深度(m)。
显然
∴ 满足地基承载力的要求。
（7）墙身截面强度验算
选取二分之一墙高处进行截面进行验算
(1)强度计算 －重要性系数，取1.0；
－恒重引起的轴向力（KN）， =3×4×22=264KN；
成立。
重力式挡土墙设计
基本资料
某新建公路K0+007~K0+027路段采用浆砌片石重力式挡土墙：
1.路线技术标准：一般二级公路，路基宽8.5m,双车道路面。
2．车辆荷载：一级荷载
3．填料为普通粘性土，其密度 =18KN/m³，计算内摩擦角 =30°，填料与墙背间的摩擦角 = /2；
4.地基为砂砾石材料，密度其容许承载力 =400Kpa。
荷载外缘至墙锺：b+Htg +d+b +b =6.25+7=13.25m
由于破裂面至墙锺的距离大于荷载内缘至墙锺的距离并且小于荷载外缘至墙锺的距离，所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背，且墙背倾角 较小，不会出现第二破裂面。
（2）主动土压力系数K和
（3）求主动土压力 及土压力的作用点
－主动土压力产生的轴向力（KN）， =3.05KN
A－挡土墙构件的计算截面积（㎡），A=3；
－材料的极限抗压强度（KPa）， =700；
－抗力安全系数，取2.31；
－轴向力偏心影响系数，
满足要求。
(2)稳定计算 须满足
式中 ；
－弯曲平面内的纵向翘曲系数；∵H/B=8/3.5=2.29<10 ∴认为此挡墙是矮墙，取 =1。
⑶地基承载力抗力值
须满足 p≤1.2f
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°。
重力式路堤挡土墙课程设计
重力式路堤挡土墙课程设计3.1设计题目浆砌重力式路堤挡土墙设计。
3.2地层条件及参数（1）题号：重力式路堤墙课程设计任务书中第1组第1题（挡土墙高4.4m,墙后填土高度3.0m ）。
（2）地层：地基埋置深度不小于1.0m ，持力层为2号土层含砂粉质黏性土层，地基容许承载力250R kPa =。
（3）荷载资料：车辆荷载换算等代土层厚度为0.84m ，布置在7.5m 全宽路基上（见图3.1）（4）其他设计参数：填料235,18o kN m ϕγ==，墙身容重322k kN m γ=，截面容许应力[]600a kPa σ= ，50i kPa τ=，/2δϕ= 。
填土边坡1：1.5根据设计资料，初步确定墙身尺寸如下：挡土墙高 4.4H m =，墙背仰斜1：0.25（1402α-=︒' ），墙面为平行于墙背的直线，墙顶宽1.5m ，墙身分段长10m 。
为增大墙身抗滑稳定性设置基底按坡度0.2：1内倾。
图3.1 挡土墙示意图3.3主动土压力计算1．求破裂角θ假设破裂面交与荷载内，按表5.5第三类公式计算，即()()()0002()(22)tan ()(2)3 4.520.84 4.5 4.4 4.42320.840.25 4.43 4.4320.84 0.51ab h b d H H a h A H a H a h α++-++=+++⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+⨯++⨯= 3514021730382890ψϕαδ'''++=-+=≤tan tan 0.909θψ=-+=则 4216ϕ'=验核破裂面位置如下：堤顶破裂面距墙踵距离为()()tan 4.430.909 6.73H m αθ+=+⨯=荷载内边缘距墙踵距离为tan 4.5 4.40.25 5.6b H m α-=+⨯=荷载外边缘距墙踵距离为0tan 5.67.513.1b H b m α-+=+=5.66.7313.1m m m <<破裂面交于荷载内，与假设相符，故可采用所选计算公式。
重力式挡土墙课程设计
重力式挡土墙课程设计1设计题目浆砌片石衡重式路肩墙设计。
2地层条件及参数⑴题号：衡重式路肩墙课程设计任务书中第一组第2题（挡土墙高6.9m,车辆荷载换算等代土层厚度00.55h m =）。
⑵地层：地基埋置深度不小于 1.0m ，持力层为中风化砾岩层，地基容许承载力800R Kpa =。
⑶荷载资料：车辆荷载换算等代土层厚度00.55h m =，分布在路基横断面方向的宽度0,2(1402)a =⑷其他设计参数：填料0235,18,2KN m ϕϕγδ===下墙，上墙（假想墙背）δϕ=。
强身容重[]3k s 22KN ,0.6;600,m f Kpa γδ===基底摩擦系数圬工材料[]1δ=100Kpa ，j 500Kpa τ⎡⎤=⎣⎦。
根据设计资料，初步确定墙身尺寸如下：挡土墙高16.9,H 2.8,H m m ==选用上墙0,1815),=1墙背俯斜1:0.33（a 衡重台宽10.9, 4.1d m m ==2下墙H ，墙背仰斜1:0.250,2(1402)a =，墙坡面1:0.05（见图5.1）3上墙土压力计算1．求破裂角1θ计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角（见图3.1）则有,11111tan 2.80.330.9tan 0.6512.8H a d a H +⨯+=== 则,0129.28a =。
假想破裂面交于荷载内，按表5.5第1类公式计算得0004535227.5i i a θ==-= 则tan 0.521i θ=验核破裂面位置如下：第一破裂面距离墙顶内缘距离为：,10(tan tan ) 2.8(0.5210.651) 3.282( 5.5)i i H b m θθ+=⨯+=<=破裂面交于荷载内，与假设相符，故采用此类计算公式。
因,,i i a a <故出现第二破裂面。
2．计算第二破裂面上的主动土压力1E由指导书中表5.6第一类公式，有2222cos()134.976cos x E E a δ=+=⨯011220.5511 1.3932.8h K H ⨯=+=+= 22111118 2.80.587 1.39357.722E H KK KN γ==⨯⨯⨯⨯=0011cos()57.7(27.535)26.6x i E E a KN ϕ=+=⨯+=0011sin()57.7(27.535)51.2y i E E a KN ϕ=+=⨯+=对上墙1o 的力臂为0111 2.80.551.0753333 1.297y h H Z K =+=+=⨯m 1211tan 1.5660.9 1.0750.521 1.906x y i Z b d Z a m =+-=+-⨯=1． 计算上墙实际墙背上土压力1E ，1x 1E 26.6x E KN ==， ,111E tan 26.60.338.79y x E a KN ==⨯=，。
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重力式挡土墙课程设计
作者姓名
学号
班级
学科专业土木工程
指导教师
所在院系建筑工程系
提交日期
设计任务书
一、 设计题目
本次课程设计题目：重力式挡土墙设计
二、 设计资料
1、线路资料：建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+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。
2、墙后填土为碎石土，重度30/18m kN =γ，内摩擦角 35=ϕ；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。
3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。
4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示：
图4-1 挡土墙参数图（单位：m ）
目录
设计任务书 (2)
一、设计题目 (2)
二、设计资料 (2)
设计计算书 (4)
一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4)
二、主动土压力计算 (4)
1、计算破裂角 (4)
2 、计算主动土压力系数K和K1 (4)
3、计算主动土压力的合力作用点 (5)
三、挡土墙截面计算 (5)
1、计算墙身重G及力臂Z G (6)
2、抗滑稳定性验算 (6)
3、抗倾覆稳定性验算 (6)
4、基底应力验算 (7)
5、墙身截面应力验算 (7)
四、设计挡土墙的排水措施 (8)
五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8)
六、参考文献 (8)
七、附图 (8)
设计计算书
一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸
如图所示，挡土墙墙体高为H=8.5m ，基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：0.2(︒-=11.31α)，墙底倾斜度0.2:1（ω=11.31°），墙顶宽2.1m ，墙底宽2m 。
二、主动土压力计算
1、 计算破裂角
经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算：
2.0-tan )H
2h (H )tan 2h H(H -00==++=ααA ︒︒︒=+︒-=++=69.331511.3130δαϕψ<90°
tan θ=-tan ψ+))(tan tan (cot A ++ψψϕ
=-0.667+)2.0667.0)(667.0866.0(++=0.486
θ=26°
2 、计算主动土压力系数K 和K 1
K=()αθψθϕθtan tan )
sin()cos(+++ 186.0)31.11tan 26(tan )
69.3326sin 3026cos =︒-+︒⨯︒+︒︒+︒=（）（
m h 833.018/15γ/q 0===
03=h
m h H h 5.80-5.834==-=
+=11K 2402H h h =20.15.85.8833.0212
=⨯⨯+ 3、计算主动土压力的合力作用点
kN 14520.1186.05.8182
121212=⨯⨯⨯⨯==K K H E γ kN 7.1441531.11cos(145)cos(=+-⨯=+=︒︒）δαE E x
3.9)1531.11sin(145)sin(=+-⨯=+=︒︒δαE E y kN
1
24403)23(3K H H h h h H Z y -+= =
m 065.320.15.83)5.825.83(5.8833.035.82=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+ 三、挡土墙截面计算
图3-4-1 挡土墙计算图
1、计算墙身重G 及力臂Z G
墙身体积计算：
()30111172.01.25.81.2)tan (m b H b V =⨯-⨯=-=α
3202
12441.02.01.25.0tan 5.0m b V =⨯⨯==α
墙身自重计算：
kN 3742217o 11=⨯==γV G
N V G k 7.922441.0o 22=⨯==γ N N N G G G k 7.383k 7.9k 37421=+=+=
力臂Z G 计算：
Z G1=0.125H+0.476b 1=0.125×8.5+0.476×2.1=2.06m
Z G2=0.651b 1=0.651×2.1=1.37m
m 04.27.3837.937.137406.2G G Z G Z 22G 11G =⨯+⨯=+
2、抗滑稳定性验算
0y 1Q G tan 9.0E G 9.0αμγ++）（
2.07.3839.045.0
3.9
4.17.3839.0⨯⨯+⨯⨯+⨯=）（
202.58kN 144.71.4E kN 32.2301Q =⨯=>=x γ
满足抗滑稳定性要求。
3、抗倾覆稳定性验算
墙底倾斜，需把求得的x Z 、y Z 修正为1x Z 、1y Z 。
m b Z Z 645.22.01.2065.3tan 01y 1y =⨯-=-=α
m Z Z 387.12.0065.30.2tan B 0y 1x =⨯-=-=α
)E G Z 9.011y 1Q G y x x Z E Z -+（γ
)645.27.144387.13.9(4.104.27.3839.0⨯-⨯⨯+⨯⨯=
0>186.7=
满足抗倾覆稳定性要求。
4、基底应力验算
m Z E Z y y x x n 053.13
.97.9374645.27.144387.13.937.17.906.2374E G G E Z G Z G Z 211
1y 2G 21G 1=++⨯-⨯+⨯+⨯=++-++= m B m Z B e N 333.0626053.0053.12220==<=-=-=
()kPa kPa e 750f 26
.16574.2272053.06123.97.383B 61B E G k y max min =<⎩⎨⎧==⨯±+=±+=）（）（σ 满足要求。
5、墙身截面应力验算
取墙底截面，按每延米墙长计算。
1）强度计算
k γα/AR N k k j ≤
kN 89.4027.3830.105.1N N G G o j =⨯⨯==γγ 992.0)2053.0(121)2053.0(256-1)(121)(256-1282080=+⨯=+=B
e B e k α kN kN 89.40212.97931.2/114012992.0/AR k k >=⨯⨯⨯=γα 满足强度要求。
2）稳定计算
k k γαψ/AR N k k j ≤
因为
10<4.25=8.5/2=H/B
墙为矮墙，取k ψ=1，即满足稳定要求。
3）正截面直接受剪时验算
kN
Q kN N f R j m k j j 14505.5947.38342.031.2/5002/A 1
=>=⨯+⨯=+γ
满足受剪要求。
四、设计挡土墙的排水措施
墙身排水：设置直径为10cm 的泄水孔，泄水孔向墙外倾斜5%，间距2.5m ，上下交错设置。
最下排泄水孔底部高墙外出地面0.3m 。
最下排泄水孔进水口底部铺设0.3m 的黏土隔水层，并在墙顶处铺设0.3m 的黏土隔水层，泄水孔进水侧设置厚度为0.3m 的反滤层。
在最下排泄水孔的底部设置隔水层。
五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝
把沉降缝与伸缩缝结合在一起成为变形缝，沿墙长每10m 布置，宽度取2cm ，缝内塞沥青木板，深度为15cm 。
六、参考文献
1、邓学钧 主编. 《路基路面工程》. 人民交通出版社；
2、《公路水泥混凝土路面设计规范 》（JTG D40-2010）. 人民交通出版社；
3、陈小川 周俐俐 主编. 《土力学与地基基础课程设计指南》. 中国水利水电
出版社 知识产权出版社；
七、附图。