挡土墙课程设计计算书
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。
挡土墙设计计算书
挡土墙设计计算书一、工程概况本工程为_____挡土墙，位于_____地段，其主要作用是为了防止土体坍塌，保障周边建筑物和道路的安全。
挡土墙高度为_____m，长度为_____m，墙体采用_____材料砌筑。
二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）2、《砌体结构设计规范》（GB 50003-2011）3、《工程地质勘察报告》三、荷载计算1、土压力计算主动土压力系数：根据土的物理力学性质，通过公式计算得出主动土压力系数 Ka ＝＿____。
土压力强度：按照库仑土压力理论，计算出土压力强度分布，最大土压力强度位于墙底，其值为_____kPa。
2、墙身自重计算墙体材料的重度γ ＝＿____kN/m³，根据墙体尺寸计算出墙身自重 G ＝＿____kN。
3、其他荷载考虑可能存在的地面活荷载 q ＝＿____kN/m²。
四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移安全系数计算公式为：Ks ＝（∑Nf ＋∑Ep）／∑Ea其中，∑N 为垂直于基底的合力，f 为基底摩擦系数，∑Ep 为被动土压力的合力，∑Ea 为主动土压力的合力。
经计算，抗滑移安全系数 Ks ＝＿____，大于规范规定的允许值Ks ＝＿____，满足抗滑移稳定性要求。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数计算公式为：Kt ＝（∑M稳）／（∑M倾）其中，∑M稳为抗倾覆力矩，∑M倾为倾覆力矩。
经计算，抗倾覆安全系数 Kt ＝＿____，大于规范规定的允许值Kt ＝＿____，满足抗倾覆稳定性要求。
五、地基承载力验算1、基底平均压力计算公式为：p ＝（Fk ＋ Gk）／A其中，Fk 为作用在基础顶面的竖向力标准值，Gk 为基础自重和基础上的土重标准值，A 为基础底面积。
经计算，基底平均压力 p ＝＿____kPa。
2、基底最大压力计算公式为：pmax ＝（Fk ＋ Gk）／A ＋ Mk/W其中，Mk 为作用在基础底面的弯矩标准值，W 为基础底面的抵抗矩。
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
挡土墙设计计算书
专业课程设计公路路基设计学号：班级：姓名：日期：挡土墙设计阐明书本次设计重点放在重力式挡土墙。
挡土墙样式如图所示,个别桩号填土高度不不小于3m,不设置挡土墙，改成设置边坡，尚有个别桩号填土高度不不小于10m,设置衡重式挡土墙，不小于8M 旳填土高度旳,设置成多层挡土墙,在验算时,先计算第一层挡土墙稳定性，后验算下一层（多层挡土墙设计措施：先设第一层，8米左右，然后设护坡道，继续设计第二道挡土墙，护坡道够宽，则不计入第一层旳荷载，假如护坡道较窄，则把第一层挡土墙自重和上部活载作为荷载作用在第二道挡土墙上！宽窄是通过计算挡土墙旳破裂角来判断旳。
详细见计算书:挡土墙计算书桩号0+000,截面尺寸如图所示,第一层挡土墙尺寸12128,0.8, 2.088, 2.788,0.5,1,0.558, 1.2s h m b m b m b m b m h m h m =======埋深米第二层挡土墙尺寸: 1217, 1.4, 2.64, 2.5,0.5,0.8, 1.2s h m b m b m b m b m h m ======埋深米墙面坡度1:0.2,墙底与地基旳交角0.2:1,基地摩擦系数f=0.5(1)汽车荷载当量换算L B=Nb+(N-1)d=4 3.5+30.5=15.5m 4550h 0.531815.515NQ m BL γ汽车前后轮总距(2)破裂角 与土压力旳计算()()12t 000353570700.639632.6cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.264112A g tg tg tg KK tg tg tg tg E H KK ψαδϕθψθθϕθαθϕγ=-==++=++==-=-+==++=+=+++====01=2主动土压力系数3主动土压力E2h K 1+H()20111880.264152.0642cos()152.064cos(035)124.56sin()152.064sin(035)87.224 2.6733X y y E E E E h H Z K αδαδ⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+==+=y土压力作用点位置Z(3)挡土墙自重G1234()23(5.16 4.154 2.5880.712)290.11()G A A A A A KN γγ==+++=⨯+++=12342.19,0.93, 1.69, 1.13X m X m X m X m ====1234118.68,95.45,59.53,16.37G KN G KN G KN G KN ====(4) 挡土旳抗滑稳定性验算 yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()cos sin cos ()sin y X c X y u G E E K E G E αααα++==-+∑0.5((290.1187.22)cos11.3124.56sin11.3) 2.04124.56cos11.3(290.1187.22)sin11.3⨯+⨯+⨯=⨯-+⨯>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算11223344118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.671.95 1.5y x l a f G X G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⨯=> (6) 基底偏心距与基底应力计算:0118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.67 1.24290.112.588/2 1.240.0540.647()24y nn M M Z N B B e Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯===-=-=<=∑∑∑满足要求126290.1187.2260.054(1)(1)2.588 2.588164.05800()127.55y G E N M e A W B B KPa σσ++⨯=±=±=±=<∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.2250.26424.71222cos()24.712cos(035)20.243sin()24.712sin(035)14.174i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212123.87,59.34,0.21, 1.041.075, 1.444397.3823.870.2159.34 1.0414.174 1.44487.19.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑20.243 1.07521.76.87.1921.760.67297.38Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 0.720.6720.0482i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 12697.3860.048(1)(1)1.444 1.44480.88800()53.98i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:239.314214.2i G A kN γ==⨯=1221118 6.450.26498.84722cos()98.847cos(035)80.97sin()98.847sin(035)56.7i X i y i E H KK KN E E KNE E KN γαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121118.68,95.54,1.688,0.8582.15, 2.0883270.92118.68 1.68895.540.85856.7 2.088400.69.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑80.97 2.15174.08.400.69174.080.836270.92Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.0440.8360.2082i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 126270.9260.208(1)(1)2.088 2.088215.56800()52.2i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则:120.24314.021601.444ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则:180.9738.781602.088i xi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 第二层挡土墙验算:t 000353570700.639632.6A g tg tg tg ψαδϕθψθ=-==++=++==-=-+== 荷载换算:0495.23/8.59 3.218q h m r === ()()122cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.2643.2 1.91111870.264 1.91222.3622cos()222.36cos(035)182.15sin()222.36sin X y KK tg tg tg tg E H KK kn E E E E θϕθαθϕγαδαδ++=+=+++=⨯===⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯1=2主动土压力系数3主动土压力E2K 1+7()1(035)127.544 3.2 2.89332.5y X H Z m K Z m+==+==y土压力作用点位置Z (4) 挡土旳抗滑稳定性验算yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()y c X u G E K E +==∑0.5(225.4127.54) 1.51182.15⨯+=>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算11223344118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588 1.95 1.5124.56 2.67y x l a f G X G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯ (6) 基底偏心距与基底应力计算:0118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.67 1.24290.112.588/2 1.240.0540.647()24y n n M MZ N B B e Z m -==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯==-=-=<=∑∑∑满足要求126290.1187.2260.054(1)(1)2.5882.588164.05800()127.55y G E N M e A W B B KPa σσ++⨯=±=±=±=<∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.2250.26424.71222cos()24.712cos(035)20.243sin()24.712sin(035)14.174i X i y i E H KK KNE E KN E E KN γαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212123.87,59.34,0.21, 1.041.075, 1.444397.3823.870.2159.34 1.0414.174 1.44487.19.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑20.243 1.07521.76.87.1921.760.67297.38Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 0.720.6720.0482i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 12697.3860.048(1)(1)1.444 1.44480.88800()53.98i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求 2-2截面:23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 6.450.26498.84722cos()98.847cos(035)80.97sin()98.847sin(035)56.7i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+= 12121118.68,95.54,1.688,0.8582.15, 2.0883270.92118.68 1.68895.540.85856.7 2.088400.69.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑80.97 2.15174.08.400.69174.080.836270.92Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.0440.8360.2082i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定)126270.9260.208(1)(1)2.088 2.088215.56800()52.2i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则:120.24314.021601.444ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则:180.9738.781602.088i xi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 第二层 0 5.223/1.93 3.4418q h m r ⨯=== (2)破裂角θ与土压力旳计算()()2t 000353570700.639632.6cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.264 1.9812A g tg tg tg KK tg tg tg tg E H K ψαδϕθψθθϕθαθϕγ=-==++=++==-=-+==++=+=+++===01=2主动土压力系数3主动土压力E2h K 1+H()120111870.264 1.98230.522cos()230.53cos(035)188.83sin()230.53sin(035)132.224 2.91333.14X y y x K E E E E h H Z K Z mαδαδ=⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+==+==y土压力作用点位置Z(4) 挡土旳抗滑稳定性验算yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()y c X u G E K E +==∑0.6(478.048132.22) 1.51188.83⨯+=>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算112233199.64 2.4488.412 1.3357.77 1.5132.22 3.14 2.0 1.5188.83 2.91y x l a f G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯(6) 基底偏心距与基底应力计算:0199.64 2.4488.412 1.3357.77 1.5132.22 3.14188.83 2.910.913478.048132.223.14/20.9130.6570.785()24y nn M M Z N B B e Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯-⨯==+=-=-=<=∑∑∑满足要求126478.048132.2260.657(1)(1)3.14 3.14438.35800()49.6380y G E N M e A W B B KPa KPaσσ++⨯=±=±=±<=->-∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 5.27121.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.10.264 1.9845.2122cos()45.21cos(035)37sin()45.21sin(035)25.9i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212199.8,21.39,1.32,0.4131.033,2.023147.1199.8 1.3221.390.41325.9 2.02192.88.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑37 1.03338.22.192.8838.22 1.05147.11Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.01 1.050.042i i ni B e Z m =-=-=-<0.35B=0.50(满足规定) 126147.1160.04(1)(1)2.02 2.0281.48800()64.17i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:2312.524288.05i G A kN γ==⨯=1221118 6.20.264 1.98180.8422cos()180.84cos(035)148.14sin()180.84sin(035)103.72i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121199.64,88.42,1.94,0.832.06, 2.643391.77199.64 1.9488.420.83103.72 2.64734.50.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑148.14 2.06305.17.734.50305.17 1.096391.77Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.32 1.0960.2242i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.924(满足规定) 126391.7760.224(1)(1)2.64 2.64223.9800()72.8i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则:13718.31602.02ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则:1148.1456.11602.64i xi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑2>桩号0+020,截面尺寸如图所示,第一层挡土墙尺寸12128,0.8, 2.088, 2.788,0.5,1,0.558, 1.3,s h m b m b m b m b m h m h m =======埋深米第二层挡土墙尺寸:1217, 1.4, 2.64, 2.5,0.5,0.8, 1.3s h m b m b m b m b m h m ======埋深米墙面坡度1:0.2,墙底与地基旳交角0.2:1,基地摩擦f=0.5(1)汽车荷载当量换算L B=Nb+(N-1)d=4 3.5+30.5=15.5m 4550h 0.531815.515NQ m BL γ汽车前后轮总距(2)破裂角θ与土压力旳计算()()12t 000353570700.639632.6cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.264112A g tg tg tg KK tg tg tg tg E H KK ψαδϕθψθθϕθαθϕγ=-==++=++==-+=-+==++=+=+++====01=2主动土压力系数3主动土压力E2h K 1+H()20111880.264152.0642cos()152.064cos(035)124.56sin()152.064sin(035)87.224 2.6733X y y E E E E h H Z K αδαδ⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+==+=y土压力作用点位置Z(3)挡土墙自重G1234()23(5.16 4.154 2.5880.712)290.11()G A A A A A KN γγ==+++=⨯+++=12342.19,0.93, 1.69, 1.13X m X m X m X m ====1234118.68,95.45,59.53,16.37G KN G KN G KN G KN ====(4) 挡土旳抗滑稳定性验算 yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()y c X u G E K E +==∑0.5(290.1187.22) 1.51124.56⨯+=>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算11223344118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588 1.95 1.5124.56 2.67y x l a f G X G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯ (6) 基底偏心距与基底应力计算:0118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.67 1.24290.112.588/2 1.240.0540.647()24y n n M M Z N B B e Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯===-=-=<=∑∑∑满足要求126290.1187.2260.054(1)(1)2.588 2.588164.05800()127.55y G E N M e A W B B KPa σσ++⨯=±=±=±=<∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.2250.26424.71222cos()24.712cos(035)20.243sin()24.712sin(035)14.174i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212123.87,59.34,0.21, 1.041.075, 1.444397.3823.870.2159.34 1.0414.174 1.44487.19.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑20.243 1.07521.76.87.1921.760.67297.38Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 0.720.6720.0482i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 12697.3860.048(1)(1)1.444 1.44480.88800()53.98i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:239.314214.2i G A kN γ==⨯=1221118 6.450.26498.84722cos()98.847cos(035)80.97sin()98.847sin(035)56.7i X i y i E H KK KN E E KNE E KN γαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121118.68,95.54,1.688,0.8582.15, 2.0883270.92118.68 1.68895.540.85856.7 2.088400.69.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑80.97 2.15174.08.400.69174.080.836270.92Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.0440.8360.2082i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 126270.9260.208(1)(1)2.088 2.088215.56800()52.2i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则: 120.24314.021601.444ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则: 180.9738.781602.088i xi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 第二层挡土墙验算:t 000353570700.639632.6A g tg tg tg ψαδϕθψθ=-==++=++==-+=-+== 荷载换算:0495.23/8.59 3.218q h m r === ()()122cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.2643.2 1.91111870.264 1.91222.3622cos()222.36cos(035)182.15sin()222.36sin X y KK tg tg tg tg E H KK kn E E E E θϕθαθϕγαδαδ++=+=+++=⨯===⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯1=2主动土压力系数3主动土压力E2K 1+7()1(035)127.544 3.2 2.89332.5y X H Z m K Z m+==+==y土压力作用点位置Z (4) 挡土旳抗滑稳定性验算yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()y c X u G E K E +==∑0.5(225.4127.54) 1.51182.15⨯+=>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算11223344118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588 1.95 1.5124.56 2.67y x l a f G X G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯ (6) 基底偏心距与基底应力计算:0118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.67 1.24290.112.588/2 1.240.0540.647()24y n n M M Z N B B e Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯===-=-=<=∑∑∑满足要求126290.1187.2260.054(1)(1)2.588 2.588164.05800()127.55y G E N M e A W BB KPa σσ++⨯=±=±=±=<∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.2250.26424.71222cos()24.712cos(035)20.243sin()24.712sin(035)14.174i X i y i E H KK KNE E KN E E KN γαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212123.87,59.34,0.21, 1.041.075, 1.444397.3823.870.2159.34 1.0414.174 1.44487.19.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑20.243 1.07521.76.87.1921.760.67297.38Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 0.720.6720.0482i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 12697.3860.048(1)(1)1.444 1.44480.88800()53.98i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 6.450.26498.84722cos()98.847cos(035)80.97sin()98.847sin(035)56.7i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121118.68,95.54,1.688,0.8582.15, 2.0883270.92118.68 1.68895.540.85856.7 2.088400.69.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑80.97 2.15174.08.400.69174.080.836270.92Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.0440.8360.2082i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定)126270.9260.208(1)(1)2.088 2.088215.56800()52.2i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则:120.24314.021601.444ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则:180.9738.781602.088i xi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑第二层 0 5.223/1.93 3.4418q h m r ⨯=== (2)破裂角θ与土压力旳计算()()2t 000353570700.639632.6cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.264 1.9812A g tg tg tg KK tg tg tg tg E H K ψαδϕθψθθϕθαθϕγ=-==++=++==-+=-+==++=+=+++===01=2主动土压力系数3主动土压力E2h K 1+H()120111870.264 1.98230.522cos()230.53cos(035)188.83sin()230.53sin(035)132.224 2.91333.14X y y x K E E E E h H Z K Z mαδαδ=⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+==+==y土压力作用点位置Z(4) 挡土旳抗滑稳定性验算yc Xyu N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()y c X u G E K E +==∑0.6(478.048132.22) 1.51188.83⨯+=>1.3(满足规定) (5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算112233199.64 2.4488.412 1.3357.77 1.5132.22 3.14 2.0 1.5188.83 2.91y x l a f G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯(6) 基底偏心距与基底应力计算:0199.64 2.4488.412 1.3357.77 1.5132.22 3.14188.83 2.910.913478.048132.223.14/20.9130.6570.785()24y nn M M Z N B B e Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯-⨯==+=-=-=<=∑∑∑满足要求126478.048132.2260.657(1)(1)3.14 3.14438.35800()49.6380y G E N M e A W B B KPa KPaσσ++⨯=±=±=±<=->-∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算1-1截面；23 5.27121.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.10.264 1.9845.2122cos()45.21cos(035)37sin()45.21sin(035)25.9i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212199.8,21.39,1.32,0.4131.033,2.023147.1199.8 1.3221.390.41325.9 2.02192.88.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m ========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑37 1.03338.22.192.8838.22 1.05147.11Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.01 1.050.042i i ni B e Z m =-=-=-<0.35B=0.50(满足规定) 126147.1160.04(1)(1)2.02 2.0281.48800()64.17i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:2312.524288.05i G A kN γ==⨯=1221118 6.20.264 1.98180.8422cos()180.84cos(035)148.14sin()180.84sin(035)103.72i X i y i E H KK KN E E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121199.64,88.42,1.94,0.832.06, 2.643391.77199.64 1.9488.420.83103.72 2.64734.50.i i g g i xi yi i I YI yi i gi yi yi G kN G kN Z m Z mH Z m Z m N G E KN M G Z E Z KN m========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑148.14 2.06305.17.734.50305.17 1.096391.77Oi xi xi yi oi ni I ME Z kN M M M Z m N ==⨯=--===∑∑∑∑ 1.32 1.0960.2242i i ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.924(满足规定) 126391.7760.224(1)(1)2.64 2.64223.9800()72.8i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则: 13718.31602.02ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则: 1148.1456.11602.64ixi i i T E kpa kpa B B τ====<∑∑ 验算成果满足规定.桩号0+060,截面尺寸如图所示,12128,0.8, 2.088, 2.788,0.5,1,0.558s h m b m b m b m b m h m h m =======墙面坡度1:0.2,墙底与地基旳交角0.2:1,基地摩擦系数f=0.5(1)汽车荷载当量换算L B=Nb+(N-1)d=4 3.5+30.5=15.5m 4550h 0.531815.515NQ m BL γ汽车前后轮总距(2)破裂角 与土压力旳计算()()12t 000353570700.639632.6cos()cos(32.635)()(32.60)sin()sin(32.635)0.264112A g tg tg tg KK tg tg tg tg E H KK ψαδϕθψθθϕθαθϕγ=-==++=++==-=-+==++=+=+++====01=2主动土压力系数3主动土压力E2h K 1+H()20111880.264152.0642cos()152.064cos(035)124.56sin()152.064sin(035)87.224 2.6733X y y E E E E h H Z K αδαδ⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+==+=y土压力作用点位置Z(3)挡土墙自重G1234()23(5.16 4.154 2.5880.712)290.11()G A A A A A KN γγ==+++=⨯+++=12342.19,0.93, 1.69, 1.13X m X m X m X m ====1234118.68,95.45,59.53,16.37G KN G KN G KN G KN ====(4) 挡土旳抗滑稳定性验算 yc Xy u N E K E N G E +=→=+∑∑∑其中N 作用于基底竖向力的代数和(KN)即()cos sin cos ()sin y X c X y u G E E K E G E αααα++==-+∑0.5((290.1187.22)cos11.3124.56sin11.3)2.04124.56cos11.3(290.1187.22)sin11.3⨯+⨯+⨯=⨯-+⨯>1.3(满足规定)(5).挡土墙旳抗倾覆稳定性验算11223344118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.5881.95 1.5124.56 2.67y xl a fG X G X G X G X E Z K E Z ++++⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==>⨯(6) 基底偏心距与基底应力计算:118.68 2.1895.540.9359.53 1.6916.37 1.1387.22 2.588124.56 2.67290.111.242.588/2 1.240.0540.647()24yn n M MZ NB Be Z m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯-⨯===-=-=<=∑∑∑满足要求126290.1187.2260.054(1)(1)2.588 2.588164.05800()127.55y G E N M e A W B B KPa σσ++⨯=±=±=±=<∑∑满足要求(7) 墙身截面验算法向应力及偏心距e 验算 1-1截面；23 3.61883.21i G A kN γ==⨯=1221118 3.2250.26424.71222cos()24.712cos(035)20.243sin()24.712sin(035)14.174i X i y i E H KK KNE E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=1212123.87,59.34,0.21, 1.041.075, 1.444397.3823.870.2159.34 1.0414.174 1.44487.19.i i g g ixi yi i I YI yii gi yi yi G kN G kN Z m Z m H Z m Z m N G E KN MG Z E Z KN m========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑20.243 1.07521.76.87.1921.760.67297.38Oixi xi yioiniIME Z kN MM M Z mN==⨯=--===∑∑∑∑ 0.720.6720.0482ii ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 12697.3860.048(1)(1)1.444 1.44480.88800()53.98i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求2-2截面:239.314214.2i G A kN γ==⨯=1221118 6.450.26498.84722cos()98.847cos(035)80.97sin()98.847sin(035)56.7i X i y i E H KK KNE E KNE E KNγαδαδ==⨯⨯⨯==+=⨯+==+=⨯+=12121118.68,95.54,1.688,0.8582.15, 2.0883270.92118.68 1.68895.540.85856.7 2.088400.69.i i g g ixi yi i I YI yii gi yi yi G kN G kN Z m Z m H Z m Z m N G E KN MG Z E Z KN m========+==+=⨯+⨯+⨯=∑∑80.97 2.15174.08.400.69174.080.836270.92Oixi xi yioini IME Z kN MM M Z mN==⨯=--===∑∑∑∑ 1.0440.8360.2082ii ni B e Z m =-=-=<0.35B=0.50(满足规定) 126270.9260.208(1)(1)2.088 2.088215.56800()52.2i N e B B KPa σσ⨯=±=±=<∑满足要求(8),剪应力验算 水平方向剪切验算1-1截面剪切面上水平剪力等于1-1截面以上墙身折受水平土压力,则:120.24314.021601.444ixiiiT Ekpa kpa B B τ====<∑∑2-2截面剪切面上水平剪力等于2-2截面以上墙身折受水平土压力,则:180.9738.781602.088ixiiiT Ekpa kpa B B τ====<∑∑ 验算成果满足规定.0.264K0桩号K0+080（1）求破裂角及系数K 由上可知=32.6，θθ2002411118250.26459.4/223548.7/3534.1//31.6710.742332.2/20.542346/0.6 1.52320.7/10.4 1.523 6.9/20.32/30.70.47X Y Y H K KN mE E COS KN m E E SIN KN mZ H mKN m G KN m KN mG KN m X 13（2）稳定性验算E= G G γ2341.250.751.0m X m X m Xm/0///(32.24620.76.934.1)11.348.711.3146.7/20.3/4.3 1.31.8 1.5X X Y N N COS E SIN COS SIN KN mT E COS NSIN KN mN TM M c 0抗滑移验算：K 满足要求抗倾覆验算：K 满足要求ααααμ00////////1////2/// 1.5/11.3 1.530.54/20.225/50.316(1)180.56(1)11.3YN N B COS COS mM M Z m Ne B Z m B m N e Kpa BBN e KpaBB/（3）基底应力及合力偏心距验算B 满足要求满足要求ασσσσ1212210.352238.05/20.522323/20.350.2330.350.250.6111840.2649.5/229.3/1.9//30.67238.051.932.95/X Y yi iyiyi i Gi yi y G KN mG KN mX m X m E H K KN mE KN m E KN m Z H m N G E KN m M G Z E Z （4）墙身截面验算截面：ΙΙγ8.050.23230.61.90.8517.39.30.673.44ioixi xiKNM E Z KN1217.3 3.440.432.950.85/20.40.0250.30.255632.9560.025(1)(1)45.60.850.85632.9560.025(1)(1)31.90.850.859.yioiNi iiNi iiaii ia i ii iiM M Z m N e Bi Z B m N e Kpa B B N e KpaB B T B 满足要求剪切力验算：σσσστ310.90.85Kpa 满足要求τ121210.742332.2/20.542346/20.70.4730.70.250.95G KN m G KN m X m X m 截面：ΠΠ21118160.26438/2237.3/7.4//31.33X Y yE H K KN mE KN m E KN m Z H mγ85.6/67.849.60.3i i yiyi i Gi yi yi oi xi xi yioiNiiN G E KN m M G Z E Z KNM E Z KN M M Z m N 120.85/20.40.30.30.366(1)178.36(1)35.737.331.11.2iNi iiaii ia i iiiie Bi Z B mN e Kpa B B N e KpaB B T Kpa B 满足要求剪切力验算：满足要求综上所述，该挡土墙设计满足要求。
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。
挡土墙课程设计计算书
目录（一）路基工程挡土墙设计基本资料-------------------------------------------------2 （二）挡土墙的自重及其重心计算----------------------------------------------------2 （三）墙后填土和车辆荷载所引起的土压力计算----------------------------------3 （四）按基础宽、深作修正的地基承载力特征值----------------------------------5 （五）基底合力偏心距验算------------------------------------------------------------5 （六）地基承载力验算--------------------------------------------------------------------6 （七）挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面的滑动稳定验算--------6 （八）挡土墙倾覆稳定验算--------------------------------------------------------------7 （九）挡土墙截面强度和稳定验算-----------------------------------------------------8 （十）路基工程挡土墙设计参考文献--------------------------------------------------11重力式挡土墙算例已建挡土墙的截面尺寸见图1，试按本细则的规定对其进行验算：（二） 挡土墙自重及重心计算：取单位墙长（1m ），如图2虚线所示，将挡土墙截面划分为三部分，截面各部分对应的墙体重量为：)(00.13810.520.111KN G =⨯⨯⨯=γ )(25.1715.050.112KN G =⨯⨯⨯=γ)00.52/29.050.113KN G （=⨯⨯=γH =挡土墙截面基尺寸图1挡土墙自重及重心计算图式图2截面各部分的重心至墙趾（1ο）的距离：)(65.12/)2.125.05(25.05.03.01m Z =+⨯+⨯+= )(81.02/5.12/25.05.02m Z =+⨯= )(98.03/)43.15.1(3m Z =+= 单位墙长的自重重力为：)(25.1603210kN G G G G =++= 全截面重心至墙趾的距离：)(54.1/)(Z 03322110m G G Z G Z G Z =⨯+⨯++=（三） 后踵点界面处，墙后填土和车辆荷载所引起的主动土压力计算按本细则表4.2.5的规定，当墙身高度为5m 时，附加荷载标准值： )/(25.162m kN q = 换算等代均布土层厚度为： )(86.01925.160m q h ==γ因基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。
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。
挡土墙课程设计报告计算书
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，地基容许承载力 ，基底摩擦系数f=0.45④砌体重度 ，砌体容许压应力 ，容许剪应力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20142.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2-1图2-1挡墙形式1.00.6.73.确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确定的付家何在强度计算。
即（3-1）式中： ——墙后填土重度q——附加荷载强度（KPa），按表3-1取值注：H=2.0~10.0m时，q由线性内插法确定。
H=6.2m，由线性内插法确定（ ）=14.75（KPa）换算均布土层厚度=4.破裂面棱体位置确定4.1破裂角 计算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（°） 因为 °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+ =0.7129 °1.06.20.50.84.2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 ，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。
挡土墙计算书
挡土墙设计一、设计路线K58+070～K58+130,傍山路线,设计高程均为,山坡为砾石地层,附近有开挖石方路堑的石灰岩片石可供作挡土墙材料;1、设计路段为直线段,横断面资料如表；2、山坡基础为中密砾石土,摩阻系数f=,基本承载力δ=520千帕；3、填土边坡为1:m=1:,路基宽度为7.0米；4、墙背填料为就地开挖砾石土,容重Y=m3,计算内摩阻角Φ=35；5、墙体用50号砂浆砌片石,容重为γ=m3,容许压应力δ=2450千帕,容许剪应力τ=千帕,外摩阻力ζ=Φ/2=°；6、设计荷载用公路-Ⅱ级车辆荷载详见公路桥涵设计通用规范；7、稳定系数：滑动稳定系数Kc =,倾覆稳定系数K=;二、需提交的文件、图纸和要求1、详细的设计计算书；A、分析确定挡土墙设计方案,选择挡土墙形式最好以两个以上墙型的工程量比较后确定；B、挡土墙基础与断面设计：.基础形式及埋置深度.拟定墙身尺寸.荷载换算土层厚.土压力计算C、稳定性验算2、按横断面资料绘制等高线地形图比例1:200,路线横断面图1:200,路基外侧边缘纵向地形图1:200并在其上进行挡土墙立面布置,绘立面图;参考设计步骤一、设计资料：见任务书有关内容二、绘制平面图及横断面图：见任务书之一1.三、确定设计方案：1、阐述设挡土墙的理由;2、选定挡墙类型路堤,路肩,路堑,要有比较;3、选定挡墙形式仰斜,俯斜,衡重…最好选两种分别计算;四、初拟断面尺寸1、确定分段长及与路堤的衔接方式;2、确定埋深、墙高及墙背倾角,以上步骤后即可绘出挡土墙的纵断面图;3、初拟其他部位的尺寸按各部分对尺寸的基本要求拟定;五、计算换算土层厚h;六、土压力计算;七、确定断面尺寸;1、滑动稳定性验算：一般重力式挡墙以此控制设计K控制在～之间;c2、确定挡墙其他部位尺寸,即可画出挡墙典型断面图;八、稳定性验算5个项目均要计算;九、将确定的挡墙依次按比例绘在平面及横断面图上;横断面地形资料表三．确定设计方案1． 设挡土墙的理由：我们先用AUTOCAD 绘制平面图以及路基横断面图,通过观察可以发现,在横断面图中K58+80到K58+110的路堤边坡在给定的资料和数据中根本无法与地面线相交,需要通过设置挡土墙的形式来收缩坡角,减少填方数量,使工程经济合理,并且还可以减少占地面积;另外,设置挡土墙后也可以避免由于填筑高路堤所带来的边坡变形和失稳的问题;综合评定之后决定设置挡土墙; 2．选定挡墙形式：根据课程设计的要求设计成重力式挡土墙;从用AUTOCAD 绘制的平面图以及路基横断面图中发现,重力式挡土墙并没有显着减少墙体的圬工工程量,而其填方量却比衡重式挡土墙大得多;从经济方面和收缩坡角方面考虑衡重式挡土墙都比重力式挡土墙更为优秀,因此决定选用衡重式挡土墙; 3． 选定挡墙的计算形式：俯斜式挡墙,常用作为路面横坡陡峻处的路肩墙或路堤墙,它可以利用陡直的墙面减少墙高,减少占地,但墙背所受的土压力较大,墙身抗倾覆稳定性较差;仰斜式挡墙,由于其墙背与开挖方边坡较吻合,故常用做路堑墙和路肩墙,以利施工方便和减少开挖或填方量;在同等的条件下,仰斜式挡墙所受的土压力比俯斜式小,而墙身自重形成的抗倾覆力矩较大,故稳定性好;衡重式挡墙,是在凸形墙背上设衡重台,并采用陡直的墙面,借助于衡重台上填土的重量和墙身截面形心的后移来提高挡墙的稳定性,常用作为地面横坡陡峻处的路肩墙和路堤墙;通过试算发现,采用仰斜式挡土墙时,为了满足挡土墙的基底埋深和襟边宽度的要求,其所用的墙高要显着增大,圬工量比其他两种墙大,所以决定不采用仰斜式挡土墙;而只对俯斜式挡墙和衡重式挡墙这两种进行计算比较;四．初拟断面尺寸1．确定分段长度及路堤的衔接方式考虑到施工方便以及挡土墙的沉降伸缩缝的设置,分段长度选为10m;挡墙与路堤的衔接采用锥坡;2．确定埋深、墙高、墙背倾角、初拟其他部位的尺寸;根据地基承载力及无冰冻的气候特点,选用一般基础形式,根据规范要求,确定埋深为1～2m;先拟定墙高最高的k58+100断面的挡土墙的高度、墙背倾角和其他部位的尺寸： 衡重式挡土墙：墙高10.0H m =,一般上墙与下墙的高度为2：3,所以现选用上墙1 4.0H m =,上墙背俯斜1：119.29α=o ；衡重台宽10.83=d m ；下墙2 6.0H m =,下墙背仰斜1：()214.02α=-o ；墙面坡1：;五．计算：由于k58+100断面的挡土墙的高度最高,最危险,故只需验算该片墙,其他片墙可以参照该墙的参数进行设计;A ．衡重式挡土墙一车辆荷载换算汽车-15级时： 故0100.53818.6qh m γ=== 挂车-80：00.64h m =,布置于路基全宽;I 汽车荷载计算 二上墙土压力计算1.计算破裂角,判别是否出现第二破裂面 假想墙背倾角：假设破裂面交于荷载内,按路基手册中表3-2-2中第1类公式,得： 验核破裂面位置：第二破裂面距墙顶内缘()()'11tan tan 40.5210.5125i H θα+=⨯+ 破裂面交于荷载内,与假设相符,采用公式正确;()'127.533.34αα<<o o i ,故出现第二破裂面;2．计算第二破裂面上的主动土压力1E对上墙1O 的力臂0111 4.00.538 1.4753333 1.269x h H Z m K =+=+=⨯ 三下墙土压力计算 采用力多边形法; 1.求破裂角2θ假设破裂角交于荷外 23517.514.0438.46φδα︒︒︒︒ψ=+-=+-=()()()()()()()2012202212110111021112tan 0.7941502112tan tan tan tan 221166240.2540.521 5.5040.51250.5210.5382213.93/cos 51.18/cos 3527.5110.84tan tanx A H H B H H HH b d H h R E ιαθαθφθθψ==+=⎡⎤=++-+-+=⎣⎦⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-+-⨯+⨯⎡⎤⎣⎦==+=+==-ψ20.7940.66933.79oθ=-+==验核破裂面位置：破裂面顶端距墙顶内侧之距离为：故与假设相符,采用公式正确,破裂面交于荷载外 2．计算土压力2E 四各种验算：首先根据拟订墙顶宽度10.55b m =,则上墙底宽为2 2.55b m =,下墙底宽 2.6B m =;来进行各种验算;其图形如下：单位： dm1.计算墙身重及力臂 1上墙身重1G 对墙趾的力臂2下墙墙身重 对墙趾的力臂3第二破裂面与墙背之间的土楔重 对墙趾的力臂 ： 4土楔上的荷载重 对墙趾的力臂 ： 2.滑动稳定性验算满足要求,也满足课程设计中所要求的Kc 在到之间的要求; 3.倾覆稳定性验算 4.基底应力验算应力重分布;按下式计算基底最大压应力： 故基底应力满足要求; 5.截面应力验算已知作用于上墙墙后土体第二破裂面上的主动土压力1E 及其水平力1x E ＝,则作用于上墙实际墙背上的土压力'1E 的水平和垂直分力分别为： 对上墙1O 的力臂'11114 1.3333x Z H m ==⨯=选上墙墙底截面检算：满足要求B ．俯斜式挡土墙墙高9.5H m =,墙背俯斜1：'12148α=；墙面坡1：；墙身分段长度10m; 一车辆荷载换算汽车-15级时：故0022000.3218.67.09.68Q h m b L γ⨯===⨯⨯挂车-80：00.64h m=,布置于路基全宽;显然,挂车-80验算荷载控制设计;二主动土压力计算1.求破裂角θ和主动土压力系数K假设破裂面交于荷载内： 查表得：2456',0.358K θ== 验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙踵'tan 9.5tan 2456 4.42H m θ=⨯=荷载内缘距墙踵tan 9.50.4 3.8H m α=⨯=故破裂面交于荷载外,与假设不符; 当破裂面交于荷载外时： 验核破裂面位置：堤顶破裂面距墙踵tan 9.50.3473 3.30H m θ=⨯= 荷载内缘距墙踵 tan 9.50.4 3.8H m α=⨯=故破裂面交于荷载外,与假设相符,可用所选计算公式; 2. 主动土压力系数： 三设计挡土墙截面选墙面坡度1:,基底倾斜1:()832'α=;通过试算,选墙顶宽10.6b m=;1.计算墙身重W 及其力臂WZ2．滑动稳定性验算满足要求;3.倾斜稳定性验算基底倾斜,由绘图可直接求出土压力对墙趾O 点的力臂为：[]0545.40 1.80322.71 3.4942109.2692.0 1.5394.27 2.6351038.901W y xx yWZ E Z K K E Z +⨯+⨯====>=⨯满足要求;稳定性验算的结果表明,断面尺寸由滑动控制,上述估计符合实际,故可不必采用汽车-15级的土压力验算; 4.基底应力验算此时,基底应力出现重分布最大压应力()()122545.40322.7133 1.23y nW E Z σ+⨯+==⨯ []470.52520KPa KPa σ=<=5.墙身截面强度验算选取二分之一墙高处的截面：由以上计算可知,所选截面尺寸符合各项规范要求; C 确定设计方案通过两种墙的计算分析可知,它们都符合要求,但是衡重式挡土墙的圬工量更小,更经济,故本设计采用衡重式挡土墙;用上述计算衡重式挡土墙的方法可以得到其他断面的尺寸,高度分别为7m 和4.5m,墙面和墙背坡度均和k58+100断面相同;对于高度不足两米的,直接按照构造要求,采用两米高的护肩;泄水孔间距为2m,沉降伸缩缝间距为10m,缝宽10cm.。
挡土墙课程设计计算书
1：n
（m）
度
仰斜无扩大 前 墙 斜 度
基础
1:0.22
6.2
a=1m
初始拟定的挡墙断面形式如图 2-1 所示:
1.0
1.0
1:0.22 1:0.22
6.2
1.0
图 2-1 初始拟定的路肩式挡土墙断面示意图
3
1:0.22 1:0.22
6.2
2.2 基础结构形式和尺寸
1.0
图 2-2 初始拟定的挡土墙基础断面示意图
4
3.确定车辆荷载
挡土墙设计中，换算均布土层厚度 h0 m 可直接由挡土墙高度确定的附加荷载强
度计算，即：
h0
q
（3-1）
式中： ---墙后填土的重度 kN / m3 ;
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)
墙高 H（m）
承载力 【σ】
系数 f
19
40
20
550
0.55
④墙身材料详情见表 1-3：
表 1-3 墙身材料设计参数
墙身材料设计参数
砌体重度Υ
砌体容许压应 砌 体 容 许 剪 应 力
（kN／m 3 ）
力【σ】
【τ】
21400Leabharlann 901.2 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 D30-245 ③《路基路面工程》第四版——人民交通出版社 2014
2
2.初拟墙体结构形式及尺寸
2.1 墙身结构形式和尺寸
墙高、墙背仰斜坡度等初始拟定的尺寸详见表 2-1 所示，挡土墙顶宽自拟，或初
拟顶宽 0.8~1.0 米，基底水平。挡土墙分段长度为 12—20 米不等。
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。
挡土墙计算书
挡⼟墙计算书省道S206重⼒式挡⼟墙设计专业：⼟⽊⼯程班级：姓名：学号：⼆零⼀七年六⽉XXXXXXX⼤学建筑⼯程学院⼟⽊系道桥⽅向⽬录1、设计资料 (1)1.1基础资料 (1)1.2设计依据 (2)2、初拟挡⼟墙结构形式和尺⼨ (2)3、确定车辆荷载 (3)4、破裂棱体位置确定 (4)4.1破裂⾓的计算 (4)4.2验算破裂⾯是否交于荷载范围内 (4)5、⼟压⼒计算 (5)5.1⼟压⼒计算 (5)6、稳定性验算 (6)6.1受⼒分析 (7)6.2抗滑稳定性验算 (7)6.2.1 抗滑稳定性验算 (7)6.2.2抗滑动稳定性系数 (8)6.3抗倾覆稳定性验算 (8)6.3.1抗倾覆稳定性⽅程 (8)6.3.2抗倾覆稳定性系数 (9)6.4基底应⼒和合⼒偏⼼矩验算 (9) 6.4.1 合⼒偏⼼矩计算 (9)6.4.2 基底应⼒计算 (10)6.5墙⾝截⾯应⼒计算 (10)7、改善措施 (12)7.1改善措施 (12)7.2⼯程数量表 (13)8、附属设施的设计 (13)8.1泄⽔孔设计 (13)8.2沉降缝与伸缩缝 (14)8.3墙厚排⽔层 (14)8.4结构⼤样图 (15)9、⽴⾯设计 (16)9.1整体布局 (16)9.2挡⼟墙总体⽅案布置图 (16)10、参考⽂献 (17)1、设计资料1.1基础资料省道S313，路基宽12⽶，路⾯宽9⽶，两侧路肩宽各1.5⽶。
在桩号K5+100-K5+200路段为填⽅路段，填⽅边坡坡度1：1.5。
为了保证路堤边坡稳定，少占地拆迁，故设置路堤挡⼟墙，拟采⽤重⼒式挡⼟墙。
最⼤墙⾼见表1。
表1 挡⼟墙相关设计参数墙⾼、墙背仰斜坡度等初始拟定的尺⼨详见表1所⽰，挡⼟墙顶宽1⽶，基底⽔平。
挡⼟墙分段长度为12-20⽶不等，初始拟定的挡墙断⾯形式如图1所⽰。
图1 初始拟定的路肩式挡⼟墙断⾯⽰意图1.⼟质情况详见表2 所⽰。
详见表3所⽰。
3.参数1、挡⼟墙前的被动⼟压⼒不计算；挡⼟墙上暂不考虑栏杆作⽤。
挡土墙计算书
路基工程课程设计计算书一、 设计题目：仰斜式重力式路堤挡土墙设计二、 设计资料（见任务书）三、 主动土压力计算图1 挡土墙计算图式1、 破裂角θ假设破裂面交于荷载内，按照《公路路基设计手册》中表3-2-1第6类公式计算：01.63cos 1.75cos14.04 1.73cos()cos(14.043B m ααα⨯===-。
－）0002()(22)tan ()(2)238(82220)tan -1402'(82)(8220)0.30ab h b d H H a h A H a H a h α++-++=+++⨯-⨯+⨯+⨯⨯=+++⨯= 34-1402'+17=36.96ψϕαδ=++=。
tan tan tan 36.960.781θψ=-+=-+=。
38θ=B'=(H+a)tan tan (82)tan38+8tan -1402')-3=2.81m<8.5m H bθα+-=+⨯⨯ 。
（故假设成立汽-20级一辆重车的扩散长度由：'=l+(H+2a)tan305.6(822)tan3012.53m 10mL =++⨯=>取'=10m L 。
又在B ’内布置车轮的宽度B 0为：B 2.810.75(0.50.3) 1.86m 1.8m =---=≥因此可布置整辆车的车轮。
故在B ’× L ’面积内布置的轮重为整辆重车即：0''300kN300=0.56m19 2.8110G G h B L γ===⨯⨯∑∑ 根据求得的h 0重新计算破裂角θ：0002()(22)tan ()(2)23+20.56(3+0)8(82220.56)tan -1402'(82)(8220.56)0.32ab h b d H H a h A H a H a h α++-++=+++⨯⨯⨯-⨯+⨯+⨯⨯=+++⨯= 34-1402'+17=36.96ψϕαδ=++=tan tan tan 36.960.796θψ=-+=-+= 38.52θ=。
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挡土墙课程设计计算书一、引言挡土墙是土木工程中一种常见的结构，用于支撑或者防止土体的坍塌，保护相关结构或者地形。
本旨在设计一个具体的挡土墙结构，并进行计算。
二、工程参数及设计要求在开始设计挡土墙之前，我们需要明确一些工程参数和设计要求，以确保设计的准确性和安全性。
这些参数和要求包括土体力学参数、设计荷载、挡土墙的最大高度、监测要求等。
2.1 土体力学参数为了对挡土墙进行切当的计算和分析，我们需要了解土体的力学参数，如土壤的内磨擦角、土壤的凝结力等。
这些参数可以通过室内试验或者现场勘察获得，以确保设计的准确性。
2.2 设计荷载设计荷载是指挡土墙在使用过程中所承受的各种荷载，包括静荷载和动荷载。
静荷载指自重、土体压力等常态下产生的荷载，而动荷载则是指地震、风荷载等非常态下产生的荷载。
2.3 挡土墙的最大高度挡土墙的最大高度是根据设计要求和土体参数进行确定的。
在最大高度确定后，我们可以根据挡土墙的高度来计算相应的墙壁厚度和支撑结构的稳定性。
2.4 监测要求为了确保挡土墙的安全使用，需要对挡土墙进行定期监测。
监测要求包括对挡土墙的变形、应力等进行定期测量，并及时采取相应的维护和修复措施。
三、挡土墙结构设计在明确了工程参数和设计要求之后，我们可以开始进行挡土墙的结构设计。
挡土墙的结构设计包括挡土墙的类型选择、支撑结构设计、墙体结构设计等。
3.1 挡土墙的类型选择根据不同的工程要求和土体条件，我们可以选择不同类型的挡土墙结构，如重力式挡土墙、土工格栅挡土墙、混凝土挡土墙等。
每种类型的挡土墙有其特定的优点和合用条件。
3.2 支撑结构设计挡土墙的支撑结构是确保挡土墙稳定性的关键。
支撑结构可以包括钢筋混凝土墙板、钢筋混凝土桩、地下连续墙等。
在设计支撑结构时，需要考虑挡土墙的受力分析、土体变形、稳定性等因素。
3.3 墙体结构设计挡土墙的墙体结构设计是为了确保挡土墙可以承受设计荷载并保持稳定。
墙体结构设计包括挡土墙的厚度、墙体材料的选择、墙体加固等。
挡土墙设计计算书
挡土墙设计计算书挡土墙设计计算书1. 引言本文档是针对挡土墙设计计算的详细说明和指导。
挡土墙是一种用来反抗土壤压力和保护地基的结构，在土木工程中应用广泛。
本文档将涵盖挡土墙的设计原则、计算方法、结构设计、土壤参数等方面的内容。
2. 设计原则2.1 挡土墙的稳定性原则2.1.1 存在的问题和挑战2.1.2 稳定性分析的基本原理2.2 挡土墙的承载力原则2.2.1 土壤参数的确定方法2.2.2 典型挡土墙结构的承载力计算2.3 挡土墙的变形控制原则2.3.1 挡土墙的变形模式2.3.2 变形控制的方法和措施3. 计算方法3.1 典型挡土墙结构的边坡稳定性计算 3.1.1 基础参数的确定3.1.2 边坡稳定性计算的基本原理3.1.3 临界状态下的稳定性计算3.2 挡土墙结构的侧向土压力计算3.2.1 土压力的基本理论3.2.2 侧向土压力的计算方法3.2.3 土压力的作用范围和分布规律计算4. 结构设计4.1 挡土墙的结构类型4.1.1 重力式挡土墙4.1.2 增压式挡土墙4.1.3 框架式挡土墙4.1.4 土工格栅挡土墙4.2 挡土墙的材料选用4.2.1 普通混凝土4.2.2 预应力混凝土4.2.3 钢筋混凝土4.2.4 土工合成材料4.3 挡土墙的防渗设计4.3.1 防渗结构的特点和分类4.3.2 防渗材料的选用和施工方法5. 土壤参数5.1 土壤的分类和特性5.1.1 粒径分析和颗粒分布5.1.2 土壤的物理性质和力学性质 5.2 土壤力学参数的测定方法5.2.1 直接测定法5.2.2 间接测定法5.3 典型土壤参数的取值范围6. 附件本文档所涉及附件如下：- 挡土墙设计参数表格- 边坡稳定性计算结果表格- 侧向土压力计算结果表格- 结构设计示意图7. 法律名词及注释- 建造法：指规定了建造工程的基本法律制度、建造工程主管部门的职责和权限、建造工程的执业资格、建造工程施工合同的签订和履行等方面规定的法律。
重庆交通大学挡土墙计算书
挡土墙课程设计计算说明书##杨仁平专业道路工程学号10010414班级2010级4班挡土墙设计说明书设计资料本路段为山岭重丘区二级公路改建工程，路基宽度为12m，设计路线起点桩号为K5+150，终点桩号为K5+285。
其中平曲线交点桩号为K5+208.22，转角为右转87o30'15"，曲线半径为60m，缓和曲线长35m。
路线处地表1-2m为亚粘土覆盖层，其下为砂岩。
设计参数圬工砌体容重: 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: 7.5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: 42.500(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:墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 天然岩土地基地基土内摩擦角: 30.000(度)设计方法与内容1、拟定挡土墙的结构形式与断面尺寸2、拟定挡土墙根底的形式与尺寸3、车辆荷载换算4、土压力计算5、结构验算〔1〕抗滑稳定性〔2〕抗倾覆稳定性〔3〕基底应力验算〔4〕墙身强度验算设计步骤(1) 进展车辆荷载换算;(2) 利用有关主动土压力计算的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向与作用点;(3) 设计挡土墙截面。
先拟定墙身尺寸，然后进展：a) 抗滑稳定性计算；b) 抗倾覆稳定性验算；c) 基底应力验算；d) 截面应力验算；e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取〔注:挡土墙截面尺寸要满足计算荷载与验算荷载的各项要求〕。
(4) 画出选用的挡土墙平面、横断面图、纵断面图，整理计算书等有关设计文件。
主要参考文献交通部第二公路勘察##公路设计手册《路基》第二版。
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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，内摩擦角角，地基为岩石，地基谷许承载力
f=0.45
④砌体重度一，砌体容许压应力°;填土与墙背间摩擦
，基底摩擦系数
，容许剪应力
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 D30-245 ③《路基路面工程》第四版一一人民交通出版社2014
2. 初拟挡土墙结构形式、尺寸
2.1墙身结构形式、尺寸
挡土墙咼6.2m ,挡墙以上边坡咼a=1m 初拟挡墙顶宽1.0m
2.2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 0挡墙形式如图2-1
1.0
1.5
图2-1挡墙形式
76
50 斗
26
3. 确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确定的付家何在强度计算。
即
- （3-1）
式中：——墙后填土重度
H=6.2m,由线性内插法确定（）—— =14.75（KPa）
换算均布土层厚度-=——
4. 破裂面棱体位置确定
4.1破裂角计算
假设破裂面交于荷载中部，如图4-1，则有：
O O O O
式中：一一墙背倾斜角（°），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（°）
因为
1.0
1.5
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+
=0.7129
4.2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，即破裂面交于荷载范围内，符合假设
破裂面如图4-2
1.5
图4-2破裂面示意图
5. 土压力计算
5.1主动土压力计算
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 °
=72.47KN
5.2 土压力作用点位置计算
——m
表示土压力作用点到墙踵的垂直距离
土压力对墙趾力臂计算
墙背主动土压力的水平与垂直分力（KN ；
6. 稳定性验算
6.1受力分析,如图6-1
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 挡土墙和基础分成两个部分，上部分为四边形，下部分为矩形：
1.49m
6.2抗滑稳定性验算
6.2.1滑动稳定方程
水平基底，
，验算公式：
（6-1）
式中：G ――
挡土墙自重
0.5+-
――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 ；，——主动土压力和墙前被动
土压力分项系数。
=(1.2
=-11.22<0
6.2.2滑动稳定系数
------------------- （6-2）
式中：N――作用于基底上合理的竖向分力（KN ，浸水挡土墙应计浸水部分的浮力；
墙前被动土压力水平分量的0.3倍（KN
1.03
<1.3
所以抗滑稳定性不足
6.3抗倾覆稳定性验算
6.3.1滑动稳定方程
0.9G （6-3）
式中：一一墙身、基础及其上的土重合力重心及作用于墙顶的其他荷载的竖向
合力重心到墙趾的水平距离（m ；
――墙后主动土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离（m；
――墙后主动土压力水平分力作用点到墙趾的垂直距离（m；
――墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离（m o
0.9G
72.02
=0.9
=68.35>0
632抗倾覆稳定系数
(6-4 )
=2.14
>1.3
所以抗倾覆稳定性满足要求。
6.4基底应力和合力偏心距验算
6.4.1合力偏心距验算
- ----------------------------------------------- （6-5）
式中：M作用于基底形心的弯矩
――由填土恒载土压力所引起的弯矩；
――由墙身及基础自重和基础上的土重引起的弯矩
上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩，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，可以计算出对形心的力臂。
=0.080mv-=0.25m
所以基底合力偏心距满足规范的规定
642基底应力验算
＜地基容许承载力
6.5截面应力就算
为了保证墙身具有足够的强度，应根据经验选择1~2个控制断面进行验算, 如1/2墙高处，以及墙身与基础的衔接截面。
强度计算按下式6-1
—（6-6）
按每延米墙长计算：
式中：——轴向设计力（KN ；
——重要性系数；
--- 荷载组合系数（表6-1）；
、一一分别为恒载引起的轴向力和相应的分项系数；
——主动土压力引起的轴向力（KN ；
——被动土压力、水浮力、静水压力、动水压力、地震力引起的轴向力
（KN ；
――以上各项轴向力的分项系数；
――抗力分项系数，按表6-2选用
——材料极限抗压强度
--- 容许偏心距，按表6-3选用
A――挡土墙构件的计算截面积（）
――轴向力偏心影响系数，按下式计算
(6-7)
表6-1荷载组合系数表
表6-3圬工结构容许偏心距
1/2墙高处截面验算:
1.0( )
=95.18KN
------- --- ----------------- =0.5691
强度满足。
墙身与基础衔接截面验算:
1.0 ( ) =150.98
，强度满足
1.0 ( ) 7. 改善措施
7.1改善措施
应采取改进措施以增强抗滑稳定性。
更换地基持力层填土，选用质量较好的碎石类土，以增大基底摩擦系数, 取 重新验算 抗滑动稳定性方程:
=（1.2 =18.65>0
抗滑动稳定性系数:
1.37 >1.3
所以抗滑稳定性满足要求。
确定挡墙高6.2米，墙背仰斜坡度1:0.24 （ =13.5 °）,墙身分段长度20 米。
7.2工程数量表
8. 附属设施设计
8.1泄水孔布置
对于重力式挡土墙，应沿墙高和墙长设置泄水孔，泄水孔应具有向墙外倾斜的 坡度，其间距一般为2.0~3.0m ，上下交错设置。
如图8-1
墙背填土重度 ，内摩擦角 ，地基为岩石，地基容许承载力
;填土与墙背间摩擦角
，基底摩擦系数f=0.60 砌体重度 -，砌体容许压应力
，容许剪应力
a)
图8-1挡土墙排水设施示意图
8.2沉降缝
地基不均匀沉降而引起墙身开裂，应根据地基地址条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。
重力式挡土墙，挡土墙高度突变或基底地质、水文情况变化处，应设沉降缝；平曲线路段挡土墙按折现布置时，转折处宜设置沉降缝。
沉降缝可全高设置，其宽度宜取0.002~0.03m。
8.3墙后排水层
如图7-2
图8-2排水层示意图
9. 设计图纸及工程量
9.1整体布局，如图8-1
图9-1平面布置图
9.2挡土墙总体方案布置图，如图8-2
20 20 20 20 20
4 ---------------- ------------------- 4 ----------------f ----------------- 4-------------- 4
图9-2立面布置图
10. 参考文献
《公路路基设计规范》
《路基路面工程》第四版一一人民交通出版社2014
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