6-挡土墙设计测验
第六章 土压力和挡土墙题解-1
第六章 土压力和挡土墙一、名 词 释 义1．挡土墙：用来支撑天然或人工土坡，防止土体滑坍的构筑物。
2．土压力：墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。
3．刚性挡土墙：指用砖石或混凝土所筑成的断面较大、在土压力作用下仅能发生整体平移或转动、墙身挠曲变形可忽略不计的挡土墙。
4．柔性挡土墙：挡土结构物自身在土压力作用下发生挠曲变形，结构变形影响土压力的大小和分布，这种类型挡土结构物称为柔性挡土墙。
5. 重力式挡土墙：依靠墙本身重量维持其抗倾覆和抗滑移稳定性的刚性挡土墙。
6. 静止土压力：挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力。
7. 主动土压力：挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动，当移动量足够大，墙后填土土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力称为主动土压力。
8．被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
9．朗肯土压力理论：根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。
10．临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，该深度称为临界深度。
11. 库仑土压力理论：是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出土压力的理论。
12．坦墙：墙后土体破坏时，滑动土楔不沿墙背滑动，而沿第二滑裂面滑动的墙背比较平缓的挡土墙。
二、填 空 题1. 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为 、和被动土压力三种。
Δ，与产生被动土压力所需的墙身 2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量aΔ。
位移量，的大小关系是p3．在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是 。
4．挡土墙按其刚度及位移方式可分为 、 和临时支撑三类。
5．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状 态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。
路基路面工程06挡土墙设计参考答案资料
第六章挡土墙设计一、名词解释1.挡土墙：为防止土体坍塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
2.主动土压力：当挡土墙向外移动时（位移或倾覆），土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力。
3.被动土压力：当挡土墙向土体挤压移动时，土压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，土体对墙的抗力称为主动土压力。
二、简答题1.根据墙背倾斜方向不同，重力式挡土墙断面形式分为哪几种形式？各有什么特点？（1）可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线形和衡重式（2）仰斜式墙身断面经济，土压力最小，适用于路堑墙；俯斜式墙身断面较大，土压力最大，适用于横坡较陡挡土墙；凸形折线式上部俯斜下部仰斜，墙身断面较经济；衡重式设有衡重台，可增加墙体稳定性。
2.高填方或陡坡路堤所设挡土墙具有哪些作用和功能？（1）防止土体滑动失稳；（2）收缩坡脚，减少大量填方、挖方量，或拆迁或占地面积；（3）保护临近线路的重要建筑物和生态环境等；3.试分析挡土墙土压力计算中采用库伦（Coulomb）土压力理论而不采用朗金（Rankine）土压力理论，主要计算主动土压力而不计算被动土压力的原因。
（1）库伦土压力理论与朗金土压力理论的计算原理不同，从而导致两种计算理论的适用范围不同；（2）朗金土压力理论根据墙后土体单元极限平衡状态的Mohr- Coulomb强度条件计算土压力，适用于计算墙背竖直且光滑以及填土表面水平的土压力问题；（3）而库伦土压力理论根据墙后破裂棱体极限平衡状态的力学平衡条件计算土压力，因此，适用于计算分析实际工程中墙背几何形状和填土表面形状较为复杂的挡土墙土压力；（4）实际工程中，挡土结构物都有不同程度的微小变形和向外位移，容易达到主动极限状态；而被动极限状态所需水平位移超出一般建筑物允许范围。
因此，挡土墙土压力通常计算主动土压力而不计算被动土压力。
4.概述破裂面交于内边坡时，重力式挡土墙库仑主动土压力计算步骤。
6_挡土墙设计
主要是在路基横断面图上进行挡土墙位置的选定， 确定出是路堑墙、路肩墙、路堤墙或浸水挡墙， 并确定断面形式及初步尺寸。
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沉降缝与伸缩缝
（二）挡土墙的纵向布置
①确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与 路基或其他结构物的衔接方式。
②按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与 沉降缝的位置。
库伦理论的基本假定：
(1) 假设墙背填料为均质的散粒体，粒间仅有摩 阻力而无粘结力存在。挡土墙和土楔是无压缩或 拉伸变形的刚体。
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(2) 当墙身向外移动或绕墙趾外倾时，墙背填料 内会出现一通过墙踵的破裂面。将具有和对数螺 旋线相似的实际破裂面以一平面代替。
(3) 当墙后土体开始破裂时，土体处于极限平衡 状态，破裂棱体在其自重G、墙背反力E和破裂 面上反力R的作用下维持静力平衡。
6
4) 山坡挡墙 用于支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。
7
填土
E5)
堤岸挡土墙
桥头挡墙
填土
E
用作支承桥梁上部建筑及保证桥头填土稳定。
填土
地下室
拱桥桥台
E
地下室侧墙
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二、挡土墙的类型
➢按挡土墙位置分: 路堑挡墙，路堤挡墙，路肩挡墙和山坡挡墙等。 ➢按挡土墙的墙体材料分: 石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土挡墙，砖砌 挡墙，木质挡墙和钢板墙等。 ➢按挡土墙的结构形式分: 重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶壁式， 锚杆式，拱式，锚定板式，板桩式和垛式等。
第Hale Waihona Puke 节 概述一、挡土墙(Retaining Wall)的用途
1. 挡土墙的含义
➢用来支挡天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建 筑物。 ➢为防止土体滑塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式 建筑物。
挡土墙例题原版
挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。
接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。
假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。
挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。
首先，我们来计算土压力。
由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。
根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。
主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。
在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。
在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。
接下来，计算主动土压力的合力。
主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。
Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。
合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。
然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。
抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。
抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。
假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。
抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。
挡土墙设计及验算
挡土墙设计及验算(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--挡土墙设计设计条件：双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面，设计荷载公路－I 级，拟设一段路肩挡土墙（重力式挡土墙墙身材料采用号砂浆，25号片石；衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆，50号片石；悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土）。
路基填土（砂性土）高度为4m，基底为饱和的砂性土地基，基底摩擦系f=，地基承载力130 KPa，墙身分段长度为10m。
回填土为砂类土，内摩擦角φ=35°，墙背与填土间的摩擦角°，容重为γ=18kN/m3。
广州市抗震设防烈度为7度（），只采取抗震构造措施，计算不考虑地震作用。
Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响2.地基土内摩擦系数取值及其影响3.墙后填土内摩擦角取值及其影响4.主动土压力受什么影响5.地基承载力特征值提高系数（含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数）如何选定6.不均匀沉降是什么原因导致参数如何体现7.不同类型挡土墙的适用性如何挡土墙的设计与验算（以极限状态设计的分项系数法进行设计）:(1) 进行车辆荷载换算；(2) 利用有关设计手册中的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向及作用点；(3) 设计挡土墙截面：先拟定墙身尺寸，然后进行：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。
(4) 画出选用的挡土墙横断面图，整理计算书等有关设计文件。
一、挡土墙形式的选择：选择原则：(1)用途、高度与重要性；(2)地形、地质条件；(3)就地取材、经济、安全。
1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定，适用于H< 5m 的低墙。
材料：块石、砖、素砼(plain concret)。
优点：结构简单、施工方便、可就地取材，应用较广。
挡土墙例题原版
3.3.3.1 设计参数挡土墙墙高=10m H ，取基础埋置深度D=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1:0.25，14.04α= －，墙底（基底）倾斜度0tan 0.19α=，倾斜角010.76α= ；墙顶填土高度 2.5a m =，填土边坡坡度1:1.5，()1arctan 1.533.69β-== ，汽车荷载边缘距路肩边缘0.5d m =；墙后填土砂性土内摩擦角35φ= ，填土与墙背外摩擦角/217.5δφ== ，填土容重319/kN m γ=；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重322/k kN m γ=砌体容许压应力[]600a kPa σ=,砌体容许剪应力[]100kPa τ=,砌体容许拉应力[]60wl kPa σ=；地基容许承载力[]0250kPa σ=。
3.3.3.2 车辆荷载换算按墙高确定附加荷载强度进行换算查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度315/q kN m =。
则换算等代均布土层厚度0/15/190.79h q m γ=== 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
假定破裂面交于荷载范围内 则：错误！未找到引用源。
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破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:m=（H+a ）错误！未找到引用源。
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0.89=6.68错误！未找到引用源。
荷载内边缘到墙踵的距离:p=H 错误！未找到引用源。
+b+d=5错误！未找到引用源。
0.25+3.75+0.5=5.5错误！未找到引用源。
荷载外边缘到墙踵的距离:q=p+（26-0.6错误！未找到引用源。
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题摘要：一、挡土墙设计的重要性二、挡土墙的类型与特点三、挡土墙设计的基本原则四、挡土墙设计的具体步骤五、挡土墙设计的注意事项六、挡土墙设计的实际案例分析正文：挡土墙设计例题一、挡土墙设计的重要性挡土墙作为一种常见的土工结构，用于防止土体滑坡、塌方等自然灾害，对于保护人民生命财产安全具有举足轻重的作用。
因此，挡土墙设计对于工程的顺利进行和最终的安全性至关重要。
二、挡土墙的类型与特点常见的挡土墙类型有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。
每种挡土墙类型都有其适用范围和特点，如重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗土压力，适用于土压力较小的情况；悬臂式挡土墙则适用于较陡峭的地形等。
三、挡土墙设计的基本原则挡土墙设计应遵循以下原则：确保安全可靠、经济合理、技术先进、环保可持续。
在设计过程中，要充分考虑土体的性质、地形地貌、气候条件等因素，力求达到最佳的设计效果。
四、挡土墙设计的具体步骤1.确定设计方案：根据工程的具体情况，选择合适的挡土墙类型。
2.确定土压力：通过计算或实地试验，确定挡土墙所承受的土压力。
3.设计墙体结构：根据土压力和地质条件，设计墙体的结构、尺寸和材料。
4.设计基础结构：确保挡土墙基础的稳定性和承载力。
5.考虑排水和防护措施：保证挡土墙的排水畅通，防止墙体受潮、侵蚀等影响。
6.审核与调整：对设计方案进行多方面的审核，发现问题及时调整。
五、挡土墙设计的注意事项1.充分了解工程所在地的地质、地形、气候等条件。
2.选择合适的挡土墙类型，避免盲目跟风或过于保守。
3.设计过程中要充分考虑环境保护和可持续发展。
4.注重细节处理，如墙体的连接、排水设施等。
六、挡土墙设计的实际案例分析以某高速公路为例，通过实地勘察和详细设计，选用重力式挡土墙方案，墙体采用浆砌片石结构，基础采用混凝土基础。
在设计过程中，综合考虑了地形、土质、气候等因素，确保了挡土墙的安全性和稳定性。
6-挡土墙设计
用钢筋混凝土预制杆 件，纵横交错装配成 框架，内填土石，以 抵抗土压力。适用于 缺乏石料地区的路肩 墙与路堤墙。
桩板式挡土墙
由桩柱和挡板组成，利用 深埋的桩柱前土层的被动 土压力来平衡墙后主动土 压力。适用于土压力大， 要求基础埋置深地段，可 用于路堑墙、路肩墙。
4、各式挡土墙的使用条件
5、挡土墙的破坏
③平面布置
对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；绕避建筑物 挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。
立面示意图
K51+555 K51+565 K51+575 K51+585 K51+595 K51+605 K51+615
1:400
K51+625 K51+635 K51+645 K51+655 K51+665
d
路堑墙
1）在山坡陡峻处，用以减少挖方量，降低边坡高度，避免山坡 因开挖而失去稳定； 2）在地质不良地段，用以支挡可能滑塌的山坡土体。
路堤墙
1）在山坡陡峻处填筑 路堤，用以支挡路堤 下滑； 2）收缩坡脚，避免与 其它建筑物相互干扰， 减少填方量； 3）保证沿河路堤不受 河水冲刷
路肩墙
1）支挡陡坡路堤下滑；
坡比较陡时，增加墙高，断面增大； 俯斜式所受土压力较大，通常在地面坡度较陡时采用，借助于陡直 的墙面，减小高度； 衡重式在上下墙之间设一衡重台，采用陡直的墙面，适宜于陡峻的 地形。 墙背的坡度一般在1：0.25～1：0.4，仰斜式坡度在1：0.25左右。
②墙面
1:0 .05
— 不 陡 于1：
2）抬高公路；
3）收缩坡脚，减少占地， 减少填方量；
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题【原创实用版】目录1.挡土墙设计概述2.挡土墙设计要素3.挡土墙设计步骤4.挡土墙设计实例5.挡土墙设计注意事项正文【挡土墙设计概述】挡土墙是一种用于防止土体滑动或坍塌的结构，通常用于路基、边坡、河道等场合。
挡土墙设计的主要目的是确保结构稳定、安全，同时满足工程使用要求和美观要求。
【挡土墙设计要素】挡土墙设计需要考虑以下几个要素：1.挡土墙的高度：根据土方工程、地形地貌、边坡稳定等因素确定。
2.挡土墙的厚度：根据土压力、设计荷载、材料性能等因素确定。
3.挡土墙的材料：可选用混凝土、石材、钢筋混凝土等材料，选择时应考虑材料性能、施工条件、成本等因素。
4.排水设施：设计挡土墙时，应考虑设置排水设施，以保证墙后土体排水畅通，防止土体湿润、液化。
【挡土墙设计步骤】挡土墙设计一般分为以下几个步骤：1.确定设计参数：根据工程地质、地形地貌、土方工程等资料，确定挡土墙的高度、厚度、材料等参数。
2.计算土压力：根据挡土墙高度、土的性质、角度等参数，计算土压力，以确定挡土墙的荷载。
3.结构分析：根据设计荷载，进行结构分析，以验证挡土墙的稳定性和安全性。
4.细部设计：根据结构分析结果，进行挡土墙的细部设计，包括墙身、墙脚、墙顶等部分的设计。
5.绘制施工图：按照设计结果，绘制挡土墙施工图，供施工现场参考。
【挡土墙设计实例】例如，某道路工程需要设计一段高度为 6 米、厚度为 0.2 米的挡土墙。
首先根据地形地貌、土方工程等资料确定设计参数；然后计算土压力，假设土的性质为粘性土，角度为 45 度，计算得到土压力为 100kPa；接着进行结构分析，采用钢筋混凝土材料，分析得到挡土墙的安全系数为1.2；最后进行细部设计，包括墙身、墙脚、墙顶等部分的设计，并绘制施工图。
【挡土墙设计注意事项】挡土墙设计过程中，应注意以下几点：1.确保挡土墙的稳定性和安全性，避免结构失稳、坍塌等安全事故。
2.综合考虑工程使用要求、美观要求、材料性能、施工条件等因素，选择合适的设计方案。
6-挡土墙设计(答案)
第五章挡土墙设计参考答案
一、填空题
1．排水设备，沉降缝，伸缩缝
2．仰斜，俯斜
3．最小埋深，趾前安全襟边宽度
4．拱形基础，台阶基础
5．墙高变化，地基强度变化
6．圬工砌体，伸缩地基不均匀沉陷引起的破坏
7．锥坡嵌入
8．被动，静止
9．重力，粘结力
10．B/6;B/4
11．拉筋，填料
12．填料，拉筋
13．物质准备，技术准备
二、选择题
1.B；
2.C；
3.B；
4.D；
5.D；
6.A。
三、问答题
1．答：应满足(1)基底应埋在天然地面以下至少lm；(2)受水冲刷时应在冲刷线以下至少lm；
(3)受冰冻影响时应在冰冻线以下至少0．25m。
2．答：对于干砌挡土墙，因墙身透水可以不另设泄水孑L。
3．答：包括(1)挡土墙的位置选择；(2)纵向布置；(3)横向布置；(4)平面布置。
4．答：假定有(1)墙背填料为均质散粒体；
(2)墙后土体出现的破裂面假定为平面；
(3)破裂面上土体应视为刚体。
5．答：应采取以下措施：更换基底土层，以增大基础底面与地基的摩擦系数；采用倾斜基底，增加抗滑力；采用凸榫基础，在挡土墙底部设置混凝土凸榫，利用榫前被动土压力，增加其抗滑力。
6．答：当Xo≤1．5时，倾覆稳定性不足，可采取以下措施：展宽墙趾；改陡墙背坡度；改缓墙面坡度；或采用衡重式挡土墙等。
7．答：挡土墙不发生任何移动时，作用于墙背的土压力。
8．答：特点是：(1)可以做成很高的直立挡墙；(2)能适应地基较大的变形，因而可用于较软地基上的建筑；(3)可以预制装配式方法，适合工厂化、机械化施工；(4)抗震强；(5)造价低。
挡土墙设计练习题
挡土墙工程参考规范：《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）《工程地质手册》要求：（1）设计阶段为施工图设计；（2）完成挡土墙的设计计算，并编写相应的报告（列出挡土墙设计的详细计算过程）；（3）绘制挡土墙设计大样图（CAD绘制）；（4）如在设计中出现没有设计参数，可按经验取值，可参考《工程地质手册》，并在课程报告中标注出处。
工程概况：**场地建设需对该滑坡坡脚进行开挖，为了满足施工工期要求和开挖边坡安全稳定性要求，特在前缘中部设计C型抗滑桩，在抗滑桩两侧设计毛石挡土墙。
挡土墙基础为红粘土，滑坡体土体为红粘土，滑床基岩为灰岩。
依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）中10.2内容规定，挡土墙工程结构设计安全系数如下：基本载荷情况下，抗滑稳定性Ks=1.3；抗倾覆稳定性Ks=1.5。
挡土墙计算模型见图1。
L图1 挡土墙计算模型（1）设计参数据《场地边坡岩土工程勘察报告》与《滑坡岩土工程勘察报告》，边坡防治工程参数如下：墙后填土容重: 18.40kN/m3 地基土容重：18.30kN/m3墙后填土内摩擦角：Φ=7.00°墙后填土粘聚力：C=46.0kPa 墙背与墙后填土摩擦角：δ=5.0°基底摩擦系数：μ =0.26修正后地基土容许承载力：180kPa 毛石挡墙重度：ρ=23kN/m3挡土墙墙背与铅垂线间的夹角：α=0另外：A、滑体①红粘土天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3抗剪强度：C =63.4 kPa，φ=8.1°渗透系数：1.0 10-4 m/sB、滑带土抗剪强度天然重度：18.40kN/m3饱和重度：18.45kN/m3天然抗剪强度 C =10kPa，φ=9°饱和抗剪强度 C =9kPa，φ=7°C、滑床（灰岩）天然重度：28.00 kN/m3饱和抗压强度：31.2 MPa水平抗力系数：304 MN/m3地基承载力：3500kPa基底摩擦系数：0.60（2）挡土墙的截面尺寸设计挡墙设计高度（H）及其截面尺寸（见表1）。
挡土墙设计例题
计算书设计资料：1． 设计路线 K58＋070――K58＋130，傍山路线，设计高程均为1654.50，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片石供作挡土墙材料。
2． 设计路段为直线段，横断面资料如横断面地形资料表。
3． 山坡基础为中密砾石土，摩阻系数f ＝0.4，基本载力（σ）＝520千帕。
填土边坡为1：m ＝1：1.5，路基宽度为7.0米。
4． 墙背填料为就地开挖砾石土，容重为γ＝18.6千牛/米，计算内摩阻角Φ＝35°。
5． 墙体用50号砂浆砌片石，容重为γ＝22.5千牛/米，容许压应力（σ）＝2450千帕, 容许剪应力（τ）＝862.4千帕,外摩阻角δ＝Φ/2=17.5°. 6． 设计荷载用汽――15，验算荷载用挂――80。
7． 稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3,[Ko]=1.5.墙体选择选择路肩墙，因为通过试算判断，路堤墙的墙高比路肩墙要高，又因其所处地形横坡陡峻，墙背采用俯斜式，可以利用陡直墙面减小墙高、减少占地。
若采用仰斜式，虽然墙后压力较俯斜式小，但其较小的墙体自重不能提供足够的抗倾覆能力。
因此在K58+80和K58+120处采用俯斜式路肩墙。
而在K58+90~K58+110处，地形较陡，通过初步试算，采用俯斜式路肩墙比用衡重式圬工量多，且较难通过验算，所以在此段内用衡重式路肩墙。
计算步骤K58+90～K58+110处（K58+90和K58+110处的挡土墙由K58+100处按适当比例缩小，见图）拟采用衡重式路肩墙，墙高H=9m ，上墙1H =3.6m ,墙背俯斜1:0.33（1α＝18º15´),衡重台宽d=1.0m,下墙2H =5.4m ，墙背仰斜1:0.25（2α＝－14º02´），墙面坡度1:0.05,墙身分段长度为12m 。
一、 车辆荷载换算 由于是汽－15，可以选取分段长度L=12m 005600.456()18.612 5.5Gh m b Lγ===⨯⨯∑挂－80的0h ＝0.64m,布置在路基全宽。
路基工程挡土墙习题
路基工程—挡土墙设计习题已知浆砌片石路肩挡土墙，,6,20,35,/17003m H m KN ====δϕγ地基土为砾石土，容许承载力为[]Kpa 686=σ，基底摩擦系数为f ＝0.45， 砌体容重为3m /23KN ＝砌γ，墙身及路基断面尺寸如图，试验算此挡土墙设计方案在技术上是否可行，若不满足要求，请提出改进方案。
1、土压力计算假设破裂面交于荷载中部︒=︒+︒+︒=++=︒=︒=︒=======6920143520,14,35,5.5,5.0,0,8.0,0,0.600σαϕψσαϕm l m d m b m h m a m H()()()()()()()()2847.514tan 8.020266218.05.000021tan 2221218.22608.02602122100000-=︒⨯+⨯+⨯⨯-⨯++⨯⨯=++-++==+⨯⨯++=+++=αh a H H h d b ab B m A a h H a A ()()()舍去或69896.5-48879.009388.360508.269tan 8.222847.569tan 35cot 69tan tan tan cot tan tan 0=±-=⎪⎭⎫⎝⎛︒+-︒+︒±︒-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++±-=ψψϕψθA B []面交于荷载中部所以假设成立，即破裂,37,90489.26︒︒-∈︒=∴θ因此，破裂棱体的重力为：()()()mKN B A G 295.2792847.548879.08.2217tan 00=--⨯⨯=-=θγ 所以库仑主动土压力为：()()()()mKN GE a 72.135690489.26sin 350489.26cos 2949.279sin cos =︒+︒︒+︒⨯=++=ψθϕθ 所以沿着竖直方向分力X E 和水平方向分力Y E 的大小分别为()()()()mKN E E m KN E E a Y a X 89.752014sin 72.135sin 52.1122014cos 72.135cos =︒+︒⨯=+==︒+︒⨯=+=σασα竖直方向分力X E 和水平方向分力Y E 的作用点距离墙趾的水平距离X Z 和竖直距离Y Z 分别为m Z m Z Y X 55.1,19.2==2、挡土墙自重计算挡土墙的面积S 为：()210.861.26.021m S =⨯+⨯=所以挡土墙自重为：m 30.186231.8KN S G =⨯=⨯=砌砌γ在AutoCAD 中查询可得砌G 的作用点（质心）距离墙趾的水平距离G Z 为： m Z G 74.0=3、 挡土墙稳定性验算1 抗滑稳定性验算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，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，由规范有：()()mKN E r m KN G f E rG X Q Y Q 528.15752.1124.12622.123045.089.754.130.1869.0tan 9.09.001010=⨯==+⨯⨯+⨯=++= αα故抗滑稳定性不满足要求,。
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题摘要：1.挡土墙设计概述2.挡土墙设计例题的基本信息3.挡土墙设计例题的解题步骤4.挡土墙设计例题的注意事项5.挡土墙设计例题的结论正文：一、挡土墙设计概述挡土墙是建筑工程中常见的一种结构，主要用于防止土体滑动或崩塌，保证建筑物的安全。
挡土墙设计的主要目标是选择合适的结构形式、材料和尺寸，以满足稳定性、强度和耐久性等要求。
二、挡土墙设计例题的基本信息本例题为一个简单的挡土墙设计，设计要求如下：1.设计土压力：200kPa2.土壤类型：粘性土3.挡土墙高度：4m4.墙体材料：混凝土三、挡土墙设计例题的解题步骤1.确定挡土墙的类型：根据设计要求和土壤类型，选择合适的挡土墙类型，如重力式挡土墙、钢筋混凝土悬臂式挡土墙等。
2.计算挡土墙的截面尺寸：根据设计土压力、土壤类型和挡土墙类型，计算挡土墙的截面尺寸，以满足稳定性和强度要求。
3.确定墙体材料和构造：根据挡土墙的高度、土壤类型和设计要求，选择合适的墙体材料和构造方式。
4.计算钢筋混凝土悬臂式挡土墙的悬臂长度：根据设计要求和土壤类型，计算悬臂式挡土墙的悬臂长度。
5.校核挡土墙的稳定性和强度：根据设计要求和计算结果，校核挡土墙的稳定性和强度是否满足设计要求。
四、挡土墙设计例题的注意事项1.在设计过程中，要充分考虑土壤类型、土压力、挡土墙高度等因素，选择合适的挡土墙类型和结构形式。
2.根据挡土墙的类型和结构形式，合理选择墙体材料和构造方式，以满足强度和耐久性要求。
3.计算挡土墙的截面尺寸和悬臂长度时，要遵循相关设计规范和计算方法，确保计算结果的准确性。
4.在设计过程中，要充分考虑挡土墙的稳定性和强度，以确保建筑物的安全。
五、挡土墙设计例题的结论根据以上分析和计算，本例题设计的钢筋混凝土悬臂式挡土墙满足设计要求，具有良好的稳定性和强度，可确保建筑物的安全。
土力学 第7章 土压力与挡土结构(任务6 挡土墙设计)
锚定板挡土墙 柱板式锚杆挡土墙
挡土墙的各部分名称：如右下图所示
墙面：暴露于外的正面。有垂直和向后倾斜两种。 墙背：与填土接触的背面。可做成倾斜和垂直的。 墙基：挡土墙全部埋在地下的部分，与持力层接触。 墙趾：墙基的前缘。 墙踵：墙基的后缘。 墙顶：挡土墙的顶面。
墙背的主要形式
墙背的主动土压力：仰斜式＜垂直式＜俯斜式。 如为挖方边坡，采用仰斜式与边坡紧密结合；如为填 方边坡，采用垂直式或俯斜式，利于墙背填土夯实。
愈缓主动土压力愈小，但 施工愈困难。
面坡应尽量与背坡平行。
0.2
1
四、设置墙基底逆坡
逆坡度（n：1）：
土质地基＜ 0.1：1 岩石地基＜0.2：1
作用：增加基底抗滑稳定性
n
但由于基底倾斜，减少了承载力， 1
因此，地基承载力需折减： 基底逆坡0.1：1时，折减系数
0.9； 基底逆坡0.2：1时，折减系数
xf
分解主动土压力Ea为垂直分力Eaz和 水平分力Eax。 合力N：
x0
Eaz
G
Eax
N (G Eaz )2 Ea2x
合力距等于各分力矩之和： N·c=Gx0+ Eazxf- Eaxzf
则：
zf
Nb
O
c
α0 e
α
c Gx0 Eaz x f Eax z f N
e b c 2
（续）
(二)悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋 混凝土建造，它由三个悬臂 板组成，即立壁，墙趾悬臂 和墙踵悬臂，如右图所示。 墙的稳定主要靠墙踵底板上 的土重，而墙体内的拉应力 则由钢筋承担，因此能充分 利用钢筋砼的受力特点，在 市政工程及厂矿贮存库中经 常使用。
挡土墙设计例题
GG3
G4
b2
GG2
墙踵板上向下的荷载（自重、土重等）
G G2 1.21 0.15 25 4.5kN/m
q1
1.2
54.9
1.4
p2
pmin
( pmax
pmin
)
b2 b
26 (77.9 26)1.0 54.83kPa 1.8
M2
1 6
2(q1 Pmin ) (q1 P2 )
27 4 31kN/m
• 2. 墙身内力及配筋计算
M
0
G
Ea1
H 3
Q Ea2
H 2
1
1.2
27
3 3
1.4
4
3 2
32.4 8.4 40.8kNm/m
as
1
M fcbh02
40800000 111.9 1000 1652
0.126
s 0.932
As
M
s fy h0
1
6 0.237 1.8
76.8kPa
9.0kPa
pmax 1.2 fa 120kPa
p 76.8 9 42.9kPa 100kPa 2
• 5 稳定性验算
（1）抗倾覆稳定计算
M r G1a1 G2a2 G3a3 11.3 0.72 7 0.87 54.91.3
85.6kNm/m
Ms
Ea1
H 3
Ea2
H 2
30.7 3.2 3
4.3 3.2 3
39.6kN m/m
Kt
Mr Ms
85.6 39.6
2.16 1.6
（2）抗滑移验算
0.3
Ks
(G1
挡土墙例题原版
挡土墙例题原版3.3.3.1 设计参数挡土墙墙高H =10m，取基础埋置深度D=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1:0.25，α=－14.04 ，墙底（基底）倾斜度tan α0=0.19，倾斜角α0=10.76 ；墙顶填土高度a =2.5m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan (1.5)=33.69 ，汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ；墙后填土砂性土内摩擦角φ=35 ，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=17.5，填土容重-1墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重γk =22kN /m 3砌γ=19kN /m 3；体容许压应力[σa ]=600kPa , 砌体容许剪应力[τ]=100kPa , 砌体容许拉应力[σwl ]=60kPa ；地基容许承载力[σ0]=250kPa 。
3.3.3.2 车辆荷载换算按墙高确定附加荷载强度进行换算查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度q =15kN /m 3。
则换算等代均布土层厚度h 0=q /γ=15/19=0.79m 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
假定破裂面交于荷载范围内则：x==∴=0.89 得41.75破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:m=（H+a）荷载内边缘到墙踵的距离:p=H荷载外边缘到墙踵的距离:q=p+（26-0.52）=5.5+25=30.5+b+d=50.25+3.75+0.5=5.5=（5+2.5）0.89=6.68P ＜m ＜q∴ 假设正确b 计算主动土压力E a 及其作用点位置V长度方向取1则：=1.743.3.3.4 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
偏于安全。
3.3.3.5挡土墙计算只对荷载组合II 进行计算。
a 拟定挡土墙顶宽经试算取则墙底斜宽:B =b 1+b 1tan αtan α0=1.55 -1.550.250.19=1.48E x 到墙趾A 的距离=1.74E y 到墙趾A 的距离=1.48+0.435=1.91因墙底（基底）倾斜，需把求得的Z x 、Z y 修正为Z x 1、Z y 1, 即：Z x 1＝Z x －b 1tan α0 =1.74-1.550.19=1.46Z y 1＝b 1－Z x 1tan α=1.55+1.460.25=1.91墙身体积：，V 1=b 1(H -b 1tan α0) =1.55(5-1.550.19)=7.29V 2=0. 5b 1tan α0=0.5墙身自重：20.19=0.23G 1＝V 1γk =7.2922=160.46G 2＝V 2γk =0.2322=5.02G，Z G 1=0. 5[(H -b 1tan α0) ⋅n +b 1]=0.5[(5-1.550.19) 0.25+1.55]=1.37Z G 2=[1/2+1/3(1/2-tan αtan α0)]b 1==1.06GZ G =(G 1Z G 1+G 2Z G 2) ／=（160.461.37+5.021.06）/165.48=1.36作用于墙底（即基底）的竖向力，N =G 1+G 2+E y =160.46+5.02+3.51=168.99；N 至墙趾A 的距离Z N =G 1Z G 1+G 2Z G 2+E y Z y 1-E x Z x 1N=(160.461.37+5.021.06+3.511.91-67.951.46)/168.99 =0.78b 抗滑动稳定性验算抗滑稳定系数K C =[N +E x tan α0]μ=E x -N tan α0=1.52﹥1.3满足规范要求考虑主动土压力，对滑动稳定和倾覆稳定均起不利作用，所以应选择表4－15右边的γQ 1进行验算。
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第五章挡墙设计
一、填空题
1.常见的石砌挡土墙一般由墙身、基础及_____、_____等几个主要部分构成。
2.根据重力式挡土墙的墙背倾角的正负，可划分为_____式、_____式及垂直式挡土墙。
3.石质地基上的挡土墙的基础设置应满足_____和_____的要求。
4.常见的重力式挡土墙的基础形式有扩大基础及_____与_____等三种。
5.沉降缝通常设在_____与_____等位置。
6.沉降缝伸缩缝是为了防止_____和_____而设置的。
7.挡土墙与路堤衔接应做成_____形式，与路堑衔接应做_____处理。
8.挡土墙的受土压力状态可分为主动、_____及_____三种。
9.用库伦理论求粘性土的土压力时，不仅考虑_____、摩擦力、反力，还应考虑_____
影响。
10.挡土墙基底合力偏心距不宜过大，通常土质基底e≤_____，紧密岩石基底e≤_____。
11.加筋挡土墙是由面板、_____及连结件与_____组成。
12.加筋挡土墙的基本工作原理是靠_____和_____之间的摩擦作用来抵抗土压力的。
13.路基施工前的施工准备工作内容包括组织准备，_____和_____三个方面。
二、选择题
1.什么位置的挡土墙需要设护栏?（）
A.路堤墙；
B.路肩墙；
C.路堑墙；
D.山坡墙，
2.抗滑挡土墙墙背土压力的大小应按（）确定。
A.主动土压力；
B.剩余下滑力；
C.A和B中较大者；
D.静止土压力
3.挡土墙基底计算最小应力小于零时，说明（）。
A.基底承受压应力；
B.偏心距过大；
C.墙身基础尺寸不足；
D.地基承载力不够
4.重力式挡土墙墙身应力和偏心距验算位置一般选在（）。
A.墙顶及墙底面；
B.1/2墙高及墙底面；
C.墙底及1/3墙高处；
D.1/2墙高及断面急剧变化处
5.为了减少拆迁和占地面积，一般可采用（）。
A.路堑墙；
B.路堤墙；
C.山坡挡土墙；
D.路肩墙
6.挡土墙土压力计算，宜按（）计算：
A.主动土压力；
B.静止土压力；
C.被动土压力；
D.土抗力
三、问答题
1.土质地基上的挡土墙的基础设置应满足哪些基本要求?
2.在什么情况下，挡土墙可不设泄水孔?
3.挡土墙的布置包括哪几个方面?
4.用于挡土墙土压力计算的库伦理论有哪些主要假定?
5.挡土墙抗滑稳定性不满足要求时，应采用哪些措施?
6.当挡土墙的抗倾覆稳定系数K<1.5时，可采用哪些有效措施?
7.什么叫静止土压力?
8.简述加筋挡土墙的特点?。