重力式挡土墙设计

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重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例重力式挡土墙设计范例1. 引言重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构，常用于土地开发和交通基础设施建设中。

本将详细介绍重力式挡土墙的设计原理、施工步骤和施工注意事项。

2. 设计原理2.1 挡土墙的作用重力式挡土墙是通过重力作用来抵抗土壤的侧推力，保持土地的稳定。

挡土墙通过其自身的重量来产生对土体的压力，从而抵消土壤的剪切力。

2.2 土体力学参数在进行重力式挡土墙设计之前，需要确定土体的力学参数，如土壤的重度、摩擦角、内摩擦角等。

这些参数对挡土墙的设计和稳定性分析至关重要。

2.3 挡土墙的形式重力式挡土墙可以采用不同的形式，如重力墙、重力墙+钢筋混凝土面板、重力墙+土钉墙等。

选择合适的形式要考虑土体的特性、设计要求和经济性。

3. 设计步骤3.1 确定土体参数通过土体试验和现场勘察，确定土体的重度、摩擦角、内摩擦角等力学参数。

这些参数将用于挡土墙的稳定性分析。

3.2 计算挡土墙的稳定性根据土体参数和设计要求，进行挡土墙的稳定性分析。

主要包括计算侧推力、地震力、抗滑稳定性和抗倾覆稳定性等。

3.3 选择适当的挡土墙形式和材料根据设计要求和经济性，选择适当的挡土墙形式和材料。

考虑到挡土墙的稳定性、耐久性和施工难度等因素。

3.4 进行结构设计和荷载计算根据挡土墙的形式和材料，进行挡土墙的结构设计和荷载计算。

确保挡土墙能够承受设计荷载并保持稳定。

3.5 进行施工准备工作在施工挡土墙之前，需要进行施工准备工作。

包括地面平整、挖掘基坑、打地基等。

确保基坑和基础能够满足设计要求。

3.6 进行挡土墙的施工根据设计要求和施工图纸，进行挡土墙的施工。

主要包括搭建模板、浇筑混凝土、安装钢筋、固化混凝土等工作。

3.7 进行监测和验收在挡土墙施工完成后，需要进行监测和验收工作。

主要包括挡土墙的变形监测、荷载测试和质量验收等。

4. 施工注意事项4.1 施工材料的选择在进行重力式挡土墙的施工时，需要选择适当的材料。

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。

重力挡土墙设计方案

重力挡土墙设计方案1.1编制依据《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《挡土墙（重力式、衡重式、悬臂式）》17J008材料及构造1.采用混凝土重力式挡土墙，混凝土强度等级为C25o2.挡土墙基底应置于满足承载力要求的地基上，基底逆坡应符合设计要求，以保证墙身稳定，如开挖后不满足设计要求，则应立即告知设计单位，以便作相应调整。

3.如若开挖遇到软土、液化土等特殊性岩土时，应按有关规定，对地基妥善处理后方可施工挡土墙。

4.陡坡地段、若地基为完整坚硬基础岩石、采用台阶基础：台阶基础采用C15片（块）石混凝土。

5.基底埋置深度应满足地基强度与稳定性、根据现场开挖基底在满足承载力要求的情况下，可适当调整基础标高。

泥岩、页岩等地质岩石基础开挖至设计标高后立即以M7.5砂浆封面，不得暴露于雨水、空气中太久，以免加快风化。

6.挡土墙背后填料根据附近土源，尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土。

当选用粘性土为填料时，宜掺入适量的砂石或砾石；不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土做填料。

对于挡土墙填料的内摩擦角，宜通过试验取得。

7,墙背回填待强度达到设计强度的75%时进行，并分层填筑夯实，注意墙身不要受到冲击的影响。

8,挡土墙墙背与岩石分界线交界位置处，浸水挡土墙常水位以上30cm,坡脚地面线以上30cm设置最低一排泄水孔，其上则分层设置泄水孔,泄水孔间距2至3m,上下左右交错布置，孔内预埋5cmPVC管。

PVC管应长出墙背20cm,其端部30cm用土工布包裹。

在泄水孔进水口处设置粗颖粒材料（大粒径碎石或片石）堆囊以利于排水。

9.在最低一排泄水孔底部铺设一层机织防渗土工布隔高层，以防止基底层受水侵蚀。

挡墙基坑（最低一排泄水孔以下部分）采用石灰土回填用安要求夯实，墙背（指最低一排泄水孔以上部分）回填则采用透水性材料，如碎石、碎砾石、砂片石、砂岩碎刷等。

重力式挡土墙设计

摘要挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。

根据其刚度及位移方式不同，可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。

根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。

设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。

重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定的。

重力式挡土墙多用劲砌片石砌筑，在缺乏材料的地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土直接砌筑，一般不配钢筋或在局部范围配置少许钢筋。

这种挡土墙形式简单，施工方便，可就地取材，适应性强。

关键词：挡土墙；路堑墙；山坡墙；重力式挡土墙目录前言 (1)挡土墙的作用 (1)挡土墙各部位的名称 (1)挡土墙的位置 (1)挡土墙的分类 (2)第一章设计要求 (3)1.1挡土墙的设计资料 (3)第二章重力式挡土墙的简介及分类 (4)2.1重力式挡土墙的简介 (4)2.2重力式挡土墙的类型 (4)第三章重力式挡土墙的设计 (8)3.1重力式挡土墙构造 (8)3.2重力式挡土墙的布置 (9)3.3基础埋置深度的确定 (11)第四章重力式挡土墙的验算 (11)4.1 作用在挡土墙上的力系 (11)4.2挡土墙稳定性检算 (14)第五章参考文献 (23)第六章附图 (23)前言一：挡土墙的作用在路基工程中，挡土墙的应用十分广泛。

在高坡和陡坡路堤的下方设置挡土墙，可防止路堤边坡沿基底滑动，保证路基稳定，同时又可以收缩坡脚，减少填方和少占农田。

滨河或水库路堤在临水一侧设挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和侵蚀，同时也可避免压缩河床或侵占库容。

重力式挡土墙设计实例

重力式挡土墙设计实例设计实例：地坡道挡土墙设计1.工程背景：地坡道长200米，最大高度10米。

地基为砂质土壤，土体粒径分析显示主要由干砂组成，内摩擦角为35度，容重为18kN/m³。

设计要求挡土墙能够抵抗土体的水平推力。

2.坡度分析：根据地坡高和水平距离，计算坡度。

使用一坡三坡图法，确定化简的坡度，以保证坡度均衡，并减少地形改变的需求。

3.坡道设计：根据地坡高和坡度分析结果，设计坡道。

确定坡道长度、坡顶宽度和坡底宽度，保证坡道稳定和路面设计要求。

4.挡土墙类型选择：根据挡土墙高度、土体参数和设计要求，选择合适的挡土墙类型。

在这个案例中，重力式挡土墙是合适的选择。

5.摩擦力计算：根据土体参数和墙体几何特征，计算土体的水平推力和墙体的摩擦力。

摩擦力大小应大于土体的水平推力，以保证挡土墙的稳定性。

6.底座宽度计算：根据土体参数和墙体高度，计算挡土墙底座的宽度。

底座宽度应足够大，以保证挡土墙的稳定和抗滑性能。

7.墙体高度计算：根据土体参数和挡土墙的几何形状，计算合理的墙体高度。

墙体高度应满足稳定性和承载能力的要求。

8.墙体尺寸计算：根据挡土墙的高度和几何形状，计算墙体的尺寸。

包括墙身厚度和墙脚截面宽度等，以确保墙体的稳定和承载能力。

9.墙体内力计算：根据挡土墙的几何形状和土体参数，计算墙体内力。

包括弯矩和剪力等，以保证墙体的结构安全。

10.墙体排水设计：根据场地情况和土体参数，设计挡土墙的排水系统。

确保排水的顺利进行，防止土体饱和和墙体的变形和破坏。

11.墙体施工：根据设计图纸和规范要求，进行挡土墙的施工。

确保施工质量和施工过程的安全。

12.墙体监测和维护：在挡土墙竣工后，进行墙体的监测和维护工作。

及时发现和处理墙体的变形和破坏，确保工程的可持续运行。

以上是关于重力式挡土墙设计实例的简要介绍。

在实际设计中，还需要结合具体场地要求和土体参数进行综合考虑，以确保挡土墙的稳定和安全性。

设计过程中需要参考国家和地区的相关规范和标准，并严格按照标准要求进行设计、施工和维护。

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。

重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例一、工程概况本设计范例所针对的是一个高度为 5 米的边坡，需要建造重力式挡土墙来保持其稳定性。

边坡土体为粉质黏土，其物理力学性质参数如下：重度γ=18kN/m³，内摩擦角φ=20°，粘聚力 c=15kPa。

二、设计依据1、《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）2、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015 年版）3、工程地质勘察报告三、挡土墙选型重力式挡土墙主要依靠自身重力来抵抗土压力，具有结构简单、施工方便、造价较低等优点。

根据工程实际情况，选择仰斜式重力式挡土墙，其墙面坡度为 1:025，墙背坡度为 1:02。

四、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论，主动土压力系数 Ka 可按下式计算：Ka ＝tan²(45° φ/2) ＝ tan²(45° 20°／2) ＝ 0492、土压力分布主动土压力沿墙高呈三角形分布，墙顶处土压力强度为零，墙底处土压力强度为：ea ＝γhKa ＝ 18×5×049 ＝ 441kN/m²3、土压力合力土压力合力 Ea 为土压力分布图形的面积，即：Ea ＝ 05×5×441 ＝ 11025kN/m合力作用点距离墙底的高度为：h/3 ＝ 5/3 ＝ 167m五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算挡土墙的抗滑移稳定性按下式验算：Ks ＝（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。

假设挡土墙底宽为 2 米，墙高 5 米，墙身采用 C20 混凝土，重度为25kN/m³，则挡土墙自重 G ＝ 25×（2×5 ＋ 05×2×5/2）＝ 375kN。

Ey ＝Ea × cos(α ＋δ) ＝ 11025×cos(10°＋ 8°）＝ 981kN （假设墙背与填土之间的摩擦角δ=8°，墙底与地基之间的摩擦角α=10°）Ex ＝Ea × sin(α ＋δ) ＝ 11025×sin(10°＋ 8°）＝ 408kNμ取 04，则：Ks ＝（375 ＋ 981）×04 ／ 408 ＝ 51＞13满足抗滑移稳定性要求。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计一、设计题目重力式挡土墙（仰斜式）设计二、设计资料1) 公路等级：二级2) 墙身构造：墙高6m ，墙背仰斜坡度1:0.16，墙身分段长度20m.3) 土质情况：墙背填土重度γ=18kN/m3,内摩擦角为φ=36°；填土与墙背间的摩擦角为δ=18°；地基为岩石，地基容许承载力[σ]=500kPa ，基底摩擦系数f=0.5。

4) 墙身材料：砌体重度γ1=20kN/m3，砌体容许压应力[σ]=500kPa ，容许剪应力[τ]=80kPa 。

5) 建设地点为某一级公路DK23+415.00DK23+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。

6) 挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示：7)H=6 b 1=1h 0 H 1=5.84h 1=0.16α= -9°05′α= 9°05′设计计算一、主动土压力计算1)计算破裂角假设破裂面交于荷载范围内，则有：Ψ = α+φ+δ= -9°05′+36°+18°=44°55′＜90°tan θ= -tanΨ+√（cotφ+tanΨ）（tanΨ+tanα）=-tan44°55′+√（cot36°+tan44°55′）（tan44°55′+tan9°05′）=-0.99709+√（1.37638+0.99709）（0.99709+0.15987）=0.66001θ =tan-1θ = 33°25′32″2)计算主动土压力系数K和K1,(tanθ+tanα)K = cos⁡(θ+φ)sin⁡(θ+Ψ)（tan33°25′-tan9°05′）= cos⁡(33°25′+36°)sin⁡(33°25′+44°55′)=0.162按照线性内插法，计算附加荷载强度：q = 20 +（（（20-10）/（2-10））× (6-2)) = 15 KPah0= q /γ= 15/18 = 0.83mK1 = 1+（2h0 / H）=1+（2×0.83/6）=1.28mZ y1= H/3+h0 /（3×K1）=6/3+0.83/（3×1.28）=2.22mZy = Z y1 -h1 =2.22-0.16 =2.06mZx = b1+Z y tanα =1+2.06×0.15987 =1.33m3)计算主动土压力的合力作用点E = 1/2γH² K K1 = 0.5×18×6²×0.162×1.28 =67.18 KNE x= Ecos（α+δ）=67.18×cos（18°-9°05′）=63.37 KNE y = Esin（α+δ）=67.18×sin（18°-9°05′）=9.45 KN二、挡土墙截面计算1)计算墙身重G及力臂Z G1、墙身体积计算：V1= b1（H-b1 tanα0）= 1×（6 - 1×0.16）=5.84 m³V2 = 0.5 b1²tanα0=0.5×1²×0.16 =0.08 m³2、墙身自重计算：G1 = V1 γ1 =5.84×20 =116.8 KNG2 = V2 γ1 =0.08×20 =1.6 KNG = G1+G2 =116.8+1.6 =118.4 KN3、力臂Z计算：ZG1 = 0.5（H1 tanα+b1）=0.5（5.84×0.15987+1）=0.97mZG2 = 0.651 b1=0.651×1=0.65mZG = (ZG1 G1 +ZG2 G2)/G =(0.97×116.8 +0.65×1.6)/118.4 =0.96m2)抗滑稳定性验算（1.1G+γQ1 E y）μ+1.1G tanα0=（1.1×118.4+1.4×9.45）×0.5+1.1×118.4×0.15987= 92.56KN ＞γQ1 E x=1.4×63.37= 88.72KN满足抗滑稳定性要求。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计在土木工程领域，重力式挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体、防止土体坍塌或滑坡，保障工程的稳定性和安全性。

接下来，让我们深入了解一下重力式挡土墙的设计。

重力式挡土墙主要依靠自身的重量来抵抗土压力，维持稳定。

其通常由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。

在设计重力式挡土墙时，首先要考虑的是墙后土体的性质和压力分布。

土体的类型、重度、内摩擦角和黏聚力等参数都会影响土压力的大小和分布。

根据不同的情况，可以采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论来计算土压力。

墙身的设计是重力式挡土墙的核心部分。

墙身的高度和厚度需要根据土压力的大小、墙体材料的强度以及稳定性要求来确定。

一般来说，墙身越高，所需的厚度就越大，以保证足够的自重来抵抗土压力。

同时，墙身的形状也会对其稳定性产生影响。

常见的墙身形状有直线形、折线形和仰斜形等。

仰斜形墙身由于墙背土压力较小，在工程中应用较为广泛。

基础的设计对于重力式挡土墙的稳定性至关重要。

基础需要承受墙体的自重和土压力，并将其传递到地基上。

基础的埋置深度应根据地基的承载能力、冻胀深度和水流冲刷等因素来确定。

一般来说，基础应埋置于地面以下一定的深度，以保证其稳定性和避免受到外界因素的影响。

在软弱地基上，可能需要采用加固措施，如换填、桩基等，来提高地基的承载能力。

排水设施是重力式挡土墙设计中不可忽视的一部分。

如果墙后土体中的水不能及时排出，会增加土压力，降低墙体的稳定性。

因此，通常会在墙身设置排水孔，在墙后设置排水层和盲沟，将水迅速排出。

伸缩缝的设置则是为了防止墙体因温度变化、地基不均匀沉降等原因而产生裂缝。

伸缩缝的间距应根据墙体的长度、材料和施工条件等因素来确定。

在材料选择方面，重力式挡土墙可以采用砖石、混凝土或毛石混凝土等材料。

不同的材料具有不同的强度和经济性，需要根据工程的具体情况进行选择。

设计过程中，还需要进行稳定性验算。

包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。

重力式挡土墙设计计算

重力式挡土墙设计计算一、重力式挡土墙的类型及特点重力式挡土墙通常分为俯斜式、仰斜式和直立式三种类型。

俯斜式挡土墙的墙背倾斜向下，土压力作用在墙背上的合力方向指向墙内，有利于墙体的稳定，但墙身较高时，墙背的填土需要压实，施工难度较大。

仰斜式挡土墙的墙背倾斜向上，土压力作用在墙背上的合力方向指向墙外，墙身所受的压力较小，适用于挖方工程，但墙身较高时，墙身的抗倾覆稳定性较差。

直立式挡土墙的墙背垂直，施工方便，但土压力较大，一般用于高度较小的挡土墙。

重力式挡土墙的优点是结构简单、施工方便、造价较低；缺点是体积较大、占地面积较多。

二、重力式挡土墙的设计计算内容重力式挡土墙的设计计算主要包括以下内容：1、土压力计算土压力的计算是重力式挡土墙设计的关键。

常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。

库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙、填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论适用于墙背垂直、光滑、填土表面水平的情况。

在实际工程中，应根据挡土墙的具体情况选择合适的土压力计算方法。

2、稳定性验算稳定性验算是重力式挡土墙设计的重要内容，包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。

抗滑移稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会沿基底产生滑移。

其验算公式为：Ks ＝（∑G ＋∑Ep）／∑Ex ，其中 Ks 为抗滑移稳定安全系数，∑G 为挡土墙自重和墙顶上的恒载标准值之和，∑Ep 为墙背主动土压力的水平分力标准值，∑Ex 为墙底的摩擦力标准值。

抗倾覆稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会绕墙趾产生倾覆。

其验算公式为：Kt ＝（∑My）／（∑M0），其中 Kt 为抗倾覆稳定安全系数，∑My 为抗倾覆力矩标准值，∑M0 为倾覆力矩标准值。

3、基底应力验算基底应力验算的目的是确保挡土墙基底的应力不超过地基的承载力。

基底应力应满足以下条件：（1）偏心距 e 小于或等于 b/6 ，其中 b 为基底宽度。

（2）基底最大应力σmax 小于或等于 12f ，基底最小应力σmin 大于零，其中 f 为地基承载力特征值。

重力式挡土墙设计实例

（一）重力式挡土墙设计实例1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下：（1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示；（2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5；（3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3，砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。

图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图2、破裂棱体位置确定：（1）破裂角（θ）的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：14021730353828ψαδφ'''++-++ ＝＝＝90ω< 因为00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 222B ab b d h H H a h h H H h αα=++-++=++-+ 01(2)tan 2H H h α=-+00011(2)()(2)22A a H h a H H H h =+++=+ 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：tan tan θψ=-+tan ψ=-tan3828︒'=-0.7945=-+0.7291=36544θ'''=（2）验算破裂面是否交于荷载范围内：破裂契体长度：()()0tan tan 50.72910.25 2.4L H m θα=+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5b L N N m d m =+-+=⨯++= 所以0L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。

3、荷载当量土柱高度计算：墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。

按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2，016.250.918q h m γ==＝4、土压力计算()()()()01120 5.020 5.01722A a H a H +++=++⨯+=0＝h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25222B ab b d H H a α'++-++⨯++⨯-= 00＝h h ＝0+0-0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：()()()()()()a 003654435tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B KN θφγθθψ'''++=-=⨯⨯-=+'''''+cos cos ()()X a 49.25142173049.14E E KN αδ''=+=-+= cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E KN αδ''=+=-+=5、土压力作用点位置计算：5 1.36H =⨯=10K ＝1+2h 1+20.9X101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+⨯=－查数学手册 X1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；6、土压力对墙趾力臂计算基地倾斜，土压力对墙趾力臂：X X11 1.590.19 1.4Z Z h m =-=-=y 1X tan 0.98 1.40.25 1.33Z b Z m α=-=+⨯= 7、稳定性验算（1）墙体重量及其作用点位置计算：挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分，上部分为四边形，下部分为三角形：1110.98 4.48 4.71V b H m =⨯=⨯= 11 4.712094.28G V KN γ=⨯=⨯＝()G1111tan 1.09Z H b m α=+=/2 －查数学手册 21110.50.980.190.093V b h m =⨯⨯=⨯⨯=/2 221 1.86G V KN γ=⨯=G20.6510.6510.980.64Z b m =⨯=⨯= －查数学手册（2）抗滑稳定性验算：00.21111836α'''倾斜基地：（＝），验算公式： ()()Q1y x 0Q2P 0Q1y 0Q1x Q2P 1.1tan tan 1.1tan 0G E E E G E E E γαγαμγαγγ⎡⎤++-++-+>⎣⎦()()1.196.14 1.4 2.9749.140.19800.5 1.196.14 1.4 2.970.198 1.449.140⨯+⨯+⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯+⎡⎤⎣⎦ ()()105.751.42.979.730.5105.754.160.19868.80=++⨯++⨯-⎡⎤⎣⎦ 10.280=>所以抗滑稳定性满足。

重力式挡土墙设计范例

重力式挡土墙设计范例一、工程背景假设我们要在一个坡度较陡的山坡上修建一条道路，为了保证道路的稳定性和安全性，需要在道路一侧设置重力式挡土墙。

该山坡的土体主要为粉质黏土，重度为 18kN/m³，内摩擦角为 20°，粘聚力为15kPa。

道路的设计荷载为公路I 级。

二、设计要求1、挡土墙高度：根据地形和道路设计要求，确定挡土墙的高度为5m。

2、稳定性要求：挡土墙在自重、土压力和其他荷载作用下，应满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求。

3、基底应力要求：基底平均应力不应超过地基承载力，且最大应力与最小应力之比不应超过规定值。

三、设计参数1、墙身材料：采用浆砌片石，重度为 22kN/m³，抗压强度为30MPa。

2、基础材料：采用混凝土基础，重度为 25kN/m³，抗压强度为25MPa。

四、土压力计算1、主动土压力系数：根据库仑土压力理论，计算主动土压力系数Ka。

Ka ＝ tan²(45° 20°／2) ＝ 0492、土压力分布：土压力呈三角形分布，顶部土压力为零，底部土压力强度为：e ＝Ka × γ × h ＝ 049 × 18 × 5 ＝ 441kN/m3、土压力合力：土压力合力 Ea 为土压力分布图形的面积，即：Ea ＝ 05 × 441 × 5 ＝ 11025kN4、土压力作用点位置：距墙底的距离为 h/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。

五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算：抗滑移稳定性系数 Ks ＝（W ＋Ey)μ ／ Ex其中，W 为挡土墙自重，Ey 为墙后土压力的水平分力，Ex 为墙后土压力的水平分力，μ 为基底摩擦系数。

挡土墙自重 W ＝ 05 × 5 ×（22 18) × 5 ＋ 5 × 18 ＝ 275kNEy ＝Ea × cos(α δ) ＝ 11025 × cos(0 10°）＝ 1081kN （假设墙背与填土之间的摩擦角δ ＝ 10°）Ex ＝Ea × sin(α δ) ＝ 11025 × sin(0 10°）＝－191kN基底摩擦系数μ 取 04，则：Ks ＝（275 ＋ 1081) × 04 ／ 191 ＝ 78 ＞ 13 （满足要求）2、抗倾覆稳定性验算：抗倾覆稳定性系数 Kt ＝（G × x0 ＋ Ey × zy) ／（Ex × zx)其中，G 为挡土墙自重，x0 为挡土墙重心到墙趾的水平距离，zy 为 Ey 作用点到墙趾的距离，zx 为 Ex 作用点到墙趾的距离。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计在土木工程领域中，重力式挡土墙是一种常见且重要的结构，它被广泛应用于道路、桥梁、水利等工程中，用于支撑土体、保持边坡稳定以及防止土体滑坡等。

重力式挡土墙的设计需要综合考虑多个因素，包括地质条件、墙高、墙后填土性质、荷载情况等，以确保其安全性、稳定性和经济性。

一、重力式挡土墙的工作原理重力式挡土墙主要依靠自身的重力来抵抗墙后土体的推力，从而保持墙身的稳定。

当墙后土体产生水平推力时，挡土墙通过墙身的重力和墙底与地基之间的摩擦力来平衡这一推力。

同时，墙身的重力还可以产生一个抗倾覆力矩，以防止挡土墙发生倾覆破坏。

二、重力式挡土墙的类型重力式挡土墙根据其墙背的倾斜情况可以分为仰斜式、垂直式和俯斜式三种类型。

仰斜式挡土墙的墙背向上倾斜，其土压力相对较小，适用于墙高较大且墙后填土为砂土等排水良好的情况。

垂直式挡土墙的墙背垂直，其土压力介于仰斜式和俯斜式之间，适用于墙高不大且地形较为平坦的情况。

俯斜式挡土墙的墙背向下倾斜，其土压力较大，但施工较为方便，适用于墙高不大且墙后填土为黏性土等排水不良的情况。

三、重力式挡土墙的设计要点1、墙身材料的选择重力式挡土墙的墙身材料通常采用浆砌片石、混凝土或毛石混凝土等。

材料的选择应根据工程的具体情况和当地的材料供应情况来确定，同时要考虑材料的强度、耐久性和经济性。

2、墙身尺寸的确定墙身尺寸的确定是重力式挡土墙设计的关键。

墙高、墙顶宽度、墙底宽度等尺寸应根据墙后土体的性质、墙身材料的强度、地基承载力以及稳定性验算等因素来确定。

一般来说，墙高越高，墙顶宽度和墙底宽度应越大，以保证挡土墙的稳定性。

3、排水设计排水设计对于重力式挡土墙的稳定性至关重要。

墙身应设置排水孔，以排除墙后土体中的水分，减小水压力对挡土墙的影响。

排水孔的间距、孔径和布置方式应根据墙后土体的渗透性和排水量来确定。

同时，墙后应设置排水盲沟或反滤层，以防止排水孔堵塞和土体流失。

4、地基处理重力式挡土墙的地基应具有足够的承载力和稳定性。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计1. 引言重力式挡土墙是一种常用于土地开发和建筑工程中的土木结构，用于抵抗土壤侧压力，保持地形稳定并防止土壤侵蚀。

本旨在提供一个详细的设计指南，包含重力式挡土墙的设计原理、材料选用、结构设计等内容。

2. 设计原理2.1 挡土墙作用原理重力式挡土墙通过其自身重量产生抵抗土壤侧压力的作用。

土壤侧压力会对挡土墙产生一个向外的力，挡土墙通过其自身的重量和摩擦力来抵抗这个压力，从而保持墙体的稳定性。

2.2 挡土墙结构分类重力式挡土墙的结构可以分为以下几种类型：- 块石重力式挡土墙：使用块石或混凝土块堆砌而成，通过自身重量抵抗土壤压力。

- 钢筋混凝土重力式挡土墙：结构由混凝土墙体和内置钢筋构成，通过混凝土墙体和钢筋的组合来抵抗土壤压力。

- 混凝土梁重力式挡土墙：具有凹凸状的结构，通过混凝土梁和重力来阻挡土壤侧压力。

3. 设计步骤3.1 地质勘察在进行重力式挡土墙设计之前，进行地质勘察是非常重要的。

地质勘察可以提供土质、地下水位、地下岩石层等信息，对于挡土墙的设计和选材具有重要的指导作用。

3.2 挡土墙尺寸计算根据设计要求和地质勘察结果，计算挡土墙的尺寸。

这包括考虑到挡土墙的高度、坡度、土壤侧压力、土壤背填等因素进行计算。

3.3 材料选择根据挡土墙的设计要求，选择合适的材料。

这可能包括石块、混凝土、钢筋等。

材料选择应考虑到其强度、耐久性、成本等因素。

3.4 结构设计根据挡土墙的尺寸和材料，进行结构设计。

这包括墙体厚度、墙顶宽度、墙脚设计等。

3.5 其他设计考虑因素除了上述步骤，还需考虑地震、排水、荷载等因素对挡土墙的影响。

设计过程中应充分考虑这些因素，并做出相应的设计。

4. 附件本所涉及的附件如下：- 附件1：重力式挡土墙设计计算表格- 附件2：重力式挡土墙材料选用参考表- 附件3：重力式挡土墙结构设计示意图5. 法律名词及注释- 建筑法：指中华人民共和国《建筑法》。

- 土地管理法：指中华人民共和国《土地管理法》。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计重力式挡土墙是一种依靠自身重力来维持稳定的挡土结构，广泛应用于土木工程中，如道路、桥梁、水利等工程。

它具有结构简单、施工方便、造价低廉等优点。

接下来，让我们深入了解一下重力式挡土墙的设计。

一、重力式挡土墙的类型重力式挡土墙根据墙背的倾斜情况，可分为仰斜式、直立式和俯斜式三种。

仰斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜，土压力较小，适用于挖方工程。

直立式挡土墙的墙背垂直，施工较为方便，常用于填方工程。

俯斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜，土压力较大，但可利用墙背填土的重力来增加稳定性。

二、重力式挡土墙的设计原则1、稳定性稳定性是重力式挡土墙设计的首要原则。

挡土墙应在各种荷载作用下，包括土压力、水压力、地震力等，保持自身的稳定，不发生滑移、倾覆或过大的沉降。

2、强度挡土墙的墙体和基础应具有足够的强度，能够承受各种外力的作用，不发生破坏。

3、经济性在满足稳定性和强度要求的前提下，应尽量降低工程造价，选择合适的材料和结构形式。

4、美观性在一些对景观要求较高的工程中，还应考虑挡土墙的外观美观，使其与周围环境相协调。

三、重力式挡土墙的设计参数1、墙高墙高是重力式挡土墙设计的重要参数之一，它取决于填土的高度和工程的需要。

2、墙顶宽度墙顶宽度应根据墙体的稳定性和施工要求确定，一般不宜小于 05 米。

3、墙底宽度墙底宽度是保证挡土墙稳定性的关键参数，通常根据土压力的大小、墙体材料的重度和地基承载力等因素计算确定。

4、墙面坡度墙面坡度的选择应考虑土压力的分布和墙体的稳定性，一般仰斜式墙面坡度为 1:025 至 1:04，直立式墙面坡度为 1:0，俯斜式墙面坡度为1:025 至 1:04。

5、基础埋深基础埋深应根据地基的性质、冻胀深度和水流冲刷等因素确定，一般应在天然地面以下不小于 05 米。

四、土压力计算土压力是重力式挡土墙设计的主要荷载，其计算方法主要有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。

库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙，填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论适用于墙背垂直、光滑，填土表面水平的情况。

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°。

重力式挡土墙设计

重力式挡土墙设计
重力式挡土墙是一种常用的挡土结构，主要通过墙体自身的重力抵抗土压力，实现护坡和固定堆坡土体的目的。

这种挡土墙设计简单、施工方便，广泛应用于公路、铁路、水利等工程中。

重力式挡土墙设计的主要步骤包括：确定土性参数、计算土压力、选择墙体类型、计算稳定性等。

首先，需要确定土性参数。

设计师需要调查研究地面土的性质，包括重度、密度、水含量等，以便准确计算土压力。

然后，进行土压力的计算。

在设计中，需要计算土壤和墙体的相互作用力，以求得墙体的设计土压力。

可以根据不同的土性，采用不同的土压力计算方法，如库尔贝公式、科赫公式等。

选择合适的墙体类型也是重力式挡土墙设计的关键。

常用的墙体类型包括重力墙、嵌岩墙、钢筋混凝土重力墙等。

设计师需要根据不同工程要求和实际情况，选择适应的墙体类型。

最后，进行稳定性计算。

重力式挡土墙的稳定性是设计中最为重要的考虑因素之一。

设计师需要对墙体的滑动稳定性、倾倒稳定性和基础稳定性等进行全面考虑和计算。

可以通过计算力矩、抗滑稳定系数、基础承载力等参数来评估墙体的稳定性。

此外，重力式挡土墙设计中还需要注意以下几个方面：墙体的尺寸和形状、墙体材料的选择、排水系统的设计等。

这些因素都会影响挡土墙的抵抗土压力、稳定性和使用寿命。

综上所述，重力式挡土墙设计是一项综合性的工作，需要考虑土体特性、土压力计算、墙体类型选择和稳定性计算等多个方面。

只有通过科学、合理的设计，才能保证挡土墙的安全稳定性和工程寿命。