理正岩土使用手册-挡土墙设计
挡土墙计算理正岩土(“挡土墙”文档)共21张
3建 立 模 型
坡线土柱：
坡线起始是否低于墙顶：坡线起始点在挡土墙右上 角下方那么为是，否那么为否，如下图；
坡线起始点低于墙顶：
压顶，即墙顶有土：
局部放大
3建 立 模 型
坡线土柱：
地面横坡角度：确定原那么：一般取不产生土压力的硬 土地面；当挡土墙后有岩石时，地面横坡角度一般为岩 石的坡度；当挡土墙后都为土体时，可取0，即按土压力 最大情况考虑；
填土对横坡面的摩擦角：用于有限土体土压力计算，只有当 地面横坡角较大，土沿地面横坡角破坏时起作用；当破裂角 位于桩背与地面横坡面之间时，计算土压力用墙后填土内摩 擦角，当破裂角位于地面横坡面时，计算土压力宜根据试验 确定，当无试验资料时，粘性土与粉土可取0.33φ，砂性土 与碎石土可取0.5φ；
浸水挡墙参数：墙顶标高：决定地下水的相对距离；选 择水利行业时，水位可高过墙顶；
材料参数：圬工砌体材料参数参照?公路路基设计手册?〔 1997〕P604表3-3-21~3-3-22，表格内容同凸榫材料容许应 力参数表格；
3建 立 模 型
物理参数：
圬工之间摩擦系数：圬工与圬工之间的摩擦系数取值参照?公路路 基设计手册?〔1997〕P603所述内容，具体内容如下：一般采用 0.4〔主要组合〕~0.5〔附加组合〕；
2〕 底板：如果是素混凝土，也可用钢筋混凝土底板 来模拟；
3〕 灌砌块石：主要起防冲刷的作用，限制墙 体滑动的作用很小，可忽略不计；
4〕 土压力起算点：可从根底底开始算，也可从 结构底开始算。从根底底开始算的话，也可以考 虑前面土产生的被动土压力，以外加荷载方式参 加。从根底底开始考虑，不考虑墙前被动土压力 。
理正岩土使用手册-挡土墙设计
1．本系统对铁路、公路、水利及其它专业的挡墙验算分别采用不同的规范和规定，详细区别在各专业 挡土墙编制原理中说明。 2．重力式挡土墙、衡重式挡土墙、加筋土式挡墙在挡土墙、垂直预应力锚杆式挡土墙计算时，其计算 目标既可以是验算，也可以是设计。其它类型的挡土墙仅做验算。 3．重力式挡土墙、衡重式挡土墙、半重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙的基底可设置防滑 凸榫，设置凸榫时，用户须自行验算其强度。 4．系统未考虑由于墙高的增加而提高安全系数这一因数，用户在设计计算时，要注意到这一点，保证 挡土墙设计的可靠性和安全性。 5．用户须根据有关规范自行考虑挡土墙有关构件的构造要求。 6．系统暂未作锚杆式挡土墙、锚定板式挡土墙、桩板式挡土墙的稳定验算，用户须自行验算。
1）计算简图 2）土压力 ① 土压力（合力及两个方向分力）与破裂角关系曲线； ② 土压力Ea沿抗滑挡墙高度分布图； ③ 破裂面与土压力简图； ④ 力多边形简图。
2．当计算项目为加筋土式时，图形查询输出如下结果：
1）计算简图 2）土压力
I:/…/01挡土墙设计说明书（新）01… 5/20
2010-5-26
I:/…/01挡土墙设计说明书（新）01…
10/20
2010-5-26
第一章系统说明
3.5
3.5.1
说明
参数编辑
1．加筋土式挡墙须交互自身的计算参数。 2．重力式挡土墙、衡重式挡土墙须交互基础类型及相应参数，基础的类型有：天然基础、钢筋混凝土 底版、台阶式基础、换填土式、锚桩式基础。
3.5.2
计算
2010-5-26
第一章系统说明
第一章 功能概述
挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙 软件。该软件一完成，就受到岩土工程技术人员的欢迎。在软件升级过程中，我们也在不断地完善挡土墙软 件。下面介绍挡土墙软件的主要功能： ⑴包括12种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆 式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配悬臂式、装配扶壁式； ⑵参照公路、铁路、水利、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水 利、水运、矿山、工民建等行业挡土墙的设计。 ⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区； ⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式； ⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。本软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对 不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。避免公式方法对边界 条件有限值的弊病。尤其是计算衡重式挡土墙的下墙土压力，过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷 载法等，在理论上均有不合理的一面。本软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、 下墙的土压力。保证后续计算结果的合理性； ⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响； ⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及强身强度的验算等一起呵成。 且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。
理正岩土5_11计算挡墙参数选择
一、安全系数：1）滑动稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P9（纸版3.2.7）】2）倾覆稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P10（纸版3.2.12）】3）基地偏心距容许值：土质地基B/6，岩石地基B/5，坚硬岩质地基B/4；抗震设计有用户定义。
4）截面偏心距容许值：计算荷载取0.25B，验算荷载取0.3B；抗震设计时取0.4B。
5）抗震设计时材料强度放大系数：（抗压：1.5）；（抗拉：1.5）；（抗剪：1.5）。
荷载系数：重力不利时分项系数：1.2重力有利时分项系数：1.0【06G112建筑结构设计常用数据P26（纸版25）】主动土压力分项系数：1.2静水压力分项系数：1.0扬压力分项系数：1.2【混凝土重力坝设计规范DL5108-1999P29（纸版29）】地震力分项系数：1.0二、墙身尺寸输入：墙身高: 5.820(m)墙顶宽:0.300(m)面坡倾斜坡度:1:0.100背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL: 1.000(m)墙趾跟部高DH:0.820(m)墙趾端部高DH0:0.820(m)墙踵悬挑长DL1: 1.600(m)墙踵跟部高DH1:0.660(m)墙踵端部高DH2:0.500(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 2.100(m)背坡腋高YH2: 3.020(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1:1:0.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.500(m)防滑凸榫尺寸HT:0.180(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000【无经验时取1.0】防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)【铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)P7（纸版3.1.3-2）】防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离:60(mm)【保护层+钢筋合力点到钢筋边缘距离】墙趾埋深:0.82(m)三、坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数1 3.0000.000027.830-5.2200坡面起始距墙顶距离:0.600(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙内侧常年水位标高:-1.820(m)挡墙外侧常年水位标高:-3.820(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）四、物理参数：挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)【04J008《挡土墙》P13（纸版13）】墙后填土粘聚力:0.000(kPa)【支挡结构设计手册(第二版)P38（纸版29）】墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:20.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P39（纸版30）】地基土容重:18.000(kN/m3)【查看上面土的主要物理力学指标参考值】修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.5墙踵值提高系数: 1.5平均值提高系数: 1.5墙底摩擦系数:0.350【公路路基设计手册（第二版）P231（纸版592）】地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P37(纸版28)】墙后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700【公路路基设计手册（第二版）P255(纸版739)】土压力计算方法:库仑混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C25纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)裂缝控制宽度：0.4【GB50010-2010混凝土结构设计规范P24(纸版3.4.5)】地基土内摩擦系数：0.5【公路路基设计手册（第二版）P231(纸版593)】钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时= 1.200重力有利时= 1.000主动土压力= 1.200静水压力= 1.000扬压力= 1.200地震力= 1.000=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为 5.820(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：15.440(度)Ea=115.992Ex=44.490Ey=107.121(kN)作用点高度Zy=2.047(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=30.779(度)第1破裂角=15.420(度)Ea=108.710Ex=44.599Ey=99.140(kN)作用点高度Zy=2.051(m)墙身截面积=9.801(m2)重量=245.025kN地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m)墙面坡侧:18.43-11.61-0.97-5.18墙背坡侧:-76.83-90.19 2.57-4.51墙底面:-0.00112.42 1.56-5.82整个墙踵上的土重=70.647(kN)重心坐标(1.535,-2.722)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=13.002(kN)重心坐标(2.828,-4.527)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重= 3.780(kN)相对于趾点力臂=0.500(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.350采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度B= 5.500(m)墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)Ey的力臂Zx= 4.278(m)Ex的力臂Zy= 2.051(m)作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:墙趾=92.040凸榫前沿=92.040墙踵=56.312(kPa)凸榫前沿被动土压力=339.643(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足:弯曲拉应力=132.053<=500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足:剪应力=122.271<=990.000(kPa)凸榫设计宽度为:0.257(m)滑移力=102.999(kN)抗滑力=203.924(kN)滑移验算满足:Kc= 1.980> 1.150(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1= 3.035(m)相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2=0.500(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx= 4.278(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy= 2.051(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=151.040(kN-m)抗倾覆力矩=1182.886(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.832> 1.400(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn= 2.529(m)基底压应力:趾部=92.040踵部=56.312(kPa)最大应力与最小应力之比=92.040/56.312= 1.634==========================================================================================================================================【水工挡土墙设计规范SL379-2007P14(纸版6.3.1)】表6.3.1挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软 1.50 2.00中等坚实 2.00 2.50坚实 2.50 3.00注：对于地震区的挡土墙，其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按列表数值适当增大==========================================================================================================================================作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.221<=0.167*5.500=0.918(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=92.040<=450.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=56.312<=450.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=74.176<=450.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=40.020(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.02%<Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1640(mm2)截面弯矩:M(标准值)=32.797(kN-m)最大裂缝宽度为:0.016(mm)。
理正岩土常见问题-挡土墙
理正岩⼟常见问题-挡⼟墙常见问题挡⼟墙1. “圬⼯之间摩擦系数”意义，如何取值？答：⽤于挡墙截⾯验算，反应圬⼯间的摩阻⼒⼤⼩。
取值与圬⼯种类有关，⼀般采⽤（主要组合）?（附加组合），该值取⾃《公路设计⼿册》第603页。
2. “地基⼟的粘聚⼒”意义，如何取值？答：整体稳定验算时滑移⾯所在地基⼟的粘聚⼒，由地勘报告得到。
3. “墙背与墙后填⼟摩擦⾓”意义，如何取值？答：⽤于⼟压⼒计算。
影响⼟压⼒⼤⼩及作⽤⽅向。
取值由墙背粗糙程度和填料性质及排⽔条件决定，⽆试验资料时，参见相关资料《公路路基⼿册》591页，具体内容如下：墙背光滑、排⽔不良时：6 =0;混凝⼟墙⾝时：6 = （0~1/2 ）?⼀般情况、排⽔良好的⽯砌墙⾝：6 = （1/2?2/3 ）?台阶形的⽯砌墙背、排⽔良好时：6 =2/3 ?第⼆破裂⾯或假象墙背时：6 =?4. “墙底摩擦系数”意义，如何取值？答：⽤于滑移稳定验算。
⽆试验资料时，参见相关资料《公路路基⼿册》，592页表3-3-25. “地基浮⼒系数”如何取值？答：该参数只在公路⾏业《公路路基⼿册》中有定义表格，其他⾏业可直接取，具体《公路路基⼿册》定义表格如下:6. “地基⼟的内摩擦⾓"意义，如何取值？答：⽤于防滑凸榫前的被动⼟压⼒计算，影响滑移稳定验算；从勘察报告中取得。
7. “圬⼯材料抗⼒分项系数”意义，如何取值？答：按《公路路基设计规范》JTG D30-2004，采⽤极限状态法验算挡墙构件正截⾯强度和稳定时⽤材料抗⼒分项系数, 取值参见《公路路基设计规范》表544-1。
8 “地基⼟摩擦系数”意义，如何取值？答：⽤于倾斜基底时⼟的抗滑移计算。
参见《公路路基⼿册》P593表3-3-3。
见下表9. 挡⼟墙的地⾯横坡⾓度应怎么取？答：取不产⽣⼟压⼒的硬⼟地⾯。
当挡⼟墙后有岩⽯时，地⾯横坡⾓度通常为岩⽯的坡度，⼀般⼟压⼒只考虑岩⽯以上的那部分⼟压⼒，也可根据经验来给。
如挡⼟墙后为⼟，地⾯横坡⾓度⼀般根据经验来给，如⽆经验，可给0 （⼟压⼒最⼤）。
理正挡土墙设计详解
第一章功能概述挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙软件。
下面介绍挡土墙软件的主要功能：⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式；⑵参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区；⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式；⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。
理正岩土软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。
避免公式方法对边界条件有限值的弊病。
尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算，过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等，在理论上均有不合理的一面。
理正岩土软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、下墙的土压力。
保证后续计算结果的合理性；⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响；⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及墙身强度的验算等一起呵成。
且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。
1第二章快速操作指南1.1操作流程图2.1-1 操作流程1.2快速操作指南1.2.1选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
1.2.2选择行业及挡墙形式1．适用于公路、铁路、水利及其它行业。
2．挡土墙的计算项目有十三种供选择：重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁及卸荷板式挡土墙。
理正岩土使用手册-抗滑桩设计
① 作用在条块上的外部荷载P ② 动水压力Di（滑体饱水或其下部饱水且与滑带水相连通时考虑） ③ 滑床上产生的浮托力：Ui ④ 裂隙充水的静水压力：pwi、pw(i-1）
I:/工作/…/02抗滑桩（5.1-5.2）.htm 1/9
2010-5-26
02抗滑桩（5.1-5.2）
⑤ 滑头水系有压头H0的承压时的浮托力S’i ⑥ 地震力：Ehsis
02抗滑桩（1-4）
图2.2-5 计算结果查询窗口
第三章 使用说明
3.1
3.1.1
题。
关于计算例题的编辑
增加例题与删除当前例题
1．通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例
2．“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。点击“算”按钮打开当前模块的交互界 面。
I:/工作/…/02抗滑桩（1-4）.htm 8/9
2010-5-26
02抗滑桩（1-4）
⑴ 铁道部第一勘测设计院，铁路工程设计技术手册《路基》，中国铁道出版社，1995年第3次印刷； 004-89）, 人民交通出版 ⑵ 中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》（JTJ 社，1990年8月第一版，第一次印刷； ⑶ 中华人民共和国交通行业标准《公路加筋土工程设计规范》（JTJ 015-91）,《公路加筋土工程设计 及施工规范汇编》人民交通出版社，1998年10月第1版，第4次印刷； ⑷ 交通部第二公路勘察设计院主编：公路设计手册《路基》，人民交通出版社，1997年6月第2版， 第2次印刷。
2.2.2
选择计算项目
选择抗滑桩的计算项目。有五个选项供选择：滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力 式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙。显示界面如图2.2-2为：
挡土墙计算理正岩土讲课文档
（优选）挡土墙计算理正岩土
内容概要
1 挡土墙简介 2 模型简化 3 建立模型
1挡 土 墙 简 介
挡土墙适用范围：公路、铁路、水利、市政、规划、地 矿等；
挡墙形式全：目前有13种，分别为：重力式挡土墙、衡 重式挡土墙、半重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式 挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆式挡土墙、锚定板式挡土 墙、垂直预应力锚杆式挡土墙、卸荷板式挡土墙、装配 式悬臂挡土墙和装配式扶壁挡土墙；
倾斜基底
3建 立 模 型
砌体材料凸榫容许应力表:
注：干砌的容许压应力为表中2.5号砂浆砌体的一半。
3建 立 模 型
混凝土、片石材料凸榫容许应力表:
3建 立 模 型
坡线土柱：
坡面线段数：即墙后填土的坡面形式，需交互 每段坡面线的水平和竖直投影长度；
换算土柱：换算方法：（取自《公路路基设计 规范》JTG D30-2004）h=q/γ，h换算土层厚 （m）；q—车辆荷载附加荷载强度，墙高小于 2m，取20 kN/m2墙高大于10m，取10 kN/m2，墙 高在2~10m之间的用内插法计算，作用于墙顶或 墙后填土上人群荷载强度规定为3 kN/m2（计算 时采用10 kN/m2，偏安全考虑，根据《挡土墙》 04J008第5页3.3取值）,作用于挡墙栏杆顶的水 平推力采用0.75 kN/m，作用于栏杆扶手上的竖 向力采用1 kN/m；γ—墙背填土的容重，kN/m3； 公路或铁路行业，软件列出了常用的荷载，可 直接选用；
5） 垫层：垫层比较薄时，可不考虑垫层。
不影响结构计算的部分可忽略，如 碎石倒滤层、排水孔、比较薄的垫 层、灌砌块石等可忽略不计
3建 立 模 型
墙身尺寸：
墙身高 ：不包括基础部分； 坡度（面坡、背坡、墙底）：可正可负;将背坡坡率 交互负值，可模拟仰斜式挡墙；滑移不满足时，可设 成倾斜墙底； 墙趾墙踵可设台阶：墙趾最多两阶；墙趾台阶与墙面 坡的坡度可以相同；墙踵最多一阶； 凸榫：
挡土墙计算(理正岩土)
土条且向分力与滑动方向反向时：两种理论：当下滑力 对待，当抗滑力对待。
3建 立 模 型
荷载组合
支挡工程安全等级：参照《城市道路路基设计规范》（CJJ 194-2013）P28表6.4.3取值，表格内容如下表所示：
结构重要系数：参照《城市道路路基设计规范》（CJJ 194-2013）P29表6.4.5取值，表格内容如下表所示：
不影响结构计算的部分可忽略，如 碎石倒滤层、排水孔、比较薄的垫 层、灌砌块石等可忽略不计
3建 立 模 型
墙身尺寸：
墙身高 ：不包括基础部分； 坡度（面坡、背坡、墙底）：可正可负;将背坡坡率 交互负值，可模拟仰斜式挡墙；滑移不满足时，可设 成倾斜墙底； 墙趾墙踵可设台阶：墙趾最多两阶；墙趾台阶与墙面 坡的坡度可以相同；墙踵最多一阶； 凸榫：设置凸榫可增加挡墙的抗滑动稳定性，设计软 件可自动设计凸榫的位置和尺寸，并直接带回软件中； 凸榫构造要求根据《铁路工程设计技术手册-路基》 （1995）要求进行验算；凸榫被动土压力系数无经验 时取1；砌体材料凸榫容许应力可查《公路路基设计 手册》（1997）P604表3-3-21~3-3-22，混凝土材料 可查《铁路路基支挡结构设计规范》（TB 100252006）P6表3.1.3，表格内容如下：
3建 立 模 型
坡线土柱：
附加集中力：用于模拟作用在挡土墙上的其他外 力；加入等效墙前被动土压力，可根据交互的墙 身高度和墙前土体的物理参数计算出被动土压力； 作用点的坐标输入以挡墙墙身左上角点为坐标原 点；荷载大小为作用在挡墙纵向一延米范围内的 外力；是否为被动土压力，需要计算时选择 “是”，对结构有利时取荷载的0.3倍带入公式中 计算，对结构不利时取荷载0.5倍带入公式（软件 会自动乘系数），此处的公式，指的是滑移和倾 覆安全系数的计算公式。
挡土墙计算(理正岩土)(二)2024
挡土墙计算(理正岩土)（二）引言概述挡土墙是一种常见的土石方工程结构，用于防止土体的滑动和坍塌，并起到支撑和保护的作用。
本文将针对挡土墙的计算问题，重点讨论理正岩土作为材料的情况。
正文内容：一、挡土墙的设计要点1. 根据挡土墙的高度和土体的性质，确定合适的墙体类型（重力墙、悬臂墙、挤土墙），并选择相应的设计方法。
2. 根据地质条件和设计要求，确定挡土墙的坡度和抗滑稳定系数。
3. 考虑挡土墙的变形控制和排水措施，以确保结构的稳定性和耐久性。
4. 根据挡土墙的使用环境和荷载情况，确定墙体的材料和强度等级。
5. 考虑施工方便性和经济性，合理确定挡土墙的尺寸和构造。
二、基本计算方法1. 根据挡土墙的几何形状和土体特性，采用等效剪切层和弯矩分析的方法进行结构计算。
2. 利用平衡条件和变形方程，计算挡土墙的稳定性和变形情况。
3. 计算挡土墙的抗滑稳定系数，包括土体内摩擦角、土体几何参数和水平荷载等的影响。
4. 根据挡土墙的受力特点和变形要求，设计合适的加固措施，如土钉、喷锚、加压板等。
5. 结合挡土墙的排水要求，设计合适的排水系统和保护措施，防止地下水对结构的影响。
三、挡土墙计算中的理正岩土特性1. 理正岩土是一种典型的岩土材料，具有一定的强度和变形特性。
2. 根据理正岩土的理论特性和实验数据，确定其内摩擦角、剪力强度和压缩模量等关键参数。
3. 考虑理正岩土的强度和变形特性对挡土墙的影响，进行合理的计算与分析。
4. 结合理正岩土的特性，优化挡土墙的结构和材料选型，提高结构的稳定性和经济性。
5. 针对理正岩土的特性，制定相应的施工和监测措施，确保挡土墙施工质量和使用安全。
四、实际案例与分析1. 通过对实际工程案例的分析，探讨挡土墙计算中理正岩土的应用与问题。
2. 分析挡土墙设计中的典型失效和安全事故案例，总结经验教训，避免类似问题的再次发生。
3. 结合实际工程的施工情况，评估挡土墙的实际受力和变形情况，验证设计计算的准确性和合理性。
理正岩土常见问题-挡土墙
理正岩土常见问题-挡土墙墙背光滑、排水不良时：δ=0；混凝土墙身时：δ=（~1/2）φ一般情况、排水良好的石砌墙身：δ=（1/2~2/3）φ台阶形的石砌墙背、排水良好时：δ=2/3φ基底类别粘性土软塑状态（0.5≤IL＜1）硬塑状态（≤IL＜0.5）半坚硬状态（IL＜）地基类别密实潮湿的粘土或亚粘土含水饱和的的亚粘土或亚粘土细砂、中砂及砾砂浮力系数0.7~0.80.85~0.9地基类别均质而透水性小的岩石裂缝不严重的岩石裂缝严重的岩石浮力系数0.350.35~0.50受力情况圬工种类受压受弯、剪、拉石料片石砌体、片石混凝土砌体块石、粗料石、混凝土预制块、砖砌体混凝土14.在《建筑基础规范2002》P42中规定，挡墙随高度变化，土压力要乘一个调整系数。
软件实现时，由于单层土的土压力调整系数是内设的，因此只能用多层土来输入。
选多层土，在土层中只输入一层土，将土层厚度输成该层土的实际厚度，并输入土压力调整系数即可。
也可以参考《公路路基设计手册》第604页表3-3-21和3-3-22.表格中列出了不同砌体种类和石料强度的容许轴心承压应力值。
需要注意的是，石砌体的容许应力值可以通过内插法来确定。
因为衡重式挡墙和重力式挡墙的受力机理不同。
衡重式挡墙主要靠自身重量和与地基的摩擦力来抵抗土压力，而重力式挡墙则是通过自身重量和墙后填土的重量来抵抗土压力。
因此，衡重式挡墙的设计和施工应根据其受力机理进行，不能简单地将重力式挡墙的设计方法应用于衡重式挡墙。
本文介绍了不同类型挡土墙的设计计算方法。
其中，衡重式和重力式挡土墙不能完全模拟，因为它们的墙高不能完全为整数。
加筋土挡墙需要考虑筋带抗拔稳定性和筋带材料抗拉强度，需要参考相关规范的计算方法。
土柱换算问题需要考虑排车问题，需要根据不同的车辆和路面宽度计算可排车数。
最后，重力式挡土墙的作用于基础底的总竖向力需要考虑墙身重量和土压力的竖向分力。
理正岩土5_11计算挡墙参数选择
一、安全系数：1）滑动稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P9（纸版3.2.7）】2）倾覆稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P10（纸版3.2.12）】3）基地偏心距容许值：土质地基B/6，岩石地基B/5，坚硬岩质地基B/4；抗震设计有用户定义。
4）截面偏心距容许值：计算荷载取0.25B，验算荷载取0.3B；抗震设计时取0.4B。
5）抗震设计时材料强度放大系数：（抗压：1.5）；（抗拉：1.5）；（抗剪：1.5）。
荷载系数：重力不利时分项系数：1.2重力有利时分项系数：1.0【06G112建筑结构设计常用数据P26（纸版25）】主动土压力分项系数：1.2静水压力分项系数：1.0扬压力分项系数：1.2【混凝土重力坝设计规范DL5108-1999P29（纸版29）】地震力分项系数：1.0二、墙身尺寸输入：墙身高: 5.820(m)墙顶宽:0.300(m)面坡倾斜坡度:1:0.100背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL: 1.000(m)墙趾跟部高DH:0.820(m)墙趾端部高DH0:0.820(m)墙踵悬挑长DL1: 1.600(m)墙踵跟部高DH1:0.660(m)墙踵端部高DH2:0.500(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 2.100(m)背坡腋高YH2: 3.020(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1:1:0.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.500(m)防滑凸榫尺寸HT:0.180(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000【无经验时取1.0】防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)【铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)P7（纸版3.1.3-2）】防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离:60(mm)【保护层+钢筋合力点到钢筋边缘距离】墙趾埋深:0.82(m)三、坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数1 3.0000.000027.830-5.2200坡面起始距墙顶距离:0.600(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙内侧常年水位标高:-1.820(m)挡墙外侧常年水位标高:-3.820(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）四、物理参数：挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)【04J008《挡土墙》P13（纸版13）】墙后填土粘聚力:0.000(kPa)【支挡结构设计手册(第二版)P38（纸版29）】墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:20.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P39（纸版30）】地基土容重:18.000(kN/m3)【查看上面土的主要物理力学指标参考值】修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.5墙踵值提高系数: 1.5平均值提高系数: 1.5墙底摩擦系数:0.350【公路路基设计手册（第二版）P231（纸版592）】地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P37(纸版28)】墙后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700【公路路基设计手册（第二版）P255(纸版739)】土压力计算方法:库仑混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C25纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)裂缝控制宽度：0.4【GB50010-2010混凝土结构设计规范P24(纸版3.4.5)】地基土内摩擦系数：0.5【公路路基设计手册（第二版）P231(纸版593)】钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时= 1.200重力有利时= 1.000主动土压力= 1.200静水压力= 1.000扬压力= 1.200地震力= 1.000=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为 5.820(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：15.440(度)Ea=115.992Ex=44.490Ey=107.121(kN)作用点高度Zy=2.047(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=30.779(度)第1破裂角=15.420(度)Ea=108.710Ex=44.599Ey=99.140(kN)作用点高度Zy=2.051(m)墙身截面积=9.801(m2)重量=245.025kN地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m)墙面坡侧:18.43-11.61-0.97-5.18墙背坡侧:-76.83-90.19 2.57-4.51墙底面:-0.00112.42 1.56-5.82整个墙踵上的土重=70.647(kN)重心坐标(1.535,-2.722)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=13.002(kN)重心坐标(2.828,-4.527)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重= 3.780(kN)相对于趾点力臂=0.500(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.350采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度B= 5.500(m)墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)Ey的力臂Zx= 4.278(m)Ex的力臂Zy= 2.051(m)作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:墙趾=92.040凸榫前沿=92.040墙踵=56.312(kPa)凸榫前沿被动土压力=339.643(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足:弯曲拉应力=132.053<=500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足:剪应力=122.271<=990.000(kPa)凸榫设计宽度为:0.257(m)滑移力=102.999(kN)抗滑力=203.924(kN)滑移验算满足:Kc= 1.980> 1.150(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1= 3.035(m)相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2=0.500(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx= 4.278(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy= 2.051(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=151.040(kN-m)抗倾覆力矩=1182.886(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.832> 1.400(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn= 2.529(m)基底压应力:趾部=92.040踵部=56.312(kPa)最大应力与最小应力之比=92.040/56.312= 1.634==========================================================================================================================================【水工挡土墙设计规范SL379-2007P14(纸版6.3.1)】表6.3.1挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软 1.50 2.00中等坚实 2.00 2.50坚实 2.50 3.00注：对于地震区的挡土墙，其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按列表数值适当增大==========================================================================================================================================作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.221<=0.167*5.500=0.918(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=92.040<=450.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=56.312<=450.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=74.176<=450.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=40.020(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.02%<Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1640(mm2)截面弯矩:M(标准值)=32.797(kN-m)最大裂缝宽度为:0.016(mm)。
理正岩土学习-挡土墙
理正岩土学习-挡土墙常见问题挡土墙1．“圬工之间摩擦系数”意义，如何取值？答：用于挡墙截面验算，反应圬工间的摩阻力大小。
取值与圬工种类有关，一般采用0.4（主要组合）~0.5（附加组合），该值取自《公路设计手册》第603页。
2．“地基土的粘聚力”意义，如何取值？答：整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力，由地勘报告得到。
3．“墙背与墙后填土摩擦角”意义，如何取值？答：用于土压力计算。
影响土压力大小及作用方向。
取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定，无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》591页，具体内容如下：墙背光滑、排水不良时：δ=0；混凝土墙身时：δ=（0~1/2）φ一般情况、排水良好的石砌墙身：δ=（1/2~2/3）φ台阶形的石砌墙背、排水良好时：δ=2/3φ第二破裂面或假象墙背时：δ=φ4．“墙底摩擦系数”意义，如何取值？答：用于滑移稳定验算。
5．“地基浮力系数”如何取值？答：该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格，其他行业可直接取1.0，具体《公路路基手册》定义表格如下：6．“地基土的内摩擦角”意义，如何取值？答：用于防滑凸榫前的被动土压力计算，影响滑移稳定验算；从勘察报告中取得。
7．“圬工材料抗力分项系数”意义，如何取值？答：按《公路路基设计规范》JTG D30-2004，采用极限状态法验算挡墙构件正截面强度和稳定时用材料抗力分项系数，8．“地基土摩擦系数”意义，如何取值？答：用于倾斜基底时土的抗滑移计算。
参见《公路路基手册》P593表3-3-3。
见下表。
9．挡土墙的地面横坡角度应怎么取？坡度，一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力，也可根据经验来给。
如挡土墙后为土，地面横坡角度一般根据经验来给，如无经验，可给0（土压力最大）。
10．浸水挡墙的土压力与非浸水挡墙有何区别？答：浸水挡墙验算时，水压力的影响主要表现在两个方面：首先，用库伦理论计算土压力时破坏楔体要考虑水压力的作用。
理正挡土墙设计案例操作教程
- 无基础时，绕墙趾点的抗倾覆稳定； - 有基础时，同时考虑基础自重及锚杆等产生的抵抗力矩；
重力式挡土墙→挡墙验算结果
地基应力及偏心距验算
- 地基应力验算—防止地基出现过大下沉； - 偏心距验算—防止因基底过度不均匀沉陷而引起墙身倾斜 ；
基础强度验算
- 对于钢筋混凝土底板基础，验算悬挑部分剪应力，主拉应力、 凸榫宽度，并计算配筋。
- 选择抗震区或抗震浸水区挡墙 时需交互地震参数；
- 地震烈度 不考虑、7度、8度、9度； 根据所在地区和工程重要 性等选择抗震设防烈度；
重力式挡土墙→物理参数
地震力计算公式： Eihw CiCz KhiwGiw
地震参数
- 水上、水下地震角（度） 根据地震烈度确定，可参考相关规范，详见说明书；
交互荷载值的大小； 土柱序号3-1的含义：第三段 坡线上的1号荷载； 高度h=q/γ，γ为墙后第一层 土的容重；
公路或铁路行业，软件列出 了常用的荷载，可直接选用；
重力式挡土墙→坡线土柱
坡线起始点低于墙顶：
压顶，即墙顶有土： 局部放大
重力式挡土墙→坡线土柱
地面横坡角
- 土楔体计算时破裂面的起始角度， 即只有横坡角以上土体才产生土压 力的作用；
基底倾斜 +混凝土底板
防滑凸榫 +天然基础
重力式挡土墙→整体稳定
影响搜索速度
计算方法 瑞典条分法
搜索方法 自动搜索 给定圆心范围 给定圆心半径 给定圆心
土条且向分力与滑动方向反向时 两种理论：当下滑力对待，当抗滑力对待
重力式挡土墙→荷载组合
选择公路行业
详见《公路路基设计规范》JTG D30-2004
补充：几个摩擦系数对比
理正岩土使用手册-抗滑桩设计
5.1.3
基本力系作用下的剩余下滑力计算
（5.1.3-1） （5.1.3-2） （5.1.3-3） （5.1.3-4） （5.1.3-5） （5.1.3-6）
式中： E i —— 第i个条块滑体的剩余下滑力（kN/m），方向指向下滑方向并平行于第i个 条块滑面； E i≤0，在给定的安全系数下，不会发生滑动； E i>0，在给定的安全系数下，会发生滑动； E 1 —— 为本滑块体产生的下滑力（kN/m）； E 2 —— 第i- 1块滑体产生的下滑力或上滑力（kN/m）； E 3 —— 本滑块体产生的抗滑力（kN/m）； E 4 —— 本滑块体滑面产生的粘聚抗滑力（kN/m）； E i-1 —— 第i- 1个条块滑体的剩余下滑力（kN/m），方向平行于第i- 1个条块滑面； K —— 抗滑计算时，考虑所需要的安全系数； Wi —— 第i个条块滑体的重量（kN/m）； αi —— 第i个条块滑面的倾角（度）； αi-1 —— 第i- 1个条块滑面的倾角（度）； φi —— 第i个条块所在滑面上的摩擦角（度）； ci —— 第i个条块所在滑面上的单位粘聚力（kPa）； li —— 第i个条块所在滑面的长度（m）； ψi —— 剩余下滑力传递系数。 注： 系统提供由安全系数反算滑块i的抗剪强度指标c或φ的功能，反算时公式 5.1.3-1式满足E i＝0。
3.6
数据和结果文件
数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应 力锚杆式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙的数据文件格式分别为*.hptl、*.khz、*.zlkh、*.yylkh和*.zbkh，图 形文件格式*.DXF，计算书格式为*.RTF。
第四章 编制依据
2．图形查询快捷菜单 在图形结果查询窗口单击鼠标右键，弹出图形查询快捷菜单，可以方便地查看图形。
理正挡土墙设计详解
第一章功能概述挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。
为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙软件。
下面介绍挡土墙软件的主要功能：⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式；⑵参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。
⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区；⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式；⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。
理正岩土软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。
避免公式方法对边界条件有限值的弊病。
尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算，过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等，在理论上均有不合理的一面。
理正岩土软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、下墙的土压力。
保证后续计算结果的合理性；⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响；⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强度验算及墙身强度的验算等一起呵成。
且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。
1第二章快速操作指南1.1操作流程图2.1-1 操作流程1.2快速操作指南1.2.1选择工作路径图2.2-1 指定工作路径注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。
进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
1.2.2选择行业及挡墙形式1．适用于公路、铁路、水利及其它行业。
2．挡土墙的计算项目有十三种供选择：重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁及卸荷板式挡土墙。