路基支挡课程设计1
路基支挡课程设计1
课程名称：路基及支挡结构设计题目：抗滑桩的设计计算院系：土木工程系专业：铁道工程（道路组）年级：2007姓名：XX（XXXXXX ）指导教师：XXX2010年12 月10 日课程设计任务书专业铁道工程（道路组）姓名XX 学号XXXXXXXX开题日期：2010年12 月 5 日完成日期：2010 年12 月26 日题目抗滑桩的设计计算一、设计的目的通过课程设计：抗滑桩的设计计算，可以巩固已学的抗滑桩的设计计算、抗滑桩的矩阵分析等章节；同时可以培养同学们的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力。
二、设计的内容及要求1、反算滑梯指标（选做）；2、求滑坡推力，判断滑梯稳定性（可直接利用相关软件或程序计算）；3、抗滑桩的设计计算；4、上交材料。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录一、设计任务 0二、设计资料 0三、设计要求 (1)四、计算桩受荷段所受作用力 (2)4.1 求滑坡推力、判断滑坡稳定性 (2)4.2 求桩前滑体抗力 (4)4.3 抗滑桩滑面处外力计算 (5)五、抗滑桩的设计计算 (8)5.1 确定桩位、尺寸拟定及桩的布置 (8)5.2 计算桩的刚度 (9)5.3 滑面以下桩的转角、剪力、弯矩、抗力计算 (9)5.3.1 转角ϕ计算 (9)y计算 (9)5.3.2 转动中心在滑面以下深度Q计算（刚性桩每1m取一点） (9)5.3.3 剪力yM计算（刚性桩每1m取一点） (11)5.3.4 弯矩yδ计算（刚性桩每1m取一点） (13)5.3.5 侧向弹性抗力y5.4 地基强度校核 (15)一、设计任务抗滑桩设计计算（广巴高速K87+100～280滑坡）。
二、设计资料2.1 已知滑坡主轴断面如图2—1所示（1：200，CAD 绘图），滑体为碎石土堆积层;滑床为风化严重的页岩、泥岩（可看为密实土层）︒===42,0,/232232ϕγc m kN图2—12.2 为整治此滑坡，建议在滑坡前缘设一排钢筋混凝土抗滑桩，桩底可看为自由端，混凝土的弹性模量MPa E 4106.2⨯=，安全系数K=1.05-1.25，试设计抗滑桩。
路基路面挡土墙课程设计
路基路面挡土墙课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握路基、路面和挡土墙的基本概念及其在工程中的作用；2. 使学生了解路基、路面和挡土墙的结构特点、材料及施工技术；3. 帮助学生理解路基、路面和挡土墙在道路工程建设中的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析道路工程中路基、路面和挡土墙问题的能力；2. 提高学生设计简单路基、路面和挡土墙方案的能力；3. 培养学生运用专业软件或工具对路基、路面和挡土墙进行模拟和计算的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对道路工程建设的兴趣，激发学生探究工程问题的热情；2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，使其在解决工程问题时具备责任感和使命感；3. 增强学生对我国道路工程建设的自豪感，培养学生为国家和人民服务的价值观。
课程性质：本课程为工程专业基础课程，旨在帮助学生掌握道路工程中路基、路面和挡土墙的基本知识和技能。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和力学基础，但对道路工程的实际应用了解较少。
教学要求：结合实际工程案例，采用讲授、讨论、实践相结合的教学方法，使学生在掌握基本知识的同时，提高解决实际问题的能力。
通过课程目标的分解和教学设计，确保学生能够达到预期的学习成果，为后续课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 路基部分：介绍路基的定义、作用和分类；讲解路基的力学性质、材料选择及压实技术；分析不同类型路基的施工要点及质量控制。
教材章节：第一章 路基概述，1.1-1.3节2. 路面部分：阐述路面的功能、结构及分类；讲解常见路面材料的性质及适用范围；分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工工艺。
教材章节：第二章 路面工程，2.1-2.4节3. 挡土墙部分：介绍挡土墙的类型、结构及功能；讲解重力式、悬臂式、锚固式等挡土墙的设计原理及施工技术；分析挡土墙工程的稳定性及防护措施。
教材章节：第三章 挡土墙工程，3.1-3.4节4. 实践环节：组织学生参观道路工程现场，了解路基、路面和挡土墙的实际施工过程；开展小组讨论，分析工程案例，提高学生解决实际问题的能力。
路基工程挡土墙课程设计
路基工程挡土墙课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握路基工程中挡土墙的基本概念、分类及作用；2. 使学生了解挡土墙的设计原理和施工方法；3. 引导学生掌握挡土墙稳定性分析的基本原理和方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行挡土墙设计的能力；2. 提高学生分析和解决实际工程中挡土墙问题的能力；3. 培养学生查阅相关资料、规范，了解挡土墙施工工艺的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对路基工程挡土墙的工程价值和社会责任感的认识；2. 激发学生探究科学原理的兴趣，培养严谨、务实的科学态度；3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
课程性质分析：本课程为土木工程专业路基工程课程的一部分，重点探讨挡土墙的设计与施工。
课程具有较强的理论性和实践性，旨在培养学生的实际工程能力。
学生特点分析：学生已具备一定的土木工程基础知识，具有一定的力学基础和分析问题的能力。
在此基础上，本课程将进一步提高学生的专业素养和工程实践能力。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力；2. 采用案例教学、小组讨论等多种教学方法，激发学生的主动性和创造性；3. 强化过程评价，注重学生综合素质的培养。
二、教学内容1. 挡土墙基本概念- 挡土墙的定义、分类及作用- 挡土墙的构造及材料2. 挡土墙设计原理- 挡土墙稳定性分析基本原理- 挡土墙设计方法及步骤- 相关设计规范及要求3. 挡土墙施工技术- 挡土墙施工工艺及流程- 施工中常见问题及处理方法- 施工质量控制要点4. 挡土墙工程实例分析- 路基工程中挡土墙的应用案例- 案例分析及讨论教学大纲安排：第一周：挡土墙基本概念及分类第二周：挡土墙稳定性分析原理第三周：挡土墙设计方法及步骤第四周：挡土墙施工技术及质量控制第五周：挡土墙工程实例分析及讨论教学内容关联教材：《路基工程》第三章第五节：挡土墙设计与施工教学进度：1. 前两周重点讲解挡土墙的基本概念和稳定性分析原理；2. 第三周进行挡土墙设计方法及步骤的教学；3. 第四周关注挡土墙施工技术及质量控制；4. 第五周通过工程实例分析，巩固所学知识，并进行讨论。
路基防护与支挡结构设计课件
02
03
植物防护
利用植被覆盖坡面，防止 水流和风化作用对坡面的 侵蚀，常用的植物有草皮 、灌木等。
圬工防护
采用混凝土、浆砌片石等 材料，在坡面建造圬工结 构，如护墙、护坡等。
综合防护
结合植物防护和圬工防护 ，形成综合的防护体系， 提高坡面的防护效果。
冲刷防护设计
护岸工程
在河流岸边修建挡水建筑 物，防止水流冲刷岸边土 壤，造成滑坡和坍塌。
路基防护与支挡结构的重要性
路基是道路的重要组成部分，其 稳定性直接关系到道路的安全和
正常使用。
如果路基受到破坏，会导致道路 出现裂缝、沉降、滑坡等问题， 严重影响道路的使用性能和安全
。
因此，采取有效的路基防护与支 挡措施是十分必要的，可以延长 道路的使用寿命，减少维修费用
，保障交通安全。
路基防护与支挡结构的分类
01
路基防护与支挡结构概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
路基防护与支挡结构的定义
路基防护与支挡结构是指为防止路基 受到自然因素（如水流冲刷、风化剥 落等）和车辆荷载作用的影响，而采 取的一系列防护和支挡措施。
这些措施通常包括设置挡土墙、护坡 、排水设施等，以保护路基的稳定性 和安全性。
案例二：某山区公路的支挡结构设计
总结词：因地制宜
详细描述：该山区公路的支挡结构设计采用了重力式挡土墙、锚杆挡土墙和加筋土挡土墙等多种形式，根据不同的地形和地 质条件进行选择和设计，有效挡结构设计
总结词：系统全面
详细描述：该铁路的路基防护与支挡结构设计采用了多种措施，包括排水系统、路基加固、边坡防护 等，同时还考虑了地震、泥石流等自然灾害的影响，确保了铁路的安全运营和长期稳定性。
《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计
《路基工程》课程设计任务书一、设计任务单线铁路衡重式路肩挡土墙设计二、要求１、根据线路横断面测量资料，点绘路基设计地段的地面横断面，并按给定的线路中心地面设计标高、设计段起点路肩设计标高和线路坡度，对该段路基进行施工图设计；２、本段路基需设置路肩衡重挡土墙；3、对墙身最高的挡土墙设计断面进行检算，包括计算土压力、绘制土压应力图、检算全墙稳定性和墙身截面强度；4、绘制路基横断面设计图及挡土墙正面设计图，计算挡土墙的工程数量，编写设计说明。
三、设计资料线路标准：单线Ⅰ级铁路轨道类型：重型旅客列车设计行车速度：160 km/h基床表层类型为：土质线路纵断面：1.3‰线路平面：直线路基设计起迄里程：DK536+710~ DK536+825起点路肩设计标高：线路横断面及中线地面标高测量记录：（附录一）挡土墙圬工材料：C20片石混凝土，γ圬＝23KN/m3路基填料：A、B类填料物理力学指标：γ=17.9KN/m3φ＝30.3挡土墙地基容许承载力［σ］＝ Kpa，地基摩擦系数f=0.400地质资料;（1）砂粘土［σ］＝ 200 Kpa（2）石灰岩［σ］＝ 400～600 Kpa四、设计依据《铁路路基设计规范》TB 10001-2005《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2006《铁路工程设计技术手册——路基》95修订版五、完成文件1、路基横断面设计图（1：200）2、衡重式路肩挡土墙正面设计图（纵1：500、竖1：200）3、挡土墙设计计算书（包括挡土墙计算断面、破裂面位置及土压应力的附图1：100）4、挡土墙工程数量及设计说明（写在正面设计图中）六、附录（另行发给）附录一横断面测量记录《铁路路基》课程设计指导书单线铁路衡重式路肩挡土墙设计一、准备工作：1.认真阅读任务书、指导书及路基设计规范和路基支挡结构设计设计相关规范和相关参考资料。
2.熟悉路基工程制图标准。
二、设计步骤和方法：1.点绘地面横断面①根据任务书给出的线路起点路肩设计标高和线路纵坡、计算各断面(里程见横断面测量记录)的路肩设计标高；再根据测量的中线地面标高，计算路基中心填挖高度。
第6章 路基支挡结构设计
第6章
路基支挡结构设计
6.2 挡土墙土压力计算
求解步骤： 1、假设破裂面的位置（θ），也即c点交 于荷载的何处；
各种边界条件下库仑土压力计算
b
d
D
l
0
b
2、根据相应的边界条件，计算出破裂棱 楔体的重力G，为θ的函数； （先根据几何关系求出破裂楔体的面 积，再取纵向单位长度相乘，同时乘 以土体容重即可）。 3、根据破裂楔体的极限平衡条件，运用 正弦定理（力三角形封闭），求土压力表 达式，为θ的函数； 4、根据一阶导数为零的条件，求出θ； 5、验证θ的大小与前面的假设的位置是否 一致，如一致，代入土压力表达式求出土 压力。如不一致则反映假设有矛盾，需重 新假设，并重复以上步骤。
l0 a 90°-(α＋δ) 1 1
D
C' C
E2
E1
b
h0
a
G1
f θ＋ψ 2 g
1 c 90°-(θ＋φ)
A
H1
β
α1
G1
1 θ
G2
90°-(α＋δ) 2 2
h1
1 δ
E1 O
α2
R2
φ
R2
H2
H2
δ 2
G2
B
B' d 90°-(θ＋φ) 2
力多边形法：在墙背土体处于极限平衡状态条件下，作用于破裂棱体上的诸力应构
第6章
路基支挡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构设计
第6章
路基支挡结构设计
第6章
路基支挡结构设计
第6章
路基支挡结构设计
第6章
路基支挡结构设计
6.3 重力式挡土墙的设计
重力式挡土墙的设计计算
重力式挡土墙设计的主要内容： 1、根据现场情况，进行挡土墙墙体 材料、墙体类型和基础埋置深度的选 择，然后初步拟定各部分的结构尺寸； 2、计算作用于挡土墙上的荷载，主 要为主动土压力； 3、检算在各种荷载组合力系作用下， 挡土墙沿基底的滑动稳定性、绕墙趾 转动的倾覆稳定性和基底应力及墙身 截面强度检算。
《路基及支挡结构》课程设计
课程名称：路基及支挡结构设计题目：抗滑桩的设计计算院系：土木工程系专业：茅以升班年级： 2005级姓名：黄磊（20057375）指导教师：孔德惠西南交通大学峨眉校区2008年10月25日课程设计任务书专业05级茅以升班姓名黄磊学号20057375开题日期：2008 年 9 月16日完成日期： 2008 年10月25日题目抗滑桩的设计计算一、设计的目的1、通过课程设计，掌握抗滑桩的设计计算及其程序运用；2、通过实际操作，了解滑坡稳定性分析及其整治，会运用Word、Excel、CAD 及VB程序于抗滑桩设计中；3、能运用所学路基工程、路基及支挡结构及相关规范、手册等，分析解决滑坡实际工程问题；以提高自己查阅相关资料、分析解决问题的能力。
二、设计的内容及要求1、设计内容1）荷载计算；2）抗滑桩受荷段的计算；3）抗滑桩锚固段的计算。
2、设计要求：1) 每个同学独立完成完成主轴断面上的一根抗滑桩的设计计算；2) 说明书必须打印，图纸运用CAD绘图；并且上交电子版和打印版。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)2008年10月25日目录第一章设计资料及要求 (1)一、设计资料 (1)二、设计要求 (1)三、说明 (1)第二章滑体指标反算 (3)一、滑块重量 (3)二、反算滑带土指标 (3)第三章滑坡推力计算及滑坡稳定性分析 (5)一、滑坡推力计算 (5)二、滑坡稳定性分析 (6)第四章抗滑桩的设计计算 (7)一、抗滑桩位置的选定 (7)二、抗滑桩的相关参数确定 (7)三、抗滑桩的计算 (8)第一章 设计资料及要求一、设计资料已知滑坡主轴断面如图1-1所示（1：200，米格纸或CAD 绘图），滑体为碎石土堆积层，3119/kN m γ=，15c kPa =，滑床为风化严重的页岩、泥岩（可看为密实土层），3221/kN m γ=，242ϕ=°，20c =，试分析此滑坡体的稳定性。
若不稳定，建议在滑坡前缘设一排钢筋混凝土抗滑桩，桩底可看为自由端，混凝土的弹性模量42.610E MPa =×，安全系数 1.05~1.25K =，试设计抗滑桩。
路基工程挡土墙课程设计
《路基工程》课程设计单位：土木工程学院专业（方向）：铁道工程班级：铁道08-2（土0801-2）姓名：王康学号：20080045指导教师：舒玉二0一二年二月《路基工程》课程设计一、课程设计的思想、效果及课程目标路基的课程设计是对路基工程课堂教学的必要补充和深化，通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基工程的基本理论，设计理论体系，加深对路基设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。
二、课程设计内容此次路基工程课程设计是以混凝土重力式挡土墙（仅线路左侧一侧进行设计）为主的设计内容。
1.1 设计资料1.1.1 主要技术文件1) 《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006(2009局部修订版)2) 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-20053) 《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006(2009版)4) 《铁路路基设计规范》TB10001-20055) 《混凝土结构设计规范》GB50010-20106) 《建筑抗震设计规范》GB50011-20107) 其他现行铁路建设相关技术标准、规范、规程、规定等技术文件；1.1.2 线路资料1) 铁路等级：I级2) 轨道类型：重型3) 直线地段：双线路堤1.1.3 地基条件1) 工点位置：邯郸丛台区2) 地基为级配良好中密中粗砂，基本承载力=210Kpa。
1.1.4 路堤填料自行设计1.1.5 墙身材料：混凝土。
1.1.6 挡墙横断面布置及挡墙型式1) 路肩设计高程：76.8m。
2) 路堤边坡坡率：1:1.53) 天然地面高程：67.5m。
4) 重力式挡土墙平面布置无限制，横断面型式自行确定。
三、具体要求本次课程设计主要进行挡土墙横断面设计计算（不进行挡土墙的平面、立面等设计），大致步骤如下：1) 挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸；2) 凡本指导书中没有提供的设计参数，均自行查询上述技术文件，按其中规定的设计参数或经验数据自行选定。
道路支挡工程设计方法与算例
道路支挡工程设计方法与算例道路支挡工程设计，光听名字就觉得有点“高大上”，对吧？其实它说白了，就是在一些特别的地方，要建个“护栏”或者“支架”，让道路更加安全、稳固。
你想啊，山坡上修条路，要是没有支挡结构，万一滑坡了或者路基不稳，那可就得不偿失了。
所以，这个工程可是事关交通安全的“大事”。
而说到设计方法呢，咱就从最基础的讲起，搞明白了这个，再复杂的工程也能顺利搞定。
设计的第一步得了解地形地貌。
就像你做饭之前要先看看冰箱里有啥材料一样。
山路、高速，甚至城市道路，地理情况完全不同。
比如说你在山脚下修路，土壤松软、地形陡峭，这时候支挡结构就得特别强大，得考虑到防止泥石流、滑坡这些情况。
这就是“因地制宜”，不是一刀切的方案。
咱不是在做流水线作业，而是要根据不同的地方，量体裁衣，选对合适的“支撑神器”。
然后，设计时还得考虑到道路的交通量、气候变化这些因素。
别看路面好像平平无奇，但一到冬天积雪、雨季泥泞，路况变得难以预料。
假如支挡结构做得不够牢靠，可能就会因为重压或者积水的关系出现问题。
想象一下，一场大雨过后，支挡墙坍塌，那可真是“防不胜防”了。
所以在设计时，得考虑这些“不可控”因素，提前做好预案，确保支挡结构在恶劣天气下依然坚如磐石。
说到这里，设计方法就得提到一个重点：力学分析。
支挡结构看似只是个“简单”的墙体，背后可是有很多科学原理的。
设计师得根据土壤的性质、道路的坡度来计算力的分布，确保支挡结构能够承受路面上方的所有重量。
现代化的工程设计可不是光靠纸和笔就能搞定的，现在可是有各种软件工具可以帮助计算和模拟。
就像你打游戏，给角色装备一件新的护甲，你得先看看这装备好不好用，能不能增加防御力。
这些工具帮助设计师模拟不同的情况，让设计方案更加贴合实际需求。
再说到支挡结构的种类，那真是五花八门。
最常见的就是“重力式支挡”，这种通常比较简单，靠自己的重量就能保持稳定。
然后还有“砌石支挡”，看着就有点复古风格，实际上也是在很多山区道路上很常见的。
《路基工程》课程设计-某新建二级公路重力式挡土墙设计
2010-2011学年第一学期《路基工程》课程设计任务书题目：某新建二级公路重力式挡土墙设计专业：交通土建班级：道路071班指导教师：土木建筑工程学院二零一零年十二月1 课程设计的性质与任务路基工程课程设计是对路基工程课堂教学的必要补充和深化，通过设计让学生可以更加切合实际地和灵活地掌握路基的基本理论，设计理论体系，加深对路基设计方法和设计内容的理解，进而提高和培养学生分析、解决工程实际问题的能力。
通过设计，培养学生分析问题和解决问题的能力。
路基工程课程设计以教师提供的设计资料为主，学生在查阅相关文献资料的基础上，结合当地的气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件，拟定挡土墙的设计方案，并对挡土墙的稳定性进行验算。
课程设计要求设计计算条理清晰，计算的方法和结果能符合我国现阶段路基设计规范的要求。
2 设计要求本课程设计适用交通土建专业。
学生完成课程设计后，能够掌握路基工程的基础理论和基本知识，以便使学生具有分析问题和解决路基工程实际问题的能力。
具体要求如下：（1）初步掌握路基工程设计的内容、设计计算步骤及方法；（2）设计任务书下达后，应立即着手进行资料的收集和教材、规范中相关内容的复习工作，使设计成果必须符合现阶段相关规范。
（3）要求每个学生充分发挥独立工作的能力和钻研精神，合理拟定设计方案，独立完成设计计算和验算，能够分析设计中存在的问题并能加以解决。
（4）每个学生的设计成果均不一样，如有雷同，一律计零分。
（5）设计开始后，应编排工作计划和进度表，合理安排设计时间，确保设计顺利完成。
3 路基工程课程设计内容路基课程设计是以挡土墙设计为主的设计内容。
（一）设计资料某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式挡土墙，具体设计资料列于下：1．路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。
2．车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100。
3．横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示。
路基支挡课程设计——重力式挡土墙
重力式挡土墙课程设计一、设计目的重力式挡土墙是一种重要的支挡结构，在铁路、公路、水运及建筑等部门应用十分广泛，本课程设计旨在培养学生独立设计重力式挡土墙的能力，通过本次设计，学生应系统掌握重力式挡土墙的设计理论和方法。
二、设计题目某单线铁路挖方段，中心挖深24m ，横断面图如附图1所示。
稳定性分析表明，以1：1.5的坡率开挖形成的挖方边坡稳定性满足要求，但为确保工程安全，拟在坡脚设重力式挡土墙（墙顶边坡坡率1：1.5），地层条件及设计参数如下：1、地层条件该挖方段地层为粘性土，综合内摩擦角︒=40ϕ，天然容重31/20m kN =γ，地基容许承载力[]kPa 250=σ。
2、墙身材料挡墙墙身采用M7.5片石砌筑，砌石容重3/23m kN =砌体γ，砌石容许压应力[]kPa 1050=σ，容许剪应力[]kPa 125=τ，砌石与基底土间的摩擦系数μ＝0.4。
3、其它力学参数墙背与其后土层间的摩擦角︒==202/ϕδ。
三、设计依据本课程设计依据《铁路路基支挡结构设计规范》 （TB 10025-2006）进行，相应的技术标准应按该规范执行。
四、设计步骤1、确定墙高；2、计算土压力；3、确定墙型；4、验算（1）基底应力及偏心距验算；（2）抗滑动与抗倾覆验算；（3）墙身强度（抗压与抗剪）及检算截面偏心距验算（本设计选墙身2/H处截面验算）五、设计要求为该挖方工程设计满足工程需要、墙高为5.0m～7.0m的M7.5浆砌片石重力式挡墙，并提交以下成果资料：（1）挡墙设计验算资料；（2）绘制挡墙横断面图。
本课程设计成果应于2012年10月15日前提交。
六、附件1、挖方断面示意图2、路堑重力式挡墙土压力计算公式1、挖方断面示意图32图1 土压力计算草图)]()[(tan )(2122i tg tg ctg tg i tg +++±-=+αψψψψθi -=ϕψ1i --+=αδϕψ2222])cos()cos()sin()sin(1[)sec(sec )(cos i i a +--++-+=ααδϕδϕαδααϕλa a H E λγ221= )cos(αδ-=a x E E)sin(αδ-=a y E E3Hz x =αtg z B z x y +=a H H λγσ=注：本公式系按仰斜墙背α为正值时推导，当墙背为俯斜时，α以负值代入，墙背为竖直时，α取零。
路基支挡结构设计 PPT课件
四、重力式挡土墙的设计计算
稳定性验算，包括：
简
抗倾覆
单
抗滑移
支
整体滑动
挡
验
墙身强度结构设计验算
算
地基承载力验算
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(一) 作用在挡土墙上的力系
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(二) 挡土墙稳定性验算 1、 抗滑稳定性验算
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1、 抗滑稳定性验算
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2、 抗倾覆稳定性验算
当抗滑稳定性满足要求，挡土墙受抗 倾覆稳定性控制时，可展宽墙趾。
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(三) 挡土墙基底应力及合力偏心距验算
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(三) 挡土墙基底应力及合力偏心距验算
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(四) 挡土墙墙身 截面强度验算
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五、重力式挡土墙常用设计参数（P103）
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§2 悬臂式和扶壁式挡土墙
一、概述
29
30
二、土压力计算与设计方法 土压力计算
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土压力计算
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设计方法
仰斜墙背较为合 为合理；如墙前地形较陡，宜用直立墙。
理。
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二、重力式挡土墙的构造
1、墙身构造
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二、重力式挡土墙的构造
1、墙身构造
13
二、重力式挡土墙的构造
2、排水设施
14
二、重力式挡土墙的构造
3、防水层
4、基础埋置深度
P93
15
三、重力式挡土墙的布置
1、挡土墙位置的选择 2、纵向布置 3、横向布置 4、平面布置
第六章 路基支挡结构设计
1
挡土墙的定义： 用来支挡山坡土体或人工填土防止土体变形
失稳的人工构造物。
墙顶
墙面
西南交大-路基工程课程设计 挡土墙设计
西南交通大学《路基工程》课程设计报告学生姓名：学生学号：班级编号：指导教师：年月日目录1设计资料 (2)2说明书 (4)3课程设计计算书 (5)4参考文献 (16)5附录 (17)1.设计资料1.1背景某Ⅰ级重型双线铁路，旅客列车设计行车速度140km/h，K2+500~K3+500 段路堤处于直线地段，高度4～12m，根据实际情况，需设置重力式挡土墙。
1.2设计题号混凝土挡土墙，墙高12.5m，路堤高1.5m，墙后填土为砂类土。
1.3设计荷载只考虑主力（主要力系）的作用，且不考虑常水位时静水压力和浮力。
1.4材料挡土墙材料为混凝土，墙背填料为砂类土。
相关参数可参看附表或《铁路路基支挡结构设计规范》。
1.5尺寸设计及换算荷载由本课程设计资料查阅相关设计规范确定，具体设计依据见附录一。
2. 说明书2.1尺寸由设计资料及《铁路路基支挡结构设计规范》确定路基各部分尺寸和坡度以及换算土柱的高度及宽度，具体尺寸设计见设计图纸。
2.2参数][σ——基底容许压应力应力， kPa 400][=σ；][τ——基底容许剪应力，m kN /120][=τ ；f ——基底摩擦系数，4.0=f ；γ——填土容重，3/19m kN =γ；ϕ——砂类土内摩擦角，︒=35ϕ；δ——砂类土与墙背间的摩擦角，︒==5.1721ϕδ；α——仰斜式挡土墙的墙背坡角，25.0tan =α；0α——挡土墙倾斜基底角度，15.0tan 0=α；i ——路堤坡脚，5.1tan =i ；θ——假定墙后土体滑裂面与竖直方向的夹角，取值为ϕθα-︒<<90，即︒<<︒5504.14θ；H ——挡土墙的高度，m H 5.12=；B ——挡土墙厚度，m B 3=；a ——路堤高，m a 5.1=；b ——路基坡面水平投影长度，m b 25.2=；0h ——换算土体高度，m h 2.30=；0l ——换算土体宽度，m l 3.30=；K ——路肩到换算土体最近边缘距离，m K 95.1=；D ——双线铁路上两换算土柱之间的净距，m D 7.0=；以上参数均按规范及设计取值，具体尺寸可参照设计图3. 课程设计计算书3.1墙背土压力a E由土压力算法附表计算出各不同边界条件下的土压力值，土压力算法见附录二。
路基与支挡结构课设
《路基与支挡结构》课程设计专业名称土木工程年级2013级学号姓名二O一六年六月目录1. 概述 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计资料 (1)2. 路基断面设计 (2)2.1 横断面各部尺寸拟定 (2)2.2 绘制路基横断面图 (2)3. 加筋土挡土墙设计 (2)3.1 路基面上的载荷 (2)3.2 加筋土挡土墙上的荷载计算 (3)3.2.1 墙后填料水平土压力 (3)3.2.2 墙顶荷载产生的水平土压力计算 (3)3.3 筋带布设方案拟定 (4)3.3.1 拉筋所受垂直压力 (4)3.3.2 拉筋拉力计算 (5)3.3.3 拉筋长度计算 (6)3.3. 4拉筋截面计算 (7)3.4 加筋土内部稳定性检算 (7)3.5 加筋土外部稳定性检算 (8)3.5.1 抗滑稳定性检算 (8)3.5.2 抗倾覆稳定性检算 (8)3.5.3 挡土墙基地合力偏心距及基地应力检算 (9)3.5.4 全墙外部整体稳定性 (9)3.6 绘制加筋土挡土墙横断面图 (10)4. 排水措施及施工方法 (10)4.1 综合排水设施设计 (10)4.2 施工方法 (11)5. 小结 (11)1. 概述1.1 设计任务课程设计是高等学校专业课的一个重要环节，是学生综合运用所学知识解决实际问题和独立钻研的一种重要训练。
课程设计在教学上的要求是：（1）培养综合运用所学知识、解决工程问题的独立工作能力； （2）系统巩固并提高基础理论课与专业知识；（3）提高与加强设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能。
设计内容包括以下：（1） I 级、重型铁路标准路基结构的设计； （2） 加筋土挡土墙的荷载计算； （3） 拟定加筋土挡土墙筋带布设方案；（4） 检算加筋土挡土墙抗拔稳定性（不进行面板结构设计）； （5） 绘制设计图纸； （6） 整理设计计算说明书。
1.2 设计资料某Ⅰ级重型铁路，旅客列车设计行车速度140km/h ，该段路堤处于直线地段，地面平坦，路堤设计高度在2～9m 之间，由于右侧用地受到限制，因此需在右侧设置加筋土挡土墙；路基填料为砂类土，容重3m /20KN =γ，内摩擦角o 35=ϕ，填土与墙背间的摩擦角o 5.175.0=•=ϕδ。
《路基工程》课程设计--单线铁路衡重式路肩挡土墙设计
《路基工程》课程设计任务书一、设计任务单线铁路衡重式路肩挡土墙设计二、要求１、根据线路横断面测量资料，点绘路基设计地段的地面横断面，并按给定的线路中心地面设计标高、设计段起点路肩设计标高和线路坡度，对该段路基进行施工图设计；２、本段路基需设置路肩衡重挡土墙；3、对墙身最高的挡土墙设计断面进行检算，包括计算土压力、绘制土压应力图、检算全墙稳定性和墙身截面强度；4、绘制路基横断面设计图及挡土墙正面设计图，计算挡土墙的工程数量，编写设计说明。
三、设计资料线路标准：单线Ⅰ级铁路轨道类型：重型旅客列车设计行车速度：160 km/h基床表层类型为：土质线路纵断面：1.3‰线路平面：直线路基设计起迄里程：DK536+710~ DK536+825起点路肩设计标高：线路横断面及中线地面标高测量记录：（附录一）挡土墙圬工材料：C20片石混凝土，γ圬＝23KN/m3路基填料：A、B类填料物理力学指标：γ=17.9KN/m3φ＝30.3挡土墙地基容许承载力［σ］＝ Kpa，地基摩擦系数f=0.400地质资料;（1）砂粘土［σ］＝ 200 Kpa（2）石灰岩［σ］＝ 400～600 Kpa四、设计依据《铁路路基设计规范》TB 10001-2005《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2006《铁路工程设计技术手册——路基》95修订版五、完成文件1、路基横断面设计图（1：200）2、衡重式路肩挡土墙正面设计图（纵1：500、竖1：200）3、挡土墙设计计算书（包括挡土墙计算断面、破裂面位置及土压应力的附图1：100）4、挡土墙工程数量及设计说明（写在正面设计图中）六、附录（另行发给）附录一横断面测量记录《铁路路基》课程设计指导书单线铁路衡重式路肩挡土墙设计一、准备工作：1.认真阅读任务书、指导书及路基设计规范和路基支挡结构设计设计相关规范和相关参考资料。
2.熟悉路基工程制图标准。
二、设计步骤和方法：1.点绘地面横断面①根据任务书给出的线路起点路肩设计标高和线路纵坡、计算各断面(里程见横断面测量记录)的路肩设计标高；再根据测量的中线地面标高，计算路基中心填挖高度。
路基防护与支挡结构设计课件
1-顺水坝 2-格坝 3-挑水坝 （丁坝） 4-拦水坝 5-导流坝 6-桥墩 7-路中线
School of Transportation Southeast University，China
导流结构物综合布置示例
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
第二节 支挡结构的类型和构造
(types and construction)
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第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection)
Ø 2）铺草皮(turf)
表面水径流速度在
0.6m/s~1.8m/s之
间时不宜种草，而
应根据情况按平铺、
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第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 5）景观设计(landscape design) 边坡防护设计应与道路景观设计、道路稳定设计相协调。
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第二节 支挡结构的类型和构造
◆3、支挡结构的构造construction） 墙顶 Ø ①墙面（墙胸）（batter）
墙面
墙背
Ø ②墙背（俯斜、仰斜、垂直）
有直线形墙背和折线形墙背之分
墙身
墙 （back）
身
基础
（stem）
Ø ③墙顶及护栏（top and parapet）
embankment cutting
slope
路基防护与支挡结构设计
结构稳定、抗变形能力强、使用寿命长。
3
适用范围
适用于一般地区、浸水地区和地震地区的路堤和 路堑。
04 结构设计原则与要求
稳定性原则
确保结构在各种可能出现的荷载作用下，均能保 持稳定，不发生失稳破坏。
对结构的稳定性进行详细计算和分析，包括极限 承载力、稳定性系数、安全系数等。
考虑结构的整体稳定性，包括整体倾覆、整体滑 动等。
环境保护
在施工过程中，加强环境保护措施，减少对周围环境的破坏和污染。
某铁路路基防护与支挡工程
防护措施
采用护面墙、挡土墙等结构形式，对边坡 进行加固和防护，防止边坡滑坡和坍塌。
工程背景
某铁路穿越山区和河流地带，存在 大量的高填深挖路段，需要进行路
基防护和支挡结构设计。
A
B
C
D
排水设计
在路基防护和支挡结构设计过程中，充分 考虑排水问题，设置合理的排水设施，防 止水对路基的侵蚀和冲刷。
工程背景
防护措施
某高速公路位于山区，沿线地形起伏较大 ，存在大量的高填深挖路段，因此需要进 行路基防护和支挡结构设计。
采用护面墙、挡土墙、抗滑桩等结构形式 ，对边坡进行加固和防护，防止边坡滑坡 和坍塌。
支挡结构
监测与维护
采用重力式挡土墙、加筋土挡土墙等结构 形式，对高填方路段进行支挡，防止填方 滑移和沉降。
路基防护与支挡结构设计
目录
• 引言 • 路基防护设计 • 路Байду номын сангаас支挡结构设计 • 结构设计原则与要求 • 工程实例
01 引言
目的和背景
路基是道路工程的重要组成部分，其稳定性直接关系到道路的安全性和使用寿命。
路基防护与支挡结构设计的主要目的是防止路基受到自然因素和车辆荷载的破坏， 确保道路的畅通和安全。
公路路基挡土墙课程设计
公路路基挡土墙课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解公路路基挡土墙的基本概念、结构形式、设计原理和施工技术，掌握挡土墙的设计计算方法和施工工艺，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握公路路基挡土墙的定义、分类和功能；（2）理解挡土墙的设计原理和计算方法；（3）熟悉挡土墙的施工工艺和技术要求；（4）了解挡土墙在公路工程中的应用和发展趋势。
2.技能目标：（1）能够独立完成挡土墙设计计算；（2）能够分析解决挡土墙施工中的技术问题；（3）具备挡土墙工程项目的管理和能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对公路工程事业的热爱和敬业精神；（2）增强学生的社会责任感，注重工程安全与环境保护；（3）培养学生团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.公路路基挡土墙的基本概念：介绍挡土墙的定义、分类和功能，分析不同类型挡土墙的优缺点及适用场合。
2.挡土墙的设计原理：讲解挡土墙设计的基本原则，阐述荷载计算、结构设计和稳定性分析的方法。
3.挡土墙的计算方法：详细介绍挡土墙设计计算的步骤，包括荷载分析、内力计算和强度校核。
4.挡土墙的施工技术：讲解挡土墙施工的工艺流程，包括基础施工、墙身施工和防水排水设施施工。
5.挡土墙的应用和发展趋势：介绍挡土墙在公路工程中的应用案例，分析挡土墙技术的发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：讲解基本概念、设计原理和计算方法，使学生掌握挡土墙的设计和施工技术。
2.案例分析法：分析实际工程案例，使学生了解挡土墙在公路工程中的应用和解决实际问题的能力。
3.实验法：学生进行挡土墙模型实验，培养学生的动手能力和实践操作技能。
4.讨论法：学生分组讨论，提高学生的思考问题、分析问题和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
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课程名称：路基及支挡结构设计题目：抗滑桩的设计计算院系：土木工程系专业：铁道工程（道路组）年级：2007姓名：XX（XXXXXX ）指导教师：XXX2010年12 月10 日课程设计任务书专业铁道工程（道路组）姓名XX 学号XXXXXXXX开题日期：2010年12 月 5 日完成日期：2010 年12 月26 日题目抗滑桩的设计计算一、设计的目的通过课程设计：抗滑桩的设计计算，可以巩固已学的抗滑桩的设计计算、抗滑桩的矩阵分析等章节；同时可以培养同学们的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力。
二、设计的内容及要求1、反算滑梯指标（选做）；2、求滑坡推力，判断滑梯稳定性（可直接利用相关软件或程序计算）；3、抗滑桩的设计计算；4、上交材料。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录一、设计任务 0二、设计资料 0三、设计要求 (1)四、计算桩受荷段所受作用力 (2)4.1 求滑坡推力、判断滑坡稳定性 (2)4.2 求桩前滑体抗力 (4)4.3 抗滑桩滑面处外力计算 (5)五、抗滑桩的设计计算 (8)5.1 确定桩位、尺寸拟定及桩的布置 (8)5.2 计算桩的刚度 (9)5.3 滑面以下桩的转角、剪力、弯矩、抗力计算 (9)5.3.1 转角ϕ计算 (9)y计算 (9)5.3.2 转动中心在滑面以下深度Q计算（刚性桩每1m取一点） (9)5.3.3 剪力yM计算（刚性桩每1m取一点） (11)5.3.4 弯矩yδ计算（刚性桩每1m取一点） (13)5.3.5 侧向弹性抗力y5.4 地基强度校核 (15)一、设计任务抗滑桩设计计算（广巴高速K87+100～280滑坡）。
二、设计资料2.1 已知滑坡主轴断面如图2—1所示（1：200，CAD 绘图），滑体为碎石土堆积层;滑床为风化严重的页岩、泥岩（可看为密实土层）︒===42,0,/232232ϕγc m kN图2—12.2 为整治此滑坡，建议在滑坡前缘设一排钢筋混凝土抗滑桩，桩底可看为自由端，混凝土的弹性模量MPa E 4106.2⨯=，安全系数K=1.05-1.25，试设计抗滑桩。
2.3 地基系数为常数35/105.3m kN K ⨯=，采用“K ”法进行计算；滑坡推力与桩前抗力同分布，滑体指标如下表：分条123456 α（°） 36.1 14.94 14.92 14.39 8.24 8.27三、设计要求3.1 反算滑带土指标)0.11(︒<ϕϕ（选做）。
3.2 求)0.1('=K E i 及)25.105.1(-=K E i ，并绘制滑坡推力曲线，同时判断滑坡的稳定性。
3.3 抗滑桩的设计计算：确定桩位；尺寸拟定，平面布置；桩的内力变位计算（分段计算法）；地基强度校核[]y y σσ≤，否则调整b a H ⨯或2；绘制桩的内力、变位及抗力图。
3.4 上交材料，包括：说明书；滑坡主轴断面图；计算表格程序等。
四、计算桩受荷段所受作用力4.1 求滑坡推力、判断滑坡稳定性根据要求，取K=1.0和K=1.05分别计算滑坡推力，计算公式为：i i i i i i i i i i L C W E KW E --+=-ϕαψαtan cos sin 1采用电子表格进行计算，计算结果如下：表4-2当K=1.05时，由计算结果可知，在滑体前缘滑体稳定。
在设计抗滑桩时，取K=1.15，计算结果如下：由此可知，滑体不稳定。
初步决定抗滑桩设于第13块滑体末端，桩体附近的滑体厚度为13.0m ，取桩间距为6m 。
每根桩承受的水平推力T=2230.8×6=13384.8kN4.2 求桩前滑体抗力滑动面以上桩前的滑体抗力，可由极限平衡时（K=1.00）滑坡推力曲线或由桩前被动土压力确定。
设计时选用其中小值。
由表4-1知，当K=1.00时，在第13块滑体末端，剩余下滑力为负，若让第14块土体滑动，则所需推力为：2120.61×sin3.76+2120.61×cos3.76×tan9+14.78×17.21=728.58kN/m桩前被动土压力为（由于桩后土体非水平，取m h 5.61=）：37.1)245(tan 12=+︒=ϕp Km kN K h c K h E p p p /58.89822111211=+=γ桩前被动土压力大于桩前剩余抗滑力，故桩前抗力按剩余抗滑力控制。
每根桩的剩余抗滑力P=728.6×6=4371.6kN4.3 抗滑桩滑面处外力计算按要求，滑坡推力与桩前抗力均按梯形分布。
滑坡推力合力与桩前抗力合力作用点位于抗滑桩出滑面以上：13×0.4=5.2m 。
滑面处剪力：kN Q 2.90136.43718.133840=-=滑面处弯矩：m kN M /64.468682.56.43712.58.133840=⨯-⨯= 把梯形分布抗滑力看为矩形和三角形分布，易得：m kN q kN T /84.41113/92.5353,92.5353===矩形 m kN q kN T /52.1235,88.8030max ==三角形把梯形分布的桩前抗力看为矩形和三角形分布，易得：m kN q kN T /51.13413/64.1748,64.1748===矩形 m kN q kN T /53.403,96.2622max ==三角形，如下图所示：图4—1对于滑面以上桩体，深度y 处的剪力和弯矩如下：y y y y Q y 33.2773226)53.40352.1235()51.13484.411(22+=-+-=剪力计算结果如表4—4，分布如图4—2：图4—232326665.10665.13878)53.40352.1235(2)51.13484.411(y y y y M y +=-+-=弯矩计算结果如表4—5，分布如图4—3：y 滑坡推力分布（kN/m ）桩前抗力分布（kN/m ） My(kN •m) 矩形分布 三角形分布 矩形分布 三角形分布 0 411.88 0.00 134.51 0.00 0.00 1 411.88 95.04 134.51 31.04 149.33 2 411.88 190.08 134.51 62.08 639.99 3 411.88 285.12 134.51 93.12 1535.98 4 411.88 380.16 134.51 124.16 2901.30 5 411.88 475.20 134.51 155.20 4799.94 6 411.88 570.24 134.51 186.24 7295.90 7 411.88 665.28 134.51 217.29 10453.19 8411.88760.32134.51248.3314335.819 411.88 855.36 134.51 279.37 19007.74 10 411.88 950.40 134.51 310.41 24533.00 11 411.88 1045.44 134.51 341.45 30975.58 12 411.88 1140.48 134.51 372.49 38399.47 13411.881235.52134.51403.5346868.69图4-3五、抗滑桩的设计计算5.1 确定桩位、尺寸拟定及桩的布置经过计算抗滑桩设于第十三块滑体末端，故滑面以上桩长为13m ，锚固段桩长取10m ，桩横断面尺寸为：m m a b 45.2⨯=⨯，桩间距（中至中）为：m l 6=。
由资料知，MPa E n 4106.2⨯=。
桩截面对桩中心惯性矩为4333.13121m ba I ==。
相对刚度系数为：28710773.233.13106.28.08.0m kN I E EI n ⋅⨯=⨯⨯⨯==。
计算宽度为m b B p 5.31=+=。
5.2 计算桩的刚度根据要求，采用“K ”法进行计算，故桩的变形系数为：148541822.010773.245.3105.34-=⨯⨯⨯⨯==m EI KB pβ 1823.1101822.0<=⨯=h β，属刚性桩。
5.3 滑面以下桩的转角、剪力、弯矩、抗力计算5.3.1 转角ϕ计算rad Ah B h Q M p 435300102107.611105.34)102.901364.468682(6)2(6-⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=ϕ 5.3.2 转动中心在滑面以下深度0y 计算m h Q M h Q M h y 4424.6)112.901364.468682(3)112.9013264.468683(11)2(3)23(00000=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=++=5.3.3 剪力y Q 计算（刚性桩每1m 取一点）)2(2100y y y AB Q Q p y --=ϕ计算结果如表5—1，全桩剪力分布如图5—1：当m y y 4424.60==时，剪力最大，kN Q y 56.9030max = 剪力为零时，弯矩最大。
剪力为零时滑面以下深度y 为：()m AB AB y AB y AB y p p pp 8847.1220=--=ϕϕϕϕ图5—15.3.4 弯矩y M 计算（刚性桩每1m 取一点）)3(610200y y y AB y Q M M p y --+=ϕ 计算结果如表5—2，弯矩分布如图5—2：y0M 0Qh Ap Bϕ0y )(m kN M y ⋅46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.442446868.64当剪力为零时，y=1.8847m ，此时弯矩最大。
m kN M y ⋅=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯+=-28.54877)8847.14424.63(8847.1102107.64105.3618847.12.901364.46868245图5—25.3.5 侧向弹性抗力y δ计算（刚性桩每1m 取一点）A y y y ϕδ)(0-=计算结果如表5—3，分布如图5—3：yMQh ApBϕy)(kPa y δ0 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 1400.40 146868.649013.2 11 35000046.2107E-04 6.4424 1183.02 1.8847 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 990.71 2 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 965.65 346868.649013.2 11 35000046.2107E-046.4424748.284 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 530.915 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 313.536 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 96.166.442446868.649013.2113500004 6.2107E-04 6.44240.007 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 -121.218 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 -338.599 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 -555.9610 46868.64 9013.2 11 350000 4 6.2107E-04 6.4424 -773.3311 46868.64 9013.2 11 350000 5 4.9685E-04 6.4424 -990.71图5—35.4 地基强度校核该滑坡处滑床为风化严重的页岩、泥岩，可看为密实土层。