衡重式挡土墙设计

1.1挡土墙设计

1.1.1挡土墙的类型

挡土墙具有阻挡墙后土体坍滑，保护与收缩边坡等功能。在路基工程中，挡土墙常用来防止路基填土或挖方坡体变形失稳，克服地形限制或地物干扰，减少土方量或拆迁和占地面积，避免填方侵占河床和水流冲淘岸坡，整治滑坡等病害。

按照墙的设置位置，路基挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和路堑墙等。

挡土墙按结构形式与特点的不同可划分为重力式、薄壁式、锚固式、垛式和加筋土式等。

重力式挡土墙验算

现拟定采用俯斜衡重式路堤墙。墙高H=15. 9m ,上墙Hi =6. 4m，墙背俯斜1:0. 33 (!二18ol5 ),衡重台宽d=1.0m,下墙H2=9. 5m,墙背仰斜1:0.25 ( 2 二一14o02 ' ) d 0. 5m墙面坡度1:0. 05,墙身分段长度按沉降伸缩缝的要求进行。取此处挡土墙为例，验算拟定尺寸是否满足强度、稳定性等要求。

山坡基础为砂、页岩，查得摩阻系数f 0.6，地基容许承载力o8OOkP& 填土边坡为1 : m二1 : 1.5,路基宽度为12米。墙背填料为就地开挖砾石土，容重为-18. 6 KN /m3 ,内摩阻角35。墙体用50号砂浆砌片石，容重为

=22. 5 KN/m3,容许压应力a 600kPa，容许剪应力j 500kPa，外摩阻

角3= /2=17. 5 °

稳定系数：滑动稳定系数[Kc]=1.3, [Ko]=1.5.。计算图示见图4。

图7. 2衡重式挡土墙计算图示

、上墙土压力计算

设计荷载采用公路U级，采用双车道布置，选取分段长度L=12m，车辆荷

G200 4

载换算等代土层高度为h。^8.65.5 12 0加，分布宽度取5.5仆同

理，验算荷载用挂车车辆荷载换算等代土层咼度为

1、计算破裂角，判断是否岀现第二破裂面

假象墙背倾角为: ho= 0.75m,分布宽度为5.5

6UO1

1 29 30

验算破裂而位置:

夕卜，与假设不相符，需要另外采用公式。由于破裂面交于荷载外 而】

1,故

出现第二破裂面。

2、计算第二破裂面上的主动土压力

ecu (

K

sin( i

i

2

) ft an 6

十AH

d n

'2h 」2

2 0. 75

3.8 • • •

E

i

1 0

2 1 2

1

6. 42

1. 14

Hi

主动土压力：

Ei

1 1

18. 6 6. 42

0. 604

1. 14

262. 29kN

2 11 2

=iy Ei sin( j

)

262. 29 sin (27.5 35 ) 232. 65kN

=

1X Ei cos ( j

)262.29

cos (27. 5

35 )121. llkN

对上墙的力臂:

：IY nH 2 b 2 di 乙 Y tan i)

i 1

45 /2 45

35 /2

27.5

tan i

0. 521

假设破裂面交于荷载内，按《道路工程》中表

tan 1

Hi ta n 1 di

H?

6.4 0.33 1.0

6.4

0.568

5 - 28第一类公式:

第一破裂而距墙顶内缘:

H' tan 1 tan i) bo 5. 5m,

破裂而交于荷载

0. 05 9. 5 3. 43 1 2. 35 0. 25 4. 33m

6.4 0. 75 3.8(4 6.4 3 3. 8)

3 3 6. 42 1. 14

3,上墙实际墙背上的土压力Ei :

hbh2 (4Hi 3h2)

2

3Hi Ki

2.35m

Eix Eix 121. 1 lkN

Ely Eix tan i 对上墙Oi 的力臂：

1

Z (x Hi 2. 13m

ls 3

1

、下墙土压力计算

采用力多边形法

(1)对于汽车设计荷载

求破裂角2

假设破裂角交于荷载外，贝U:

破裂而交于荷载之外，与原假定相符，故采用公式正确

计算土压力E2

121. 11 0. 33 39. 97kN

2 35 17. 5 14. 0

3 38. 47

tan 3=0.794

Ao 1 (H 2 H I )2 126.41

2

1 2

H 1 ta nn 1 2

Hi (ta n 1 ta n i) ho 12,20

R1

COS ( 1) cos(35 27.5 )

263.28

tan

tan \ (cot tan )(tan

B 。)RSinJ 〉

A Ao sin cos

0.669

2 33.80

验算破裂面位置

H tan 2 H? tan 2 Hi tan 1

15. 9 0. 699 9. 5 0. 25

6. 4 0. 642 12. 54 b 。

5.5m