扶壁式挡土墙

1.设计资料

墙背填土与墙前地面高差H=6m ，填土表面水平，上有均布荷载20KN/m 2,地基承载力特征值200 KN/m 2，填土物理参数分别为r=16.8KN/m 3,c=15kpa,25ϕ=底板与地基摩擦系数0.5μ= 是对该挡土墙进行设计。

2.挡土方案：拟采用扶壁式挡土墙

3.主要尺寸拟定：

根据《支挡结构设计》取基础埋深L=1.5m,则挡墙高度0H =7.5m 。根据《公路挡土墙设计与施工细则》8.2.2两扶壁净距0l 取墙高的

12即0l =3.6m 。墙面板边缘与扶壁间距为0.40l =1.44m ，取1.5m 。扶壁厚度为18

0l =0.45m 取0.5m ，立壁顶宽取0.5m 墙趾板与墙踵板水平设置。厚度均为靠近立壁处厚度为010.7510

H m =取0.8m 底板长022L l l b =++=7.6m ，用墙踵边缘的竖直面作为假想墙背面，由于填土表面水平且墙顶齐平，在均布荷载作用下，主动土压力系数：

o

2o 2o a 25=tan (45=tan 45)0.40622K ϕ=—）（—，

220a 0a 1116.87.50.4067.5200.406252.73522

a E H K H qK KN γ=+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 根据《支挡结构设计》式4.7有：320()s ax ay

K E E B B H h μμηγ-=-+

式中=1.3s s K K ——抗滑安全系数，取

0020h q m h 1.1916.8

=

=——均布荷载的等代土层厚度（）， ax ay E E ——土压力在水平，竖直方向的应力

=ηη——重度修正系数， 1.09

=m H ——挡土墙高度，H 7.5 22=0.5m B ——立壁宽度，B

3m B ——墙踵板长度（）

3 1.3252.7350.5 3.6290.5(7.5 1.19) 1.0916.8

B m ⨯=-=⨯+⨯⨯ 取3=5m B

根据《支挡结构设计》式4.10有0m 1l 0m

0.52+=

+H B K μσσσσ（）（） 式中：1m B ——墙趾板长（） 000=h 16.8 1.190.4068.115w K KPa σσγ=⨯⨯=——均布荷载引起的土压应力，016.87.50.40651.156H H w H K KPa σσγ==⨯⨯=——墙踵板底端填土引起的压应力，则10.50.57.528.115+51.1560.25+0.55)0.0431.68.115+51.156B m ⨯⨯⨯⨯-+=-⨯（）——（（）

计算结果为负说明说明若仅为了保证稳定性可以不设趾板，但为了减少踵板配筋使地基反力趋于均匀取1B =0.5m

1230.50.556B B B B m =++=++=

4.荷载计算

1）土压力计算

根据《挡土墙设计实用手册》2.50-122212(1)(1tan tan )cos 2ax z q E H L H γϕβϕγ=

+- 式2.51有tan()ay ax E E E αϕ=+

式2.48有11(90)()22o E αϕεβ=---，11(90)()22

o E βϕεβ=-+- 上式中：E α——第二破裂面与竖直线夹角

E β——第一破裂面与竖直线夹角

o =ϕϕ——填土内摩擦角，25

o ββ——墙后填土与水平线夹角=0

sin arcsin

0sin βεβϕεϕ==——与、有关角度 综上所述：4532.52o E E ϕ

βα==-=

5arctan 36.7332.56.7

o E αα==>= 因此在填土部分发生第二破裂面

222122016.87.5(1)(1tan 25tan 32.5)cos 257.61920.116216.87.5

o o o ax E KN ⨯=⨯⨯⨯+-⨯⨯=⨯

01 2.2233

g E H m == 2tan()1920.116tan(32.525)3013.979tan 5 2.223tan 32.5 3.577ay ax E o x y z E E KN E B E m

αϕβ=+=⨯+==-=-⨯=

（2）区域OABC 内填土自重： 12215 6.7tan 36.73 6.7tan 32.5 6.77.616.82451.309210.731550.7310.50.5 2.689m 30.7315

R G KN X +⨯-⨯=⨯⨯⨯=++⨯=++⨯=⨯ （3）结构自重

22(60.8 6.70.5)7.6255 6.70.525=1967.251116.70.50.5+0.5+6+5 6.70.50.5+5223==2.551m 60.8+6.70.5+5 6.7

R G KN

X =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯（）0.86（） 5.抗倾覆稳定性验算

稳定力矩：1920.116 2.2334287.619qk ax g M E E KN M =⨯=⨯+⋅ 抗倾覆稳定性系数22412.933 5.227 1.64287.619

zr l qr M K M ===> 满足要求 6.抗滑移稳定性验算：

竖向力之和127423.538R R ay N G G E KN =++=

抗滑力3716.269N μ=

滑移力：1920.116ax E KN = 抗滑稳定性系数 1.935 1.3s ax N

K E μ==>

7.地基承载力验算： 偏心距zr 22412.9334287.6193.00.561127432.5386

qk M M B B e m m N --=-=-=<= 1267432.53860.561(1)=(1+)200 1.22407.56667432.53860.561(1)(1)72.509200 1.22407.566N e kpa BL B N e kpa kpa BL B σσ⨯=

+⨯<⨯=⨯⨯=-=⨯-=<⨯=⨯=237.826kpa 8.内力计算

① 墙面板