很全的挡土墙设计
挡土墙设计
第8-1节概述
一、挡土墙的分类及用途
为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙。在公路工程中，它广泛地用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。
路基工程中，挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进行技术经济比较，择优选定。
公路工程中的挡土墙主要按下述几种方法进行分类。
按照挡土墙设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型，如图2-5-1所示。
按照结构形式，挡土墙可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙等。
按照墙体材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。
挡土墙各部分名称如图2-5-1a)所示。靠回填土或山体的一侧面称为墒背；外露的一侧面称为墙面．也称墙胸；墙的顶面部分称为墙顶；墙的底面部分称为基底或墙底；墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与墙底的变线称为墙踵；墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角a。
挡土墙设置位置不同，其用途也不相同。
路堑墙设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度(图2-5-1a)。
路堤墙设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积(图2-5-1b)。
路肩墙设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物(图2-5-1c)。沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施(图2-5-1d)。
山坡墙设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡(图2-5-1e、图2-5-1f)。
为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋之间的摩擦力。面板的作用是阻挡填
土坍落挤出，迫使填土与拉筋结合为整体。
加筋土挡土墙属于柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，具有省工、省料、施工方便、快速等优点，适用于填土路基。
3．锚定式挡土墙
锚定式挡土墙可分为锚杆式和锚定板式两种。
锚杆式挡土墙是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合
组成，如图2-5-3a)所示。锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或
土层中。墙后侧向土压力由挡土板传结立柱，由锚杆与稳定岩层或上层之间的锚固力，使墙获得稳定。它适用于墙高较大，缺乏石料或挖基困难地区，具有锚固条件的路堑挡土墙。
锚定板式挡土墙是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构，如图2-5-3b)所示。它借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力抵抗侧土压力，保持墙的稳定。锚定式挡土墙的特点在于构件断面小，工程量省，不受地基承载力的限制，构件可顶制．有利于实现结构轻型化和施工机械化。它适用于缺乏石料地区的路肩墙或路堤墙；
4．薄壁式挡土墙
薄壁式挡土墙属于钢筋混凝土结构，可以分为悬臂式和扶壁式两种。
第8-2节重力式挡土墙的构造与布置
常用的重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成。
(一)墙身
1．墒背
根据墙背倾斜方向的不同，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式等几种．如图2-5-5所示。
以仰斜、垂直和俯斜式三种不同的墙背所受的土压力分析，在墙高和墙后填料等条件相同时，仰斜墙背所受的土压力为最小，垂直墙背次之，俯斜墙背较大；因此仰斜式的墙身断面较经济。用于路堑墙时，墙背与开挖的临时边坡较贴合，开挖量与回填量均较小。但当墙趾处地面横坡较陡时，采用仰斜式墙背会增加墙高，断面增大。故仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙。仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困难，故仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3。
俯斜墙背所受的土压力较大，相对而言，俯斜墙背的断面比仰斜式要大。但当地面横坡较陡时，俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面，从而减小墙高。俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增大，因此墙背坡度不宜过缓，通常控制a<21°48′(即1：0.4)。
垂直墙背的持点介于仰斜和俯斜墙背之间。
凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，以减小上部断面尺寸，故其断面较为经济，多用于路堑墙，也可用于路肩墙。
衡重式墙背可视为在凸形折线式的上下墙之间设一衡重台，并采用陡直的墙面。上墙俯
斜墙背的坡度通常为1：0.25~1：0.45，下墙仰斜墙背的坡度一般在1：0.25左右，上下墙的墙高比一般为2：3。适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙。
2．墙面
墙面一般为平面，墙面坡度除应与墙背的坡度相协调外，还应考虑到墙趾处地面的横坡度(影响挡土墙的高度)。当地面横坡度较陡时，墙面可直立或外斜1：0.05~1：0.20，以减少墙高；当地面横坡平缓时，一般采用1：0.20~1：0.35较为经济。
3．墙顶
重力式挡土墙可采用浆砌或干砌圬工。墙顶最小宽度，浆砌时边不小于50cm；干砌时应不小于60cm。干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。浆砌挡土墙墙顶应用5号砂浆抹平，或用较大石块砌筑，并勾缝。浆砌路肩墙墙顶宜采用粗料石或混凝土做成顶帽，厚度取40cm。干砌挡土墙顶部50cm厚度内，宜用5号砂浆砌筑，以求稳定。
4．护栏
为增加驾驶员心理上的安全感，保证行车安全，在地形险峻地段的路肩墙，或墙顶高出地面6m以上且连续长度大于20m的路肩墙，或弯道处的路肩墙的墙顶应设置护栏等防护设施。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料，护拦高度、宽度，视实际需要而定。护栏内侧边缘距路面边缘的距离，应满足路肩最小宽度的要求。
(二)基础
地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏，因此，应重视挡土墙的基础设计。基础设计的程序是：首先应对地基的地质条件作详细调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度。
1．基础类型
当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，挡土墙大多数都是直接砌筑在天然地基上的浅
基础。为减少基底应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础，如图2-5-6a)所示，将墙趾部分加宽成台阶，或墙趾墙踵同时加宽，以加大承压面积。加宽宽度视基底应力需要减少的程度和加宽后的合力偏心距的大小而定，一船不小于20cm。台阶高度按基础材料的刚性角的要求确定，对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用低于5号的砂浆砌筑时，刚性角应不大于35°；对混
所示。台阶的高宽比应不大于2：1．台阶宽度不宜小于50cm。最下一个台阶的宽度应满足偏心距的有关规定，并不宜小于1.5~2.0m。
如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基因难(如局部地段地基软弱等)，可采用拱形基础，如图2-5-6d)所示，以石砌拱圈跨过，再在其上砌筑墙身。但应注意土压力不宜过大。以免横向推力导致拱圈开裂。设计时应对拱圈予以验算。
当地基为软弱土层，如淤泥、软粘土等，可采用砂砾、碎石、矿渣或石灰土等材料予以换填，以扩散基底压应力，使之均匀地传递到下卧软弱土层中。
2．基础埋置深度
挡土墙基础，应视地形、地质条件埋置足够的深度，以保证挡土墙的稳定性。设置在土质
地基上的挡土墙，基底埋置深度应符合下列要求：
①无冲刷时，一般应在天然地面下不小于1.0m；
⑦有冲刷时，应在冲刷线下不小于1.0m；
⑦受冻胀影响时，应在冰陈线以下不小于0.25m。非冰胀土层中的基础，例如岩石、卵石、砾石、中砂或粗砂等，埋置深度可不受冻深的限制。
挡土墙基础设置在岩石上时，应清除表面风化层；当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其相应的容许承载力将基底埋在风化层中。当墙趾前地面横坡较大时，基础埋置深度用墙趾前的安全襟边宽度l来控制，以防地基剪切破坏。襟边宽度见表2-5-1。
(三)排水设施
挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后坡料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力；消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力；减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力。
挡土墙的排水设施通常内地面排水和墙身排水两部分组成。
地面排水可设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础。
墙身排水主要是为了迅速排除墙后积水。浆砌挡土墙应根据渗水量在墙身的适当高度处
布置泄水孔。如图2-5-7所示。泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔，或直径5~10cm的圆孔。泄水孔间距一般为2~3M，上下交错设置。最下排泄水孔的底部应高出墙趾前地面0.3m；
当为路堑墙时，出水口应高出边沟水位0.3m：若为浸水挡土墙．则应高出常水位以上0.3m，以避免墙外水流倒灌。为防止水分渗入地基，在最下一排泄水孔的底部应设置30cm厚的粘土隔水层。在泄水孔进口处应设置粗粒料反
滤层，以避免堵塞孔道。当墙背填土透水性不良或有冻胀可能时，应在墙后最低一排泄水孔到墙顶0.5m之间设置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水层或采用土工布。
干砌挡土墙围墙身透水可不设泄水孔。
挡墙排水孔
(四)沉降缝和仲缩缝
为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝；为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝。通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起，统称为沉降伸缩缝或变形缝。沉降伸缩缝的间距按实际情况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大。沉降伸缩缝的缝宽—般为2~3cm。浆砌挡土墙的沉降伸缩缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严重的地区，宜用沥青麻筋或沥青木板等材料，沿墙内、外顶三边填塞，填深不宜小于15m；当墙背为填石且冻害不严重时，可仅留空隙，不嵌填料。
对于干砌挡土墙，沉降伸缩缝两侧应选平整石料砌筑，使具形成垂直通缝。
沉降缝
二、挡土墙的布置
挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常是在路基横断面图和墙趾纵断面图上
进行，个别复杂的挡土墙尚应作平面布置。
(一)横向布置
横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容有：选择挡土墙的位置、确定断面形式、绘制挡土墙横断面图等。
1．挡土墙的位置选择
路堑挡土墙，大多设置在边沟的外侧。路肩墙应保让路基宽度布设。路堤墙应与路肩墙
进行技术经济比较，以确定墙的合理位置。当路堤墙与路肩墙的墙高或圬工数量相近，其基础情况亦相仿时，宜做路肩，因为采用路肩墙可减少填方和占地；但当路堤墙的墙高或圬工数量比路肩墙显著降低，且基础可靠时，则宜做路堤墙。浸水挡土墒应结合河流情况布置，以保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定性。
2．确定断面形式，绘制挡土墙横断面图
不论是路堤墙，还是路肩墙．当地形陡峻时，可采用俯斜式或衡重式；地形平坦时，则可采用仰斜式。对路堑墙来说，宜采用仰斜式或折线式。
挡土墙横断面图的绘制，选择在起讫点、墙高最大处、墙身断面或基础形式变异处，以及其他必须桩号处的横断面图上进行。根据墙身形式、墙高和地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行设计或套用标准图，确定墙身断面尺寸，基础形式和埋置深度，布置排水设施，指定墙背填料的类型等。
(二)纵向布置
纵向布置主要在墙趾纵断面图上进行，布置后绘制挡土墙正面图，如图2-5-8所示。
1．确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其他结构物的连接方式。
路肩墙与路堑连接应嵌入路堑中2~3m；与路堤连接采用锥坡和路堤衔接；与桥台连接
时．为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，应在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。
路堑挡土墙在隧道洞口比结合隧道洞门、翼墙的设置情况平顺衔接；与路堑边坡衔接时，
一般将墙顶逐渐降低到2m以下，使边坡坡脚不致于伸人边沟内，有时也可用横向端墙连接。
2．按地基及地形情况进行分段，布置沉降伸缩缝的位置。
3．布置各段挡土墙的基础。
沿挡土墙长度方向有纵坡时，挡土墙的纵向基底宜做成不大于5％的纵坡。当墙址地面纵坡不超过5％时．基底可按此纵坡市置；若大于5％时，应在纵向挖成台阶，台阶的尺寸随地形而变化，但其高宽比不宜大于1：2。地基为岩石时，纵坡虽不大于5％，为减少开挖，也可在纵向做成台阶。
1．布置泄水孔和护栏(护桩或护墙)的位置，包括数量、尺寸和间距。
5．标注各特征断面的桩号，及墙顶、基础、基底、冲刷线、冰冻线相设计洪水位的标高等。
(二)平面布置
对于个别复杂的挡土墙，如高的、长的沿河挡土墙和曲线路段的挡上墙．除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。
在平面图上，应标示挡土墙与路线平面位置的关系，与挡土墙有关的地物、地貌等情况，沿河挡土墙还应标示河道及水流方向，以及其他防护、加固工程等。
在挡土墙设计图纸上，应附有简要说明，说明选用挡土墙设计参数的依据，主要工程数量，对材料和施工的要求及注意事项等．以利指导施工。
1．根据具体情况，通过技术和经济比较，确定墙趾位置；
2．测绘墙趾处的纵向地面线，核对路基横断面图，收集墙趾处的地质和水文等资料；
3．选择墙后填料，确定填料的物理力学计算参数和地基计算参数；
4．进行挡土墙断面形式、构造和材料设计，确定有关计算参数；
5．进行挡土墙的纵向布置；
6．用计算法或套用标堆图确定挡土墙的断面尺寸；
7．绘制挡土墙立面、横断面和平面图。
第8-3节重力式挡土墙计算
当挡土墙的位置、墙高和断面形式确定后，挡土墙的断面尺寸可通过试算的方法确定，其程序是：①根据经验或标准图，初步拟定断面尺寸；⑦计算侧向土压力；③进行稳定性验算和基底应力与偏心距验算；④当验算结果满足要求时，初拟断面尺寸可作为设计尺寸；当验算结果不能满足要求时，采取适当的措施使其满足要求，或重新拟定断面尺寸，重新计算，直至满足要求为止。
一、库仑主动土压力计算
挡土墙是支挡土体的结构物，它的断面尺寸与稳定性主要取决于土压力；挡土墙的位移
情况不同，可以形成不同性质的土压力。当挡土墙受土体侧压力作用向外位移或倾覆时，土压力随之减小，直到墙后土体达到向下滑动的极限平衡状态时．作用于墙背的土压力称为主动土压力；当挡土墙由于外力作用(如拱桥桥台受到拱圈的推力)向土体挤压移动时，土压力随之增大，直到墙后土体达到向上滑动的极限平衡状态时，土体对墙的抗力称为被动土压力；当挡土墙在原来位置面不产生位移时，作用于墙背的土压力称为静止土压力。
路基挡土墙都可能向外位移或倾覆，墙背受到的土压力为主动土压力。对于墙趾前土体
的被动土压力(即墙前土的反推力)，为偏于安全，往往略去不计。
挡土墙承受的主动土压力，一般可按库仑理论计算。库仑土压力理论假定：墙后填土是松散的、匀质的砂性土；墙体产生位移．使墙后填土达到极限平衡状态，将形成一个滑动土楔体ADC，如图2-5-9所示；其滑裂面是通过墙脚的两个平面，一个是墙背AD面．另—个是通过墙脚的AC面；滑动土楔体是一个刚性整体。根据土楔体静力平衡条件，可解出墙背上的土压力。本节结合路基挡土墙的设计，介绍库仑主动土压力计算方法的具体应用。
虑在内摩擦角这一参数内，按砂性土的公式计算其
主动土压力。
可以按换算前后土的抗剪强度相等的原则或土压力相等的原则来计算换算内摩擦角ΨD
值；通常把粘性土的内摩擦角值增大5°~10°。作为换算内摩擦角，或取换算内摩擦角值为
30°~35°。
此法虽然简单，但是，由于影响土压力数值的因素是多方面的，采用上述换算内摩擦角
值，只与某一特定的墙高相适应，对于墙高小于6m的矮墙是偏于安全的，对于墙高大于6m的高墙则偏于危险。因此，对于矮墙尚可采用这个数值，而对于高墙则应按墙高酌情降低换算内摩擦角，最好核实际的c、Ψ值计算粘性土的主动土应力。
1．力多边形法(数解法)
挡土墙的计算长度，取下述两种长度的较大者：
1．取挡土墙的分段长度(系指两沉降伸缩缝间的距离)，但应不大于15m。
2．取一辆重车的扩散长度，扩散长度可按以下两式计算，但当扩散长度大于15m时，仍用15m(汽车—超20级作用时，重车的扩散长度以不超过20m为度)。
对于汽车—10级或汽车—15级：·
B＝4.2十(2a十H)tan30°(2-5-20)
对于汽车—20级和汽车—超20级分别按下式计算：
B=5.6+(2a十H)tan30°，B==13.0+(2a十H)tan30°(2-5-21)
式中：B——一辆重车的扩散长度，m；
H——挡土墙高度，m；
a——挡土墙顶面以上的填料高度,m。
挡土墙上汽车荷载的布置及验算等代均布土层厚度的确定，应符合下列要求：
1．汽车荷载纵向：当取挡土墙的分段长度时．为分段长度内可能布置的车轮；当取用一辆重车的扩散长度时，为一辆重车。横向：上述L0范围内可能布置的车轮。当为路肩墙时，车后轮外缘应靠墙顶内缘布置；若为路堤墙时，车辆外侧后轮中心至路基边缘的距离应不小于0.5m。
2．验算荷载荷载应在路面宽度内居中行驶，其等代均布土层厚度规定如下：挂车—100为0.8m，挂车—80为0.64m，履带—50为0.4m(单车道路基为0.67m)。
三、挡土墙稳定性验算
为保证挡土墙在土压力及外荷载作用下，有足够的强度及稳定性，在设计挡土墙时，应验算挡土墙沿基底的抗滑动稳定性．绕墙趾的抗倾覆稳定性，基底应力和偏心距，以及墙身强度等。一般情况下，主要由基底承载力和滑动稳定性来控制设计，墙身应力可不必验算。挡土墙的力学计算取单位长度计算。
(一)作用于挡土墙的力系
挡土墙设计所用的荷裁与荷载组合按交通部部颁标准(JTJ021-89)《公路桥涵设计通用
规范》的规定采用。
当K c＜[K c]，表明挡土墙的抗滑稳定性不足，可考虑采用下列措施，以增加其抗滑动
稳定性。
1．采用倾斜基底，设置向内倾斜的基底，可以增加抗滑力和减少滑动力，从而增加抗滑稳定性。基底倾角，对于土质地基不陡于1：5；对于岩石地基不陡于1：3。
2．采用凸榫基础，在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫，与基础连成整体，利用凸榫前土体所产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。
3．更换基底土层，以增大基础底面与地基之间的摩擦系数。
4．改变墙身断面形式和尺寸，以增大垂直力系，但单纯扩大断面尺寸，收效不大，也不经济。
(三)抗倾覆稳定性验算
墙趾总的稳定力矩与总的倾覆力矩之比称为抗倾覆稳定系数．用K0表示。
从上述分析可知，合力偏心距e 0直接影响到基底应力的大小和性质(拉或压)，如e 0过
大，即使基底应力小于地基容许承载力，但由于墙趾压应力σ1与墙踵压应力σ2相差过大，亦可能引起基础产生不均匀沉陷，从而导致墙身过分倾斜，为此应控制偏心距。偏心距e 0应符合下列要求：
土质地基：eo ≤B/6；石质较差的岩石地基：eo ≤B/5；坚硬的岩石地基：eo ≤B/4。
(五)墙身断面强度计算
重力式挡土墙一般均属于偏心受压，故截面强度应按偏心受压构件进行验算：通常选择一两个控制性断面进行
墙身应力和偏心距验算，如墙身底部、二分之一墙高和断面形状突变处。
1．法向应力验算
如图2-5-17所示，断面1—1为验算截面。若截面以上墙背受的主动土压力为E1，其水平与
当墙身断面出现拉应力时．应考虑裂缝对受剪面积的折减。一般情况下，由于墙身截面的切应力远小于其容许值，可不进行这方面的验算。
第8-4节加筋土挡土墙
一、加筋土的特点与基本原理
加筋土挡土墙自20世纪60年代初问世以来，以其显著的技术经济效益，被广泛地应用于土木工程中，同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟。加筋土挡土墙的基本构造如图2-5-2
所示。
加筋土挡土墙
加筋土工程有以下特点：
1．可以做成很高的垂直填土，从而减少占地面积，这对不利于开挖的地区、城市道路以及土地珍贵地区而言，有着很大的经济效益。
2．面板、筋带可以在工厂中定形制造、加工，在现场可以用机械分层施工。这种装配式施工方法简便快速，并且节省劳动力和缩短工期。
3．加筋土是柔性结构物，能够适应地基较大的变形，因而可用于较软的地基上。同时，由于加筋土结构所特有的柔性能够很好地吸收地震的能量，故其抗震性好。
4．造价低廉，据国内部分工程资料统计，加筋土挡土墙的造价一般为钢筋混凝土挡墙的50％，重力式挡土墙的60％~80％。
加筋土的基本原理是借助于拉筋与填土间的摩擦力来提高填土的抗剪强度，从而保证土
体平衡。
加筋土体工作时，土和拉筋一起承受外部和内部的荷载，由于土与拉筋之间的摩擦作用，
将士中的应力传递给拉筋，而拉筋所产生的拉应力抵抗了土体的水平位移，就好像在土体中增加了一个内聚力，从而改进了土体的力学特性。因此，土与拉筋间的摩擦作用是加筋土体能否稳定的一个重要因素。
土体与拉筋间的摩擦作用是很复杂的，不仅取决于土壤成分、颗粒粒径级配、拉筋种类及其断面形状相尺寸，而且与环境状况、结构类型、荷载方式等有关。取拉筋小的一个微段dL分析，如图2-5-18所示，设此微段的拉力变化为dT，拉筋宽度为b，作用于拉筋表面土的单位
的摩擦作用，拉筋必须有足够的长度；为了承受拉力T i，拉筋又必须有足够的强度。
二、加筋土的材料与构造
(一)加筋土填料
填料是加筋土工程的主体材料，对填料的一般要求如下：
易压实；能与拉筋产生足够的摩擦力；满足化学和电化学标准；水稳定性好(浸水工程)。
有一定级配的砾类土、砂类土，与拉筋之间的摩擦力大，是透水性能好，应优先选用；碎石土、结土、中低液限粘质土和稳定土也可采用；腐质土、冻结土等影响拉筋和面板使用寿命的应禁止采用。
填料的设计参数包括容重r、计算内摩擦角Ψ和摩擦系数f等，应由试验或当地经验数据确定。当无上述条件时，可参照交通部部颁标准(JTJ 015—91)《公路加筋土工程设计规范》中相关表选用。
(二)筋带
拉筋的主要作用是与填料产生摩擦力，并承受结构内部的拉力。因此，拉筋必须具有以下特性；具有较高的强度，受力后变形小；较好的柔性与韧性：表面粗糙，能与填料产生足够的摩擦力；抗腐蚀性和耐久性好；加工、接长和与面板的连接简单。
筋带可以分为钢带、钢筋混凝土带和聚丙烯土工带三种。高速公路和一级公路上的加筋
土工程应采用钢带或钢筋混凝土带。
1．扁钢带
扁钢带一般用软钢(3号钢)轧制而成，按其外形又可分为光面带和有肋带两种，断面为扁矩形，宽度不应小于30mm，厚度不应小于3mm。钢带埋在土中容易锈蚀，出此，钢带表面一般应镀锌或采取其他措施进行防锈处理。
2．钢筋混凝土带
钢筋混凝土带的平面为长条形或楔形，断面为扁矩形，宽10~25cm，厚6~10cm。为了施
工方便，钢筋混凝土带应分节顶制，分节长度一般宜小于300cm。为防止混凝土断裂可在混凝土内布设钢丝网。顶制件所用混凝土的强度等级不宜低于C18(即轴心受压应力、主拉应力和弯曲拉应力分别不小于7.0MPa、0.45MPa 和0.70MPa)，钢筋直径不得小于8mm。预制件的接长或与面板连接，可采用焊接或螺栓结合，结点处应做防锈处理。
筋带设计拉力由钢筋承担，钢筋截面应考虑锈蚀影响。
3．聚丙烯土工带
聚丙烯土工带的宽度应大于18mm，厚度应大于0.8mm。为提高土工带与填土之间的摩擦力，其表面应压有粗糙花纹。
填料中有尖锐棱角的粗粒料会刺穿或割断土工带，因此，在含有尖锐棱角的粗粒料中不得使用聚丙烯土工带作为拉筋。
(三)面板
面板的主要作用是防止端部土体从拉筋间挤出。
1．一般规定
(1)面板设计应满足坚固、美观、运输方便和易于安装等要求。
(2)面板一般采用混凝土顶制件，其强度等级不应低于C18，厚度不应小于8cm。
(3)面板上的筋带结点，可采用预埋钢拉环、钢板锚头或顶留穿筋孔等形式。钢拉环应采用直径不小于10mm的I级钢筋；钢板锚头应采用厚度不小于3mm的钢板。露于混凝土外部
的钢拉环、钢板锚头应做防锈处理，聚丙烯土工带与钢拉环的接触面应做隔离处理。
(4)面板四周应设企口和相互连接的装置。当采用插销连接装置时，插销直径不应小于10mm。
2．混凝土面板的外形
混凝土面板的外形可选用十字形、槽形、六角形、L形和矩形等，一般尺寸见表2-5-4。墙顶和角隅处可采用异形面板和角隅面板。
三、加筋土挡土墙的构造
加筋土挡土墙一般由加筋体、基础、排水设施和沉降伸缩缝等几部分构成。
(一)加筋体
加筋体墙面的平面线形可采用直线、折线和曲线。相邻墙面的内夹角不宜小于70°。加筋体筋带一般应水平布设并垂直于面板，当一个结点有两条以上筋带时，应扇状分开。当相邻墙面的夹角小于90°时，宜将不能垂直布设的筋带逐渐斜放，必要时在角隅处增设加强筋带。当双面加筋土挡土墙的筋带相互插入时，应错开铺设避免重叠。在拱涵顶部的双面加筋土挡土墙，其下部宜增加筋带用量或采用防止拱两端墙面变位的其他措施。
加筋体的横断面形式—船应采用矩形。当地形、地质条件限制时也可采用上宽下窄或上
窄下宽的阶梯形。断面尺寸由计算确定，底部筋带长度不应小于3m，同时不小于0.4H。
加筋土挡土墙顶部一般应按路线要求设置纵坡；路堤式挡土墙，也可调整两端与路线水平距离，变更墙高，将墙项设计成平坡。设置纵坡的加筋土挡土墙顶部可按纵坡要求设置异形面板，也可将需设异形面板的缺口用浆砌片石或现浇混凝土补齐。
加筋体填料的压实度是保证加筋体稳定性的重要因素之一，应按相关规范的要求采用。
浸水地区的加筋体应采用渗水性良好的土做填料。在面板内侧应设置反滤层或铺设透水土工
织物。季节性冰凉地区的加筋体宜采用非冻胀性土填料，否则应在墙面板内侧设置不小于0.5m的砂砾防冻层。
加筋土挡土墙高度大于12m时，填料应慎重选择。墙高的中部宜设宽度不小于1m的错
台。墙高大于20m时，应进行特殊设计。
(二)基础
加筋体墙面下部应设置宽度不小于0.3m．厚度不小于0.2m的混凝土基础，但属下列情况之一者可不设：1．面板筑于石砌圬工或混凝土之上；
2．地基为基岩。
加筋体面板基础底面的埋置深度，对于一般土质地基不应小于0.6m，当设置在岩石上时应清除表面风化层。当风化层很厚难以全部清除时，可采用土质地基的埋置深度。浸水地区和冰冻地区的基础埋置深度要求同重力式挡土墙。
软弱地基上的加筋土挡土墙，当地基承载力不能满足要求时，应进行地基处理。加筋土挡土墙的基底可做成水
平或结合地形做成台阶形。
(三)排水设施
缩缝，其间距一般与沉降缝一致。
沉降缝、伸缩缝宽度一放为1~2cm，可采用沥青板、软木板或沥青麻絮等填塞。
四、加筋土挡土墙的结构计算
(一)车辆荷载换算
车辆荷载换算的等代均布土层厚度h按下式计算：
r——加筋体填土容重，kN／m3；
∑G——布置在B x L0面积内的轮载或履带荷载，KN。
1．B的取值规定
汽车—10级或汽车—15级作用时，取挡土墙分段长度，但不大于15m。汽车—20级作用时，取重车的扩散长度，当挡土墙分段长度在10m及以下时，扩散长度不越过10m；挡土墙分段长度在10m以上时，扩散长度不超过15m。汽车—超20级作用时，取重车的扩散长度，但不超过20m。平板挂车或履带车作用时，取挡土墙分段长度和车辆扩散长度两者之较大值，但不超过15m。车辆的扩散长度B按下式计算：
B=L’十a十(2H’十H)tan30°
式中：L’——汽车或平板车的前后相距(履带车为零)，m；
a——车轮或履带的着地长度，m；
H’——加筋体上路提高度，m，如图2-5-2所示；
H——加筋体高度，m。
2．L0的取值规定
在内部稳定性分析中，当活动区进入路基宽度时，分别用路基宽度和活动区宽度计算等代土层厚度h，取h较大者所对应的L0；当活动区未进入路基宽度时，取路基宽度。外部稳定性验算取路基宽度。
3．车辆荷载布置
汽车荷载纵向布置：当B值取挡土墙分段长度时,为分段长度内可能布置的车轮；当取重车的扩散长度时，为一辆重车。
汽车荷载的横向布置：L0范围内可能布置的车轮。车轮中线距路面（硬路肩）或安全带的距离为0.5m。
平板挂车或履带车荷载在纵向只布置一辆。横向为L0范围内可能布置的车轮或履带，
轮中线距路面(硬路肩)或安全带边缘的距离为1.0m。
(二)加筋土挡土墙的破坏形式
加筋土挡土墙的破坏形式有如下三种：
1．拉筋断裂造成的破坏当拉筋的强度不足，或拉筋与连接螺栓的尺寸偏小，或拉筋因腐蚀而强度逐渐下降时，
拉筋可能部分或全部被拉断，从而导致加筋体失去内部稳定性。
2．填料与拉筋间的摩擦力不足造成的破坏当填料与拉筋间的摩擦力不足以平衡拉筋所
受拉力时，拉筋与填料可能相对滑动，致使挡土墙发生严重变形。
以上两种破坏形式均与加筋土挡土墙的内部稳定性有关。
3．加筋体的滑动和倾覆破坏当加筋体的外部稳定性不足时，导致加筋体整体产生过大的沿基底的滑动变形或绕墙趾的倾覆变形。
为此，要保证加筋土挡土墙在使用过程中发挥应有的作用，设计时应进行内部稳定性和外部稳定性计算。
加筋土挡土墙设计的首要问题是确定破裂面的形状和位置。由实验室模型试验和实地加
筋土挡土墙原型试验测定的结果表明：拉筋上的最大拉力点不是出现在拉筋与墙面板的连接
处，而是在墙体内部，连接处的拉力约为最大拉力的0.75倍；各层拉筋最大拉力点的连线通过墙面板脚．其形状近似对数螺旋线。在挡土墙的上部，最大拉力线与墙面间距离≤0.3H(H为墙高)。
在加筋体中，各层拉筋最大拉力点的连线就是可能的破坏面。为了简化计算，近似地认为破裂面是一条通过墙面板脚，在挡土墙的上部距面板背向距离为0.3H的折线，如图2-5-20所示。
破裂面把加筋体分成两部分，破裂面与墙面板之间的部分称为活动区，活动区的土体具有将加筋条拔出土体的趋势，该区摩擦力的方向指向墙外；活动区以外的部分称为稳定区或锚固区，稳定区的土体具有阻止加筋条被拔出的趋势。该区加筋条表面的摩擦力方向指向墙内。
(三)筋带拉力与长度计算
筋带拉力与长度计算的基本方法是局部平衡法。局部平衡法的原理是根据作用在填料中最大拉应力点上的应力，计算筋带最大拉应力T max。如图2-5-21所示，在最大拉应力点E上
拉筋的根数由设计断面面积除以每根拉筋的断面面积确定：
筋带的总长度由活动区长度和锚固区长度两部分组成。筋带锚固长度计算不计车辆荷载
引起的抗拔力，锚固长度按式(2-5-38)计算。
(四)外部稳定性计算
加筋体外部稳定性计算包括基础底面地基承载力验算，基底抗滑稳定性验算和抗倾覆稳
定性验算。计算时假定加筋体结构为刚体，计算方法同重力式挡土墙。
山坡上的加筋体容易出现整体滑动，必要时可增加整体滑动稳定性验算．验算方法同“圆
弧滑动面法”。
对于墙高大于12m的加筋土挡土墙，为增强高墙的安全，应采用总体平衡法进行验算。
因计算工作量很大，此不赘述。
挡土墙施工设计说明
挡土墙施工设计说明 （1）材料及要求： 砌筑挡土墙所用石料分为片石、块石等，浇筑墙身材料有片石混凝土、水泥混凝土等。一般原则：1）石料比较充足的地区，当挡土墙高度≤4米时，可采用Ｍ7.5水泥砂浆砌筑片块石，其比例为片石占70%，块石占30%计；2）4米＜挡土墙高度≤12米时，采用C20片石混凝土。3）挡土墙高度＞12米时，原则上应采用C20水泥混凝土。4）有影响景观的全段应采用同一墙身结构。5）为方便施工，同一分段挡土墙宜采用同一种材料施工。 石料应是结构密实、石质均匀、不易风化、无裂缝的硬质石料，石料强度等级一般不小于MU40。强度等级以5cm×5cm×5cm含水饱和试件的极限抗压强度为准。 砂浆所用的水泥、砂、水的质量应符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。反滤层可选用砂砾石等具有反滤作用的粗颗粒透水性材料。 水泥应采用强度高、收缩性小、耐磨性强、标号大于32.5号普通硅酸盐或旋窑硅酸盐水泥，水泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合有关规定。 为了防止挡土墙因地基不均匀沉降或温度变化引起挡土墙裂缝而破坏，需设置变形缝（沉降缝和伸缩缝一般宽度为2～3cm），并在缝内填塞填缝料。为保证变形缝的作用，两种接缝均须整齐垂直、上下贯通，并且缝两侧砌体表面需要平整，不能搭接，必要时缝两侧的石料须修凿。接缝中需要填塞防水材料（如沥青麻絮），
可贴置在接缝处已砌墙段的端面，也可在砌筑后再填塞，但均需沿墙壁内、外、顶三边塞满、挤紧，填塞深度均不得小于15cm，以满足防水要求。 片石混凝土片石含量不得多于挡墙体积的20%，片石的强度不得低于MU50，片石混凝土施工时，应用质地坚硬、密实、耐久、无裂纹和无风化的石料,片石的厚度应为150～300mm。在混凝土中埋放片石时应符合下列规定： 1）片石应清洗干净并完全饱水，应在浇注时的混凝土中埋入一半左右。 2）当气温小于0摄氏度时，不得埋放片石。 3）片石应分布均匀，净距应不小于150mm，片石边缘距结构物侧面和顶面的净距应不小于150mm，片石不得触及构造钢筋和预埋件。 4）混凝土应采用分层浇（砌）筑的方式，每层混凝土的厚度不应超过300mm，大致水平，分层振捣，边振捣边加片石。 片石混凝土的施工应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的相关规定。 有抗震要求的混凝土挡土墙施工缝和衡重式挡土墙的变截面处，应采用短钢筋加强、设置不少于占截面面积20%的榫头等措施提高抗剪强度。 （2）施工准备及放样： 挡土墙施工前应做好地表排水和安全生产的准备工作，施工前先将墙后地表的虚方全部清除，并将原地面开挖成台阶状，同时必须对设挡土墙段落的横断面重新放样，若发现实地墙趾地面线与设
挡土墙设计说明书
（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路堤墙，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。 4．K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示（注：参考尺寸： 1 1.4b =m,d l =0.40m,d h =0.60m ） 。 5．填料为砂性土，其密度=γ18KN/m 3，计算摩擦角φ=35，填料与墙背间的摩擦角δ=2/φ。 6．地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力[]0σ=450Kpa ，基地摩擦系数为f =0.45。 7．墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22KN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σKpa ，容许剪应力[τ]=100Kpa ，容许拉应力[wl σ]=60 Kpa 。
图1 K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图 （二）设置挡土墙的理由： 该地段地形复杂，山坡较陡，大多数路基属于半填半挖式，且填方量较大。为了减少工程造价，常常因地制宜，设置高低错落的台地。台地边界的处理一般采用二种方式，一种是自然放坡方式；另外一种是当自然放坡处于不稳定状态时，或由于使用等理由，要求设计边坡超过土体允许最大边坡时，为防止土体坍塌或滑动，应设置不同形式的支挡构筑物，而挡土墙是最常见的形式。为了防止填方路基滑动，并且减少填方的数量，需要设置挡土墙。同时，该处路基挖方量较少，边坡能够在开挖后较稳定，所以不用设置路堑墙，只用设置防止路基沿边坡下滑的路肩墙或路堤墙即可。 经过比较，决定设置路堤墙，因为若用路肩墙，经过初步估算，其承受的土的主动土压力较大，使其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性较差，很容易让路基随其沿着山坡下滑，导致路基的破坏，因而不宜选用。
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。
挡土墙工程质量控制
挡土墙工程质量控制 由于赤水港东门码头为重力式码头，挡土墙的稳定性将直接影响到整个后方的安全，是整个工程质量控制关键点，主要措施如下： （1）确保挡土墙的基础严格按图施工。基槽开挖底标高达到设计标高后，监理工程师核对其土质是否符合设计要求，进行了认真核实，符合设计要求，方进行隐蔽工程基础验收有关工作，如不符合设计要求则及时与设计单位研究控制标准，直至满足规范及设计要求后，方及时会同业主、质监、设计等单位进行基础验收，验收合格后方通知施工单位进行挡土墙基础的施工。 （2）挡土墙混凝土与墙身结构处理，现场监理工程师严格按设计单位提供的混凝土与浆砌条石之间结合面的处理方案，督促施工单位对结合面进行处理，确保了混凝土与浆砌条石之间结构的连续性。 （3）现场监理工程师严格按照设计要求及规范规定，对泄水孔的数量、位置及高度、间距、孔径尺寸进行隐蔽工程验收，验收合格后方允许进行倒滤层的施工。挡土墙墙背回填之前，再次对泄水孔、倒滤层是否畅通进行实况检查。 （4）现场监理工程师严格监督砌筑砂浆的品种、配合比设计、砂浆试件材料试验报告单必须符合设计要求，其强度必须符合规范有关规定。并督促施工单位按规范规定坚持每50m3砌体留置一组砂浆试块，不足50m3砌体的也应留置一组砂浆试块的见证取样制度。 3.4.2 回填工程质量控制 赤水河东门码头水位变幅较大，挡土墙高度较高，形成陆域回填量较大。而回填质量直接影响到挡土墙的稳定及后方陆域的沉降与否，因此，现场监理工程师在回填质量控制过程中采取了以下措施： （1）现场监理工程师按照设计严格控制各层填料的质量，不合格填料严禁入场，所需填料必须按设计要求级配均匀。 （2）挡土墙墙后回填必须在挡土墙混凝土强度达设计强度的允许值范围内后，
挡土墙设计详解
加筋土支挡结构课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：2016年12月
第一章加筋土挡土墙 一、概述 加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧力的挡土墙。 加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。 挡土墙是公路工程中应用中最广泛的一种构筑物。是一种支撑路堤土和山体土坡，防止填土和土体变形失稳，承受侧向土压力的建筑物，随着时代的发展和对出行的需要，高速公路建设要求也日益增高，挡土墙也显着越来越重要。其结构形式也向着多样化发展，设计理念也不断创新，可谓是与时俱进。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。 二、加筋土挡土墙特点 加筋土实质上是填土、拉筋、面板三者的结合体。土和拉筋之间的摩擦改善了土的物理力学性质，使土与拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋间的摩擦力。面板的作用是阻挡填土或填砂的坍塌挤出，迫使填料与拉筋结合为整体。加筋土挡墙就是利用填土与拉筋的摩擦力去平衡填土的侧压力。这样就使得加筋土挡墙更加轻型化和简单化。近年来加筋土技术广泛应用于土木工程，其优越性愈来愈明显。 经归纳，其特点概括如下： (1)组成加筋土的面板和筋带可以预先制作，在现场用机械(或人工)分层
填筑，这种装配式的方法，施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期； (2)加筋土是柔性结构物, 能适应地基轻微的变形； (3)加筋土挡土墙抗振动性强，因此它也是一种良好的抗震结构物； (4)加筋土挡土墙节约占地, 造型美观。加筋土挡土墙的墙面板可以垂直砌筑，可大量减少占地。挡土墙的总体布设和面板的型式图案可根据周围环境特点和需要进行设计； (5)加筋土挡土墙造价比较低。加筋土挡土墙与钢筋混凝土挡土墙相比，可减少造价一半；与石砌重力式挡土墙比较，也可节约20%以上。同时，加筋土挡土墙的造价随墙高的增加而节省效果愈显著。因此它具有良好的经济效益。三、工作原理 加筋土的工作原理是拉筋与填土(通常是颗粒材料)之间的摩擦作用，可以解释为：加筋土看作是由拉筋和土组成的一种复合材料。三轴试验表明，对干燥的砂土试样施加竖向压力，试样会产生侧向膨胀；如果土中水平放置不易延伸的拉筋后，由于筋土的摩擦作用，使拉筋受到拉力，而给予土料的侧向位移以约束力，这就好象在试样上又施加一个侧向压力。当竖向压力增加时，侧向约束力随之增大，直到土与拉筋之间出现滑移或拉筋断裂，试样才破坏。因而，加筋土的强度相应获得提高。 为使侧向约束力较大，一方面要设法增加土粒和拉筋接触面上的摩擦力，也就是采用料径较大的填料和表面粗糙的扁形拉筋；另一方面，应使用延展性较差的材料做拉筋；材料的延展性过大，拉筋将随土料侧向位移一起变形，而起不到侧向约束使用，就不能提高土的强度。拉筋一般应水平布设并垂直于墙面，拉筋在稳定区内必须有足够的长度，以防止拉筋被拔出。 五、加筋土挡墙的形式 常见的加筋土挡土墙形式有下列几种： (1)单面式加筋土挡土墙； (2)双面式加筋土挡土墙，双面式中又分为分离式、交错式以及对拉式加筋土挡土墙； (3)台阶式加筋土挡土墙； (4)无面板加筋墙。
挡土墙设计说明书
（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路堤墙，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。 4．K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示（注：参考尺寸：1 1.4b =m,d l =0.40m,d h =0.60m ） 。 5．填料为砂性土，其密度=γ18KN/m 3，计算内摩擦角φ=35，填料与墙背间的摩擦角δ=2/φ。 6．地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力[]0σ=450Kpa ，基地摩擦系数为f =0.45。 7．墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22KN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σKpa ，容许剪应力[τ]=100Kpa ，容许拉应力[wl σ]=60 Kpa 。 横断面原地面实测值及路基设计标高 表1
图1 K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图 （二）设置挡土墙的理由： 该地段地形复杂，山坡较陡，大多数路基属于半填半挖式，且填方量较大。为了减少工程造价，常常因地制宜，设置高低错落的台地。台地边界的处理一般采用二种方式，一种是自然放坡方式；另外一种是当自然放坡处于不稳定状态时，或由于使用等理由，要求设计边坡超过土体允许最大边坡时，为防止土体坍塌或滑动，应设置不同形式的支挡构筑物，而挡土墙是最常见的形式。为了防止填方路基滑动，并且减少填方的数量，需要设置挡土墙。同时，该处路基挖方量较少，边坡能够在开挖后较稳定，所以不用设置路堑墙，只用设置防止路基沿边坡下滑的路肩墙或路堤墙即可。 经过比较，决定设置路堤墙，因为若用路肩墙，经过初步估算，其承受的土的主动土压力较大，使其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性较差，很容易让路基随其沿
很全的挡土墙设计
挡土墙设计 第8-1节概述 一、挡土墙的分类及用途 为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙。在公路工程中，它广泛地用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。 路基工程中，挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进行技术经济比较，择优选定。 公路工程中的挡土墙主要按下述几种方法进行分类。 按照挡土墙设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型，如图2-5-1所示。 按照结构形式，挡土墙可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙等。 按照墙体材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。 挡土墙各部分名称如图2-5-1a)所示。靠回填土或山体的一侧面称为墒背；外露的一侧面称为墙面．也称墙胸；墙的顶面部分称为墙顶；墙的底面部分称为基底或墙底；墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与墙底的变线称为墙踵；墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角a。 挡土墙设置位置不同，其用途也不相同。 路堑墙设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度(图2-5-1a)。 路堤墙设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积(图2-5-1b)。 路肩墙设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物(图2-5-1c)。沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施(图2-5-1d)。 山坡墙设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡(图2-5-1e、图2-5-1f)。
挡土墙施工设计说明
（1）材料及要求： 砌筑挡土墙所用石料分为片石、块石等，浇筑墙身材料有片石混凝土、水泥混凝土等。一般原则：1 ）石料比较充足的地区，当挡土墙高度W 4米时，可采用M 7.5水泥砂浆砌筑片块石，其比例为片石占70%块石占30%计；2）4米V挡土墙高度W 12米时，采用C20片石混凝土。3）挡土墙高度> 12米时，原则上应采用C20 水泥混凝土。4）有影响景观的全段应采用同一墙身结构。5）为方便施工，同一分段挡土墙宜采用同一种材料施工。 石料应是结构密实、石质均匀、不易风化、无裂缝的硬质石料，石料强度等级一般不小于MU40强度等级以5cm< 5cm< 5cm含水饱和试件的极限抗压强度为准。 砂浆所用的水泥、砂、水的质量应符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。反滤层可选用砂砾石等具有反滤作用的粗颗粒透水性材料。 水泥应采用强度高、收缩性小、耐磨性强、标号大于32.5号普通硅酸盐或旋窑硅酸盐水泥，水泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合有关规定。 为了防止挡土墙因地基不均匀沉降或温度变化引起挡土墙裂缝而破坏，需设置变形缝（沉降缝和伸缩缝一般宽度为2?3cm , 并在缝内填塞填缝料。为保证变形缝的作用，两种接缝均须整齐垂直、上下贯通，并且缝两侧砌体表面需要平整，不能搭接，必要时缝两侧的石料须修凿。接缝中需要填塞防水材料（如沥青麻絮），可贴置在接缝处已砌墙段的端面，也可在砌筑后再填塞，但均需沿 墙壁内、外、顶三边塞满、挤紧，填塞深度均不得小于15cm以 满足防水要求。 片石混凝土片石含量不得多于挡墙体积的20%片石的强度不得低于MU50片石混凝土施工时，应用质地坚硬、密实、耐久、无裂纹和无风化的石料，片石的厚度应为150—300mm在混凝土中埋放片石时应符合下列规定： 1）片石应清洗干净并完全饱水，应在浇注时的混凝土中埋入一半左右。
挡土墙设计(很全面)
挡土墙设计 一、挡土墙的分类及用途 为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙。在公路工程中，它广泛地用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。 路基工程中，挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进行技术经济比较，择优选定。 公路工程中的挡土墙主要按下述几种方法进行分类。 按照挡土墙设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型，如图2-5-1所示。 按照结构形式，挡土墙可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙等。 按照墙体材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。 挡土墙各部分名称如图2-5-1a)所示。靠回填土或山体的一侧面称为墒背；外露的一侧面称为墙面．也称墙胸；墙的顶面部分称为墙顶；墙的底面部分称为基底或墙底；墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与墙底的变线称为墙踵；墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角a。 挡土墙设置位置不同，其用途也不相同。 路堑墙设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度(图2-5-1a)。 路堤墙设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积(图2-5-1b)。 路肩墙设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物(图2-5-1c)。沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施(图2-5-1d)。 山坡墙设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡(图2-5-1e、图2-5-1f)。
挡土墙设计实例
挡土墙设计实例 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地；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。 本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。 1、重力式挡土墙 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 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 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算）
理正挡土墙设计详解
1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。
2第二章快速操作指南 2.1操作流程 图2.1-1 操作流程 2.2快速操作指南 2.2.1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。
挡土墙施工设计结构设计说明
挡土墙施工设计结构设计 施工组织设计 一、编制说明 在编制本标的工程施工组织设计的过程中，我们仔细阅读了招标文件。在认真阅读和充分理解设计意图的基础上，结合我公司的施工经验，根据施工场地状况，以信守合同、确保质量工期、安全文明生产、持续注重环保、合理控制工程造价为指导思想，经过细心研究形成了本施工组织设计主要内容，其中阐述了本工程实施时的施工设备、施工计划安排、施工技术方案、施工组织实施方法及顺序，确保工程质量和工期的主要措施，以及安全、文明、环境保护措施。在编制过程中，择优选择施工方案，做到科学合理、经济方便，为工程施工统筹安排提供技术支持。 二、编制依据及原则 2．1编制依据 1、挡土墙工程招标文件、设计图纸及有关参考资料。 2、我公司的施工现场考察及标前有关会议精神。 3、部颁《建筑地基基础设计规范》、《建筑地基处理技术规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑边坡工程技术规范》、《公路路基设计规范》及现行国家和重庆市相关标准及规范。2．2编制原则
1、根据工程特点、自然条件及工期要求，在确保工程质量与施工安全的前提下，采用科学合理的施工作业方法，筹划人力安排，调配所需的机械设备，以满足施工生产的需要，确保人力、物力充分发挥作用，使绩效最大化。 2、详细辨别各分项工程之间的施工顺序和相互制约关系，认真研究，统筹安排，理清控制因素与被控制因素，形成连贯合理的施工工艺流程。 3、对施工的重点工序和难点工序进行科学分析、采用成熟的施工技术和经验，做到切实可行、合理经济。 4、根据各级政府部门质量、安全、文明施工、环境保护要求，建立各项保证体系前制定完善的保证措施，确保施工生产各项管理目标的顺利实现。 5、充分利用我公司人力资源、机具设备、可动员资源以及工程区域内可利用的社会资源。 三、工程管理目标 工期目标：180天 质量目标：工程一次验收合格率100%，合同履约率达100%。 安全目标：执行国家颁布的各种施工安全规程，杜绝伤亡、重大交通、火灾、机损等事故。 环境目标：保护环境，文明施工。根据国家有关政策，保护好沿线自然生态环境，灭尘降噪，减少污染。挂牌上岗、文明施工。 四、工程概况
挡土墙设计的基础资料及设计参数
1 前言 公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。 挡土墙的形式多种多样，按其结构特点，可分为：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型；按其中路基横断面上的位置，又可分：路肩墙、路堤墙及路堑墙；按所处的环境条件，又可分为：一般地区挡墙、浸水地区挡土墙及地震地区挡土墙。考虑挡土墙设计方案时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性，然后才确定设计方案，并根据实际情况进行挡土墙的选型。 在山区公路中，由于地形条件更为复杂，地势更为陡峭，因此，挡土墙的应用更为广泛。近几年来，笔者参加了二十多段、共三百多公里的山区公路（二、三级）的设计，主要负责路基防护工程，特别是挡土墙的设计，对山区公路挡土墙的设计积累了一定的经验与体会，在此提出，仅供同类工程设计时参考。 2 挡土墙设计的基础资料及设计参数 2.1 基础资料 挡土墙设计时，必须具备以下资料：路线平面图、纵断面图、横断面图，地质资料（包括工程地质勘察报告、工程物探报告），地震勘探报告，水文资料，总体设计资料及构造物一览表等。 2.2 设计参数的选取 2.2.1 墙背填料的物理力学性质对于山岭重丘二、三级公路的挡土墙设计，当缺乏试验数据时，填料的计算内摩擦角及容重可参照表1及表2选用： 表1 填料内摩擦角ψ参考值 表2 填料标准容重
2.2.2 墙背摩擦角填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。山区公路中，对于浆砌片石墙体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 2.2.3 基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确 定。 2.2.4 地基容许承载力地基容许承载力可按照《公路设计手册2路基》及有关设计规范规定选取。 2.2.5 建筑材料的容重根据有关设计规范规定选取。 2.2.6 砌体的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。 2.2.7 砼的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。 3 挡土墙的选型 3.1 材料选择 浆砌片石挡土墙取材容易，施工简便，适用范围比较广泛。山区公路中，石料资源较为丰富，在挡土墙高≤10米时，因地制宜，采用浆砌片石砌筑，可以较好地满足经济、安全方面的要求。 3.2 截面形式选择 根据挡土墙结构类型及其特点分析，当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。同时，由于山区公路地面横坡比较陡峭，若采用仰斜式挡土墙，会过多增加墙高，断面增大，造成浪费，采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。一般在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下，才考虑采用仰斜式挡土墙。当墙高≥5且地基条件较好时，采用衡重式挡土墙，可以有效地减小截面，节省材料。 3.3 位置选择 在挖方边坡比较陡峭时，采用路堑挡土墙，可以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡；在地质条件不良情况下，还可以支挡可能坍滑的山坡土体。
《挡土墙设计》设计指南
《重力式挡土墙设计》设计指南 0 阅读资料及任务书明确设计任务 仔细研究任务书的条件和要求，认真阅读“规范”及教材（或设计手册）的相应内容，做到心中有数。这是 形成良好设计习惯的关键。以下为设计步骤。 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）进行设计。 1 设计参数 首先画出设计计算图。然后交代如下的设计参数（有单位的参数要连同单位）。 几何参数： 挡土墙墙高H=……，取基础埋置深度D=……（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:……，α=－……（注意这个角度是负值），墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =……，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1-=33.69°，汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； 力学参数： 墙后填土砂性土内摩擦角φ=……，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=……，填土容重γ=18kN/m 3； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ； 地基容许承载力[0σ]=250kPa 。 2 车辆荷载换算 按教材公式，把车辆荷载换算为等代均布土层厚度h 0。 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α较小，不会出现第二破裂面。 破裂角是指墙后破裂棱体的破裂面与竖直方向的夹角。破裂面可能有5种情况，每种情况有一个对应的θ。计算破裂角，就是要从5种情况中确定“真正的”那一种情况，并求出θ。计算的思路是：先假定破裂面交于荷载范围内，按这种情况求出θ，按此θ计算破裂面与路基顶面的交点位置（实际上是求出交点至墙踵的水平距离），并与荷载的内、外边缘至墙踵的水平距离比较，由此可以判断交点是否确实在荷载范围内。如果交点确实在荷载范围内，就表明前面的假设是对的，求得的θ为正确。如果判断的结果表明交点已经在荷载范围之外（与原假设不一致），就要改用相应的情况（指前面提到的“5种情况”中的某一种）下的公式重新计算θ，并再次判断这一次的计算结果是否符合实际情况，如此，最终得到符合实际情况的正确的θ。 上面的计算过程实际上是一个试算的过程。在设计说明书（即设计计算书）中，只写出结果为正确的那一次计算的过程，其余在试算中被最后否定掉的那些计算过程是不写出的（设计说明书中正确的表达方式是：“经试 算，按破裂面交于……进行计算……”）。这是任何设计中对于有试算过程的计算工作的一般表达方式。 3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置
挡土墙设计系统教程
纬地道路辅助设计系列软件之 纬地挡土墙综合设计系统 V3.6 纬地系列软件 2012.11 修订
1.1 系统启动、新建挡墙和基本原理 点击“项目”菜单，选择“打开项目”，点击“设计”菜单下的“开始设计”可以直接进入挡墙设计界面，如图1-1。用户直接读出纬地项目文件，系统把挡墙数据文件自动保存到当前项目文件夹里，挡墙设计文件名和项目文件名一致。 图1-1 读取纬地项目文件（*.prj）后，用户可以通过“项目”菜单下的“项目管理”查看并修改该项目对应的路径、位置和挡土墙设计文件等，参见图1-2所示。 图1-2
选择“属性”区可查看和设置挡墙布设过程中的基本参数值和选项，包括布线过程中桩号取整、沉降缝默认间距、沉降缝最大间距以及挡墙基坑默认参数等，如图1-3和1-4所示。 图1-3 图1-4 系统自带的或自定义的出图出表模板文件、图框等设置在“图框/表格”区指定文件路径，如图1-5所示。
图1-5 点击“设计”菜单下的“新建分段”命令，系统出现图1-6所示对话框，系统自动读出项目起终点范围，提示用户选择需要布设挡墙的路基侧别（路基的左侧或右侧）和桩号区间（也可以选全范围）、输入出图使用的起终方向实际地名，点击“确定”，系统把刚输入挡墙分段显示到相应的路侧分段列表中，挡墙布设草图形显示到CAD的模型空间里，如图1-7所示。 图1-6 图1-7 图中高程标尺为黑色竖向线、桩号里程标尺为黑色横向线，路基中桩高程设计线为横向黄线，路基边缘的高程设计线为横向红线，本侧的边坡与地面相交形成的坡口坡脚线为绿色线，纵断地面线为青色线。 挡墙布设草图的构成原理如下图1-8a（挖方路基）、图1-8b（填方路基）所示，箭头表示投影方向。将每个桩号横断面的同一侧（左侧或者右侧）对应的纵断地面高
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目:重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223 /m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ：34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25墙高H：7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1设计参数 挡土墙墙高H=7m，取基础埋置深度D=1.5m，挡土墙纵向分段长度取L=10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan（1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa； 地基容许承载力[0σ]=250kPa。 2车辆荷载换算 0.78m 3主动土压力计算 3.1计算破裂角θ ===18 140γq h
挡土墙设计说明书
挡土墙设计说明书 1、设计依据 本设计依据的规范为交通部部颁《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）。 2、设计参数 1) 设计汽车荷载：公路--Ⅱ级； 2) 路基宽度：； 3) 挡土墙基底摩擦系数f0=； 4) 墙背填料计算内摩擦角φ=35°； 5) 墙背填料重度r=18KN/m3 ； 6) 墙身重度rk=24KN/m3 ； 7) 挡土墙稳定系数：抗滑动稳定系数kc≥； 抗倾覆稳定系数ko≥。 3、材料要求 1）K4+765～K4+790段挡土墙墙身及基础采用水泥砂浆砌MU40片石；K790～K4+810段挡土墙墙身采用水泥砂浆砌MU40片石，基础采用C20片石混凝土。片石强度等级不低于MU40级，墙身采用M10水泥砂浆勾缝。 2）片石规格应符合石料有关技术要求。 4、施工注意事项： 1) 挡土墙基底倒坡为：1，应切实按照设计要求施工，不得任意 改缓或改陡基底倒坡，以免影响墙身稳定。 2) 挡土墙施工时，基底土壤的容许承压应力必须满足设计要求。 3）施工时，挡土墙基础埋置深度和墙趾外襟边宽度必须满足设计的最低尺寸要求，对于粗粒土地基的基础埋置深度≥、墙趾外襟边宽度≥2m，强风化硬质岩石或弱风化软质岩石地基的基础埋置深度≥、墙趾外襟边宽度≥1m。 4）挡土墙位于沿路线方向的纵坡小于或等于5%时，挡土墙的基底可布设成与路线相同的纵坡；若路线纵坡大于5%时，应将基底随地形变化布设成水平台阶，且每一台阶的水平长度不得小于米，台阶的高宽比不得大于1/3。 5）挡土墙一般应安排在旱季施工，施工时应严格按照设计图及有关施工技术规范进行放样，以确保施工断面符合设计要求。 6）挡土墙基坑开挖的位置、深度及基底尺寸均应符合设计图的要求。当基坑开挖至设计标高后，如地基承载力与设计图的要求不符，或者地基承载力虽然满足设计要求，但地基土为粉土、粘土、易软化的软质岩(泥质砂岩、泥质页岩、粘土岩及泥灰岩等)时,不得直接作为挡土墙基础的持力层,应根据开挖后实际的地质、水文情况，采取加深基础埋置深度、换填砂砾垫层及砂桩加固等措施，并经设计单位和监理工程师认可后实施。 第 2 页共 2 页 7）挡土墙墙基开挖应采取开槽的方法，不得将墙趾外原地面挖成平台，以保证基础嵌入原状岩层或土层；开挖至接近基底标高时应保留10-20厘米的土厚，在基础施工前突击开挖，并修凿平整，经监理工程师验基后，立即砌（浇）筑基础。 8）挡土墙及基础施工完毕后，应及时进行基坑回填夯实，墙趾部分的基坑回填，应做成外倾斜坡，土质地基应将基坑用粘性土回填夯实，以免积水下渗软化墙基。 9）砌筑的砂浆及混凝土的配合比应通过试验确定，施工时应按确定的配合比选用组成材料，要求采用机械拌和并按规定检查砂浆及混凝土的标号；挡土墙砌筑应严格按有关施工技术规范要求执行，加强养生，以确保工程质量。
(最新整理)挡土墙设计详解
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加筋土支挡结构课程设计 班级： 姓名: 学号: 指导老师: 时间:2016年12月
第一章加筋土挡土墙 一、概述 加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧力的挡土墙。 加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。 挡土墙是公路工程中应用中最广泛的一种构筑物。是一种支撑路堤土和山体土坡，防止填土和土体变形失稳,承受侧向土压力的建筑物，随着时代的发展和对出行的需要，高速公路建设要求也日益增高，挡土墙也显着越来越重要。其结构形式也向着多样化发展,设计理念也不断创新，可谓是与时俱进。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。 二、加筋土挡土墙特点 加筋土实质上是填土、拉筋、面板三者的结合体.土和拉筋之间的摩擦改善了土的物理力学性质，使土与拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋间的摩擦力。面板的作用是阻挡填土或填砂的坍塌挤出，迫使填料与拉筋结合为整体。加筋土挡墙就是利用填土与拉筋的摩擦力去平衡填土的侧压力。这样就使得加筋土挡墙更加轻型化和简单化.近年来加筋土技术广泛应用于土木工程，其优越性愈来愈明显. 经归纳，其特点概括如下： (1)组成加筋土的面板和筋带可以预先制作，在现场用机械（或人工)分层填筑，
6-挡土墙设计测验
第五章挡墙设计 一、填空题 1.常见的石砌挡土墙一般由墙身、基础及_____、_____等几个主要部分构成。 2.根据重力式挡土墙的墙背倾角的正负，可划分为_____式、_____式及垂直式挡土墙。 3.石质地基上的挡土墙的基础设置应满足_____和_____的要求。 4.常见的重力式挡土墙的基础形式有扩大基础及_____与_____等三种。 5.沉降缝通常设在_____与_____等位置。 6.沉降缝伸缩缝是为了防止_____和_____而设置的。 7.挡土墙与路堤衔接应做成_____形式，与路堑衔接应做_____处理。 8.挡土墙的受土压力状态可分为主动、_____及_____三种。 9.用库伦理论求粘性土的土压力时，不仅考虑_____、摩擦力、反力，还应考虑_____ 影响。 10.挡土墙基底合力偏心距不宜过大，通常土质基底e≤_____，紧密岩石基底e≤_____。 11.加筋挡土墙是由面板、_____及连结件与_____组成。 12.加筋挡土墙的基本工作原理是靠_____和_____之间的摩擦作用来抵抗土压力的。 13.路基施工前的施工准备工作内容包括组织准备，_____和_____三个方面。 二、选择题 1.什么位置的挡土墙需要设护栏?（） A.路堤墙； B.路肩墙； C.路堑墙； D.山坡墙， 2.抗滑挡土墙墙背土压力的大小应按（）确定。 A.主动土压力； B.剩余下滑力； C.A和B中较大者； D.静止土压力 3.挡土墙基底计算最小应力小于零时，说明（）。 A.基底承受压应力； B.偏心距过大； C.墙身基础尺寸不足； D.地基承载力不够 4.重力式挡土墙墙身应力和偏心距验算位置一般选在（）。 A.墙顶及墙底面； B.1/2墙高及墙底面； C.墙底及1/3墙高处； D.1/2墙高及断面急剧变化处 5.为了减少拆迁和占地面积，一般可采用（）。 A.路堑墙； B.路堤墙； C.山坡挡土墙； D.路肩墙 6.挡土墙土压力计算，宜按（）计算： A.主动土压力； B.静止土压力； C.被动土压力； D.土抗力 三、问答题 1.土质地基上的挡土墙的基础设置应满足哪些基本要求? 2.在什么情况下，挡土墙可不设泄水孔? 3.挡土墙的布置包括哪几个方面? 4.用于挡土墙土压力计算的库伦理论有哪些主要假定? 5.挡土墙抗滑稳定性不满足要求时，应采用哪些措施? 6.当挡土墙的抗倾覆稳定系数K<1.5时，可采用哪些有效措施? 7.什么叫静止土压力? 8.简述加筋挡土墙的特点?