7米重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准：公路]
计算项目：仰斜式挡土墙 7米
计算时间： 2008-02-13 15:00:07 星期三
------------------------------------------------------------------------ 原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 7.700(m)
墙顶宽: 1.350(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250
背坡倾斜坡度: 1:-0.250
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1: 0.350(m)
墙趾台阶h1: 0.700(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: 0.550
砌体种类: 片石砌体
砂浆标号: 7.5
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: 18.000(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: 250.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数: 1.000
墙踵值提高系数: 1.000
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.300
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 35.000(度)
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 1
折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 12.000 0.000 1
第1个: 定位距离0.000(m) 公路-II级
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)
=====================================================================
第 1 种情况: 组合1
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 8.024(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.844(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 15.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 54.434
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 54.434
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 63.506
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 63.506
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.844(m) 分布长度L0=17.633(m) 荷载值SG=800.881(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.656(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=108.575 Ex=108.377 Ey=6.560(kN) 作用点高度 Zy=2.863(m) 墙身截面积 = 10.915(m2) 重量 = 251.050 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.300
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 246.175(kN) En = 27.687(kN) Wt = 49.235(kN) Et = 104.985(kN) 滑移力= 55.750(kN) 抗滑力= 82.159(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.474 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.765(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.550
地基土层水平向: 滑移力= 108.377(kN) 抗滑力= 144.281(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.331 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.927 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 275.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 498.979(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 1.813 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 75.131(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 273.862(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=223.830(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.651 (m) 偏心距 e = 0.008(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.817(m)
基底压应力: 趾部=170.835 踵部=160.896(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 170.835 / 160.896 = 1.062
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.008 <= 0.167*1.651 = 0.275(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=170.835 <= 250.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=160.896 <= 250.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=165.865 <= 250.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 10.640(m2) 重量 = 244.720 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.948 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 251.280(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=216.827(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.863(m)
截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = -0.013(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.013 <= 0.250*1.700 = 0.425(m)
截面上压应力: 面坡=141.087 背坡=154.536(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 154.536 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 4.626 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 301.536(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.999
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.901
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 301.536 <= 1176.677(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 301.536 <= 1060.192(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.354(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 0.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 5.382
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 5.382
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 6.279
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 6.279
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.354(m) 分布长度L0=17.041(m) 荷载值SG=573.320(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.557(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=82.324 Ex=82.173 Ey=4.974(kN) 作用点高度 Zy=2.494(m)
墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.550 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.973 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.494 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 222.324(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=141.802(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.638(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距 e1 = 0.037(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.037 <= 0.250*1.350 = 0.338(m)
截面上压应力: 面坡=191.900 背坡=137.469(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 191.900 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -5.005 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 266.789(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.991
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.866
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 266.789 <= 926.630(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 266.789 <= 802.470(kN)
=====================================================================
第 2 种情况: 组合2
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 8.024(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.844(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 15.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 54.434
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 54.434
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 63.506
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 63.506
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.844(m) 分布长度L0=17.633(m) 荷载值SG=800.881(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.656(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=108.575 Ex=108.377 Ey=6.560(kN) 作用点高度 Zy=2.863(m) 墙身截面积 = 10.915(m2) 重量 = 251.050 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.300
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 246.175(kN) En = 27.687(kN) Wt = 49.235(kN) Et = 104.985(kN) 滑移力= 55.750(kN) 抗滑力= 82.159(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.474 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.765(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.550
地基土层水平向: 滑移力= 108.377(kN) 抗滑力= 144.281(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.331 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.927 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 275.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 498.979(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 1.813 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 75.131(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 273.862(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=223.830(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.651 (m) 偏心距 e = 0.008(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.817(m)
基底压应力: 趾部=170.835 踵部=160.896(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 170.835 / 160.896 = 1.062
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.008 <= 0.167*1.651 = 0.275(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=170.835 <= 250.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=160.896 <= 250.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=165.865 <= 250.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 10.640(m2) 重量 = 244.720 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.948 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 251.280(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=216.827(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.863(m)
截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = -0.013(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.013 <= 0.250*1.700 = 0.425(m)
截面上压应力: 面坡=141.087 背坡=154.536(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 154.536 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 4.626 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 301.536(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.999
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.901
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 301.536 <= 1176.677(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 301.536 <= 1060.192(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.354(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 0.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 5.382
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 5.382
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 6.279
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 6.279
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.354(m) 分布长度L0=17.041(m) 荷载值SG=573.320(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.557(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=82.324 Ex=82.173 Ey=4.974(kN) 作用点高度 Zy=2.494(m)
墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.550 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.973 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.494 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 222.324(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=141.802(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.638(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距 e1 = 0.037(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.037 <= 0.250*1.350 = 0.338(m)
截面上压应力: 面坡=191.900 背坡=137.469(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 191.900 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -5.005 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 266.789(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.991
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.866
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 266.789 <= 926.630(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 266.789 <= 802.470(kN)
=====================================================================
第 3 种情况: 组合3
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √
2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √
4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 8.024(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.844(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 15.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 54.434
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 54.434
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 63.506
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 63.506
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.844(m) 分布长度L0=17.633(m) 荷载值SG=800.881(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.656(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=108.575 Ex=108.377 Ey=6.560(kN) 作用点高度 Zy=2.863(m) 墙身截面积 = 10.915(m2) 重量 = 251.050 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.300
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 246.175(kN) En = 27.687(kN) Wt = 49.235(kN) Et = 104.985(kN) 滑移力= 55.750(kN) 抗滑力= 82.159(kN)
滑移验算满足: Kc = 1.474 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.765(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.550
地基土层水平向: 滑移力= 108.377(kN) 抗滑力= 144.281(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.331 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.927 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 275.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 498.979(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 1.813 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 75.131(kN-m) > 0.0
(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
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 273.862(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=223.830(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.651 (m) 偏心距 e = 0.008(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.817(m)
基底压应力: 趾部=170.835 踵部=160.896(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 170.835 / 160.896 = 1.062
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.008 <= 0.167*1.651 = 0.275(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=170.835 <= 250.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=160.896 <= 250.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=165.865 <= 250.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 10.640(m2) 重量 = 244.720 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.948 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.335 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.539 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 251.280(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=216.827(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.863(m)
截面宽度 B = 1.700 (m) 偏心距 e1 = -0.013(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.013 <= 0.250*1.700 = 0.425(m)
截面上压应力: 面坡=141.087 背坡=154.536(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 154.536 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 4.626 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 301.536(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.999
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.700(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.901
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 301.536 <= 1176.677(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 301.536 <= 1060.192(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 36.096(度)
公路-II级
路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)
经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列
布置宽度= 3.354(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 0.500 0.300 15.000 15.000
02 2.300 0.300 15.000 15.000
03 0.500 0.600 60.000 60.000
04 2.300 0.600 60.000 60.000
05 0.500 0.600 60.000 60.000
06 2.300 0.600 60.000 60.000
07 0.500 0.600 70.000 70.000
08 2.300 0.600 70.000 70.000
09 0.500 0.600 70.000 70.000
10 2.300 0.600 70.000 70.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)
01 3.600 0.300 15.000 0.000
02 5.400 0.300 15.000 0.000
03 3.600 0.600 60.000 5.382
04 5.400 0.600 60.000 0.000
05 3.600 0.600 60.000 5.382
06 5.400 0.600 60.000 0.000
07 3.600 0.600 70.000 6.279
08 5.400 0.600 70.000 0.000
09 3.600 0.600 70.000 6.279
10 5.400 0.600 70.000 0.000
布置宽度B0=3.354(m) 分布长度L0=17.041(m) 荷载值SG=573.320(kN)
换算土柱高度 h0 = 0.557(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 36.096(度)
Ea=82.324 Ex=82.173 Ey=4.974(kN) 作用点高度 Zy=2.494(m)
墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 9.450(m2) 重量 = 217.350 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.550 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.973 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.494 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 222.324(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=141.802(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.638(m)
截面宽度 B = 1.350 (m) 偏心距 e1 = 0.037(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.037 <= 0.250*1.350 = 0.338(m) 截面上压应力: 面坡=191.900 背坡=137.469(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 191.900 <= 1000.000(kPa) 切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -5.005 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 266.789(kN)
轴心力偏心影响系数αk = 0.991
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.350(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.866
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 266.789 <= 926.630(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 266.789 <= 802.470(kN)
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一) 滑移验算
安全系数最不利为：组合1(组合1)
抗滑力 = 82.159(kN),滑移力 = 55.750(kN)。
滑移验算满足: Kc = 1.474 > 1.300
滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
滑动稳定方程满足: 方程值 = 19.765(kN) > 0.0
安全系数最不利为：组合1(组合1)
抗滑力 = 82.159(kN),滑移力 = 55.750(kN)。
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.331 > 1.300
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为：组合1(组合1)
抗倾覆力矩 = 498.979(kN-M),倾覆力矩 = 275.149(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 1.813 > 1.500
倾覆稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 75.131(kN-m) > 0.0
(三) 地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(组合1)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.008 <= 0.167*1.651 = 0.275(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=170.835 <= 250.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(组合1)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=160.896 <= 250.000(kPa)
地基平均承载力验算最不利为：组合1(组合1)
地基平均承载力验算满足: 压应力=165.865 <= 250.000(kPa)
(四) 基础验算
不做强度计算。
(五) 墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.013 <= 0.250*1.700 = 0.425(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1)
压应力验算满足: 计算值= 154.536 <= 1000.000(kPa)
拉应力验算最不利为：组合1(组合1)
拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 90.000(kPa)
剪应力验算最不利为：组合3(组合3)
剪应力验算满足: 计算值= 4.626 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
强度验算最不利为：组合1(组合1)
强度验算满足: 计算值= 301.536 <= 1176.677(kN)
稳定验算最不利为：组合1(组合1)
稳定验算满足: 计算值= 301.536 <= 1060.192(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.037 <= 0.250*1.350 = 0.338(m) 压应力验算最不利为：组合1(组合1)
压应力验算满足: 计算值= 191.900 <= 1000.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(组合1)
拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 90.000(kPa)
剪应力验算最不利为：组合3(组合3)
剪应力验算满足: 计算值= -5.005 <= 90.000(kPa)
[极限状态法]:
强度验算最不利为：组合1(组合1)
强度验算满足: 计算值= 266.789 <= 926.630(kN)
稳定验算最不利为：组合1(组合1)
稳定验算满足: 计算值= 266.789 <= 802.470(kN)
重力式挡土墙设计实例
（一）重力式挡土墙设计实例 1、某二级公路重力式路肩墙设计资料如下： （1）墙身构造：墙高5m ，墙背仰斜坡度：1：0.25（＝14°02′），墙身分段长度20m ，其余初始拟采用尺寸如图3－40示； （2）土质情况：墙背填土容重γ=18kN/m 3，内摩擦角φ=35°；填土与墙背间的摩擦角δ＝17.5°；地基为岩石地基容许承载力[σ]＝500kPa ，基地摩擦系数f=0.5； （3）墙身材料：砌体容重γ=20kN/m 3， 砌体容许压应力[σ]＝500kPa ，容许剪应力[τ]＝80kPa 。 图3－40 初始拟采用挡土墙尺寸图 2、破裂棱体位置确定： （1）破裂角（θ）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： 14021730353828ψαδφ'''++-++ ＝＝＝ 90ω< 因为 00000111()(22)tan 0(00)(2)tan 2 2 2 B a b b d h H H a h h H H h αα = ++- ++=++- + 01(2)tan 2 H H h α=- + 00011(2)()(2)2 2 A a H h a H H H h =+++= + 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
tg tg θψ=-+ tg ψ=-+ 3828tg '=-+ 0.7945=-+0.7291= 36544θ'''= （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂契体长度：()()0 50.72910.25 2.4L H tg tg m θα =+=-= 车辆荷载分布宽度：()12 1.8 1.30.6 3.5L N b N m d m =+-+=?++= 所以0 L L <，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 3、荷载当量土柱高度计算： 墙高5米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝16.25kN/m 2， 016.250.918 q h m γ ==＝ 4、土压力计算 ()()()()01120 5.020 5.01722 A a H a H +++=++?+=0＝ h 0.9 ()()()()011122tan 5.0502tan 142 4.25 2 2 2 B a b b d H H a α'++- ++?++?-= 00＝ h h ＝0+0- 0.9 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： () () ()() () () a 0 03654435 tan 18170.7291 4.2549.25sin sin 365443828E A B K N θφ γ θθψ'''++=- =??-=+'''''+ c o s c o s ()()X a 49.25142173049.14E E K N αδ''=+=-+= cos cos ()()y a sin 49.25sin 1421730 2.97E E K N αδ ''=+= -+= 5、土压力作用点位置计算： 5 1.36H =?=10K ＝1+2h 1+20.9 X 101/3/35/30.9/3 1.36 1.59Z H h K m =+=+?=－查数学手册 X 1Z －土压力作用点到墙踵的垂直距离；
重力式挡土墙设计1
重力式挡土墙设计 一、设计资料： 1.浆砌片石重力式路堤墙，墙身高6米，墙上填土高3米，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.25，墙身分段长度15米。 2.公路等级高速公路，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝18kN ／m 3，计算内摩擦角Φ＝35°,填土与墙背间的内摩擦角 δ＝Φ/2。 4.地基为砂类土，容许承载力f ＝250kPa ，基底摩擦系数μ＝0.40。 5.墙身材料2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重23kN ／m 3，砌体容许压应力[σa ]=600kPa ，容许剪应力[τ]＝50kPa ，容许弯拉应力[σwl ]＝80 KPa 。 二、确定计算参数 设计挡墙高度H=6m ，墙上填土高度a=3m ，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。 墙背填土计算内摩擦角 035=φ，填土与墙背间的摩擦角?==5.172/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重γ＝18kN ／m 3。查看资料知《公路工程技术标准（2003）》中公路-Ⅱ级设计荷载为《公路工程技术标准（97）》中的汽车-20级荷载且验算荷载为：挂车-100。 三、车辆荷载换算
1．试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B ； (1)假定破裂面交于荷载内 不计车辆荷载作用r q h /0==0.83m 计算棱体参数A0、B0： 5.24)52(2 1)(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 62.8)036.14tan()225(5213221tan )2(21)(21000=-?+??-??=++-++=αh a H H h d b ab B 497.0) 83.0236()36()036.14tan()83.02326(6)75.35.4(83.025.43)2)((tan )22()(2000=?++?+?-??+?+++??+?=+++++-++= h a H a H h a H H d b h ab A α46.385.1704.1435=?+?-?=++=δα?ψ； 9 .0)352.046.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψφψθ 则：?=++?>==?6.266 3325.06arctan 99.41802.0arctan θ 计车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 10.25.4)04.14tan(69.0)36(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d=0.75m
4米重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：仰斜式挡土墙 4米 计算时间： 2008-02-13 14:59:10 星期三 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 4.500(m) 墙顶宽: 0.850(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.250(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: 0.550 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 7.5 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: 18.000(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: 250.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.000 墙踵值提高系数: 1.000 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 35.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱:
坡面线段数: 1 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 12.000 0.000 1 第1个: 定位距离0.000(m) 公路-II级 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) ===================================================================== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.200 √ 2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.200 √ 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √ 4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √ 5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 4.710(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 36.096(度) 公路-II级 路基面总宽= 12.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m) 单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m) 经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列 布置宽度= 2.256(m) 布置宽度范围内车轮及轮重列表: 第1列车: 中点距全部破裂体 轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN) 01 0.500 0.300 15.000 15.000 02 2.300 0.300 15.000 5.321 03 0.500 0.600 60.000 60.000 04 2.300 0.600 60.000 25.641 05 0.500 0.600 60.000 60.000 06 2.300 0.600 60.000 25.641 07 0.500 0.600 70.000 70.000 08 2.300 0.600 70.000 29.915 09 0.500 0.600 70.000 70.000 10 2.300 0.600 70.000 29.915 布置宽度B0=2.256(m) 分布长度L0=15.719(m) 荷载值SG=391.432(kN) 换算土柱高度 h0 = 0.613(m) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 36.096(度) Ea=40.515 Ex=40.441 Ey=2.448(kN) 作用点高度 Zy=1.732(m) 墙身截面积 = 4.065(m2) 重量 = 93.500 kN (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
挡土墙稳定性验算
附件1 滑坡稳定性及挡土墙稳定性验算 1、滑坡体工况1稳定性计算 计算项目：土层滑坡稳定性计算-自重工况 ------------------------------------------------------------------------ [计算简图] [控制参数]: 采用规范: 通用方法 计算目标: 安全系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 不考虑地震 [坡面信息] 坡面线段数10 坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 0.000 2.320 0 2 9.340 1.780 0
3 3.710 4.880 0 4 3.030 0.700 0 5 3.620 2.000 0 6 3.330 1.000 0 7 0.590 0.800 0 8 2.830 0.200 0 9 3.080 1.000 0 10 9.780 4.000 0 [土层信息] 坡面节点数11 编号X(m) Y(m) 0 0.000 0.000 -1 0.000 2.320 -2 9.340 4.100 -3 13.050 8.980 -4 16.080 9.680 -5 19.700 11.680 -6 23.030 12.680 -7 23.620 13.480 -8 26.450 13.680 -9 29.530 14.680 -10 39.310 18.680 附加节点数8 编号X(m) Y(m) 1 0.000 -0.870 2 7.970 0.000 3 27.620 6.400 4 39.310 8.080 5 4.470 -4.200 6 39.310 0.860 7 6.540 -4.200
挡土墙的计算方法
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。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。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 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。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 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。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
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
重力式挡土墙设计计算书教学版
挡土墙设计计算书 1 工程概况 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 2 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1::。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°，填土与墙背间的内摩擦角δ ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.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 。 3 确定计算参数 挡墙高度H =4m 填土高度a =2m 墙面倾斜坡度：1: 墙背倾斜坡度：1: 墙底倾斜坡率：0 扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b 1=，高h 1=。 填土边坡坡度为1:；填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ；
墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α 墙背填土容重m 3 地基土容重：m 3 挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 4 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1) 不计车辆荷载作用 0=h 假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数 A 、 B ： 18)42(21 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(421 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ：
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书 挡土墙设计初始条件： 1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1：，墙身纵向分段长度为10m ，路基宽度,路肩宽度； 2）取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=； 3）车辆荷载：计算荷载汽车——20级、验算荷载挂车——100。 4）粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数35.0=μ，地基容许承载力[]KPa 2500=σ； 5）其他参数具体见以下中所述设计参数。 设计参数 挡土墙参数图 如图上图，挡土墙墙体高为H=10m ，基础埋置深度D=2m,墙身纵向分段长度为L=10m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：，?-=14α，墙底倾斜度
tan 0α=,倾斜角0α=°； 墙顶的填土高度为a=,填土边坡坡1：，()?-==69.335.1arctan 1β，汽车荷载边缘距路肩边缘d=； 墙后的填土为砂性土内摩擦角?=35°，填土与墙背外摩擦角 δ=?/2=°，填土容重γ=18KN/m 3； 墙身采用5号水泥砂浆砌片石，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 。 计算步骤： 一、车辆荷载换算 1、计算荷载 1）求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽0B 经查表可得q=10， h 0=γq = m KN KPa /1810= 经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算： 33 .0) 82()556.0282(25 .0)556.02228(85.3556.0232H) )(a 2h H (a )tan 2h 2a H(H -d)(b 2ab 000=+??++??+?+?+??+?=+++++++= α h A =+-=++=???5.171435δα?ψ° tan θ=-tan ψ+))(tan tan (cot A ++ψψ? =+)7954.033.0)(7954.04281.1(++=
五种常见挡土墙的设计计算实例
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）
重力式挡土墙计算实例
重力式挡土墙计算实例 一、 计算资料 某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 1．墙身构造：拟采用混凝土重力式路堤墙，见下图。填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'?=4133β），墙身分段长度10m 。 2．车辆荷载：二级荷载 3．填料：砂土，容重3 /18m KN =γ，计算内摩擦角?=35?，填料与墙背的摩擦角2 ? δ= 。 4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。 5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3 /22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=， 容许剪应力[τ]a KP 175= 二、挡土墙尺寸设计 初拟墙高H=6m ，墙背俯斜，倾角'?=2618α（1：0.33），墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。 三、计算与验算 1．车辆荷载换算 当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10=
由直线内插法得：H=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-??? ? ??--= 换算均布土层厚度：m r q h 83.018 150=== 2．主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角θ 由'?== ?='?=30172 352618? δ?α，， 得： '?='?+'?+?=++=56703017261835δα?ω 149 .028 .77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=?+++' ??++-+?+??= +++++-++= ） ）（（）（）（） ）（（）（） （tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α 55 .0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'?'?+?+'?-=+++-=））（（） ）（（） ）（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωω?ωθ '?=?=492881.28θ 验核破裂面位置： 路堤破裂面距路基内侧水平距离： m b Htg tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-?+?+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m 因为：0.5〈3.4〈6，所以破裂面交于荷载内，假设成立 （2）主动土压力系数K 和1K 152.2261855.055.0231='?+?-=+-= tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05 .02=' ?+=+=tg tg tg d h αθ 282.3566.0152.26213=--=--=h h H h 395 .0261855.0() 56704928sin() 354928cos(()sin()cos(=?+'?+'??+'?=+++= ） ）tg tg tg K αθωθφθ 698 .1151.0547.016282 .383.02)12152.21(6412)21(212 23011=++=??+ -+=+-+ =H h h H h H a K
重力式挡土墙计算书
重力式挡土墙计算书 挡土墙设计初始条件： 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24.5m,路肩宽度3.25m ； 2）取汽车荷载边缘距路肩边缘m d 5.0=； 3）车辆荷载：计算荷载汽车——20级、验算荷载挂车——100。 4）粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数35.0=μ，地基容许承载力[]KPa 2500=σ； 5）其他参数具体见以下3.1中所述设计参数。 设计参数 挡土墙参数图 如图上图，挡土墙墙体高为H=10m ，基础埋置深度D=2m,墙身纵向分段长度为L=10m ；
墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1：0.25，?-=14α，墙底倾斜度tan 0α=0.190,倾斜角0α=10.76°； 墙顶的填土高度为a=2.0m,填土边坡坡1：1.5， ()?-==69.335.1arctan 1β，汽车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m ； 墙后的填土为砂性土内摩擦角?=35°，填土与墙背外摩擦角 δ=?/2=17.5°，填土容重γ=18KN/m 3； 墙身采用5号水泥砂浆砌片石，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 。 计算步骤： 一、车辆荷载换算 1、计算荷载 1）求不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽0B 经查表可得q=10， h 0=γq = m KN KPa /1810=0.556m 经试算，按破裂面交于荷载中部进行计算： 33 .0) 82()556.0282(25 .0)556.02228(85.3556.0232H) )(a 2h H (a )tan 2h 2a H(H -d)(b 2ab 000=+??++??+?+?+??+?=+++++++= αh A =+-=++=???5.171435δα?ψ38.5° tan θ=-tan ψ+))(tan tan (cot A ++ψψ?
挡土墙稳定计算
For personal use only in study and research; not for commercial use 挡土墙型式划分 重力式挡土墙：由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。 半重力式挡土墙：为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线型的重力式挡土建筑物。 衡重式挡土墙：墙背设有衡重台(减荷台)的重力式挡土建筑物。 悬臂式挡土墙：由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 扶壁式挡土墙(扶垛式挡土墙)：由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 空箱式挡土墙：由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。 板桩式挡土墙：利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。 锚杆式挡土墙：利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。 加筋式挡土墙：利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。 级别划分 水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表3.1.1 确定。 根据建筑物级别确定洪水标准 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。 稳定计算 表 3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值 滑动面的形状与边坡土质的关系 一般情况下，分三种情况： 1、均质黏性土，滑动面的形状在空间上呈圆柱状，剖面上呈曲线（圆弧）状，在坡顶处接近垂直，坡脚处趋于水平； 2、均质无黏性土，滑动面在空间上为一斜面，剖面上近于斜直线； 3、在土坡坡底夹有软层时，可能出现曲线与直线（软层处）组合的复合滑动面。 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。 无粘性土稳定计算按公式(6.3.5-1)计算。 粘性土地基上的1、2 级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式(6.3.5-2)计算。tgφ 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式(6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表3.2.7 中相应规定的允许值降低采用。
重力式挡土墙设计----计算过程
挡土墙设计说明书 一、设计内容 1．根据所给设计资料分析确定的挡土墙位置和类型； 2．进行挡土墙结构设计； 3.进行挡土墙稳定性分析； 4.挡土墙排水设计； 5.对挡土墙的圬工材料及施工提出要求。 二、设计步骤 1．根据所给设计资料分析挡土墙设置的必要性和可行性此次设计的浆砌石挡土墙是为防止墙后堆积的煤矸石坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。 2．拟定挡土墙的结构形式及断面尺寸 给定资料：挡土墙高3.5m，堆渣坡坡比为 1:0.5 。设此挡土墙为重力式挡土墙，为增加挡土墙的稳定性，设置水平基底，为方便计算，挡土墙长度取单位长度L=1m。设墙顶宽为b1=0.5m，墙背坡比为1:0.5 ，墙面坡比为1:0.2 ，地基深h=1m，前墙趾宽为0.5m，后墙趾宽为0.5m。则可计算基底宽B=3.95m,墙身与基底交接除宽b2=2.95m。 查阅相关资料可知: 浆砌石重度γ=22kN/m3，煤矸石堆积重度γ煤=12 kN/m3~18 kN/m3，取15 kN/m3，煤矸石内摩擦角φ=33°。地基与墙底的摩擦系数0.4 μ=，墙背与填土间的摩擦角为 δ=0.67φ=22.11°。
挡土墙草图 3．土压力计算 计算挡土墙主动土压力a E ，首先要确定挡土墙主动土压力系数 Ka ，计算公式如下： 222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ??????-+-++ +-=βεεδβ?δ?δεεε?a K ① Ea=1/2*γ煤H 2Ea ② 式中： Ea ——作用在挡土墙上的主动土压力（kN/m ）,其作用点距基底h ′（土压力图形的形心距基底的距离）。
浆砌片石重力式挡土墙设计计算书分析解析
目录 第一部分课程设计任务书 第二部分路基工程课程设计计算书 一、设计资料 (2) 二、断面尺寸 (2) 三、墙顶以上填土压力的计算 (3) 1、车辆荷载 (3) 2、墙背土压力计算 (3) 2.1求破裂角 (4) 2.2求主动土压力 (5) 3、墙身截面性质计算 (6) 3.2作用于基底以上的重力 (6) 4、墙身稳定性验算 (7) 4.1抗滑稳定性验算 (7) 4.2抗倾覆稳定性验算 (8) 5、基底应力验算 (8) 6、截面应力验算 (9) 6.1对于1/2墙高处 (9) 6.2对于墙身底部 (11) 7、挡土墙排水和变形缝设置 (14) 第三部分路基工程课程设计图纸
路基工程课程设计计算书 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挡土墙，具体设计资料如下： 1.山区重丘一般二级公路，路基宽8.5m ，路面宽7.0m 。 2.设计荷载为汽车—15，验算荷载为挂—80 3.山坡基础为中密砾石土，容许承载力为520kPa ，基底摩擦系数为0.4。 4.填土边坡为1:1.5。 5.墙背填料的重度为18.6kN m γ=，计算内摩擦角35?= 。 6.墙体采用50号浆砌片石，重度为22.5kN m γ=，容许压应力 []02450kPa σ=，容许剪应力[]0862.4k P a τ=，填料与墙背之间的摩擦角217.5 δ?== 。 7.挡土墙横断面形式应采用墙背俯式、基底为倾斜、有墙趾（墙踵可根据具体情况设置）的结构形式。 8.初步拟定挡土墙高为4～8m ；墙背倾斜角为16°～20°；b=0.8～1.2m 。 二、断面尺寸 综合考虑该路段的挡土墙设计形式为重力式，初步拟定尺寸如下图，具体数据通过几何关系计算如下： 1=1.0m b ，H=6.0m ，DH=0.76m ，DL=0.4m ，=0.9m b ，8.5-7.0d= =0.75m 2，a=0.6m ，B=3.1m ，H =7.38m ' 图1 挡土墙截面示意图
重力式挡土墙算例
路基路面工程课程设计 课程： 姓名： 指导老师： 专业： 学号：
目录 1. 挡土墙设计说明——————————————————2 2. 设计计算书————————————————————2 3. 结构设计图————————————————————6 重力式挡土墙设计说明 一、设计资料： 1.墙身构造。浆砌片石重力式路堤墙，墙身高H=10.19m ，墙上填土高a=3m ，宽b=4.5m （填土边坡1:1.5），墙背仰斜，坡度1：0.25（α=-14.04°）。墙身分段长度10m ，行车道宽度6m ，路基宽度7m 。 2.车辆荷载。计算荷载，汽车—超20，验算挂—120。 3.土壤地质情况。墙背填土容重γ＝18kN ／m 3，计算内摩擦角Φ＝35°,填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2，允许承载力[σR ]=400kPa ，基底摩擦系数f=0.4。 4.墙身材料。砌体容重24kN ／m 3。容许压应力[σ0]=600kPa ，容许剪应力[τ]＝100kPa ，容许弯拉应力[σwl ]＝60 kPa 。 重力式挡土墙设计计算书 二、车辆荷载换算 (1)试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B 0； 315.0)319.10()04.14tan()3219.10(19.105.43)(tan )2(22 =+?-??+?-?=++-= a H a H H a b A α ?=?+?-?=++=46.385.1704.1435δα?ψ；
78.0)315.046.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=+++-=A ψψφψθ 则：?==81.3778.0arctan θ m b H a H B 24.35.4)04.14tan(19.1078.0)319.10(tan tan )(0=-?-?+?+=-+?+=αθ 求纵向分布长度L 。一般重车的扩散长度为： m m a H L L 1535.2230tan )3219.10(1330tan )2(0>=??++=?++= 大于挡土墙的分段长度，取计算长度L=15m ，布置一辆重车，总重力550kN 。计算车辆荷载总重ΣQ ，车轮中心距路基边缘0.5m ；B 0=3.24，车宽1.8m ，车间距1.3，正好一车故 ∑Q=KN 550. 换算土层厚度：m L B Q h 63.015 24.31855000=??=∑=γ (2)验算荷载。挂车—120，直接采用h0=0.96m ，布置在路基全宽。 三．主动土压力计算 (1)设计荷载：汽车—超20 级。 求破裂角θ，假设破裂面交于荷载中P ，可采用相应的公式计算： 79.0)34.046.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=+++-=A ψψφψθ 则?=43.38θ 验算破裂面是否交于荷载内，堤顶破裂面至墙踵： 42.1079.0)319.10(tan )(=?+=?+θa H 荷载内缘至墙踵： 55.75.0)25.0(19.105.4tan =+-?-=+?-d H b α 荷载外缘至墙踵： 55.147)25.0(19.105.4)tan (0=+-?-=++?-b d H b α 因7.55m<10.42m<14.55m ，故破裂面交于荷载内，与原假定相符，所选用的计算34.0) 63.02319.10()319.10()04.14tan()63.023219.10(19.10)5.05.4(63.025.43)2)((tan )22()(2000=?++?+?-??+?+?-+??+?= +++++-++= h a H a H h a H H d b h ab A α
重力式挡土墙课程设计报告计算书
1 路基设计 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 1.1 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.151：0.35。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝17.8kN ／m 3，计算摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的摩擦角δ＝ Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝0.43。 5.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 。 1.2 确定计算参数 设计挡墙高度H =4m ，墙上填土高度a =2m ，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。填土摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重17.8kN/m 3，地基土容重：17.7kN/m 3。挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸 1.3 车辆荷载换算 1.3.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载侧 不计车辆荷载作用00=h ；计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(2 1 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(42 1 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ，所以可以确定破裂面交与荷载侧。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力：