挡土墙计算实例

一、设计资料与技术要求：

1、土壤地质情况：

地面为水田，有60公分的挖淤，地表1—2米为粘土，允许承载力为[σ]=800KPa；以下为完好砂岩，允许承载力为[σ]=1500KPa，基底摩擦系数为f在0.6~0.7之间，取0.6。

2、墙背填料：

选择就地开挖的砂岩碎石屑作墙背填料，容重γ=20KN/M3，内摩阻角=35º。 3、墙体材料：

7.5号砂浆砌30号片石，砌石γr=22 KN/M3 ，砌石允许压应力[σr] =800KPa，允许剪应力[τr] =160KPa。 4、设计荷载：

公路一级。 5、稳定系数：

[Kc]=1.3，[Ko]=1.5。

二、挡土墙类型的选择：

根据从k1+120到K1+180的横断面图可知，此处布置挡土墙是为了收缩坡角，避免多占农田，因此考虑布置路肩挡土墙，布置时应注意防止挡土墙靠近行车道，直接受行车荷载作用，而毁坏挡土墙。

K1+172断面边坡最高，故在此断面布置挡土墙，以确定挡土墙修建位置。为保证地基有足够的承载力，初步拟订将基础直接置于砂岩上，即将挡土墙基础埋置于地面线2米以下。因此，结合横断面资料，最高挡土墙布置端面K1+172断面的墙高足10米，

结合上诉因素，考虑选择俯斜视挡土墙。 三、挡土墙的基础与断面的设计； 1、断面尺寸的拟订：

根据横断面的布置，该断面尺寸如右图所示：

B1=1.65 m B2=1.00 m B3=3.40 m B=4.97 m N1=0.2 N2=0.2 N3=0.05

H1=7.00 m H2=1.50 m H=9.49 m

d0.75 + 2.5 -1.65 = 1.6 m

=arctanN1=arctan0.2=11.3 º /2=17.5 º ==35 º

2、换算等代均布土层厚度h0： 根据路基设计规范，h0q12，其中q是车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m时，取

20KN/m2；墙高大于10m时，取10KN/m2；墙高在2~10m之间时，附加荷载强度用直线内插法计算，为墙背填土重度。

1021020 72q20810即q=13.75 5q20h0q13.75=0.6875 20

四、挡土墙稳定性验算 1、土压力计算

假定破裂面交于荷载内，采用《路基设计手册》（第二版）表3-2-1主动土压力第三类公式计算：

+11.3 º +17.5 º =63.8 º =35 º

A2dh021.60.68750.2= - 0.178 tg9.499.4920.6875HH2h0tantancottantanA

tan63.8cot35tan63.8tan63.80.1784.5667或0.500

∴77.64或26.58 ，即26.58

tgHtgH0.59.490.29.49= 6.643 > 1.6

∴假设成立，破裂面交于荷载内。

Kacostantancos26.5835tan26.58tan11.31=0.333

sinsin26.5863.8h1d1.6=2.285

tgtgtg26.58tg11.31K11Ea2h0H20.68752.285h1111=1.11

9.499.49H11H2KaK1209.4920.3331.11= 333.21 KPa 22ExEacos()333.21cos(11.3117.5)= 291.96 KPa EyEasin()333.21sin(11.3117.5)= 160.57 KPa

29.490.68759.4922.2850.68752.2852Hh0(H2h1)2h0h12= ZX22329.491.1132HK13.23 m

ZYBZXtan4.973.23tan11.31= 4.32m 2、抗滑稳定性验算：

KCGEYfEX546.6160.570.6= 1.453 ≥ [K] = 1.3

291.96c

∴抗滑稳定性满足要求。

3、抗倾覆稳定性验算

K0MMY0GZGEYZY1351.71160.574.32 = 22.63 ≥ [K0] = 1.5 EXZX291.963.23∴抗倾覆稳定性满足要求。 4、基底合力及合力偏心距验算 eBGZGEYZYEXZXB ZN2GEY24.971351.713160.574.32291.963.23 2546.60160.57WB24.971.5=0.82 ≤ [e0] 1.51.51.5=1.24

A6B6e0.82b4.970.83 661,2NMGEy6e546.6160.5760.8211 AWBB4.974.97max= 301.12 KPa <[σ]=1500 KPa ∴基底合力及合力偏心距满足要求。 五、挡土墙截面墙身验算 1、土压力计算

假定破裂面交于荷载内，采用《路基设计手册》（第二版）表3-2-1主动土压力第三类公式计算：

+11.3 º +17.5 º =63.8 º =35 º

A2dh021.60.6875tg0.2= - 0.162

H1H12h07720.6875tantancottantanA

tan63.8tan35tan63.8tan63.80.1624.577或0.511

∴77.68或27.09 ，即27.09

tgHtgH0.51170.27= 4.98 > 1.6

∴假设成立，破裂面交于荷载内。

Kacostantancos27.0935tan27.09tan11.31= 0.333 sinsin27.0963.8h1d1.6= 2.249

tgtgtg27.09tg11.31K11Ea2h0H1h120.68752.249111=1.133 H77111H02KaK120720.3331.133=184.92 KPa 22ExEacos()184.92cos(11.3117.5)= 162.08 KPa EyEasin()184.92sin(11.3117.5)= 89.14 KPa

2H1h0(H12h1)2h0h1270.6875722.2490.68752.2492= 2.34 ZX223271.1132H1K1m

ZYB3ZXtan3.42.34tan11.31= 2.93 m

2、截面墙身强度验算： （1）、法向应力验算：

e1B1BG1ZG1E1YZ1YE1XZ1XZN1 22G1E1Y3.4570.76160.572.75291.963.23 2388.85160.57WB23.41.5=0.54 ≤ [e0] 1.51.51.5=0.85

A6B6e0.54b3.40.57 661,2NMG1E1yAWB16e1388.85160.5760.491 1B3.43.41max=275.66 KPa < [σr] =800KPa

（2）、剪应力验算：