挡土墙计算书

目录

1. 设计资料........................................................................................................... 3

1.1 墙身构造................................................................................................. 3 1。2 土质条件.............................................................................................. 3 1。3 墙身材料.............................................................................................. 3 2。 初拟墙身........................................................................................................ 4 3。 车辆荷载换算................................................................................................ 5 4。 破裂棱体位置确定........................................................................................ 6

4。1 破裂面的计算................................................................................ 6 4。2 验算破裂面是否交于荷载范围内...................................................... 6 5. 土压力计算....................................................................................................... 7

5.1 土压力计算............................................................................................. 7 5.2作用点位置计算...................................................................................... 7 5.3 土压力对墙趾力臂计算......................................................................... 7 6。 稳定性验算.................................................................................................... 8

6.1 受力分析................................................................................................. 8 6。2 抗滑稳定性验算.................................................................................. 8 6.3 抗倾覆稳定性验算................................................................................. 9 6.4 基底应力............................................................................................... 10

6。4.1 合力偏心距计算..................................................................... 10 6.4.2 基底应力验算............................................................................ 10 6。5 墙身截面内力计算............................................................................ 11 7. 改善措施......................................................................................................... 13

7。1 改善措施的拟定................................................................................ 13 7.2 挡土墙工程数量表............................................................................... 13 8。 附属设施设计.............................................................................................. 14

8。1 沉降缝................................................................................................ 14

1

2

8。2 泄水孔................................................................................................ 14 8.3 墙后排水层设计.................................................................................. 14 8.4 横断面布置图...................................................................................... 14 9. 立面设计图.................................................................................................... 15 10. 参考文献....................................................................................................... 16

2

3

1。 设计资料

1.1 墙身构造

墙高5.5m,墙背垂直，前墙仰斜坡度1：0.20，墙身分段长度20m,挡墙以上边坡高度a=6m，边坡坡度1:1。5。

1.2 土质条件

墙背填土重度18KN/m3,内摩擦角35，填土与墙背间的摩擦角17.5，地基为岩石,地基容许承载力250kPa，基地摩擦系数f0.3.

1。3 墙身材料

砌体重度20KN/m3，砌体容许压应力300kPa,容许剪应力80kPa.

3

4

2。 初拟墙身

初拟顶宽1.0m，基底水平，初拟挡土墙形式如图2—1所示.

91:1.561.21:0.255.55.0

10868.04

5

3. 车辆荷载换算

墙高5。5m，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线形内插法，计算附加荷载强度q=15。25KN/m2，则

h0q15.6250.868m18

5

6

4. 破裂棱体位置确定

4.1 破裂面的计算

假设破裂面交于荷载范围内，则有:

017.53552.5

因为90

A01aH2h0aH2165.520.86865.5276.107m2B011ab(bd)h0HH2a2h0tan22169(90)0.868234.812m2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：

B0cottantanA034.812cot35tan52.5tan52.576.107tantantan52.51.3032.1930.890 41.669

4.2 验算破裂面是否交于荷载范围内

假设破裂面交于荷载范围内：

当破裂面交于荷载范围内,破裂角应符合minmax，

11.51.278,min90138.0479

11.5tan20.605,max90258.81519tan1因为41.669符合条件,所以破裂面交于荷载范围内，符合假设。

6

7

5. 土压力计算

5.1 土压力计算

A01aH2h0aH2165.520.86865.52

76.107m211B0ab(bd)h0HH2a2h0tan22169（90）0.868276.107m2根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：

EaA0tanB0cossincos41.66935sin41.66952.51876.1070.890-34.812137.000KNExEacos137cos17.5130.659KNEyEasin88.53sin17.541.197KN5.2作用点位置计算

K112h0/H120.868/5.51.316m

Zy1H/3h0/3K15.5/30.868/31.3162.053m

Zy1表示土压力作用点到墙踵的垂直距离.

5.3 土压力对墙趾力臂计算

基底倾斜,土压力对墙趾的力臂：

Zx1.210.42.6m

ZyZy12.053m

7

8

6。 稳定性验算

6.1 受力分析

GEaδTN

挡土墙按单位长度计算：

V1.25150.530.510m3GV1020200KN6。2 抗滑稳定性验算

(1）倾斜基底00，验算公式: 1.1GQ1EyExtan0Q2EPtan0（2）所以抗

1.1GQ1Ey tan0-Q1ExQ2EP01.12001.441.1970.3-1.4130.65999.6200足,改变基地下土层种类，改为硬质岩石，即基地摩擦系数0.7.

（1.12001.441.197）0.7-1.4130.65911.4500

8

滑稳定性不

9

抗滑稳定性系数验算：

KCN(ExE'p)tan0Ep'ExNtan0

(20041.197)0.7130.6591.3所以抗滑稳定性满足要求。

6.3 抗倾覆稳定性验算

V11.256m3 G1620120m3V2150.52.5KN G22.52050m3

V330.51.5m3 G31.52030KN

ZG12m,ZG21.067m,ZG31.5m,

GG1G2G31205030200KN

0.9GZGQ1EyZxExEyQ1EPZP0

0.9(G1ZG1G2ZG2G3ZG3)Q1(EyZxExZy)0.9(1202501.067301.5)1.4(41.1972.6130.6592.053)78.9320 抗倾覆稳定性系数验算:

K0GZGEyZxE'pZpExZy(1202501.067301.5)41.1972.6130.6592.0531.6611.3

所以倾覆稳定性满足要求。

9

10

6.4 基底应力

6。4.1 合力偏心距计算

e1.4ME1.2MGMN1GGQ1EyWcos0Q1Exsin0上式中，弯矩为作用与基底形心的弯矩,所以计算时，先要计算对形心的力臂：根据前面计算过的对墙趾的力臂，可以计算对形心的力臂.

Z'G1ZG1Z'G2B320.5m22B3ZG21.0670.433m22B3Z'xZx2.61.1m22Z'yZy2.053me1.4EyZ'yExZ'x1.2G1Z'G1G2Z'G21.4ME1.2MGMN1GGQ1EyWcos0Q1Exsin0GGQ1EyWcos0Q1Exsin01.441.1972.053130.6591.11.21200.5500.4332001.21.441.197011.4130.65900.124mB/60.5m 所以基底合力偏心矩满足规范的规定。

6.4。2 基底应力验算

N1297.676KN

由于

pkmaxeB6 因此

pkminN16e297.67660.124(1)(1)123.833kPa300kPaAB33N6e297.67660.1241(1)(1)74.617kPa300kPaAB33

地基承载力抗力值

10

11

ffkk22(h0.5)2504.418(10.5)

289.600kpapN1297.67699.225kpa A3 p1.2f

所以基底应力满足要求。

6。5 墙身截面内力计算

（1）强度计算

e00.25B0.2530.75 1256(e0B)81256(0.25)8K0.569112(e0B)2112(0.25)2Njr0(rGNGrQ1NQ1rQiNQici)1(1.22001.441.197) 297.676kN

kA

RK3000.5693221.169KNNj297.676KN rk2.31不满足条件，所以改选极限抗压强度为500kpa的砌体。

验算如下：

kA满足条件。

Rk5000.5693369.481Nj rk1.92（2）正截面直接受剪时验算

QjAjRjrkfmN1

Rj80kpa,fm0.42,QjEx130.659kN

1-1截面：

Aj12.2m2Aj1 2.280fmN10.42297.676201.214kpaQj130.159kpark2.312—2截面：

11

12

Aj21.7m2Aj2 1.780fmN10.42297.676183.898kpaQj130.159kpark2.31故正截面直接受剪满足要求。

1-1截面2-2截面

12

13

7。 改善措施

7.1 改善措施的拟定

由于抗滑稳定性不足，改变基底下土层种类，改为硬质岩石，即基地摩擦系数0.7，验算后满足抗滑稳定性要求,具体演算过程如上。

由于强身截面强度验算不满足要求，所以改用极限抗压强度为500kpa的砌

体,具体演算过程如上。

7.2 挡土墙工程数量表

表 7—1 工程数量表

墙高 （m） 5。5

断面尺寸（m） M7.5酱砌片石 (m³/m） h1 0 H 5.5 H1 0 B1 3 b1 1.2 5。39

13

14

8。 附属设施设计

8。1 沉降缝

路肩墙体间隔20m设置沉降缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞；

8.2 泄水孔

泄水孔尺寸为10cm10cm，每隔3m布置一个，泄水孔高出地面30cm；

8。3 墙后排水层设计

墙背均应设置50cm厚的沙砾透水层，并做土工布封层.

8。4 横断面布置图

100.86891:1.56排水管回填砂砾厚50cm土工布1.23%1:0.223%0.50.52.55.53 图 8—1 横断面布置图

14

1 15

9。 立面设计图

立面布置图如图9-1所示：

20沉降缝220泄水孔10020路肩边缘线2020 图9-1 立面布置图

15

16

10. 参考文献

1.《路基路面工程》 (第四版）黄晓明 人民交通出版社股份有限公司,2014； 2.《公路路基设计规范》JTG D30-2015

16