重力式挡土墙设计.docx

1重力式挡土墙设计
1.1设计依据
(1).墙身构造
某二级公路路基宽度B=12m，土路肩宽0.75m，某段路基拟采用浆砌片石重力式路堤墙支挡（见图1），填土边坡坡度为1:1.5墙身分段长度10m。
(2).车辆荷载
公路Ⅱ级
(3).土壤与地基
墙背填土为砂性土，容重γ=18kN/填土与墙背间的摩擦角取δ=/2地基土性指标与填土相同
(4).墙身材料
5号砂浆砌30号片石，砌体容重=24kN/；砌体容许压应力[]=800kPa许剪应力[τ]=160kPa，容许拉应力[]=80kPa。
(5).计算参数
墙背坡度（俯斜）（），墙面坡度为1:0.05(=2.86°),填土高a=2m，挡土墙高度H=7m，内摩擦角=33°，基底摩擦系数，地基容许承载力[σ0]=300kPa
1.2车辆荷载换算
当时，；当时，
试算拟定顶宽，
根据几何关系可计算得，挡土墙实际高度H1=7.89m，墙底宽B1=2.86m，
由线性内插法（）得：
时，
注意：以下所有H值代表H1值
换算均布土层厚度：
1.3主动土压力计算
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：

其中,

故
（2).验算破裂面是否交于荷载范围内
H=7.89m，d=0m，，b=2.5m,
堤顶破裂面至墙踵的距离：
荷载内缘至墙踵的距离：
荷载外缘至墙踵的距离：
-2.0m<5.64mm<10m，故破裂面交于荷载范围内，与假设相符。
1.3.2主动土压力计算
（1).求主动土压力Ea和土压力作用位置

（2）.求土压力对墙趾的力臂
b1

H0
Zx1
Ey
Ea

Ex
Zx
Zy1
O’

O
Zy
B’

1:m1
1:m2
O’
x
1:m3
Ox1 x3
B’

图1-4 墙背主动土压力与作用力臂示意图 图1-5 基底大样图

由于挡墙基底倾斜，实际的墙趾为O’。因此，为了便于对挡土墙进行稳定性计算，土压力的水平分力Ex和垂直分力Ey对墙趾O点的力臂必须修正为实际墙趾O’点。

被动土压力计算

被动土压力很小，忽略不计
1.4稳定性验算
1.4.1计算挡土墙墙身重量G及其力臂ZG
表1-1每延米挡土墙墙身重G及其力臂ZG计算结果
体积 重量 力臂

=4.38=105=2.9

备注：
墙趾水平截面宽度：
基地水平投影宽度：
和应遵循“左负右正”原则，在公式中带入正负号。
b1

H0 b1/2
1:m1 1:m2
H
1
(B’-b1)/3
G1

m1H0/2
G3
m1H0/3


m2(H-H0)
B
’
1
O’
G2
m2(H-H0)/3

1.4.2抗滑稳定性验算
由于墙前无被动土压力，=0，依据《公路路基设计规范》（JTGD30-2015），需要满足：

其中，，

,
=1.37>1.3

因此抗滑稳定性满足规范要求。

1.4.3抗倾覆稳定性验算

=0，依据《公路路基设计规范》（JTGD30-2015），需要满足：

代入数据得：

抗倾覆稳定性系数：

=0.71<=1.5
不满足抗倾覆稳定性要求。为了提高挡土墙的稳定性增设墙趾

1：

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：
，,，换算均布土层厚度：墙背坡度（俯斜）（），墙面坡度为1:0.05(=2.86°)设结构=1：0.05

1.5稳定性验算
1.5.1计算挡土墙墙身重量G及其力臂ZG

表1-1每延米挡土墙墙身重G及其力臂ZG计算结果
体积 重量 力臂

=4.38=105=2.9

备注：
墙趾水平截面宽度：
基地水平投影宽度：
和应遵循“左负右正”原则，在公式中带入正负号