挡土墙计算书.doc

目录
1. 设计资料 2
1.1 墙身构造 2
1.2 土质条件 3
1.3 墙身材料 3
2. 初拟墙身 3
3. 车辆荷载换算 4
4. 破裂棱体位置拟定 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
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

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，内摩擦角，填土与墙背间的摩擦角，地基为岩石，地基允许承载力，基地摩擦系数。
1.3 墙身材料
砌体重度，砌体允许压应力，允许剪应力。

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。

3. 车辆荷载换算
墙高5.5m，按墙高拟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/，则

4. 破裂棱体位置拟定
4.1 破裂面的计算
假设破裂面交于荷载范围内，则有：

由于

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：

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，

由于符合条件，所以破裂面交于荷载范围内，符合假设。
5. 土压力计算
5.1 土压力计算

根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：
5.2作用点位置计算

表达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：

6. 稳定性验算
6.1 受力分析

挡土墙按单位长度计算：

6.2 抗滑稳定性验算
（1）倾斜基底，验算公式：

（2）所以抗滑稳定性局限性，改变基地下土层种类，改为硬质岩石，即基地摩擦系数。

抗滑稳定性系数验算：

所以抗滑稳定性满足规定。
6.3 抗倾覆稳定性验算

抗倾覆稳定性系数验算：

所以倾覆稳定性满足规定。
6.4 基底应力
6.4.1 合力偏心距计算
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。
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

由于
因此

地基承载力抗力值

所以基底应力满足规定。
6.5 墙身截面内力计算
(1)强度计算

不满足条件，所以改选极限抗压强度为500kpa的砌体。
验算如下：

满足条件。
(2)正截面直接受剪时验算

1-1截面：

2-2截面：

故正截面直接受剪满足规定。

7. 改善措施
7.1 改善措施的拟定
由于抗滑稳定性局限性，改变基底下土层种类，改为硬质岩石，即基地摩擦系数，验算后满足抗滑稳定性规定,具体演算过程如上。
由于强身截面强度验算不满足规定，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）
断面尺寸（m）
M7.5酱砌片石 （m³/m）

H

5.5
0
5.5
0
3
1.2
5.39

8. 附属设施设计
8.1 沉降缝
路肩墙体间隔20m设立沉降缝一道，缝内用沥青麻絮嵌塞；
8.2 泄水孔
泄水孔尺寸为10cm10cm，每隔3m布置一个，泄水孔高出地面30cm；
8.3 墙后排水层设计
墙背均应设立50cm厚的沙砾透水层，并做土工布封层。
8.4 横断面布置图

图 8-1 横断面布置图

9. 立面设计图
立面布置图如图9-1所示：

图9-1 立面布置图

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，2023；
2. 《公路路基设计规范》JTG D30-2023