挡土墙设计

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1、挡土墙设计挡土墙设计一一.设计资设计资料料设计路线 K58+070-K58=130，傍山路线，设计高程为 1654.50，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片可供作挡土墙材料。1 设计路段为直线段，横断面资料如横断面地形资料表2 山坡基础为中密砾石土，摩阻系数为 f=0.4,基本载力为=520 千帕。3 填土边坡为 1：m=1:1.5，路基宽度为 7.0 米4 墙背填料为就地开挖砾石土，容重为=18.6 千牛/米，计算内摩阻角35o5 墙体用 50 号沙浆砌石片，容重为=22.5 千牛/米，容许压应力=2450 千帕，容许剪应力为为 862.4 千帕，外摩阻力为/217.5o6 设计荷

2、载用汽-20，验算荷载用挂-1007 稳定系数：滑动稳定系数=1.3,倾覆稳定系数=1.5cKsK二二绘绘制平面制平面图图及横断面及横断面图图（见附图）三确定三确定设计设计方案方案1设挡设挡土土墙墙的理由的理由： ：挡土墙简称挡墙，是支挡土体而承受侧向土压力的墙式支挡结构物，具有阻挡墙后土体滑坍，保护和收缩边坡等功能。在路基工程中，挡土墙用作路基的边坡防护措施，其主要作用有：（1）防止路基填方或挖方边坡变形失稳；（2）克服地形限制或地物干扰（3）减少土方量或拆迁，减少占地面积，避免填方浸占河床（4）防止水流冲刷岸坡 （5）整治滑坡病害通过地形图，横断面以及设计参数可知，本设计从 k58+080

3、k58+120 路段，横段面地形线与设计填土边坡基本平行，故需设置挡土墙，同时可以防止路基填方边坡变形失稳，减少土方量。所以，本设计需要设置挡土墙。2 选选定定挡墙挡墙形式形式：根据设计资料，山坡为砾石地层，附近有开挖石方路堑的石灰岩片石可供作挡土墙材料，为了就地取材，挡土墙可设计成重力式挡土墙。根据所给横断面地形资料表，根据试算，发现路堤墙与路肩墙的圬工工程量相差不大，而其填方量却比路肩墙大得多，考虑到经济以及其他各方面的原因，决定采用路肩墙的形式。3 3选选定定挡墙计挡墙计算形式算形式： ：俯斜式挡墙，常用作为路面横坡陡峻处的路肩墙或路堤墙，它可以利用陡直的墙面减少墙高，减少占地，但墙背所

4、受的土压力较大，墙身抗倾覆稳定性较差。仰斜式挡墙，由于其墙背与开挖方边坡较吻合，故常用做路堑墙和路肩墙，以利施工方便和减少开挖或填方量。在同等的条件下，仰斜式挡墙所受的土压力比俯斜式小，而墙身自重形成的抗倾覆力矩较大，故稳定性好。衡重式挡墙，是在凸形墙背上设衡重台，并采用陡直的墙面，借助于衡重台上填土的重量和墙身截面形心的后移来提高挡墙的稳定性，常用作为地面横坡陡峻处的路肩墙和路堤墙。通过试算发现，采用仰斜式挡土墙时，为了满足挡土墙的基底埋深和襟边宽度的要求，其所用的墙高要显著增大，圬工量比其他两种墙大，所以决定不采用仰斜式挡土墙。而只对俯斜式挡墙和衡重式挡墙这两种进行计算比较。四初四初拟拟断

5、面尺寸断面尺寸1确定分段长度及路堤的衔接方式考虑到施工方便以及挡土墙的沉降伸缩缝的设置，分段长度选为 10m。挡墙与路堤的衔接采用锥坡。2确定埋深、墙高、墙背倾角、初拟其他部位的尺寸。根据地基承载力及无冰冻的气候特点，选用一般基础形式，根据规范要求，确定埋深为 12m。先拟定墙高最高的 k58+100 断面的挡土墙的高度、墙背倾角和其他部位的尺寸：衡重式挡土墙：墙高，一般上墙与下墙的高度为 2：3，所以现选用mH5 . 9上墙，上墙背俯斜 1：0.35（）；衡重台宽 1.20m；下墙mH8 . 3171191，下墙背仰斜 1：0.25；墙面坡 1：0.05。mH7 . 520 214 02 俯

6、斜式挡土墙：墙高，墙背俯斜 1：0.40（）；墙面坡 1：0.05。9.5Hm0 121 48五五计计算：算：由于 k58+100 断面的挡土墙的高度最高，最危险，故只需验算该片墙，其他片墙可以参照该墙的参数进行设计。A.衡重式衡重式挡挡土土墙墙： ： （一）车辆荷载换算汽车-15 级时：0 02tan30LLHa=4.2+9.5tan30=9.68mK =1.3 88.11514.444 . 0)01. 779.8415. 437.5202.36138.133( c满足要求3.倾覆稳定性验算iyxZdbnHZtan11221m818. 2521. 0378. 12 . 132. 27 . 5

7、05. 0mZBZyx003. 325. 0491. 238. 2tan22211221122 0 11222()wwggqqyxyxxyxyW ZW ZW ZW ZE ZE ZKEZHE Z003. 388.115) 7 . 5818. 2 (14.44491. 201. 7378. 1788.84551. 115. 438. 237.52569. 102.361206. 138.133满足要求。5 . 186. 1078.601956.11170K4.基底应力验算72.642078.601956.1117 238. 2)(22 yxyNEGMMBZBemBm40. 06386. 0804.

8、 019. 1max0()6(1)532.71.2624yWEeKPaKPaBBKPaBEWy05.270)(KPa5200满足要求。5.截面应力验算已知作用于上墙墙后土体第二破裂面上的主动土压力及其水平力，则1E1xE作用于上墙实际墙背上的土压力的水平和垂直分力分别为： 1EkNEEkNEExyxx 45.1535. 014.44tan14.441 1 11 1 对上墙的力臂1OmHZy27. 18 . 331 311 1（1）mZHbnHZyx877. 135. 0)27. 18 . 3(8 . 08 . 3*05. 0tan)(1 1111 1选上墙墙底截面检算： 11 1 1 1 12

9、1122 1)(22YyXxYW NEWZEZEnHZWbZbe=0.51545.1538.133877. 114.44267. 145.15)7 . 505. 0206. 1 (38.133 232. 2mb696. 03 . 02)32. 2515. 061 (32. 245.1538.133)61 (212 11max minbe bEWYkPakPakPakPalc 24532.21245063.149 kPakPabEX4 .86202.1932. 214.442 1 1(2)斜截面剪应力计算kPabkr1 .2632. 2*5 .22*5 . 0212kPabEX x02.192

10、1kPabEWY15.6432. 245.1538.1332 11061. 015.6405. 002.1915.6405. 002.191 .26 nnAxxr941. 0063. 11tan2 AAi取 063. 1tan i04546itan)tan1 (tan)tan1 (cos22 maxininiepriix)063. 11 .26947. 0063. 115.64947. 002.19(469. 02满足要求。kPakPa4 .86262.52 挂挂车验车验算荷算荷载计载计算算（一）上墙土压力计算1. 由前面计算知出现第二破裂面2计算第二破裂面上的主动土压力 1E 22tan45

11、tan4517 3020.587cos 4517 30cos 452Koooooo337. 18 . 3 64. 0212110 1HhKkNKKHE05.117337. 1587. 08 . 36 .1821 212 12 11kNEEix05.54)302735cos(05.117)cos(00 11kNEEiy82.103)302735sin(05.117)sin(00 11对上墙的力1OmKhHZy43. 1337. 1364. 038 . 333101 1（三）下墙土压力计算1.求破裂角2假设破裂角交于荷载内则:0000 228380214301735794. 0tan25. 0ta

12、n2A)(tancot(tantantan2A)25. 0794. 0)(428. 1794. 0 (794. 0=0.7290 20636729. 0arctan验核破裂面位置：破裂面顶端距墙顶内缘距离为 11222tantantantaniHH)25. 0729. 0(7 . 5)521. 0666. 0(8 . 3=7.24m7.0m破裂面交于荷载外，与假设不符。重新假设破裂面交于荷载外则:0000 228380214301735794. 0tan)tan(tan 110 0iHbb73.8 (0.6660.521)=2.492m 00 2 2212tan0.208(2)b hAHHH)

13、(tancot(tantantan2A0.794(0.794 1.428)(0.7940.208) =0.6980 2arctan0.69834 55验核破裂面位置：破裂面顶端距墙顶内缘距离为 11222tantantantaniHH3.8(0.6660.521)5.7(0.6980.25)=7.06m7.0m破裂面交于荷载外，与假设相符。2计算土压力2E)tan(tan)sin()cos(22 22K161. 0468. 0962. 0331. 0 0 2 222.4925.560tantan0.6980.25bh2 22021 1221Hhh HHK22 3.82 0.64 5.5615.

14、75.7 =2.47222 2111118.6 5.70.161 2.472119.9122EH KKkN00 2222cos()119.91 cos(17 3014 02 )119.73xEEkN00 2222sin()119.91 sin(17 3014 02 )7.24yEEkN022221 22 121(34) 333yh hhHHHZKH K=2.470m25.73.80.64 5.56 (3 5.564 5.7) 33 2.4723 5.72.472 （四）墙身截面强度计算墙顶宽度，则上墙底宽为，下墙底宽 B=2.38m。mb8 . 0122.32bm1.计算墙身重及力臂（1）上墙身重1W对墙趾111211()22.5 3.8(0.82.32)133.38/22WHbbkN m的力臂 22 11 22121 12 122 3WbbbbbbnHZnHbb=1.206m（2）下墙墙身重对墙趾的力臂 221211()22.5 5.7(0.93 2.322.38)361.02/22WHdbBkN m