第一章绪论1.1重力式挡土墙定义重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙重力式挡土 墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整 体浇筑半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑重力式挡土墙可用石 砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形1.2重力式挡土墙构造重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背 坡一般选用1： 0.2〜1： 0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小但为避免施工困 难及本身的稳定，墙背坡不小于1： 0.25，墙面尽量与墙背平行对于垂直墙，如地面坡度较陡时，墙面坡度可有1： 0.05〜1： 0.2，对于中、 高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1： 0.4采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝 土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m通 常顶宽约为H/ 12，而墙底宽约为（0.5〜0.7） H，应根据计算最后决定墙底宽 当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素为了 使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶加设墙趾台阶时挡土 墙抗倾覆稳定也有利。
墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定， 要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角，对于石砌圬工不大于35°，对于混凝 土圬工不大于45°一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m 墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的 抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经 25次冻融循环，应无明显破损挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时 宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M101.3重力式挡土墙特点重力式挡土墙优点是就地取材，施工方便，经济效果好所以，重力式挡土 墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上 修建往往受到承载力的限制如果墙太高，它耗费材料多，也不经济当地基较 好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明 显第二章挡土墙地质条件概述2.1地形平原山地过渡地带，为一系列呈带状延伸的平行岭谷分布区，以丘陵、台地为主。
2.2工程地质条件工程地质条件如表2-1表2-1各层土特性图层编号土的名称层厚地基容许承载力1人工填土0.7—2含沙粉质黏土2.12503中风化泥岩未揭露2502.3墙身及墙后填土材料参数Yk =22kN/m3，8*/2截面容许应力：2「=600kPa，t =50kPa填料容重：y=18kN / m3，中=35基底摩擦系数：f = 0.4填土边坡：1:1.52.4荷载参数车辆荷载换算等代土层厚度为0.84m，布置在7.5m全宽路基上2.5水文地质条件本次勘探未见地下水，可不考虑地下水的影响2.6设计参数和墙身高度参数表2-2重力式路堤墙参数组号挡土墙高度墙后填土高度45.22.5第三章重力式挡土墙设计3.1初步设计确定墙身尺寸如图3-1：挡土墙高5.2m，墙背仰斜1:0.3,墙面为平行墙背的直线，墙顶宽1.0m，墙身分段长10m，为增大墙身抗滑稳定性，设置基底按坡度0.2:1内倾墙背仰斜角：a =-1642'图3-1挡土墙示意图3.2主动土压力计算3.2.1破裂角假设破裂面交于荷载内，则A ab + 2h (b + d) 一 H (H + 2a + 2h ) tan a 0 (H + a)(H + a + 2h0) 02.5 x 3.75 + 2 x 0.84 x 3.75 + 5.2 x (5.2 + 2 x 2.5 + 2 x 0.84) x 0.3(5.2 + 2.5) x (5.2 + 2.5 + 2 x 0.84)（3—1）=0.4763W =^+a+8 = 35。
一1642'+1730' = 35O48' <90一 tanW +、(cot甲 + tanW )hanW + A》=0.881（3—2）（3—3）则，9 = 4122'3.2.2验核破裂面位置堤顶破裂面距墙踵距离为：段cm（H + a）tanO = （5.2 + 2.5） x 0.881 = 6.7837m （3—4）荷载内边缘距墙踵距离为：b - H tana = 3.75 + 5.2 x 0.3 = 5.31m （3—5）荷载外边缘距墙踵距离为：b — H tan a + b0 = 5.31 + 7.5 = 12.81m （3—6）5.31<6.7837<12.81，故破裂面交于荷载内，鱼设计相符，可采用所选用的公式3.2.3求主动土压力系数K和K1主动土压力系数K和K1计算如下:K = C0明+)(tan9 + tan a) = 0.1405 sin(9 +v)由于7 b - a tan9 3.75 - 2.5 x 0.881h = = = 2.664 m3 tan 9 + tan a 0.881 - 0.3 h4 = H - h3 = 5.2 - 2.664 = 2.536 m 则2a k = 1+h(1 -+ 址=1 + 心(1 - "+ 2 X 庭4 "536H 2 5.2 2 x 5.2 5.2 x 5.2=1.87283.2.4求主动土压力E及其作用点位置ZY主动土压力E为：E =1 yH2KK =1 x 18 x 5.22 x 0.1405 x 1.8728 = 64.035kN2 1 2主动土压力的作用点位置Zy为：〜H a(H - h )2 + h h (3h - 2H)Z = — + 3 4 15.2 2.5(5.2 - 2.664)2 + 0.84 x 2.536 x (3 x 2.536 - 2 x 5.2) 项+（3—7）（3—8）（3—9）（3—10）（3—11）（3—12）3 x 5.2 x 5.2 x 1.8728=1.8m3.3设计挡土墙截面由于墙面平行墙背，基底倾斜0.2:1（a = 11。
19’）暂且选墙顶墙宽b1=1.0m03.3.1计算墙身重G及其力臂ZG墙身重G及其力臂ZG计算结果如下：表3-1墙身重G及其力臂ZG计算结果体积V自重G（kN）力臂Z（m）V = bH - 0.191b 2G =Z = 0.125 H + 0.476b =1 1 11G1 1=1 X 5.2-0.191 X 1 X 1110.1980.125 X 5.2+0.476 X 1=1.126=5.009V = 0.095b 2Z = 0.651b =2 1G =G 2 1=0.0952 2.10.651 X 1=0.651V = V + VG = G + G =1 2 =1 25.104112.2983.3.2滑动稳定性验算抗滑稳定性系数为：K G cos a + E sin（a+8+a ）]f c E cos（a+5+a ）- G sin a""12.298 xcos11°19' + 64.035 x sin （-1642' +1730' +1119' X 0.4 （3—13）64.035 x cos12°7' -112.298 x sin 1119'1.218 < 1.3不满足要求故墙顶墙宽b1=1.0m不合适，选择墙顶墙宽b1=1.5m3.3.3计算墙身重G及其力臂ZG墙身重G及其力臂ZG计算结果如下：表3-2墙身重G及其力臂ZG计算结果体积V自重G（kN）力臂Z（m）V = bH -0.191b2 = 1 1 11.5 X 5.2-0.191 X 1.5 X 1.5=7.37G =1162.14ZG1 = 0.125 H + 0.476b]= 0.125 X 5.2+0.476 X 1.5 =1.364V2 = 0.095b「0 214G =24.708Zg 2 = 0.651b]=0.651 X 1.5=0.9765V = V1 +V2 =7.584G =气 + G2 =166.848图3-2墙身尺寸示意图3.3.4滑动稳定性验算抗滑稳定性系数为：K G cos a + E sin（a+8+a ）]f c E cos（a+5+a ）- G sin a""04 （3—14）66.848 x cos11°19' + 64.035 x sin （16。
42' +1730' +1119' ^x64.035 x cos 127' -166.848 x sin 1119'=2.37 > 1.3满足滑动稳定性要求3.3.5倾覆稳定验算E = E cos（a +5） = 64.035 x cos （1642' + 17O30' ）= 64.029 （3—15）E = E sin（a +5） = 64.035 x sin （1642' +1730' ）= 0.894 （3—16）因基底倾斜，土压力对墙趾O的力臂改为Z]= Z -0.191^=1.8-0.191 x 1.5 = 1.5135 （3—（3—18）17）Z 1 = B] - Z tan a = 0.952 x 1.5 +1.8 x 0.3 = 1.968K=孩+气Z/二 E Z 1(3—19)V 162.14 X 1.36 + 4.708 x 0.9765 + 0.894 x 1.9680 64.035 X1.5135227.51664.035 x 1.5135-2.348 > 1.3稳定性验算的结果表明，断面尺寸由滑动控制，上述设计符合实际3.3.6基底应力验算0.952b GZ + GZ - EZ— 1 - 1 G1 2 G 2 t y12 G + G + E0.952 x 1.5 162.14 X1.364 + 4.708 x 0.9765 + 0.894 X1.968 - 64.029 X1.5135— — 2 166.848 + 0.894—0.064 < 普(—0.238) (3—8max8min21)20)1.43G+Ey (1 土 6e)—冬+暨(1 ± 6x O.0646) — {149.09 kPa < R( — 250"B B 1.43 1.43 85.513.3.7截面应力验算墙面与墙背为平行的直线，截面的最大应力出现于接近基底处。
有基底应力验算 可知，偏心距及基地应力均满足低地基的要求，则截面应力肯定地也满足墙身材 料的要求，故可不做验算通过上述验算，所拟截面符合各项要求，决定采用此截面，顶宽为1.5m3.4图纸设计说明1、 墙身为片石砌筑，片石厚度不。