挡土墙设计与验算(手算)

第一章土墙设计与验算（手算）1.计料1.1地质情况：地表下1m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角d=23º,摩擦系数fd=0.5；1m以下为岩层，允许承载力[σd]=700kPa，此岩层基底摩擦系数取fd=0.61.2墙背填料选择就地开挖的碎石作背填料，容重γt=19kN/m3,角

t=43°，墙背摩擦角t=21.51.3墙体材料采用M7.5砂浆号片石通缝砌体砌体容重qr=25kN/m3,砌体摩擦系数fq=0.45,允许偏心距eq]=0.25B,允压应力σqa]=1200kPa，允许剪应力[τqj]=90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力τqwl]=140kPa2.术求2.1设计荷载：公路Ⅰ级2.2分项系数：Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2，主动土压力γQ1=1.42.3抗不均匀沉降要求：基地合力偏心距[e]≤1/5B3.土选根据平面布置图，K2+040K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙hh4.础断的计1、换算荷载土层高0当

时，

q0KP

；当

H10m

时，

q10KP

由直线内插法得：时，

q20

2010210

26

a换算均布土层厚度：

0

25

2、断面尺寸的拟订根据《路基路面工程版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m,α=14°：5.土稳性算参《基面程（第三版）5.1主动土压力计算：⑴破裂角θ试算假设破裂面交于荷载内，由主动土50.5°A

(b)Hh)0((H)

0.42破裂角θ有，tg(ctgA)0.72解得，θ=35.8°验算破裂面位置：破裂面堤顶距墙踵

(Htg

9.45m荷载外侧（近路肩）边缘距墙踵

b

m荷载内侧（近中线）边缘距墙踵

b

b0=14.71m所以，9.21m<9.45m<14.71m故破裂面交于荷载内侧，与假设相符（2）主动土压力系数K和

求解K

cos(sin(

(tg0.0912

tg

hH7.443K

2hhh)H2HH

1.55（3）求主动土压力

及

对墙趾力臂Z1KK2

0.09KN

、E108.94asin(KN22()h(3h)Z3HK1

mZB2.6m1

（b1=0.6m为墙趾加宽）5.2墙自重W及W到墙趾力臂ZW（1）墙身W1及W1=Vγqr=(H-h1)B☓25=253.13KNZW1=h1tgα+b1+0.5B+0.5(H-h1)tgα=2.46m（2）墙基W2及W2=Vγqr=(B+b1)h1☓25=41.63KNZW2=0.5(B+b1)+0.5h1tg=1.04m5.3抗滑稳定性验算；为增强抗稳定性基底做成0.2:1内倾斜W=W1+W2=294.76KNEKN

,

E

,α0=11.3°，f=0.6

WQ1

y

tan0Q

x

Q

1.4(

Ⅰ组合），代入解得左边=224.22>152.52故，抗滑稳定性符合要求5.4抗倾覆稳定性验算：W1=253.13KNZW1=2.46mW2=41.63KNZW2=1.04mEX=108.94KNEY=14.34KN，ZX=2.6m，Zy=3.0m

W1

Z

2

()yx

Q

1.4(

Ⅰ组合），代入解得左边=194.05>0故，抗倾覆稳定性符合要求5.5偏心距验算基底宽B2=1.8m111111X11111111X11MB1.2MMeGENWEY0ZZZ-EZ0.911WYXY

0.12<

B5

0.36故，基底偏心距符合要求5.6基底应力验算<2

,1

1

Y

0

Q

506.020

1,2

6e506.021(1)B2=168.67～393.57KPa＜1.2[σd]=840KPa故，基底应力符合要求5.7截面强度验算：取墙身底所在截面验算，e0=0.12m截面偏距验算Z1W1=ZW-h1tgα-b1=1.63m,Z1x=Zx-B1=2.0m,Z1y=Zy-h1=2.1me1

B12WE11y-0.17<0.255故，截面偏心距符合要求截面抗强度验算NN0GGQ1.5

K

256

e01e01

0.9NA/K

/2.31584.4K/t所以有，NJ=485.748<

/a

故，截面抗压强度符合要求截面稳性验算NA/K

K

1

1

1e/B)

0.69βs=2H1/B1=12.96

αs=0.002/K

所以有，NJ