建公路浆砌片石重力式路堤墙挡土墙设计说明书

（一） 设计资料：某新建公路K2+345飞2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料列于下：路线技术标准，山岭重丘区一般二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100。横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示。K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图 1所示（注：参考尺寸：4=1.4m,l=0.40m,h二0.60m）。填料为砂性土，其密度y=18KN/m3，计算内摩擦角^=35，填料与墙背间的摩擦角5=^/2。地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力"0]=450Kpa，基地摩擦系数为f=0.45。墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体y°二22KN/m3，砌体容许压应力为"]=600Kpa，容许剪应力M]=100Kpa，容许拉应力[q〔]=60Kpa。横断面原地面实测值及路基设计标高 表1左侧桩号右侧中桩标高（m）路基设计标高（m）8(-2.6)4(-3)K2+3454(2)6(4.5)631.45630.576(-2.4)6(-3.6)K2+3504(2.1)6(2.4)631.08630.627(-3)6(-3)K2+3564(2.2)6(2.8)629.62630.686(-3)6(-1)K2+3614(1.2)6(2.4)628.51630.736(-2)6(-2.6)K2+3675(2)5(1.5)630.30630.795(-1.6)7(-3)K2+3734(2) 6(2)629.08630.85

6(-1.2)6(-1.8)K2+3792(1) 8(1)629.03630.91图1K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式示意图（二）设置挡土墙的理由：该地段地形复杂，山坡较陡，大多数路基属于半填半挖式，且填方量较大。为了减少工程造价，常常因地制宜，设置高低错落的台地。台地边界的处理一般采用二种方式，一种是自然放坡方式;另外一种是当自然放坡处于不稳定状态时，或由于使用等理由，要求设计边坡超过土体允许最大边坡时，为防止土体坍塌或滑动，应设置不同形式的支挡构筑物，而挡土墙是最常见的形式。为了防止填方路基滑动，并且减少填方的数量，需要设置挡土墙。同时，该处路基挖方量较少，边坡能够在开挖后较稳定，所以不用设置路堑墙，只用设置防止路基沿边坡下滑的路肩墙或路堤墙即可。经过比较，决定设置路堤墙，因为若用路肩墙，经过初步估算，其承受的土的主动土压力较大，使其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性较差，很容易让路基随其沿着山坡下滑，导致路基的破坏，因而不宜选用。(三)挡土墙的尺寸拟定以及计算步骤计算时，取K2+361处横断面来设计挡土墙(因为该处地形在七个横断面中最陡)。初步选定的尺寸为:墙面坡度：M=0.25墙面高度(m)：h1=6 墙背坡度(+,-)：墙面坡度：M=0.25墙顶宽度(m)：b1=1.4墙趾宽度(m)：db=0.4墙趾高度(m)：dh=0.6基地内倾坡度：N2=0.2污工砌体容重(KN/m3):r1=22路堤填土高度(m)：a=2路堤填土坡度：M0=1.5路基宽度(m)：b0=8.5土路基宽度(m)：d=0.5填料容重填料容重(KN/m3)：R=18填料内摩擦角(度)：女35外摩擦角(度)：=17.5基底摩擦系数：匿0.45基底容许承载力：:<0](KPa)=450挡土墙分段长度(m)：L1=15计算时字母所代表的含义如下图:blbdbod1、挡土墙的计算对于车辆荷载：计算荷载为汽车一20级，验算荷载为挂车—00。⑴求破裂角。假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的总高度：H=6.914m 挡墙的基地水平总宽度：B=1.571mw二©+携+石=38.464°他+如(b+d)-H(H+2G+2h°)t9o(A=(H+a)(H+a+2h0)二.355tge二TW顼(ctgO+t肺)(tgW+A)二.804则二arctg<=38.785°验算破裂面是否交于荷载内:堤顶破裂面至墙踵：（H+a）tg0=7.164m荷载内缘至墙踵：b-Htgc+d=5.229m荷载外缘至墙踵：b-Htgc+d+b0=13.729m故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。etgpt£UQ^N2t£j=«故破裂面交于荷载内，与原假设相符，所选用公式正确。etgpt£UQ^N2t£j=«db则计算图式为:2、主动土压力计算1）求主动土压力系数K和K1(tgO+t卯)=0.158.二d1-tg9+tga=0.903m_b-atg83=tge+tga=2.516m=3.495mK】-i+日(1一2”+以厂=1.59求主动土压力及作用点位置E=yyH2KKi=108.446KNEx二Ecos(a+(5)=108.247KNE广Ecos(a+S)=6.552KN7_H,。侣一怛再h血(％—2H)Lf十3H*=2.119mZx=B-2ytga=2.18m3、稳定性验算一般情况下，挡土墙的抗倾覆稳定性较易满足，墙身断面尺寸主要由抗滑动稳定性和基底承载力来控制。1）抗滑稳定性检算挡土墙体积V=9.694m3 挡土墙自重G=213.274KNK=[Cw$ao+Esin(/+S+的)]fcEcos(a+5+a0)-Gsina0=1.69因为kcN1.3，则抗滑稳定性检算通过。2）抗倾覆稳定性检算1/一GZg+EyZxKo一―L7T=1.671因为k0N1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。3）基底应力检算B=1.571m7_GZg+EyE-E0,LG+Ey=.7m=.086m因为e速/6二185.639KPa=94.14KPa因为（max<<0，则基地应力检算通过，满足要求。（四）挡土墙排水和变形缝设置为防止地表水渗入墙背填料或地基，因此设立地面排水沟。排水沟的横断面为梯形，底宽和沟深为0.5m，边坡坡度为1:1，沟底纵坡为1%。为了迅速排除墙后积水，通常在非干砌的挡土墙身的适当高度处设置3排排水孔。排水孔采用5cm10cm的方孔。上下交错设置，间距为2.5m。为防止因地基不均匀沉陷而引起堵身开裂，根据地