挡土墙设计项目新版说明书.doc

（一） 设计资料：
某新建公路K2+345~K2+379路段采取浆砌片石重力式路堤墙，具体设计资料列于下：
1．路线技术标准，山岭重丘区通常二级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m。
2．车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100。
3．横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所表示。
4．K2+361挡墙横断面部署及挡墙型式图1所表示（注：参考尺寸：m,=0.40m,=0.60m）。
5．填料为砂性土，其密度18KN/m3，计算内摩擦角=35，填料和墙背间摩擦角=。
6．地基为整体性很好石灰岩，其许可承载力=450Kpa，基地摩擦系数为f=0.45。
7．墙身材料采取5号砂浆砌30号片石，砌体=22KN/m3，砌体许可压应力为Kpa，许可剪应力[]=100Kpa，许可拉应力[]=60 Kpa。
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+345
4(2) 6(4.5)
631.45
630.57
6(-2.4) 6(-3.6)
K2+350
4(2.1) 6(2.4)
631.08
630.62
7(-3) 6(-3)
K2+356
4(2.2) 6(2.8)
629.62
630.68
6(-3) 6(-1)
K2+361
4(1.2) 6(2.4)
628.51
630.73
6(-2) 6(-2.6)
K2+367
5(2) 5(1.5)
630.30
630.79
5(-1.6) 7(-3)
K2+373
4(2) 6(2)
629.08
630.85
6(-1.2) 6(-1.8)
K2+379
2(1) 8(1)
629.03
630.91

图1 K2+361挡墙横断面部署及挡墙型式示意图

（二）设置挡土墙理由：

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。为了降低工程造价，常常因地制宜，设置高低错落台地。台地边界处理通常采取二种方法，一个是自然放坡方法；另外一个是当自然放坡处于不稳定状态时，或因为使用等理由，要求设计边坡超出土体许可最大边坡时，为预防土体坍塌或滑动，应设置不一样形式支挡构筑物，而挡土墙是最常见形式。为了预防填方路基滑动，而且降低填方数量，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，只用设置预防路基沿边坡下滑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，其承受土主动土压力较大，使其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性较差，很轻易让路基随其沿着山坡下滑，造成路基破坏，所以不宜选择。

（三）挡土墙尺寸确定和计算步骤

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）。初步选定尺寸为：

墙面高度(m)：h1=6 墙背坡度(+,-)：N=-0.25 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(KN/m3)：R=18 填料内摩擦角(度)：φ=35 外摩擦角(度)：δ=17.5
基底摩擦系数：μ=0.45 基底许可承载力：[σ0](KPa)=450
挡土墙分段长度(m)：L1=15

计算时字母所代表含义以下图：

1、 挡土墙计算
1) 对于车辆荷载：计算荷载为汽车－20级，验算荷载为挂车—100。
(1) 求破裂角θ

假设破裂面交和荷载内，采取对应公式计算：
挡墙总高度：H=6.914m 挡墙基地水平总宽度：B=1.571m

=38.464°

=.355

=.804
则θ=arctgθ=38.785°
验算破裂面是否交于荷载内：
堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tgθ=7.164m
荷载内缘至墙踵：b-Htgα+d=5.229m
荷载外缘至墙踵：b-Htgα+d+b0=13.729m
故破裂面交于荷载内，和原假设相符，所选择公式正确。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

=0.158

=0.903m

=2.516m

=3.495m

=1.59
2)求主动土压力及作用点位置

=108.446KN

=108.247KN

=6.552KN

=2.119m

=2.18m

3、稳定性验算

通常情况下，挡土墙抗倾覆稳定性较易满足，墙身断面尺寸关键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=213.274KN

=1.69
因为kc ≥ 1.3，则抗滑稳定性检算经过。
2)抗倾覆稳定性检算

=1.671
因为k0 ≥ 1.5，则抗倾覆稳定性检算经过。
3)基底应力检算
B=1.571m

=.7m

=.086m
因为e≤B/6

=185.639KPa

=94.14KPa
因为σmax< σ0，则基地应力检算经过，满足要求。

（四）挡土墙排水和变形缝设置

为预防地表水渗透墙背填料或地基，所以设置地面排水沟。排水沟横断面为梯形，底宽和沟深为0.5，边坡坡度为，沟底纵坡为。
为了快速排除墙后积水，通常在非干砌挡土墙身合适高度处设置3排排水孔。排水孔采取方孔。上下交错设置，间距为。
为预防因地基不均匀沉陷而引发堵身开裂，依据地基地质条件及墙高、墙身断面改变情况，设置沉降缝。同时，为了降低圬工砌体因硬化收缩和温度改变作用而产生裂缝，须设置伸缩缝。在此把沉降缝和伸缩缝结合在一起，全高设置，宽度为。
挡土墙排水设施以下图所表示：

图5 挡土墙排水和变形缝设置