路基路面工程挡土墙设计汇总

1、挡土墙设计、路线范围本设计为K6+510 K6+660路段的挡土墙设计。二、水文地质资料本路段为山岭重丘区二级公路，路基宽 12米，中桩在原有旧路附近，地表 为1-2米亚粘土覆盖层，其下为砂页互岩。设计荷载：汽-20，挂-100.三、平曲线要素JD1: （K6+284.77）Lh = 35 mR =100 m43 o 02' 49"（左）q 七 240R217.48 m0T = （R . ：R）Tan q = 57.12 m2L = RLh180110.13 mE =(R .只隔寸一只二 8.044 mLy = L - 2Lh = 40.13 m桩号 ZH =JD -T =

2、K6 227.65桩号 HY =ZH Lh = K6 262.65桩号YH =HY Ly=K6 302.78桩号 HZ =YH Lh = K6 337.78桩号 QZ 二 HZ - L = K6 282.7152桩号 JD =QZ 丄二 K6 284.772JD2 :（ K6+529.04）Lh = 35 mR = 80 m56o 04' 11"（右）Ll3q 二 h 一 h 2 二 17.47 m2240RA 6T =（R ：R）Tanq 二 60.41 mL = RLh 二 113.3 m180A 0E = （R =R）sec R = 11.36 m2L：2688R心2：

3、RJ =2T L 二 4.110 m3 = 0.5098 mL2L4；R hh 可二 0.6369 m24R2688RLy = L - 2Lh = 43.3 m桩号 ZH 二 JD _T =K6 468.63桩号YH =HY Ly=K6 546.93桩号 QZ 二 HZ - L=K6 525.282JD3: （K6+734.68）J = 2T 一 L 二 7.520 m桩号 HY =ZH Lh = K6 503.63 桩号 HZ =YH Lh = K6 581.93 桩号 JD =QZ J -K6 529.042Lh = 35 mR =120.6 m上9 一 2240R2l317.49 mLU

4、 Lh104.9 mL：- R324R2688 R3二 0.4229 m-33 o 11' 46"（左）T = （R 二 R）Ta nq = 53.56 m20E=（R 亠 <R）secR = 5.685 m2J = 2T - L 二 2.22 mLy = L2Lh 二 34.9 m桩号 ZH =JD -T =K6 681.12桩号 HY 二 ZH Lh = K6 716.12桩号YH =HY Ly=K6 751.02桩号 HZ =YH Lh =K6 786.02桩号 QZ 二 HZ - L = K6 733.572桩号 JD 二QZ J = K6 734.682四、竖

5、曲线要素421.69 -436.73；i16.4%6620 -6385406.87 -421.69心i24.63%6940 - 6620 =i2 -i-4.63% 6.4% *77%（凹曲线）L = R =70.8mT = L = 35.4 m2桩号K6+510K6+525K6+546.92K6+560K6+581.92K6+600K6+620K6+640K6+660地面442.96443.432.428.427.418.40416.94418.44421.标咼6160793778设计428.73427.77426.425.424.13423.00421.85420.44419.标咼37531

6、3填挖、_.-14.23-15.84-6.23-3.26-3.244.604.912.00-2.65咼五、加宽超咼取 ig =2%ij =3%ic=6%bj = 2.0 a=2.25m b = 7.5m桩号K6+510K6+525K6+546 .92K6+560K6+581.92K6+600K6+620K6+640K6+660加宽值2221.50.220000超 高 值外0.650.650.650.480.120000中0.290.290.290.250.140.0750.0750.0750.075内-0.19-0.19-0.19-0.120.0180000六、设计思路首先，通过计算和绘制路基

7、横断面，初步确定在桩号 +6510+6660之间需要 设置路基挡土墙。第二，考虑到地面形状和填挖方情况，本次设计可以选择路肩墙或路堤墙。第三，由于路肩墙比路堤墙更经济，而且工程量相对较小，所以本次设计选 择路肩墙。第四，在山岭重丘区填料比较丰富，故本次设计选择重力式或者衡重式挡墙。 第五，本次设计中路堤填方高度较大，大部分大于 6m,故本次设计最后选择 衡重式路肩墙。七、挡土墙基础确定与断面尺寸设计首先、由规范确定埋深和襟边要求第二、初步拟定尺寸，进行验算，若不满足，则重新拟定直到合格。八、挡土墙验算衡重式挡土墙验算执行标准：公路 计算项目：衡重式挡土墙40计算时间：2014-06-18 10

8、:23:33 星期三原始条件:墙身尺寸：墙身总高:11.400(m)上墙高：4.560(m)墙顶宽：0.500(m)台宽:0.500(m)面坡倾斜坡度：1:0.100上墙背坡倾斜坡度：1:0.350下墙背坡倾斜坡度：1：-0.250墙底倾斜坡率：0.000:1下墙土压力计算方法：力多边形法物理参数：圬工砌体容重：23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数：0.400地基土摩擦系数：0.500砌体种类：片石砌体砂浆标号:7.5石料强度(MPa): 30挡土墙类型：一般挡土墙墙后填土内摩擦角：38.000(度) 墙后填土粘聚力：0.000(kPa) 墙后填土容重：18.000(kN/m3) 墙背与

9、墙后填土摩擦角：17.500(度) 地基土容重：18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力：500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数： 墙趾值提高系数：1.200墙踵值提高系数：1.300平均值提高系数：1.000墙底摩擦系数：0.500地基土类型：土质地基地基土内摩擦角：30.000(度)坡线土柱：坡面线段数：1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)换算土柱数15.5000.0000地面横坡角度：40.900(度) 墙顶标高：0.000(m)挡墙分段长度：10.000(m) 第1种情况：组合1组合系数:1.0001. 挡土墙结构重力 分项系数=1.000 V2. 填土重力

10、分项系数=1.000 V3. 填土侧压力分项系数=1.000 V4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V土压力计算计算高度为11.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=20.995(度)按假想墙背计算得到：第1破裂角：26.023(度)Ea=96.918 Ex=44.473 Ey=86.112(kN)作用点高度 Zy=1.520(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存 在计算下墙土压力无荷载时的破裂角=33.139(度)按力多边形法计算得到：破裂角：33.139(度)Ea=130.003 Ex=129.766 Ey=7.854(

11、kN)作用点高度 Zy=2.931(m)墙身截面积=24.325(m2) 重量=559.482 kN衡重台上填料重 =20.520(kN) 重心坐标(1.731,-3.040)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =0.500滑移力=174.239(kN) 抗滑力=336.985(kN)滑移验算满足：Kc = 1.934 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=191.746(kN) > 0.0(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.037 (m)相对于墙趾,上墙Ex

12、的力臂 Zy = 8.360 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.759 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.931 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=752.193(kN-m)抗倾覆力矩=1280.219(kN-m)倾覆验算满足：K0 = 1.702 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=328.627(kN-m) > 0.0(二)地基应力及偏心距验算 基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力=673.969(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=528.027(kN-m)基础底面宽度B = 2.026 (m

13、) 偏心距e = 0.230(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.783(m)基底压应力：趾部=558.798 踵部=106.522(kPa) 最大应力与最小应力之比 =558.798 / 106.522 = 5.246作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.230<= 0.167*2.026 = 0.338(m)墙趾处地基承载力验算满足： 压应力=558.798 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足： 压应力=106.522 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足： 压应力=332.660 <= 500.000(kPa

14、)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 160.047 (kN)上墙墙背处的Ex = 44.473 (kN)上墙墙背处的Ey = 15.566 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 1.055 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy = 1.520 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 2.020 (m)容许应力法：法向应力检算：相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.755(m)截面宽度 B = 2.552 (m) 偏心距el = 0.521(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.521 <= 0.250*

15、2.552 = 0.638(m) 截面上压应力：面坡=153.026 背坡=-15.399(kPa)压应力验算满足：计算值=153.026 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=15.399 <= 90.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-10.099 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足：计算值=28.037 <= 90.000(kPa)极限状态法：重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 175.612(kN)轴心力偏心影响系数a k = 0.667挡墙构件的计算截面每沿米面

16、积 A = 2.552(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数 丫 f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.993计算强度时：强度验算满足：计算值=175.612 <= 1178.128(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=175.612 <= 1170.136(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 =24.325(m2) 重量=559.482 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)容许应力法:法向应力检算：作用于截面总竖向力=673.969(kN)作

17、用于墙趾下点的总弯矩=528.027(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.783(m)截面宽度 B = 2.026 (m) 偏心距e1 = 0.230(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.230 <= 0.250*2.026 = 0.507(m)截面上压应力：面坡=558.798 背坡=106.522(kPa)压应力验算满足：计算值=558.798 <= 1000.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-47.063 <= 90.000(kPa)极限状态法:重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 673.

18、969(kN) 轴心力偏心影响系数a k = 0.867挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 2.026(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数 丫 f = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.817计算强度时：强度验算满足：计算值=673.969 <= 1215.975(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=673.969 <= 993.506(kN)第2种情况：组合2组合系数:1.0001. 挡土墙结构重力 分项系数=1.000 V2. 填土重力分项系数=1.000 V3. 填土侧压力分项系数=1.

19、000 V4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V土压力计算计算高度为11.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=20.995(度)按假想墙背计算得到：第1破裂角：26.023(度)Ea=96.918 Ex=44.473 Ey=86.112(kN)作用点高度 Zy=1.520(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存 在计算下墙土压力无荷载时的破裂角=33.139(度)按力多边形法计算得到：破裂角：33.139(度)Ea=130.003 Ex=129.766 Ey=7.854(kN)作用点高度 Zy=2.931(m)墙身截面积=2

20、4.325(m2) 重量=559.482 kN衡重台上填料重 =20.520(kN)重心坐标(1.731,-3.040)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 =0.500滑移力=174.239(kN) 抗滑力=336.985(kN)滑移验算满足：Kc = 1.934 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=191.746(kN) > 0.0(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.037 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 8.360 (m)相对于墙趾,下墙Ey的

21、力臂 Zx3 = 2.759 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.931 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=752.193(kN-m)抗倾覆力矩=1280.219(kN-m)倾覆验算满足：K0 = 1.702 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=328.627(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=673.969(kN)作用于墙趾下点的总弯矩 =528.027(kN-m)基础底面宽度 B = 2.026 (m) 偏心距e = 0.230(m)基础底面合力作用点距离

22、基础趾点的距离Zn = 0.783(m)基底压应力：趾部=558.798 踵部=106.522(kPa)最大应力与最小应力之比 =558.798 / 106.522 = 5.246作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.230<= 0.167*2.026 = 0.338(m)墙趾处地基承载力验算满足： 压应力=558.798 <= 600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足： 压应力=106.522 <= 650.000(kPa) 地基平均承载力验算满足： 压应力=332.660 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五

23、) 上墙截面强度验算上墙重力Ws = 160.047 (kN)上墙墙背处的 Ex = 44.473 (kN)上墙墙背处的 Ey = 15.566 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 1.055 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy = 1.520 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 2.020 (m)容许应力法：法向应力检算：相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.755(m)截面宽度 B = 2.552 (m) 偏心距el = 0.521(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.521 <= 0.250*2.552 = 0.638(m) 截面上压应力：面坡

24、=153.026 背坡=-15.399(kPa)压应力验算满足：计算值=153.026 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=15.399 <= 90.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-10.099 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足：计算值=28.037 <= 90.000(kPa)极限状态法：重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 175.612(kN) 轴心力偏心影响系数a k = 0.667挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 2.552(m2)材料抗压极限强度Ra

25、 = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数 丫 f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.993计算强度时：强度验算满足：计算值=175.612 <= 1178.128(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=175.612 <= 1170.136(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 =24.325(m2) 重量=559.482 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)容许应力法：法向应力检算：作用于截面总竖向力=673.969(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=528.027(kN-m)相

26、对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.783(m)截面宽度 B = 2.026 (m) 偏心距e1 = 0.230(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.230 <= 0.250*2.026 = 0.507(m)截面上压应力：面坡=558.798 背坡=106.522(kPa)压应力验算满足：计算值=558.798 <= 1000.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-47.063 <= 90.000(kPa)极限状态法： 重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 673.969(kN)轴心力偏心影响系数a k = 0.

27、867挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 2.026(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数 丫 f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.817计算强度时：强度验算满足：计算值=673.969 <= 1215.975(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=673.969 <= 993.506(kN)第3种情况：组合3组合系数:1.0001. 挡土墙结构重力 分项系数=1.000 V2. 填土重力分项系数=1.000 V3. 填土侧压力分项系数=1.000 V4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.

28、000 V土压力计算计算高度为11.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=20.995(度)按假想墙背计算得到：第1破裂角：26.023(度)Ea=96.918 Ex=44.473 Ey=86.112(kN)作用点高度 Zy=1.520(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存 在计算下墙土压力无荷载时的破裂角=33.139(度)按力多边形法计算得到：破裂角：33.139(度)Ea=130.003 Ex=129.766 Ey=7.854(kN)作用点高度 Zy=2.931(m)墙身截面积=24.325(m2) 重量=559.482 kN衡重台

29、上填料重 =20.520(kN)重心坐标(1.731,-3.040)( 相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数 =0.500滑移力=174.239(kN) 抗滑力=336.985(kN)滑移验算满足：Kc = 1.934 > 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=191.746(kN) > 0.0 (二)倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.037 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 8.360 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.759 (m)相对于墙趾,下

30、墙Ex的力臂 Zy3 = 2.931 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=752.193(kN-m)抗倾覆力矩=1280.219(kN-m)倾覆验算满足：K0 = 1.702 > 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=328.627(kN-m) > 0.0 (二)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=673.969(kN)作用于墙趾下点的总弯矩 =528.027(kN-m)基础底面宽度 B = 2.026 (m) 偏心距e = 0.230(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 0.783(m)基底压应力

31、：趾部=558.798 踵部=106.522(kPa)最大应力与最小应力之比 =558.798 / 106.522 = 5.246作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.230<= 0.167*2.026 = 0.338(m)墙趾处地基承载力验算满足： 压应力=558.798 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足： 压应力=106.522 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足： 压应力=332.660 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 160.047

32、 (kN)上墙墙背处的Ex = 44.473 (kN)上墙墙背处的Ey = 15.566 (kN)相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw = 1.055 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy = 1.520 (m)相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 2.020 (m)容许应力法： 法向应力检算： 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.755(m) 截面宽度 B = 2.552 (m) 偏心距e1 = 0.521(m) 截面上偏心距验算满足：e1= 0.521 <= 0.250*2.552 = 0.638(m) 截面上压应力：面坡=153.026 背坡=-15.399(kPa)压

33、应力验算满足：计算值=153.026 <= 1000.000(kPa)拉应力验算满足：计算值=15.399 <= 90.000(kPa) 切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-10.099 <= 90.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足：计算值=28.037 <= 90.000(kPa)极限状态法：重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 175.612(kN) 轴心力偏心影响系数a k = 0.667挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 2.552(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的

34、抗力分项系数 丫 f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.993计算强度时：强度验算满足：计算值=175.612 <= 1178.128(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=175.612 <= 1170.136(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积 =24.325(m2) 重量=559.482 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 1.677 (m)容许应力法：法向应力检算：作用于截面总竖向力=673.969(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=528.027(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 0.7

35、83(m)截面宽度 B = 2.026 (m) 偏心距e1 = 0.230(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.230 <= 0.250*2.026 = 0.507(m)截面上压应力：面坡=558.798 背坡=106.522(kPa)压应力验算满足：计算值=558.798 <= 1000.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-47.063 <= 90.000(kPa)极限状态法： 重要性系数丫 0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值 Nd = 673.969(kN)轴心力偏心影响系数a k = 0.867挡墙构件的计算截面每沿米面积 A = 2.

36、026(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数 丫 f = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数W k = 0.817计算强度时: 强度验算满足：计算值=673.969 <= 1215.975(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=673.969 <= 993.506(kN)各组合最不利结果(一)滑移验算安全系数最不利为：组合1(组合1)抗滑力=336.985(kN),滑移力=174.239(kN) 滑移验算满足：Kc = 1.934 > 1.300滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)滑动稳定方程满足：方程值=191.746(kN) > 0.0 (二)倾覆验算安全系数最不利为：组合1(组合1)抗倾覆力矩=1280.21