武汉理工大学重力式挡墙毕业设计答案

重力式挡土墙设计

目的

本课程设计任务是路基工程重要内容，通过系统地完成挡土墙的课程设计掌握工程设计的基本方法、步骤，巩固和深化所学知识，为进一步掌握本课程打下基础。 一、 涉及内容

（一）题目：重力式挡土墙设计 （二）设计资料：

某新建公路K2+310~ K2+420路段拟采用浆砌片石重力式路肩墙，具体设计资料列于下：

1、 路线技术标准：一般三级公路，设计速度40Km/h;路基宽8.5m; 2、 横断面原地面实测值及路基设计标高如表1所示；

表1 实测横断面

左侧 桩号 右侧 中桩标高 路基设计标高 -0.8、 -1.0 8 6 -1.0、 -1.6 8 6 -1、 -2.0 8 6 -1.0、 -0.8 10 4 K2+310 1.6.、 2.0 6 K2+330 1.8、 1.6 6 8 0.4、 0.8 4 10 0.8、 1.0 6 8 624.08 630.62 623.45 630.57 K2+350 624.62 630.68 K2+370 624.51 630.73 武汉理工大学网络教育学院05秋土木工程课程设计，设计：孙张艳 学号：051033993002

-1.0、 -2.0 8 6 -1.0、 -1.2 7 7 -0.4、 -1.2 8 6 K2+390 1.0、 1.2 5 9 1.4、 0 6 8 0.4 、0.2 2 12 624.30 630.79 K2+400 625.08 630.85 K2+420 625.03 630.91 3、 K2+370挡土墙横断面布置及挡土墙形式如图1所示（参考）； 4、 填料为砂性土，其密度?=18KN/m3，计算内摩擦角?=35°，填料与

墙背间的摩擦角?=?/2；

5、 地基为密实的砂砾石地基，其容许承载力?=450Kpa，基底摩擦系数

μ=0.45

6、 墙身材料采用5号片石，砌体密度?=22 KN/m3，砌体容许压应力

?=600 Kpa，容许剪应力τ=100 Kpa；

二、 具体要求：

挡土墙设计包括挡土墙的平面、立面、横断面设计，其中挡土墙横断面设计以K2+370横断面为例。大致步骤如下：

1、 挡土墙平面、立面布置；

2、 挡土墙横断面布置，并拟定断面尺寸； 3、 计算主动土压力；

4、 验算挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性； 5、 验算基底应力及偏心距；

6、 挡土墙的伸缩缝与沉降缝，以及排水设计； 7、 绘制挡土墙立面、横断面； 8、 编制设计说明书。

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三、 设计完成后应提交的文件：

1、 挡土墙平面、立面与横断面图； 2、 设计计算说明书； 3、 写出设计小结。 五、

要求文字整洁，全部完成设计图表后，应按一定顺序装订成册，所

有图表格式应符合工程设计要求；学生应独立完成设计，发挥独立思考能力，主动查找有关资料。 四、 主要参考资料

1、 俞高明，金仲秋编著.《公路工程》.北京：人民交通出版社出

版.2005年10月。

2、 姚祖康编著.《道路路基和路面工程》.上海：同济大学出版

社.1994年7月。

3、 夏连学，赵卫平编著.《路基路面工程》.北京：人民交通出版

社出版.1997年9月。

4、 邓学钧主编《路基路面工程》.. 北京：人民交通出版社出版.2002

年2月。

5、 中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》 （JTG

B01--2003），北京：人民交通出版社出版.

6、 中华人民共和国行业标准《公路路基设计规范》 （JTG

D30--2004），北京：人民交通出版社出版.

(执笔：郑丹燕)

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设 计

方案一 拟定挡土墙尺寸如图所示 1.坏棱体长度L,由设计资料知?=35°?=?/2；ε=11.30993247滑动面与水平面的夹角为α，设ω=?+?+ε因为墙顶水平，所以由公式ctgα=-tg(ω)+ ?ctg??tg???tg??tg??代入数据后得ctgα=0.028755709即α=88.35287314o ，由公式

L=H(tgε+ctgα)可计算得L=2.058711381m（因为H=9m）。

2.求挡土墙的计算长度B,由设计资料知该路是一般三级公路，计算荷载为汽车—20，挂—100。

本设计取挡土墙的分段长度为15m，《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）规定挡土墙的计算长度按公式B=13+Htg30但不超过挡土墙得分段长度，经计算取计算长度B=15m，则破裂面宽度方向上可布置

一列车的半轴重，在分段长度方向上只能布置一辆重车，如图所示：∑G=（60+120+120）/2=150KN换算成等代均布土层厚度he=G/BL3.求主动土压力Ε由公式Ε

AA0?=0.269857m。

=?H(H+2he)Ka/2，由课本

土质学与土力学P153表7-2查值内插求得Ka=0.334,则把有关数据带入上式得Ε

A=258.0874226KN, 因为Ε

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与水平面间的夹角θ=?+ε=17.5+11.30993247=28.80993247o, Ε

AAx=Ε

cosθ=226.1421751KN, Ε

Ay=Ε

Asinθ=124.3737687KN。

4.挡土墙抗滑验算

挡土墙自重G=223（0.8＋2.6）39/2=336.6 KN则抗滑稳定系数Kc=μ(G+Ε

Ay)/ΕAx代入数据得

Kc=0.91729<1.3,所以该挡土墙稳定性不足，需要重新设计。

方案二 拟定挡土墙尺寸如图所示 1.求破坏棱体长度L,由设计资料知?=35°?=?/2；ε=16.7o滑动面与水平面的夹角为α，设ω=?+?+ε因为墙

顶水平，所以由公式ctgα=-tg(ω)+ ?ctg??tg???tg??tg??代入数据后得ctgα=0.44506519即α=66.00781834o ，由公式L=H(tgε+ctgα)可计算得L=6.70571611m（因为H=9m）。

2.求挡土墙的计算长度B,由设计资料知该路是一般三级公路，计算荷载为汽车 —20，挂—100。本设计取挡土墙的分段长度为15m，《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）规定挡土墙的计算长度按公式

B=13+Htg30但不超过挡土墙得分段长度，经计算取计算长度B=15m，则破裂面宽度方向上可布置两列汽-20重车，在分段长度方向上只能布置一辆重车，如图所示，所以在B3L面积内布置的汽车轴重∑G=23（60+120+120）=600KN换算成等代均布土层厚度he=G/BL

0?=0.3668752053m。

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