挡土墙设计注意事项

土木工程毕业设计

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一、断面选择和参数取值

（1）选择填方或者挖方最大的断面进行挡土墙设计和计算。

（2）路堤墙、路肩墙的高度一般不超过8m，路堤墙上方的填土高度要小于挡土墙高度。

（3）找出路线设计中的填（挖）方最大的断面，绘制横断面地面线。拟定挡土墙类型（路堑墙或路肩墙或路堤墙）和高度。

（4）根据边坡稳定性计算时拟定的填料类型，查阅《公路路基设计规范》P119表H.0.1-4，选择内摩擦角（35°~40°）和重度γ。

根据边坡稳定性计算时拟定的原状土类型，查阅《公路路基设计规范》P121表H.0.2-1，选择基底摩擦系数μ（0.4~0.5）。

查阅《路基路面工程》课本P139表8.3.4，选择墙背摩擦角δ。

二、确定挡土墙形式和尺寸

如下例：

某填方断面设计图如下。填料内摩擦角为38°，基底摩擦系数为0.46。中桩填方高度为7m，填方边坡坡度为1:1.5（注意，这个坡度会在横断面设计中出现，一定要前后保持一致），路基边缘边坡的高度为13.89m。

（1） 选择挡土墙形式

在CAD中可以看出，如果选用路肩墙，考虑埋深的情况下，墙高会超过8m，所以选择路堤墙。假设挡土墙上方预留填土高度为5m,根据断面图可知，挡土墙露出地面高度约为4.53m（填土高度要小于或等于墙高H）。

图1横断面图

查《挡土墙标准图集》，可查阅的挡土墙填料内摩擦角为40°，基底摩擦系数为0.5。

湘潭地区地震烈度为6度。对应找到68页，如下图：

表1挡土墙标准尺寸表

（注：因在《挡土墙标准图集》中没有找到边坡1:1.5、填料内摩擦角为40°，基底摩擦系数为0.5的标准图，故套用的是边坡1:1.25的标准图。）

（2）确定墙身高度

设计墙高H≥地面墙高 1~2m hj hn

=4.53m 1.2m（预留覆土深度预留1~2m） 0.65 0.82=7.2m，

（hj和hn可按照均布荷载30kPa进行取值）

7.2m的挡土墙尺寸按照《挡土墙标准图集》中的7m和8m进行内插。（如果计算出来的是7.5m，可以内插，也可以直接取8m。）

修改FTB7的顶部宽度b=950 （0.05（墙身坡度） 0.35（墙背坡度））*200=1030mm，墙高为7200mm，其余墙身坡度、墙背坡度、基底坡度、襟边宽度和高度均按照表格取值。挡土墙如下图：

图2挡土墙尺寸示意图

从图示可以看出，基础埋深和覆土深度可以满足要求《公路路基设计规范》（D30-2015）P39表5.4.3。

挡土墙墙高偏大，可以适当减少。

墙顶宽度虽然为1.03m，但从美观角度考虑，只需露出路基边坡0.5m。其余埋于边坡内。

为简化挡土墙尺寸计算，可以让基底保持水平或墙身直立或不设置墙趾。（只要后面各项验算满足要求即可，如果不满足要求，再修改挡土墙尺寸）。

三、车辆荷载等代均布土层厚度计算

根据《路基设计规范》P119内容，可知，车辆荷载附加荷载强度q为：

（（7.2-2）/（10-2））*10 10=16.5KN/m2=16.5KPa

按此计算等代均布土层厚度。

四、主动土压力计算

（1）假定破裂面位置

（2）主动土压力计算

①路堤墙

可参考课本P139~P145页内容进行主动土压力计算。主动土压力的分力Ex和Ey，以及主动土压力作用点位置Zx和Zy可以参考《公路路基设计手册》P557-P559。

②路肩墙或路堑墙

参考《公路路基设计手册》P557-P559公式进行主动土压力计算。

要注意检验计算后的破裂面是否与假设一致。如果不一致，需要重新进行破裂面位置的假设。

五、各项稳定性验算

（1）基底合力的偏心距e0和基底应力σ1，σ2。

基底合力偏心距计算：

检验偏心距e0是否满足要求。

基底压应力计算见《公路路基设计规范》P120公式（H.0.2-2）~公式（H.0.2-4）进行计算。

容许承载力[σ0]查阅《公路路基设计手册》P595表取值。

（2） 挡土墙抗滑稳定性计算

按照《公路路基设计规范》P120公式（H.0.2-5）和公式（H.0.2-6）计算。

其中，荷载分项系数按照《公路路基设计规范》P119表H.0.1-5荷载增大对挡土墙结构起不利作用时的内容进行选取。

可不计被动土压力Ep。

N——作用于基底上合力的竖向分力等于重力G和Ey之和。

抗稳定系数Kc应满足《公路路基设计规范》P121表H.0.2-2要求。

（3）倾覆稳定验算

按照《公路路基设计规范》P121公式（H.0.2-7）和公式（H.0.2-8）计算。抗倾覆系数K0应满足《公路路基设计规范》P121表H.0.2-2要求。

（4）墙身截面强度验算

只需计算基底截面强度。

按照《公路路基设计规范》P122~P123。公式（H.0.2-7）

在该项验算中，计算e0时，不需要乘对应的分项荷载系数。