镇安县K1-000～K3-000二级公路道路工程设计.docx

1 设计原始资料和依据
1.1.1镇安县概况
108°34′109°36′33°8′33°48′175.572.53487杨泅乡鹰嘴石海拔2601.6
1.1.2地层、地质、地形地貌、气候、水文、土壤等自然地理特征
镇安县地势西北高，东南低。位于杨泗和栗扎之间的鹰嘴石，海拔2601.6，是镇安最高点，最低点位于龙胜乡旬河村石家沟口，海拔344，最大高差2257.6，随着地势由西北向东南倾斜，山势也随着趋缓，山间谷地发了众多的侵蚀性河流，形成山沟峰谷纵横交错的掌形叶脉状地貌镇安境内多山，地形以山地为主。大山系为主要山脉，山地地貌可分为三大类型：中山地貌，位于高山沟垴，一般海拔在1200以上，总面积为211.2万亩，占全县总面积的40.5%；低山地貌分布于河谷川道与中山之间的过渡地带，海拔800—1200，相对高差400，总面积209万亩，占全县总面积的40.1%；河川地貌，主要由河流冲积而成或古河改道后形成的河流谷地，一般称为川、坪、滩或湾，总面积约101.3万亩，海拔在800以下，相对高差400多米，地形较平坦，土壤肥沃，是主要耕地分布区，占全县总面积19.42%。由于本县山大岭多，沟密谷窄，因此耕地严重不足。
1947.412.2℃804.8年降水量800一1100受地形地势影响，降水随海拔升高而增多，大体是西部最多，东部次之，中部最少，西部大部分地区年降水量在850以上，东部在750-850之间，中部在750以下。同时，由于偏布内陆山区，平均海拔800—1200，因此气温相对于同纬度东部平原地区低4—6℃，且日温差和年温差都较东部地区大，又具有大陆性特征。在水平方向上具有亚热带向暖温带气侯平均每土地至少有2条河流　　镇安境内土壤的特点是：成土过程短，石砾、沙砾含量大，土质粘重，耕性不良土层较薄，水土流失严重，土壤有机质含量少，速效养分含量低，氮、磷比例失调。在地理分布上具有明显的水平地带性、垂直地带性和地域性特点。土壤分布自南向北随纬度的变化，气候由北亚热带向暖温带过渡，植被类型也随之变化，所发育的土壤也不相同，具有水平地带分布的规律，主要有胶泥土、沙土、石渣土、水稻土等5个土类。
1.1.3沿线筑路材料、水、电等建设条件
沿线电力情况供应良好，110、35、10输电线路基本沿路线走向布设，具体工程用电可与地方电力部门协商解决。同时建议施工单位也要准备一定量的自发电，以备急需。
1.1.4基本工程资料资料
东（川）镇至木（王）镇公路初步设计全长82。属山岭重丘区，以亚热带及暖温带植物为主，沿线所处自然区划为Ⅴ区。①年平均气温为12.2
②降雨量。③冬季主导风向为西北风 。④年平均风速 。 ⑤多年平均最大冻深0.8米。水文情况：地表排水良好，地下水位埋深小于2.5。公路主要病害：冻胀﹑翻浆﹑延流水。设计路段起点高程，终点高程。
1.1.5交通量资料

2 路线设计

根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003 ，所以所选路段为二级公路，拟定该条道路为双向二车道，设计车速为,设计采用的服务水平为二级，采用整体式路基。
2.2.1 选线原则
2.2.2平原选线要点
（六）路线应尽可能接近建筑材料产地。
2.2.3山岭区选线要点
山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，但山脉水系清晰，这就给山区选线指明了方向，不是顺山沿水，就是横越山岭。山区河流，平时流量不大，但一遇山洪，洪流常夹杂泥沙、砾石、树木等急速下泄，冲刷河岸，毁坏桥涵，淹没农田，危害甚大。山区的自然条件给选线工作造成了一些困难，但和山区其他线形相比较，沿河（溪）线平、纵线形是最好的，而且便于为分布在溪河两岸的居民点及工农业服务，有丰富的砾石、石料以及充足的水源，可供施工、养护使用。
2.2.4丘陵区选线要点
（一）丘陵区路线布设原则
1) 微丘区选线应充分利用地形，处理好平、纵线形的组合。不应微小地形，造成线形迂回曲折，也不宜采用长直线，造成纵面线形起伏。
2）注意利用有利地形减少工程量；注意平、纵、横应综合设计；注意少占耕地不占良田。
（二）路线布设方式
1）平坦地带——走直线；
2）具有较陡横坡的地带——沿匀坡线布线；
3）起伏地带——走直线和匀坡线布线
2.2.5平面设计技术指标的确定

回旋线是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。其基本公式为：
其中 ：
在缓和曲线的终点处，，， 则 即
其中 ：
矫正值

《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定：二级公路（）回旋线最小长度为50。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。
4)平曲线长度

2.2.6 路线方案拟定与比选

9）路基应根据公路功能、公路等级、交通量，结合沿线地形、地质路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时，路面面层应满足平整和抗滑的要求。通过特殊地质和水文条件的路段，必须查明其规模及其对公路的危害程度，采取综合治理措施，增强公路防灾、抗灾能力。路基防护根据公路功能，应结合当地气候、水文、地质等情况，采取相应防护措施保证路基稳定。公路路基应采取工程防护与植物防护相结合的综合防护措施，保证路基稳定、并与景观相协调。深挖、高填路基边坡路段，必须查明工程地质情况，针对其工程特性进行路基防护设计。对存在稳定性隐患的边坡，应进行稳定性分析，采用加固、防护措施，保证边坡的稳定。沿河路段必须查明河流特性及其演变规律，采取相应防护措施，防止冲刷路基。对于侵占、改移河道的地段，须做出路基防护专门设计。
13)表2-7 《公路工程技术标准》规定道路技术指标

表2-7《标准》规定道路技术指标

2.4.1道路平面线性相关概念与要求
2.5.1 纵断面设计原则
5)纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。2.5.2 平纵组合设计
2.5.3 最小填土高度的确定
2.5.4 桥梁控制标高的确定
2.5.5 道路坡长及坡度确定
竖曲线是在两个坡段的转折处，确保行车安全以及视距的需要而设置的缓和曲线。竖曲线的线形有用圆曲线的也有用抛物线的。通常在公路使用范围内，圆弧和抛物线几乎没有差别，但在设计和计算上，抛物线则比圆曲线方便的多，因此设计上一般采用抛物线作为竖曲线。

桩号处
横距
竖距

在桩号和处，起点高程为503.35，半径取一般值2000。，。计算在和处的设计高程。 计算过程如下：
坡差 为凸曲线。
曲线长
切线长
外距
竖曲线起点桩号
竖曲线起点高程
桩号处：
横距
竖距
切线高程
设计高程
桩号处：
横距
竖距
切线高程
设计高程
在桩号和处，，，起点高程为487.77，半径取2000。竖曲线各要素计算如下：
坡差
曲线长
切线长
在和处：
竖曲线起点桩号
竖曲线起点高程
桩号处：
横距
竖距
切线高程
桩号处：
横距
竖距
切线高程
设计高程

3 路基路面设计及排水设计
路基是公路的重要组成部分，它是按照道路设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。路基是路面结构的基础，坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。路基和路面相辅相成，实际上是不可分离的整体，应综合考虑他们的工程特点，综合解决两者的强度、稳定性等工程技术问题。
路基路面是一项线形工程，有的公路绵延数百公里，甚至上千公里。公路沿地形起伏，地质、地貌、气象特征多变，再加上沿线城镇经济发展程度与交通繁忙程度不一，因此决定了路基与路面工程的复杂多变的特点。工程技术人员必须掌握广博的知识，善于识别各种变化的环境因素，恰当进行处理，建造出理想的路基路面工程结构。
本设计路段等级为二级公路，该路段路基设计车速为60，路基设计为双车道，其标准横断面如图所示：

图3-1 标准横断面示意图
设计路段为二级县域公路，根据规范路基宽度取最小值8.5，其中单向行车道3.5，路肩（路缘带）0.75。

该路段内有一曲线段，但其线形指标较大，曲线半径为300，故可以不设超高和加宽。公路路基是路面的基础，它承受着土体本身的自重和路面结构的重力，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。路基承受行车荷载作用，主要是在应力作用区，其深度一般在路基顶面以下0.8范围以内。此部分路基可视为路面结构的路床，其强度与稳定性要求，应根据路基路面综合设计的原则确定。坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计极为重要。根据《公路工程技术标准》JTGB01-2003 规定一级公路，山岭区的有关技术标准如表所示：
表３—１路基参数表
路基宽度()
路基边坡坡度
路面宽度 ()
右侧硬路肩宽度()
土路肩 宽度()
边沟坡度
8.5
1：1.5
7.0
0.75
0.75
1：1.5
1）路基设计一般规定：

3.3.2 路面类型确定 3.3.3 标准轴载及轴载换算 表3-4 标准轴载各项参数
标准轴

100
接地压力

0.70
两轮中心（）

1.5
单轮当量

21.30

当以弯沉值和沥青层的层底拉力为设计指标时，按式
完成当量轴载计算
其中 ：；

；
；
。
当轴间距大于3时，按单独的一个轴计算，此时的轴数系数为1；当轴间距小于3时，双轴或多轴的轴数系数按计算，其中为轴数。
轴载小于40的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。各种汽车的当量轴次计算如下表所示：

设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数：

其中 ：；
；
；
；
。
代入数据 沥青路面的交通等级为重交通。
3.3.4路面结构层组合
沥青路面通常由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成。路面结构组合设计根据道路的交通等级与气象、水文等自然因素，合理选择与安排路面结构各个层次，确保在设计试用期内，承受行车荷载与自然因素的共同作用，充分发挥各结构层的最大效能，使整个路面结构满足技术经济合理的要求。沥青路面结构组合设计应遵循以下原则：
1）保证路面表面食用品质长期稳定。在整个设计使用期间，表面抗滑安全性能、平整性、抗车辙性能等各项功能指标均稳定在允许范围之内。
2）路面各结构层的强度、抗变形能力与各层次的力学响应相匹配。由于车轮荷载与温度、温度变化产生的各项应力与变形均集中在路面结构上部，逐渐向下扩散、消失。
3）直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳定性下降的结构层次应提高其抵御能力。
4）充分利用当地材料，节约外来运料，做好优化选择，降低建设与养护费用。
沥青面层直接经受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响，并将荷载传递到基层以下的结构层。因此，沥青面层应满足功能性和结构性的使用要求。沥青面层可分为单层、双层、三层。双层结构分为表面层、下面层；三层结构分为表面层、中面层、下面层。高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构，二级、三级以下等级公路一般采用双层式沥青面层，即上面层与下面层。为满足路面的各项要求，应精心选择沥青面层混合料。通常认为密实型中粒式或细粒式沥青混凝土混合料（如）最宜用于表面层，它的空隙率一般为3%-5%.对于重交通和特重交通等级，当普通热拌和沥青混凝土混合料不能满足使用要求时，可以采用沥青混合料，必要时可以采用改性沥青结合料。根据路面设计规范推荐结构及当地的实际情况，拟选定。
3.3.5路面结构层组成设计
1）基层组成设计
1) 沥青路面的基层承担着沥青面向下传递的全部负荷，支撑着面层，确保面层发挥各项重要的路面性能。与此同时，基层结构还承受着由于土基水温状况多变而发生的地基支撑能力变化的敏感性，使之不知影响沥青面层的正常工作。基层结构是承上启下保证路面结构耐久、稳定的承重结构层，因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。与沥青面层相比，由于基层不直接与车轮和大气接触，相对于路面表面性能有关的材料性能指标（如抗滑性能，抗剪切变形等）可以略为放宽。沥青路面各结构层之间应紧密结合，不因层间滑动或松散而丧失结构的整体效应。沥青 由《公路沥青路面施工技术规范》可得其技术指标如下表所示：

2）粗集料 粗集料是指集料中粒径大于4.75粗集料沥青层用粗集料选用碎石。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、无杂质，并具有足够的强度和耐磨耗性能。粗集料的质量符合下表的规定：

1）设计弯沉值

其中 ：；
；
；
；
。
3.4.31)根据本地区的路用材料，参考路面设计规范提供的推荐值，结合已有的工程经验与典型结构，拟定了两个结构组合方案。
方案一：4细粒式沥青混凝土+6中粒式沥青混凝土+8粗粒式沥青混凝土+38水泥碎石基层+？水泥石灰砂砾土层，以水泥石灰砂砾土为设计层。
方案二：4细粒式沥青混凝土+8中粒式沥青混凝土+15密级配沥青碎石+？水泥稳定砂砾+18级配砂砾垫层，以水泥稳定砂砾为设计层。
2）路面结构层厚度验算
设计弯沉值

其中 ：；
；
；
；
。
③结构层厚度验算
沥青路面结构组合设计的各项工作，即结构层材料选型、层位确定，结构层厚度初步选定之后，路面厚度设计演算阶段主要考察拟定的路面结构在经受使用期当量标准轴载的反复作用之后，是否能满足两项设计控制指标的要求，即以下两个方程式是否能满足。

其中 ：；
。
上述两式必须同时满足，若有一式不能满足，则可以重新调整结构层的材料、层位与厚度，直至满足两项设计指标的要求为止。
计算路表弯沉值

应用括号内的参数作为输入数值，应用通用软件计算得到。
弯沉综合修正系数

其中 ：；
；
；
；
；
；
。
计算结构层底拉应力

其中 ：；
。
通过计算，应用括号里的参数作为输入数据，应用通用软件计算得到。
将各数据输入沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序，得：
各结构层层底拉应力 所以，两设计方案均符合要求。从结构层造价方面考虑，选择方案一。路面结构的断面图如下所示：

3.5.11）目的、意义
路基路面的强度和稳定性同水的关系十分密切。路基路面的病害有多种，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面设计、施工和养护在，必须十分重视路基路面的排水工程。
根据水源的不同，影响路基路面的水流可分为地面水和地下水两大类，与此相应的路基排水工程，则分为地面排水和地下排水。地面水包括大气降水（雨和雪）以及海、河、湖、水渠及水库水。地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受损害，形成水毁现象。深入路基土提的水分，使土体过湿而降低路基强度。地下水包括上层滞水、潜水及承压水等，它们对路基的危害程度，因条件不同而异。轻者能使路基湿软，降低路基强度；重者会引起冻涨、翻浆或边坡滑坍，甚至整个路基沿倾斜基地滑动。
水对路面的危害可以表现为：降低路面材料的强度，使沥青从石料剥落造成各种病害；移动荷载作用下唧泥和高压水充数，造成路面基层承载力下降。
路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度和稳定性。
2）一般设计原则
3.5.2（4）暗沟 暗沟又称盲沟，具有隐蔽工程的含义。从盲沟的构造特点出发，由于沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点。本设计的盲沟采用简易盲沟，横断面做成上宽下窄的梯形，沟壁倾斜度约为1：0.2，底宽与深度大致为1：3，深约1.0：～1.5，底宽约0.3～0.5，底部中间填以粒径较大（3～5）的碎石。粗粒碎石两侧和上部按一定比例分层（层厚10）填以较细粒径的粒料，逐层粒径比例按6倍递减。盲沟顶部和底面，设厚度30以上的不透水层。暗沟的一侧边沟下的暗沟示意图如图所

图3-4 一侧边沟下暗沟横断面示意图
1-暗沟；2-层间水；3-毛细水；4-弃土堆
(5)渗沟 渗沟采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，其作用是降低地下水或拦截地下水，水力特性是紊流。公路路基中，浅埋的渗沟约在2～3以内，深埋时可达6以上，底部设洞或管。洞式渗沟的洞宽约20，高约20～30；盖板使用条板，板长约为40，厚度不小于15，并预留渗水孔，以便渗入沟内的水汇集于洞内排出。
3.5.21）路面排水设计
路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。路面表面排水设计应遵循下列原则。
（1）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路面范围内出现积水。
（2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。
（3）在路堤较高，边坡坡面未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。

4 支挡结构设计
重力式的构造必须满足强度与稳定性的要求，同时考虑就地取材，经济合理，施工养护的方便与安全。
1）墙身构造
本设计中重力式挡土墙采用仰斜式，设计墙高为5，墙背坡度采取一般值，取1：0.25；墙面坡度与墙背坡度一致。因为设计地区石料丰富，采用25片石砌筑，水泥砂浆勾缝。墙顶宽度为1.2。基础底面采用不规则梯形，坡度为。
排水设施包括地面排水和墙身排水两部分，地面排水采用设置地面排水沟的方式截引地表水；在墙身一定高度布置直径为0.05的泄水孔，作为墙身排水的方式。
挡土墙基础采用明挖法，埋深不小于1.0，考虑冻胀等因素的影响，设计基础埋深为1.30。
2）各参数的确定
墙背填料物理力学指标的选取依照下表：
表4-1 墙背填料的物理力学指标
填料种类
综合内摩擦角
内摩擦角
重度
粉土
粘性土

～
-
17、18

～
-
17、18
砂类土
-

17、18
碎石类土
-

18、19
不易风化的块石
-

18、19

本地区石料丰富，填料选择碎石土，内摩擦角，重度。
填土与墙背间的摩擦角的确定依据下表：
表4-2 填土与墙背间的摩擦角
墙背土
墙身
材料

岩块及粗粒土

细粒土

混凝土

或

石砌体

或
第二破裂面或假想墙背土体

地基土属粘性土，挡土墙与地层间的摩擦系数为0.30～0.40，本设计计算中取0.4。地基土重度为18。
各设计参数汇总制成下表：
表4-3 各参数汇总表
墙身及基础
填料及地基

挡土墙类型

仰斜路肩墙

填料种类 重度

墙高

填料内摩擦角

墙面坡度

1：0.25
填料与墙背摩擦角

墙背坡度

1：0.25
地基土重度

18

砌筑材料

浆砌片石
基础与地基土的摩擦系数

0.4
基础底面坡度

基础顶面埋深（）

0.8
圬工砌体摩擦系数

地基土摩擦系数

0.8
2）挡土墙的布置
挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常根据墙趾处的地址和水文情况，在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行。
挡土墙断面布置及墙身形式如图所示：

图4-1 挡土墙断面图
（1）挡土墙位置的选定
路堑挡土墙设置在路基的侧边沟，山坡挡土墙设置在基础可靠处；沿河路堤段设置挡土墙。
（2）纵面布置
纵面布置在墙趾纵断面图上进行，布置后的挡土墙正面图如下：

图4-2 挡土墙纵向布置图
（3）平面布置
对于较长的沿河挡土墙和曲线挡土墙，除了纵向布置外，还应进行平面布置，绘制平面图。沿河段挡土墙的平面布置如下：

图4-3 挡土墙平面布置图
（1）挡土墙自重及重心计算
参照图4-1，将挡土墙分为三部分，取单位墙长，截面各部分对应墙体重力分别为：

截面各部分的重心至墙趾的距离：

单位墙长的重力：

全截面重心到墙趾的距离：

（2）车辆荷载和墙后土体所引起的主动土压力计算
1）车辆荷载换算
在本挡土墙设计中，换算均布土层厚度直接由挡土墙高度确定的附加荷载强度计算，即：

其中 ：；
。
表4-4 附加荷载强度
墙高

墙高

20.0

10.0
当挡土墙墙高～时，由线性内插法确定。设计墙高，由线性内插法计算，。换算成均布荷载的当量涂层高度，

基础埋深较浅，不计算墙前被动土压力。
2）车辆荷载和墙后填土引起的主动土压力计算
设计挡土墙墙背粗糙且倾斜，墙与土间的摩擦角为；填土为理想散粒体，粘聚力，填土表面倾斜。所以采用库伦土压力理论计算车辆荷载和墙后填土引起的主动土压力。计算图示如下：

图4-4 填土主动土压力计算图示
挡土墙的当量墙高
（1）试算破裂角
假定破裂面位置通过荷载中心，按上图示及相应的计算公式，试算破裂角。
仰斜墙背，取负值，

为荷载靠近墙背一端到墙背的距离，在本假设中，于是

与假定的破裂面位置相符。
（2）计算主动土压力系数

式中为墙后填土表面的倾斜角，。
挡土墙常用作用（含荷载）的组合为挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力、其他永久荷载及基本可变荷载相结合，结构的提高系数。
（3）计算主动土压力及作用点位置
后踵点主动土压力

单位墙长上主动土压力的水平分量：

单位墙长上主动土压力的竖直分量：

土压力水平分量的作用点到墙趾的距离：

土压力竖直分量的作用点到墙趾的距离：

3）计算地基承载力
（1）计算地基的极限荷载
挡土墙基础底面的倾斜角较小，可近似认为是条形基础，。根据太沙基条形基础（密实地基）公式：

其中 ：；
；
；
；
。
根据砂土和粘性土的参考值表，得地基土的标准粘聚力，计算粘聚力；标准，计算内摩擦角，结合太沙基公式的承载力系数图，得。代入数据计算，得：

根据地基承载力抗力值计算的有关规定，当挡土墙埋深大于0.5时，地基承载力按下式计算：

其中 ：；
；

；
；
。
根据承载力修正系数表，对于均小于0.85的粘质土，。，。计算，
取
4）基底应力及合力偏心距验算
为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行基底应力验算。为了使挡土墙墙型结构合理和避免发生显著的不均匀沉降，还应控制作用于挡土墙基底的合理偏心距。
（1） 合力偏心距验算
合力偏心距：

其中 ：；
。
基底合力的法向分力对墙趾的力臂：

（合力在中心线右侧）
根据基底合力偏心距表：
表4-5 基底合力偏心距
地基条件
合力偏心距
地基条件
合力偏心距
非岩石地基

软土、松砂、粘土

较差的岩石地基

紧密细砂、粘土

坚密的岩石地基

碎砾石、中砂

满足要求。
（2）基底应力验算
时：

其中： ；
。
。

其中： ；
；
。
。
，，，。
基底应力
所以 基底应力符合设计要求。
3） 挡土墙稳定性验算
（1）抗滑稳定性验算
为了保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩擦阻力抵抗挡土墙滑移的能力。
在一般情况下，挡土墙应满足：

其中 ：
Ⅱ
其它参数含义与上文含义一致。
代入数据：

设计尺寸，满足挡土墙抗滑稳定性的要求。
（2）抗倾覆稳定验算
为了保证挡土墙抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，挡土墙抗倾覆稳定性应满足：

其中 ：；
代入数据：

所以，设计尺寸，满足抗倾覆性要求。
4） 墙身截面强度验算
为了保证墙身具有足够的强度，应根据经验选择1～2个控制断面进行验算，如墙身底部、墙高处、上下墙（凸形及横重式墙）交界处。本验算选择墙身底部，验算图示如下图所示：

图4-5 墙身截面强度验算图示
根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61—2005）的规定，构件采用分项安全系数的极限设计时，荷载效应不利组合的设计值，应小于或等于结构抗力效应的设计值。
（1）强度计算
挡土墙的墙身强度应满足：

其中 ：；
；
；
。

。

其中 ：；
；
；
；
～；
；
。
计算确定各参数：
，
根据石砌体容许应力表，如下表所示：
表4－6石砌体的容许应力()
砌体种类
水泥等级
压应力
剪应力
片石砌体
快石砌体
粗料石砌体
平缝
错缝

0.8
—
—
—
—

1.3
2.0
3.4
0.16
0.24

1.8
2.4
3.7
0.23
0.34
查阅表格，
所以，

在本设计中，被动土压力、水浮力、静水压力、动水压力、地震力均为0。所以，
由以上计算，墙身截面满足强度要求。
（2）墙身稳定性验算
规范规定，挡土墙墙身应满足：

其中 ：：

；
；
。
系数表如下所示：
表4—7 系数表
砌体砂浆强度等级

混凝土

0.002
0.0025
0.004
0.002
根据上表，。。代入数据，计算：

则， ，墙身稳定性符合要求。
（3）墙身截面正面受剪验算
挡土墙正面受剪时，应满足下式的要求：

其中 ：；
；
；
；

　　　　。
而，　　，　　
其中：；
　　　；
　　　；
　　　；
　　　；
　　　；
的参数表如下所示：
表4—8 的参数表
砌体种类

块石
0.79
0.5

片石
0.22
0.5

查阅表格， 。 ， 。
所以，

剪力组合设计值，
受剪轴向力
其中 ：。
，为矮墙，。代入数据计算：

轴压比
所以， 满足要求。
所以，挡土墙的设计尺寸满足所有要求。

结 论

致 谢

参考文献
【1】《镇安县风土人情资料集》.镇安县县委宣传室.地图出版社，2006
【2】《镇安县简介》.镇安县县委宣传室.百度文库，2004
【3】《交通工程学》.徐吉谦、陈学武.人民交通出版社,2008
【4】《道路勘测设计》.张维全.人民交通出版社,2007
【5】《道路勘测设计》.杨少伟.人民交通出版社，2004
【6】《路基路面工程》.邓学钧.人民交通出版社，2008
【7】《路基设计原理与计算》.李峻利、姚代禄.人民交通出版社，2001
【8】《路基工程》.杨广庆.中国铁道出版社，2003
【9】《土力学地基基础》.陈希哲.清华大学出版社，2004
【10】《新型支挡结构设计与工程实例》.李海光.人民交通出版社，2004
【11】《沥青混合料设计与施工》.陈华鑫、郑木莲.化学工业出版社，2006
【12】《中华人民共和国行业标准》.JTG B01—2003 公路工程技术标准.人民交通出版社，2004