挡土墙设计项目说明指导书.doc

（一） 设计资料：
某新建公路K2+345~K2+379路段采用浆砌片石重力式路堤墙，详细设计资料列于下：
1．路线技术原则，山岭重丘区普通二级公路，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所示。
4．K2+361挡墙横断面布置及挡墙型式如图1所示（注：参照尺寸：m,=0.40m,=0.60m）。
5．填料为砂性土，其密度18KN/m3，计算内摩擦角=35，填料与墙背间摩擦角=。
6．地基为整体性较好石灰岩，其容许承载力=450Kpa，基地摩擦系数为f=0.45。
7．墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体=22KN/m3，砌体容许压应力为Kpa，容许剪应力[]=100Kpa，容许拉应力[]=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挡墙横断面布置及挡墙型式示意图

（二）设立挡土墙理由：

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。为了减少工程造价，经常因地制宜，设立高低错落台地。台地边界解决普通采用二种方式，一种是自然放坡方式；此外一种是当自然放坡处在不稳定状态时，或由于使用等理由，规定设计边坡超过土体容许最大边坡时，为防止土体坍塌或滑动，应设立不同形式支挡构筑物，而挡土墙是最常用形式。为了防止填方路基滑动，并且减少填方数量，需要设立挡土墙。同步，该处路基挖方量较少，边坡可以在开挖后较稳定，因此不用设立路堑墙，只用设立防止路基沿边坡下滑路肩墙或路堤墙即可。
通过比较，决定设立路堤墙，由于若用路肩墙，通过初步估算，其承受土积极土压力较大，使其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性较差，很容易让路基随其沿着山坡下滑，导致路基破坏，因而不适当选用。

（三）挡土墙尺寸拟定以及计算环节

计算时，取K2+361处横断面来设计挡土墙（由于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 基底容许承载力：[σ0](KPa)=450
挡土墙分段长度(m)：L1=15

计算时字母所代表含义如下图：

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

假设破裂面交与荷载内，采用相应公式计算：
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°
验算破裂面与否交于荷载内：
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，与原假设相符，所选用公式对的。则计算图式为：

2、积极土压力计算

1)求积极土压力系数K和K1

=0.158

=0.903m

=2.516m

=3.495m

=1.59
2)求积极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

普通状况下，挡土墙抗倾覆稳定性较易满足，墙身断面尺寸重要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
由于kc ≥ 1.3，则抗滑稳定性检算通过。
2)抗倾覆稳定性检算

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

=.7m

=.086m
由于e≤B/6

=185.639KPa

=94.14KPa
由于σmax< σ0，则基地应力检算通过，满足规定。

（四）挡土墙排水和变形缝设立

为防止地表水渗入墙背填料或地基，因而设立地面排水沟。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。
为了迅速排除墙后积水，普通在非干砌挡土墙身恰当高度处设立3排排水孔。排水孔采用方孔。上下交错设立，间距为。
为防止因地基不均匀沉陷而引起堵身开裂，依照地基地质条件及墙高、墙身断面变化状况，设立沉降缝。同步，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝，须设立伸缩缝。在此把沉降缝和伸缩缝结合在一起，全高设立，宽度为。
挡土墙排水设施如下图所示：

图5 挡土墙排水和变形缝设立