衡重式挡土墙设计

1.1 挡土墙设计

1.1.1 挡土墙的类型

挡土墙具有阻挡墙后土体坍滑， 保护与收缩边坡等功能。 在路基工程中， 挡 土墙常用来防止路基填土或挖方坡体变形失稳， 克服地形限制或地物干扰， 减少 土方量或拆迁和占地面积， 避免填方侵占河床和水流冲淘岸坡， 整治滑坡等病害。

按照墙的设置位置，路基挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和路堑墙等。

挡土墙按结构形式与特点的不同可划分为重力式、 薄壁式、锚固式、 垛式和 加筋土式等。

重力式挡土墙验算

现拟定采用俯斜衡重式路堤墙。墙高 H=15.9m ，上墙 H1 =6.4m ,墙背俯 斜 1:0.33

( ! = 18o15 )，衡重台宽 d=1.0m,下墙 H2=9.5m，墙背仰斜 1:0.25 ( 2 二—14o02 ' ) d 0.5m墙面坡度1:0.05,墙身分段长度按沉降伸缩缝的要求 进行。取此处挡土墙为例，验算拟

定尺寸是否满足强度、稳定性等要求。

山坡基础为砂、页岩，查得摩阻系数 f 0.6 ，地基容许承载力 0 800kPa 填土边坡为1 : m = 1 : 1.5，路基宽度为12米。墙背填料为就地开挖砾石土， 容重为 =18.6 KN /m ,内摩阻角 =22.5 KN/m，容许压应力

3

3

35。墙体用50号砂浆砌片石，容重为

a

600kPa ,容许剪应力 j 500kPa ,外摩阻

角3= /2=17.5 °

稳定系数：滑动稳定系数 [Kc]=1.3,

[Ko]=1.5. 。计算图示见图 4。

图7.2衡重式挡土墙计算图示

、上墙土压力计算

设计荷载采用公路U级，采用双车道布置，选取分段长度 载换算等代土层高度为ho

L=12m ,车辆荷

G 200 4 boL

18.6 5.5 12

0.651，分布宽度取5.5m。同

理，验算荷载用挂车车辆荷载换算等代土层咼度为

ho = 0.75m, 分布宽度为5.5

1、计算破裂角，判断是否出现第二破裂面

假象墙背倾角为：

H1 ta n 1 di

6.4 0.33 1.0 tan 1

H?

6.4

0.568

1 29 30

假设破裂面交于荷载内，按《道路工程》中表

5 - 28第一类公式：

i 1

45 /2 45 35 /2 27.5

tan 1 0.521

验算破裂面位置： 第一破裂面距墙顶内缘：

H'tan 1 tan 1) bo 5.5m，破裂面交于荷载

外，与假设不相符，需要另外采用公式。由于破裂面交于荷载外 而1

出现第二破裂面。

2、计算第二破裂面上的主动土压力

cos( i

)

K

sin( )

(tan i tan

i) 0.604

i

i

2

‘ 2h°h2

2 0.75 3.8 …

K

1

1 022

1

1.14

H1

6.42

主动土压力：

E1 1

-H1 2 11 1

KK

1 18.6 6.42 0.604 1.14 262.29kN 2

E

1y

E1 sin( i ) 262.29 sin (27.5 35 ) 232.65kN

E

1X

E1 cos( i

)262.29

cos(27.5 35 )121.11kN

对上墙的力臂：

Z

1Y

nH2 b2 d1 乙Y tan i)

0.05 9.5 3.43 1 2.35 0.25 4.33m

hb h2 (4H1 3h2)

6.4 0.75 3.8(4 6.4 3 3.8)

3H2

1 K1

3 3 6.42

1.14

2.35m

，故1