班级：交工082班姓名：崔明学号：200800617
锚定板挡土墙
一、锚定板挡土墙概述
1.1锚定板结构与挡土原理
锚定板挡土墙由墙面系、钢拉杆及锚定板和填料共同组成，如图1所示。墙面系由预制的钢筋混凝土肋柱和挡土板拼装，或者直接用预制的钢筋混凝土面
板拼装而成。钢拉杆
外端与墙面系的肋柱
或面板连接，而内端
与锚定板连接，通过
钢拉杆，依靠埋置在
填料中的锚定板所提
供的抗拔力来维持挡
土墙的稳定。锚定板
挡土墙的主要优点是：结构轻，柔性大，占地少，造价低。它是一种适用于填土的轻型挡土结构，它与锚杆挡土墙的区别是:抗拔力不是靠钢拉杆与填料的摩阻力来提供，而是由锚定板提供。锚定板挡土结构可以用作挡土墙、桥台或港口码头的护岸。锚定板挡土墙和加筋土挡墙一样都是一种适用于填土的轻型挡土结构，但二者的挡土原理不同。锚定板挡土结构是依靠填土与锚定板接触面上的侧向承载力以维持结构的平衡，不需要利用钢拉杆与填土之间的摩擦力。因此它的钢
拉杆长度可以较短，钢拉杆的表面可以用沥青玻璃布包扎防锈，而填料也不必限用摩擦系数较大的砂性土。从防锈、节省钢材和适应各种填料三个方面比较，锚定板挡土结构都有较大的优越性，但施工程序较加筋土挡墙复杂一些。
1.2锚定板挡土墙类型
锚定板挡土墙按其使用情况可分为路肩墙、路堤墙、货场墙、码头墙和坡脚墙等，如图2（a)-（d)所示。按墙面的结构形式可分为肋柱式和无肋柱式，如图2（c) -（f) 所示：
图2
肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由肋柱和档土板组成，一般为双层拉杆，锚定板的面积较大，拉杆较长，挡土墙变形较小。无肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由钢筋混凝土面板组成。外表美观、整齐、施工简便，多用于城市交通的支挡结构物工程。锚定板挡土墙是锚定板挡土结构中的一种，本文将以肋柱式锚定板挡土墙为例介绍这种支挡结构的设计计算方法。
1.3设计原理
如前所述，锚定板挡土墙是由墙面系、钢拉杆及锚定板和填料共同组成的，这是一个整体结构。在这个整体结构内部，存在着作用在墙面上的土压力、锚杆拉力、锚定板抗拔力等互相作用的内力。这些内力必须互相平衡，才能保证结构内部的稳定。与此同时，在锚定板结构的周围边界上，还存在着从周围边界以外传来的土压力、活荷载及其他重物荷载，以及结构自重所产生的反作用力和摩擦力。这些边界上的作用力也必须互相平衡，才能保证锚定板结构的整体稳定，防止发生滑动或蠕动变形。由此可见，锚定板结构设计计算的基本原理是锚定板有足够的抗拔力才能确保锚定板结构的整体稳定。主要设计内容:确定墙面上压力、锚定板抗拔力计算、整体稳定性验算用以确定钢拉杆的长度、肋柱、拉杆、面板等结构的内力计算、基础设计等。
1.4肋柱式锚定板挡土墙构造
肋柱式锚定板挡土墙由肋柱、锚定板、挡土板、钢拉杆、连接件及填料组成，一般情况下应设有基础。根据地形可以设计为单级或双级墙。单级墙的高度不宜大于6m，双级墙的总高度不宜大于lOm。双级墙上下两级间宜设置平台，平台宽度不宜小于 2.0m，平台顶面宜用15cm厚C15混凝土封闭，并设2%向外横向排水的坡度。肋柱式锚定板挡墙上、下两级墙的肋柱应沿线路方向相互错开。墙面板、肋柱及锚定板等钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应小于C20。下面介绍各组成部分的构造要求。
(一)肋柱
肋柱的间距视工地上机械的起吊能力和锚定板的抗拔力而定，一般为1.5-2.5m。肋柱截面多为矩形，也可设计成T形、I宇形。为安放挡土板及设置钢拉杆孔，截面宽度不小于24cm。厚度不宜小于30 cm，每级肋柱高采用3-5m左右。上下两级肋柱接头宜用榫接，也可以做成平台并相互错开。每根肋柱按其高度可布置2-3层拉杆，其位置尽量使肋柱受力均匀。肋柱底端视地基承载力、地基的岩性及理深情况，一般可按自由端或铰支端设计，如理置较深，且岩性坚硬，也可视为固定端。如地基承载力较低，应设基础。
肋柱设置钢拉杆穿过的孔道。孔道可做成椭圆孔或圆孔，直径大于钢拉杆直径，空隙将填塞防锈砂浆。肋柱与锚定板均应预留拉杆孔洞。锚定板、肋柱与螺丝端杆连接处，在填土前宜用沥青砂浆充填，并用沥青麻筋塞缝，外露的杆端和部件宜待填上下沉基本稳定后，用水泥砂浆封填。由于锚定板挡土墙为拼装结构，为避免产生过大的位移，规定肋柱安装时严禁前倾，应适当后仰，其后仰倾斜度宜为20:1。肋柱吊装时，应在肋柱基础的杯座槽内铺垫沥青砂浆。
(二)锚定板
锚定板通常采用方形钢筋混凝土板，也可采用矩形板，其面积不小于0.5㎡，一般选用1m*1m。锚定板预制时应预留拉杆孔，其要求同肋柱的预留孔道。
(三)挡土板
挡土板可采用钢筋混凝土槽形板、矩形板或空心板。矩形板厚度不小于15cm，挡土板与两肋柱搭接长度不小于10cm，挡土板高一般
用50cm。挡土板上应留有泄水孔，在板后应设置反滤层。
(四)钢拉杆
拉杆宜选用螺纹钢筋，其直径不小于22mm，亦不大于32mm。通常，钢拉杆选用单根钢筋，必要时，可用两根钢筋组成一钢拉杆。拉杆的螺丝端杆选用可焊性和延伸性良好的钢材，以便于与钢筋焊接组成拉杆。采用精轧钢筋时，不必焊接螺丝端杆。
(五)拉杆与肋柱、锚定板的连接
拉杆前端与肋柱的连接和锚杆挡土墙相同。拉杆后端用螺帽、钢垫板与锚定板相连。锚定板与钢拉杆组装后，孔道空隙应当填满水泥砂浆。
(六)填料
锚定板挡土墙墙面板背后的填料应采用砂类土(粉砂、粘砂除外)、碎石类、砾石类土以及符合规定的细粒土。不得采用膨胀土、盐渍土，严禁采用有腐蚀作用的酸性土和有机质土。填料若为细粒土时，路基顶面应采取防排水措施，例如设置柔性封闭层。
(七)基础
应根据地基承载力确定是否需要设置基础，基础材料可采用C15混凝土或M7.5水泥砂浆浆砌片石。无肋柱式锚定板挡土墙可采用浆砌片石或混凝土条形基础；肋柱式挡土墙的基础可采用混凝土条形基础、杯座式基础等。基础验算应按重力式挡土墙的基础验算方法办理。基础厚度不宜小于50cm,襟边不宜小于15cm。基础理置深度应满足重力式挡土墙基础的要求，应不小于1.0m及冻结线以下0.25m。采用
杯座式基础还可减少肋柱吊装时的支撑工作量，杯座基础的设计如图3所示。它应符合以下要求:
（1）当h≤1.0m时，≥h或≥0.05倍肋柱长(指吊装时肋柱长)；
（2)当h＞1.0m时，≥0.8h且≥1.0m；
（3)当b/h≥0.65时，杯口一般不配钢筋。
图3
(八)反滤层
当有水流入锚定板挡土墙墙背填料时，应在墙背底部至墙顶以下0.5m范围内，填筑不小于0.3m厚的渗水材料或用无砂混凝土板、土工织物作为反滤层，并应采取排水措施。
二、锚定板挡土墙设计
本文锚定板挡土墙形式众多，本文只针对肋柱式锚定板挡土墙设计进行介绍，肋柱式锚定板挡土墙设计的主要内容包括:墙背土压力计算，肋柱、锚定板、拉杆、挡土板的内力计算及配筋设计，以及锚
定板挡土墙的整体稳定验算。
2.1墙背土压力计算
锚定板挡土墙墙面板所受的土压力系由墙后填料及外荷载引起。由于挡土板、拉杆、锚定板及填料的相互作用，影响土压力的囚素很多，例如填料性质、压实程度、拉杆位置及长度、锚定板大小等，是一个很复杂并涉及土与结构相互作用的问题，目前一般作一些假定和简化来加以计算。大量的现场实测及模型试验表明，土压力大于库仑主动土压力公式的计算值，故《路基支挡结构设计规范》中规定:填料引起的土压力，采用库仑主动土压力公式计算，然后乘以增大系数β的办法，增大系数一般采用1.2-1.4。对于位移要求较严格的结构，土压力增大系数应取大值。试验表明，填料所产生的土压力分布图形为抛物线图形，为了简化计算，采用由三角形和矩形组合的图形，
如图4所示：
图中:?
式中:——水平土压力
(kPa) ；
——库仑主动土压
力的水平分力((kN/m)；
β——土压力增大系数；
H——墙高(m)，当为双级墙时，H为上下墙之和。
行车荷载对墙面板土压力的影响:根据实测资料，行车荷载对土
压力的影响不大，而且只对上层拉杆有影响。实测行车荷载产生的土压力值，其结果远小于现行路基支挡规范规定的计算行车荷载产生的土压力。因此行车荷载产生的压力，仍按重力式挡土墙有关规定计算，不再乘以增大系数。其他外荷载所产生的土压力，限于目前积累的资料不多，也按重力式挡土墙有关规定计算。将各种荷载所产生的土压力迭加起来就是墙面板所承受的总的土压力。
2.2锚定板容许抗拔力
当锚定板受拉杆牵动向前位移时，锚定板要向前方土体施加压力，而前方土体受压缩所提供的抗力则维持错定板的稳定。因此锚定板抗力计算是一个很复杂的问题，与锚定板的理深、填土的力学特性、填土的密实度、墙面系的变形情况等有关。锚定板单位面积容许抗拔力应根据现场拉拔试验确定，如无现场试验资料，可根据经验按下列三种方法选用，如缺乏经验，可同时考虑这三种方法，采用偏于安全的计算结果。
锚定板容许抗拔力计算（一）:
当锚定板理置深度为5-10m时，[P]=130-150kPa；
当锚定板理置深度为3-5m时，[P]=100-120kPa；
当锚定板理置深度小于3m时，锚定板的稳定不是由抗拔力控制，而是由锚定板前被动抗力阻比板前土体破坏来控制。这时锚定板的“抗拔力”应按下式计算:
=
式中: [P]——不是单位面积容许抗拔力，为了和深理锚定板的容许
抗拔力保持一致，将[P]视作单块锚定板的容许抗拔力；
——锚定板理置深度；
B——锚定板边长；
K——安全系数，不小于2；
γ——填料重度；
库仑被动土压力和主动土压力系数。
锚定板容许抗拔力计算（二）:
式中:——锚定板容许抗拔力((kN) ；
K——安全系数，可采用2-3；
——锚定板极限抗拔力((kN) ；
H——锚定板的埋深，为填土顶面至锚定板底面之距离(cm)；
H——锚定板高度(cm)。
当＞时，以值代入经验式中。
其中,锚定板临界埋深比=20.2；
锚定板尺寸系数β=100,=10cm.
锚定板容许抗拔力计算（三）:
式中:——锚定板单位面积容许抗拔力(kPa) ；
——无量纲系数，其数值按确定(b为用米表示时矩形锚定板的短边长度)；
——与锚定板埋深比有关的系数；
——拉杆至柱底的距离(m)；
h——锚定板高度(m)；
——填土试验压缩模量(kPa)，无试验资料时，对一般粘性土填料，根据拉杆至柱底的距离，参照下列数值采用:
≤3m时，≈4 000-6 OOOkPa
＞3m时，≈6 000-8 OOOkPa
β——与锚定板埋设位置有关的折减系数。
当＞时，β=1.0,否则可按下式计算:
式中:——拉杆长度(m)；
——拉杆至填土表面的距离(m)；
a,b——矩形锚定板的长度、宽度(m)。
其中:
2.3稳定性分析
目前常用的整体稳定性分析方法有Kranz法、折线滑面法和整体土墙法等。本文只对Kranz法加以介绍。
Kranz法，也称为折线裂面法该方法由Kranz于1953年提出。下面分单层和双层介绍锚定板的稳定性分析方法。
（1）.单层锚定板的稳定性分析
图5-a表示一种最简单的单层锚定板结构。Kranz根据大量的计算得出如下结论:当拉杆力作用于锚定板时，在经过锚定板可能产生的所有滑面中，折线滑面BCD(由BC和CD两段直线所组成)是最危险的滑面。其中B点是墙面的下端，C点是锚定板的底部，而CD段是锚定板后方的主动土压裂面。
Kranz的分析方法采取隔离土体ABVC为对象，并分析其各个边界上所受的外力和平衡关系，如图5-b。
图中:CV——通过C点的竖直隔离线；
W——土体ABCV的重力；
R——BC面上的反力，其方向与竖直线的夹角为；
——作用在AB面和CV面上的主动土压力；
T——拉杆的设计拉力，即实际拉力值；
——从力多边形求得的拉杆最大拉力；
——的水平分力；
——滑面 BC段的倾角；
——拉杆的倾角；
——墙背摩擦角；
——填土的内摩擦角。
从土体ABCV的静力平衡条件中求
拉杆所能承受的最大拉力，并认为土
体ABCV的抗滑安全系数应等于几
与之比值。从图5-c中的力多边形中可见:和的数值均可按结构的尺寸求得，和R的方向为己知，但其数值需根据力多边形的几何关系计算如下:
若令
由上两式可推导求得：
由此可计算出土体ABCV的抗滑安全系数：
（2）.双层锚定板结构的一种情况
上层拉杆的长度不大于下层拉杆的长度。图6-a表示双层锚定板结构的第一种情况。其下层锚定板的滑面应为BCD,因而下层锚定板稳定性分析的隔离体和力多边形与图5完全相同，可以用上述公式计算其抗滑安全系数。但其中。
对于图6上层锚定板的滑面 , Kranz假定为 ,因而其稳定性分析所取的
隔离体为其力多边形如图6-b。
图中:——土体的重力；
——面上所受的主动土压力；
——滑面上所受的反力；
——拉杆的设计应力；
——在滑面的平衡条件下(即土体的平衡条件)上
层拉杆所能承受的最大拉力；
——各有关力的水平分力；
——的倾角；
——意义均与图5相同。
在图6中，的数值均可按结构尺寸计算求得，
的方向为己知，但其数值需根据力多边形的几何关系计算如下:
若令
由上两式可推导求得:
由此可计算土体的抗滑安全系数，亦即滑面上的抗滑安全系数：
（3）.锚定板挡土墙的整体稳定其他方面问题
如同重力式挡土墙一样。墙的整体稳定尚应考虑整体抗滑验算、地基承载力验算、陡坡滑动验算及深层滑弧验算等，与重力式挡土墙相同。如果采用三层或多层拉杆，计算方法与上述推导类似。最下一层拉杆长度除按以上公式计算外，拉杆的有效锚固长度(挡土板后土体主动滑裂面至锚定板的水平距离)不小于该处锚定板高度的 3.5倍。在实际工程中应防比上层拉杆变形过大而导致墙顶发牛较大侧向位移，一般长度不宜小于5m。
2.4构件设计
锚定板挡土结构的构件设计，除按照前面介绍的设计原则和方法外，还应遵守有关的钢筋混凝土结构设计规范。
肋柱设计
（1）.肋柱内力计算
肋柱接受弯构件设计，主要承受由挡土板传递的侧向上压力，设计荷载的计算跨度为相邻肋柱中至中的距离。己建成的分开式锚定板桥台的肋柱间距一般为 1.5-2.0m,锚定板挡墙的肋柱间距通常为2.0-2.5m。肋柱内力计算可根据肋柱上设置的拉杆层数及肋柱与肋柱、肋柱与基础的连接状况等按以下几种情况考虑：
(a)按单跨梁计算
(b)按连续梁计算
(c)按刚性支承连续梁计算
(d)按弹性支承连续梁计算
（2）.肋柱断面设计
肋柱断面尺寸按计算的肋柱最大弯矩来确定，同时考虑支撑墙面板的需要，肋柱宽度不宜小于24cm，高度不宜小于30cm。断面配筋，考虑到肋柱的受力及变形情况比较复杂，支点柔度系数变化较大，以及肋柱在搬运、吊装及施工过程中受力不均匀等各种因素，应按刚性支承和弹性支承连续梁两种情况计算的最大止负弯矩(对于两端悬出的简支梁，则按简支梁最大止负弯矩)进行双面配筋计算，并在肋柱内外面侧配置通长的受力钢筋。
肋柱上安装拉杆处需要预留穿过拉杆的孔道，孔道可做成椭圆或圆形，椭圆形孔道的宽度和圆形孔道的直径应大于拉杆的螺丝端杆直径，以便于在填土前填塞沥青水泥砂浆用来防锈。如采用压浆法封孔，则需预留压浆孔。另外还应按《混凝土结构设计规范》等有关规范的规定进行助柱的抗裂性计算。
拉杆设计
锚定板结构是一种柔性结构，其特点是能适应较大的变形。为了保证在较大变形情况下仍有足够的安全度，应选择延伸性能较好的钢材作为锚定板结构的钢拉杆。此外拉杆钢筋因长度关系需要焊接，同时在拉杆两端往往需要焊接螺丝端杆，因此还必须选用可焊性能较好的钢材才能保证拉杆焊接部位的质最，一般采用热轧螺纹钢筋。（1）.拉杆直径
拉杆应尽量采用单根钢筋，如果单根钢筋不能满足设计拉力的需求，也可采用两根钢筋共同组成一根拉杆，拉杆钢筋除需要满足上述设计拉力的要求外，还应满足以下条件:
①对于锚定板桥台，主墙部分的拉杆钢筋直径不宜小于22mm，亦不宜大于32mm；
②对于锚定板挡墙，肋柱的上层拉杆钢筋直径不宜小于22mm。（2）.拉杆长度
拉杆长度通过锚定板结构的整体稳定性验算决定，同时需满足以下要求:
①对于锚定板桥台及公路、货场挡墙，其拉杆长度至少要使锚定板埋置于墙面主动破裂面以外3. 5b处(b为方形锚定板的边长)；
②对于铁路锚定板挡墙，路肩墙最上边一层拉杆的长度应超出单线铁路远离挡墙侧的枕木端头。最下层拉杆的长度应使锚定板埋置于墙面主动破裂面以外不小于3.5b处。考虑上层锚定板的埋置深度对其抗拔力的影响，要求最上一层拉杆至填土顶面的距离不能小于lm。（3）.螺丝端杆
拉杆两端可焊接螺丝端杆，穿过肋柱或锚定板的预留孔道，然后加垫板及螺帽固定，和拉杆筋一样，螺丝端杆也应采用延伸性能和可焊性能良好的钢材。螺丝端杆(包括螺纹、螺母、钢垫板及焊接)按照与拉杆钢筋断面等强度的条件进行设计。螺丝端杆的长度应不小于+lOcm(为肋柱或错定板厚度、螺母与钢垫板厚度以及焊接长度之和)。如果采用45SiMnV精轧螺纹钢筋作为拉杆，钢筋木身的螺旋即可做为丝扣并可安装螺帽，则不需另焊螺丝端杆。当螺丝端杆与拉杆的连接采用帮焊时，端杆还应增加一段焊接长度，拉杆、拉杆与肋柱及拉杆与锚定板的连接处必须做好防锈处理。
锚定板设计
（1）.锚定板面积
锚定板一般采用方形钢筋混凝土板，竖直方向埋在填土中，忽略不计拉杆与填土之间的摩阻力，则锚定板承受的拉力即为拉杆设计拉力。锚定板面积根据拉杆设计拉力及锚定板容许拔力来确定。
式中:——锚定板面积（㎡）；
R——拉杆设计拉力((kN)) ；
——锚定板单位面积容许抗拔力(kPa)。
除满足计算要求外，锚定板尺寸还需满足下列构造要求:
①对于锚定板桥台，主墙部分的锚定板边长应不小于80 cm ,翼墙部分锚定板边长应不小于60cm；
②对于锚定板挡墙，柱板拼装式墙的锚定板面积应不小于0.5㎡，无肋柱式墙的锚定板面积应不小于0.2㎡。
（2）.锚定板配筋
锚定板的厚度和钢筋配置可分别在竖直方向和水平方向按中心有支承的单向受弯构件计算，并假定锚定板竖直面上所受的水平土压力均匀分布。除验算锚定板竖直和水平方向的抗弯及抗剪强度外，尚应验算锚定板与拉杆钢垫板连接处混凝土的局部承压与冲切强度。考虑到施工、搬运及安装误差等因素，在锚定板前后面双向布置钢筋。锚定板与拉杆连接处的钢垫板，也按中心有支点的单向受弯构件进行
设计。锚定板中心应预留穿过拉杆的孔道，孔道直径须大于螺丝端杆直径，以便于安装后填塞沥青水泥砂浆防锈。
三、锚定板挡土墙施工
3.1基础工程
锚定板挡土墙的基坑开挖工作最，比重力式挡土墙要少很多。如果肋柱设计为平放在基础顶面上的自由端，那么基础仅起阻止肋柱下沉和扩散应力的垫层作用，此时基坑开挖工作最更少。由于锚定板挡土墙为轻型柔性结构，对地基承载力要求相应的比重力式挡土墙要低得多，但不应误解为不需考虑基底承载力问题。如果基础发生大最的下沉，基础下的软弱层形成圆弧滑动面，则有可能造成锚定板挡土墙的破坏。囚此，在锚定板挡土墙的设计、施工中，应作详细的地质勘察，认真核对地基承载力和可能下沉问题，在开挖基坑中，应密切注意地层的变化情祝。
3.2肋柱安装
肋柱安装前注意:基础的杯口应打扫干净，铺设一层沥青砂浆，清除预制构件上的污染物，清扫和平整吊机及车辆的运行道路，测定控制各构件就位的定位线，预备一定数最的垫木和木楔等。与锚杆挡土墙相似，肋柱吊装工作，视道路、吊装设备情祝，可采用独立扒杆或汽车吊，按设计要求将肋柱安装就位。肋柱是否需要支撑，应视基础设计情祝而定。杯口基础一般可不设支撑，将肋柱插入杯口后，先对准肋柱与肋柱间的中心线，在杯口用木楔塞紧，然后，用钢钎作临时地垄，以倒链葫芦方式进行肋柱的调整。为防比肋柱最终向外倾斜，
. 课程名称：路基路面工程 重力式挡土墙验算设计题目： 系：土木工程院业：工程造价专 年级： 姓名： 号：学
指导教师： (签章) 指导教师成绩 年月日 . . 西南交通大学峨眉校区 . . 目录 第1章任务书和指导书 (1) 第2章理正软件验算挡土墙稳定性 (3) 参考文献 (21)
. . 第1章任务书和指导书 某浆砌片石重力式路堤挡土墙，断面尺寸如图1所示，填料容重γ＝33，墙背摩擦角δ＝φ/235°；砌体容重γ＝23kN/m；18kN/mφ，内摩擦角＝3ff＝0.500.80＝19 kN/m，基底摩挠系数，内摩擦系数，＝地基土容重γ00地基承载力[σ]＝800kPa，挡土墙分段长度10m；路基宽8.5m，踏肩宽0.75m。 图1 浆砌片石重力式路堤挡土墙 H变化（见表1）车辆荷载为公路Ⅰ级荷载。挡土墙的墙高，其它几2何参数保
持不变。试按主要组合荷载，利用理正软件验算挡土墙的稳定性。 H变化挡土墙的墙高1表2学号末尾2位数k 0-15 16-30 31-45 46-60 61-75 76-99 . . 请参考理正软件中的学习资料，练习使用该软件。将最后的结果粘贴在设计文本中。. . 第2章理正软件验算挡土墙稳定性 重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：重力式挡土墙 1 计算时间：2014-11-04 22:52:42 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 4.350(m) 墙顶宽: 1.150(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.250 采用1个扩展墙址台阶:
第一章功能概述 挡土墙是岩土工程中经常遇到的土工构筑物之一。为了满足工程技术人员的需要，理正开发了本挡土墙软件。下面介绍挡土墙软件的主要功能： ⑴包括13种类型挡土墙――重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、悬臂式、扶壁式、桩板式、锚杆式、锚定板式、垂直预应力锚杆式、装配式悬臂、装配式扶壁、卸荷板式； ⑵参照公路、铁路、水利、市政、工民建等行业的规范及标准，适应各个行业的要求；可进行公路、铁路、水利、水运、矿山、市政、工民建等行业挡土墙的设计。 ⑶适用的地区有：一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区； ⑷挡土墙基础的形式有：天然地基、钢筋砼底板、台阶式、换填土式、锚桩式； ⑸挡土墙计算中关键点之一是土压力的计算。理正岩土软件依据库仑土压力理论，采用优化的数值扫描法，对不同的边界条件，均可快速、确定地计算其土体破坏楔形体的第一、第二破裂面角度。避免公式方法对边界条件有限值的弊病。尤其是衡重式挡土墙下墙土压力的计算，过去有延长墙背法、修正延长墙背法及等效荷载法等，在理论上均有不合理的一面。理正岩土软件综合考虑分析上、下墙的土压力，接力运行，得到合理的上、下墙的土压力。保证后续计算结果的合理性； ⑹除土压力外，还可考虑地震作用、外加荷载、水等对挡土墙设计、验算的影响； ⑺计算内容完善――土压力、挡土墙的抗滑移、抗倾覆、地基强
度验算及墙身强度的验算等一起呵成。且可以生成图文并茂的计算书，大量节省设计人员的劳动强度。
1第二章快速操作指南 1.1操作流程 图2.1-1 操作流程 1.2快速操作指南 1.2.1选择工作路径 图2.2-1 指定工作路径 注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。
锚定板挡土墙施工方案 1．锚定板挡土墙施工方法及工艺 1．1构造 锚定板挡土墙是由基础、立柱、挡土板、拉杆、锚定板及填料等组成，见附图： 附图锚定板挡土墙结构示意 注：①立柱；②挡土板；③150#混凝土基础；④卵石土填料；⑤锚定板；⑥拉杆 1．2施工方法及工艺流程 （1）整平场地，预制构件，制作拉杆并对其进行防锈处理；（2）测量放线；（3）开挖基础，验槽签收；（4）灌注基础混凝土；（5）搭设铺助脚手架；（6）汽车起重机吊装立柱；（7）填筑卵石土，随填土的升高，安装挡土板，同时于板后铺设土上布；（8）开挖锚定板及拉杆沟槽；（9）安装锚定板；（10）加拉杆拧紧螺帽；（11）锚定板槽内孔隙灌注混凝土填塞密实；（12）由下至上逐层填筑砂卵石土，直至完成全部拉杆的安装；（13）调试检查；（14）安装人行道板及栏杆扶手；（15）包封拉杆外露端头。 2.劳动力组织及进度指标 劳动力组织及进度指标可由劳动力动态图表示，如下图所示：
人数 注：①基础开挖；②吊装立柱；③校正立柱位置；④安装锚定板及拉杆。 3.机械设备配置 4.施工质量控制要点 （1）基础施工：必须按设计尺寸，准确施放立柱杯槽，严格控制杯槽底面的平整度。 （2）吊装立柱：立柱是锚定板挡土墙的主要承重结构，立柱就位后应防止向外倾斜，并须按照设计坡度倾向内侧，一般应在吊装立柱前先按照附图中虚线填土至第一道锚定板顶面以上0.6米高程，而后再搭设临时脚手架，便于固定立柱，立柱进入杯口前，应于杯槽底铺垫沥青砂胶，并将周边孔隙塞满。 （3）对立柱进行校正检查。当立柱全部吊装完毕后，应对全部立柱纵横向进行细致的棱正检查，尤其是检查立柱的倾斜度是否符合要求。待确认无误后，再安装下部挡土板，随之铺设土工布，然后填土夯实。 安装挡土板时应保持平直，防止反位，两层板层间应在端头垫10mm水泥砂浆，留出孔隙以利排水。 （4）安装锚定板及拉杆 ①开挖锚定板及拉杆沟槽：开挖前放线抄平，要求锚定板孔位与拉杆上孔眼保持在同一水平面，成一直线，以保证正确受力。 ②安装锚定板，板面必须竖直，且在同一标高，使拉杆在同一直线上受力，防止拉杆扭曲。 ③第一道拉杆全部安装完后，需对该层所有拉杆，锚定板及拉杆端头与螺帽等，进行全面检查（有无扭曲？松紧是否适度？受力是否均衡？）确认无误后，将锚定板槽周边及板底部孔隙，用混凝土填塞，锚定板、立柱上的拉杆孔眼用沥青砂胶填塞密实，而后分层填土，随填土的升高于板后铺土工布。填土要分层压密，其密实度必须达到设计和规范要求。 2
挡土墙课程设计
目录 一、挡土墙的用途 (3) 二、荷载计算 (4) 三、挡土墙稳定性验算 (7) 四、基地应力及合力偏心距验算 (7) 五、墙身截面强度验算： (8) 六、墙身排水、沉降缝、伸缩缝和变形缝的设置 (9)
挡土墙设计计算 一、挡土墙的用途 挡土墙定义：用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。 按照设置位置，挡土墙可分为：路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型。 1.作用： 1）路肩墙或路堤墙：设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，防止路基边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有重要建筑物。 2）滨河 及水库路堤挡 土墙：在傍水 一侧设置挡土 墙，可防止水 流对路基的冲 刷和浸蚀，也 是减少压缩河 床或少占库容 的有效措施。 3）路堑挡 土墙设置在堑 坡底部，用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低边坡高度。 4）山坡挡土墙设在堑坡上部，用于支挡山坡上可能坍滑的覆盖层，兼有拦石作用。 二、荷载计算 (一)、车辆荷载换算 采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高米，填土髙4米，填土边坡1：，墙背俯斜，1：（α=19°），墙身分段长度15米。 按墙高确定的附加荷载强度进行换算
附加荷载强度q 墙高H （m ） q(kPa) ≤ 20 ≥ 10 注：H=～时，q 由线性内插法确定. 墙高米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：q ＝m2。 (二)、土压力计算 其中： 676.05 .185 .12γ0===q h 基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图式. 以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外侧，以及破裂面交于外边坡。 破裂棱体位置确定： a=4m, d = , H= 8 m ,α= 19o （1）破裂角θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： Ψ = φ + α + δ = 38o+19o+19o =76o A 0 =
锚定板挡土墙施工工艺 7.5.1工艺概述 锚定板挡土结构是一种适用于填方的轻型支挡结构。锚定板挡土墙和锚杆挡土墙一样， 也是依靠“拉杆”的抗拔力来保持挡土墙的稳定。但是这种挡土墙与锚杆挡土墙又有着明显的区别，锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中，其抗拔力来源于锚杆与砂浆、孔壁地层的摩阻力；而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前填土 的被动抗力。依靠锚定板在填土中的抗拔力抵抗侧向土压力，以维持挡土墙的平衡与稳定。 锚定板挡土墙主要由基础、立柱、挡土板、拉杆、锚定板及填料等组成，见图 7.5.1。 被动区 图7.5.1 锚定板挡土墙结构示意 锚定板挡土墙按墙面结构形式可分为肋柱式和板壁式两种。板柱式挡土墙的墙面由肋柱 与挡土板拼装而成，根据运输与吊装能力可采用单根肋柱，也可以分段拼接，上下肋柱之间用 榫连接。按肋柱上的拉杆层数还可分为单层拉杆、双层拉杆和多层拉杆锚定板挡土墙。壁板式 挡土墙的墙面板（壁面板）可采用矩形或十字形板拼装而成，墙面板直接用拉杆与锚定板连接。 7.5.2作业内容 1、整平场地，预制构件，制作拉杆并对其进行防锈处理； 2、测量放线； 3、开挖基础， 验槽签收；4、灌注基础混凝土；模板按拆，混凝土拌制、灌注、振捣及养护。5、混凝土肋柱、墙面板制作安装：木模制安拆，钢筋制安、混凝土拌制、灌注、振捣及养护，成品堆放，吊装定位。6、搭设辅助脚手架；汽车起重机吊装立柱；7、填筑墙背填料，随填土的升高，安装 挡土板，同时于板后铺设土上布；8、开挖锚定板及拉杆沟槽；9、安装锚定板；10、加拉杆拧紧螺帽；11、锚定板槽内孔隙灌注混凝土填塞密实；12、由下至上逐层填筑填料，直至完成全 部拉杆的安装；13、调试检查；14、安装人行道板及栏杆扶手；15、包封拉杆外露端头。 7.5.3质量标准及验收方法 1.基本要求 （1）锚杆安装准确，符合设计要求。 （2）立柱、挡土板表面平整、密实，无蜂窝麻面现象。 （3）墙背回填符合设计要求。 （4）防、排水设置符合设计要求。 2.检验项目 （1）锚定板挡土墙施工质量要求、检查数量及检验方法见表 7.5.3-1。
《路基路面工程》课程设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：道路二班 姓名：黄叶松 指导教师：但汉成 二〇一五年九月
目录 一、重力式挡土墙设计 第一部分设计任务书 (3) （一）设计内容和要求 (3) （二）设计内容 (3) （三）设计资料 (3) 第二部分设计计算书 1. 车辆换算荷载 (4) 2. 主动土压力计算 (5) 3. 设计挡土墙截面 (9) 4. 绘制挡土墙纵横截面（附图1） (30) 二、沥青路面结构设计 1．设计资料 (12) 2. 轴载分析 (12) 3. 拟定路面结构方案 (16) 4. 各材料层参数 (16) 5. 设计指标确定 (17) 6. 确定设计层厚度 (18) 7. 底层弯拉应力验算 (21) 8. 防冻层厚度验算 (29) 9. 方案可行性判定 (29) 10. 绘制路面结构图 (31)
一、重力式挡土墙 第一部分 设计任务书 （一）设计的目的要求 通过本次设计的基本训练，进一步加深对路基路面工程有关理论知识的理解，掌握重力式挡土墙设计的基本方法与步骤。 将设计任务书、设计说明书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 （二）设计内容 ①车辆荷载换算； ②土压力计算； ③挡土墙截面尺寸设计； ④挡土墙稳定性验算。 （三）设计资料 1．墙身构造 拟采用细粒水泥混凝土砌片石重力式路堤墙(如草图1)，墙高H =？m ，墙顶宽1b =？m ，填土高度2.4m ，填土边坡1：1.5，墙背仰斜，1：0.25（α=—14°02′），基底倾斜1：5（0α=—11°18′)，墙身等厚，0b =7.0 m 。 2．车辆荷载 车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合Ⅰ、Ⅱ，路基宽度33.5m ，路肩宽度0.75m 。 3．土壤工程地质情况
重力式挡土墙课程设计 作者姓名 学号 班级 学科专业土木工程 指导教师 所在院系建筑工程系 提交日期
设计任务书 一、 设计题目 本次课程设计题目：重力式挡土墙设计 二、 设计资料 1、线路资料：建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+520.00段，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取了贴坡式（仰斜式）浆砌片石挡土墙。线路经过的此处是丘陵地区，石材比较丰富，挡土墙在设计过程中应就地选材，结合当地的地形条件，节省工程费用。 2、墙后填土为碎石土，重度30/18m kN =γ，内摩擦角 35=?；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值 kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。 3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。 4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示： 图4-1 挡土墙参数图（单位：m ）
目录 设计任务书 (2) 一、设计题目 (2) 二、设计资料 (2) 设计计算书 (4) 一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4) 二、主动土压力计算 (4) 1、计算破裂角 (4) 2 、计算主动土压力系数K和K1 (4) 3、计算主动土压力的合力作用点 (5) 三、挡土墙截面计算 (5) 1、计算墙身重G及力臂Z G (6) 2、抗滑稳定性验算 (6) 3、抗倾覆稳定性验算 (6) 4、基底应力验算 (7) 5、墙身截面应力验算 (7) 四、设计挡土墙的排水措施 (8) 五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8) 六、参考文献 (8) 七、附图 (8)
.. 海龙屯茶山露营地项目挡土墙施工案 编制 审核 审批
市建筑安装工程公司二〇一六年八月
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (3) 三、计划工期安排 (3) 四、施工准备 (3) 五、施工案 (4) （一）施工工艺流程 (4) （二）主要技术指标 (4) （三）测量控制 (5) （四）双排钢管脚手架的搭设 (5) （五）主要施工法 (10) 六、进度计划保证措施 (16) 七、施工质量保证措施 (17) 八、安全文明施工措施 (20) 九、文明施工保证措施 (21)
一、编制依据 1、《混凝土结构工程施工规》（GB50666-2011） 2、《砌体结构工程施工规》（GB50924-2014） 3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59_99） 4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2011) 5、《建筑施工手册》 二、工程概况 海龙屯茶山露营地项目是海龙屯景区一部分，主要为人们提供一个休闲、娱乐的渡假营地。 工程主要分土建园林绿化、室外电气、给排水三部分。本工程质量要求合格。 三、计划工期安排 本工程计划工期2016.8.18-2016.12.31。 四、施工准备 1、图纸审核及原地貌复测，发现图纸有误或现场与设计不符的及时上报相关人员进行复查。 2、挡墙砌体采用质地坚实、无风化剥落及抗压强度符合要求的
块。 3、原材料（包括砂、、水泥及块）送检。 4、修建施工临时便道，布置材料堆放场地及备料。 5、挡墙施工应按从最低处向最高处施工的顺序分段分层进行施工。 五、施工案 本挡墙采用平行流水、分段施工法；按此法在施工过程中及调整施工时间，使其与进度相吻合。 （一）施工工艺流程 1、准备工作→测量放样→平场→基槽开挖→基底报验→封基→基础定位测量→基础模板支撑→浇筑毛砼基础→养护→墙身定位测量→墙身模板支撑→浇筑毛砼墙身→养护→中间交工验收→墙背回填→竣工验收。 （二）主要技术指标 1、本工程设计为C30砼挡墙及毛挡墙，其毛使用青色，粒径30~400cm料 2、设计高度为2～8m；详见图集04J008(55页) 3、基底摩擦系数为0.3，均布荷载30千帕。 4、墙体应设置泄水，间距为2×2m设一个，外斜坡度为1:0.05，采用直径为75mmPVC管成梅花型布置；进水口下部用粘土夯实封层厚30cm，其反滤层设置为40cm厚的一层粗粒层。
锚定板挡土墙 1.概述 锚定板挡土墙由墙面系、钢拉杆及锚定板和填料共同组成。墙面系由预制的钢筋混凝土肋柱和挡土板拼装，或者直接用预制的钢筋混凝土面板拼装而成。钢拉杆外端与墙面系的肋柱或者面板连接，而内端与锚定板连接，通过钢拉杆，依靠埋置在填料中的锚定板所提供的抗拔力来维持填土墙的稳定。锚定板挡土墙是一种适用于填土的轻型挡土结构，它与锚杆挡土墙的区别是：抗拔力不是靠钢拉杆与填料的摩阻力来提供，而是由锚定板来提供。锚定板结构可用作挡土墙、桥台或港口码头的护岸。锚定板挡土墙和加筋土挡土墙一样都是一种适用于填土的轻型结构，但二者的当土原理不同。锚定板挡土结构是依靠填土与锚定板接触面上的侧向承载力来维持结构的平衡，不需要利用钢拉杆与填土之间的摩擦力。因此它的钢拉杆长度可以较短，钢拉杆的表面可以用沥青玻璃布包扎防锈，二填料也不必限用摩擦系数较大的砂性土。从防锈、节省钢材和适应各种填料三方面比较，锚定板挡土结构都有较大的优越性，但施工程序较加筋土挡墙复杂一些。 2.锚定板的类型 锚定板挡土墙锚定板挡土墙按其使用情况可分为路肩墙、路堤墙、货场墙、码头墙和坡脚墙等，如图所示。按墙面的结构形式可分为肋柱式和无肋柱式，如图所示，肋柱式锚定板挡土墙的
墙面系由肋柱和挡土板组成，一般为双层拉杆，锚定板的面积较大，拉杆较长，挡土墙变形较小。无肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由钢筋混凝土面板组成。外表美观、整齐、施工简便，多用于城市交通的支挡结构物工程。锚定板挡土墙是锚定板挡土结构中的一种，本节将以肋柱式锚定板挡土墙为例介绍这种支挡结构的设计计算方法。 3.设计原理 如前所述，锚定板挡土墙是由墙面系、钢拉杆及锚定板和填料共同组成的，这是一个整体结构。在这个这个整体结构内部，在这个整体结构内部。存在着作用在墙面上的土压力、锚杆拉力、锚定板抗拔力等互相作用的内力。这些内力必须互相平衡，才能保证结构内部的稳定。与此同时，在锚定板结构的周围边界上，还存在着从周围边界以外传来的土压力、活荷载及其他重物荷载，以及结构自重所产生的反作用力和摩擦力。这些边界上的作用力也必须互相平衡，才能保证锚定板结构的整体稳定，防止发生滑动或蠕动变形。由此可见，锚定板结构设计计算的基本原理是锚定板有足够的抗拔力才能确保锚定板结构的整体稳定。主要设计内容：确定墙面土压力、锚定板抗拔力计算、整体稳定性验算用以确定钢拉杆的长度、肋柱、拉杆、面板等结构的内力计算、基础设计等。 4．设计 设计的主要内容：墙背土压力计算，肋柱、锚定板、拉杆、
衡重式挡土墙课程设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
衡重式挡土墙课程设计 1、设计资料 （1）地形 中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。 （2）工程地质条件 自上而下土层依次如下： ①号土层：耕植土，厚约0.9m ，黄褐色，含大量有机质。 ②号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力R=800kPa 。 （3）墙身及墙后填料材料参数 填料， 35=? 3m kN 18=γ，下墙2? δ=，上墙（假想墙背）?δ=。墙身容重 3k m kN 22=γ。基底摩擦系数f=。圬工材料[a σ]=600k a P ，[1σ]=100k a P ， =j τ500k a P 。 （4）荷载参数 本题组号为5，挡土墙高度，车辆荷载换算等代土层厚度为=0h ，分布在路基横断面方向的宽度0b =。 （5）水文地质条件
本次勘测未发现地下水，可不考虑地下水影响。 2、初步确定墙身尺寸 挡土墙高，选用上墙1H =3m ，选墙顶宽1b =,则上墙底宽1b =,下墙底宽B=,墙背俯斜1：（'11518 =α），衡重台宽1d =，下墙2H =，墙背仰斜1：（'20615 -=α），墙面坡1：，见下图： 3、上墙土压力计算 （1）求破裂角1θ 计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角见下图， 则有 '1tan α=0 .3133.00.3tan 1111+?=+H d H α= 则'1α= 82.33 假想破裂面交于荷载内，按表第一类公式计算，得 验核破裂面位置如下：第一破裂面距墙顶内缘距离为 )tan (tan '11αθ+i H =×（+） =3.573m ＜0b =5.5m
挡土墙设计 一、挡土墙的分类及用途 为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙。在公路工程中，它广泛地用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。 路基工程中，挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进行技术经济比较，择优选定。 公路工程中的挡土墙主要按下述几种方法进行分类。 按照挡土墙设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型，如图2-5-1所示。 按照结构形式，挡土墙可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙等。 按照墙体材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。 挡土墙各部分名称如图2-5-1a)所示。靠回填土或山体的一侧面称为墒背；外露的一侧面称为墙面．也称墙胸；墙的顶面部分称为墙顶；墙的底面部分称为基底或墙底；墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与墙底的变线称为墙踵；墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角a。 挡土墙设置位置不同，其用途也不相同。 路堑墙设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度(图2-5-1a)。 路堤墙设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积(图2-5-1b)。 路肩墙设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物(图2-5-1c)。沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施(图2-5-1d)。 山坡墙设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡(图2-5-1e、图2-5-1f)。
目录 一、挡土墙设计资料----------------------------------- 1 二、主动土压力计算----------------------------------- 1 三、挡土墙抗滑稳定性验算---------------------------- 3 四、抗倾覆稳定性验算-------------------------------- 3 五、基底应力及偏心距验算---------------------------- 3 六、墙身截面强度验算-------------------------------- 4 七、伸缩缝与沉降缝----------------------------------- 6 八、排水设计---------------------------------------- 6 九、挡土墙的平面、立面、横断面图--------------------- 6
一、挡土墙设计资料 1.车辆荷载，计算荷载为汽车-20级，验算荷载为挂车-100，当量土高度为0.8m 。 2.K0+420挡墙墙身的尺寸 墙面坡度为1:0.35，墙背坡度为0，墙顶宽度为1.6m ，基础的埋置深度为6.5m 。则。o 0=α挡墙横断面布置及挡墙型式如下图： 图1 K0+420挡墙横断面布置及挡墙型式示意图 3.填料为粘性土，其密度=γ19KN/m 3，计算内摩擦角o 20=?，粘聚力c=20kPa ，填料与墙背间的摩擦角o 102/==?δ，塑限8.5%，液限16.8%。 4.地基为整体性较好的石灰岩，其允许承载力[]0σ=500KPa ，基地摩擦系数为f=0.45。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22KN/m 3，砌体容许压应力为[]600=a σKPa ，容许剪应力[τ]=100KPa ，容许拉应力[wl σ]=60 KPa 。 如某些具体指标没有列出，请结合区划及当地具体情况自行选取，并要进行注释说明。 二、主动土压力计算 裂缝深度： m c h o o c 0.322045tan 1920 2245tan 2o =??? ? ??+??=??? ??+=?γ 令o 30=++=δα?ψ 破裂角为：
1 路基设计 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1：：。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°,填土与墙背间的内摩擦角δ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 确定计算参数 设计挡墙高度H =4m ，墙上填土高度a =2m ，填土边坡坡度为1:,墙背仰斜,坡度1:。填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。 墙背填土容重m 3，地基土容重：m 3。挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1)假定破裂面交于荷载内侧
不计车辆荷载作用00=h ；计算棱体参数0A 、0B ： 18)42(2 1 )(21))(2 (2 1 2200 =+= += ++ + = H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(42 1 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d =>B=，所以可以确定破裂面交与荷载内侧。 (2)计算主动土压力及其作用位置 最大主动土压力： 土压力的水平和垂直分力为： 主动土压力系数及作用位置： m d h 226.325 .0715.05 .1tan tan 1=-=+=αθ
重力式挡土墙课程设计 岩土工程11级1班 刘拥 指导教师：冯文娟 1.摘要：重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。摘要：挡土墙是一种应用较广的构筑物，重力式挡土墙是其中最常见的一种形式。本文所涉及的工程为对某高速公路路线上的一处土丘进行开挖后，挖槽两边所形成的土坡。在进行土坡稳定性分析后，依据设计资料，采用传统的试算法设计了一堵重力式挡土墙。由于假设墙背竖直、光滑，且墙后填土面水平等条件，采用了郎肯土压力理论计算土压力。然后，运用matlab 软件分别用fmincon 函数和遗传算法对挡土墙截面进行了优化设计。优化设计采用挡土墙上部宽度和上下部宽度差作为变量，以最小截面面积为目标函数。最后，比较了常规设计结果与优化结果和普通优化与遗传算法优化结果。经比较，采用遗传算法得到的优化结果最优。 2.关键词：重力式挡土墙；优化设计；验算方法。 3 挡土墙的概述 公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山区公路中，挡土墙的应用更为广泛。 4设计题目 重力式挡土墙设计 5设计依据和资料 地形条件： 平原山地过渡地带，为一系列呈带状延伸的平行岭谷分布区，以丘陵、台地为主。 工程地质： 自上而下土层依次为： ①土层：人工填土，厚约0.7m ，黄褐色，含杂质较多； ②土层：含砂粉质粘土，厚2.1m ，地基容许承载力pa k 250R = ③土层：中风化泥岩，厚度未揭露，地基容许承载力pa k 500R =。 3.墙身及墙后填料材料参数： 墙身容重2 223 k ?δγ= =，m kN ，截面容许应力[]kpa kpa i 50600a ==τσ，。 填料容重? ==35,k 183?γm N 。基底摩擦系数4.0=f 。填土边坡1：1.5。 4荷载参数： 车辆荷载的等代土层厚度为0.84m ，布置在7.5m 全宽路基上。 5.水文资料为： 本次勘探未见地下水，可不考虑地下水的影响。 6，设计分组： 可根据不同的设计参数和墙身高度等参数的变化，对学生进行设计分组。具体分组可参考下列表格：
第六章挡土墙设计 一、名词解释 1.挡土墙 2. 主要力系 3. 主动土压力 4.被动土压力 5.锚定板挡土墙 6. 第二破裂面 1.挡土墙：为防止土体坍塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物 2.主要力系：经常作用于挡土墙的各种力 3.主动土压力：当挡土墙向外移动时（位移或倾覆），土压力随之减少，直到墙后土体 沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力 4.被动土压力：当挡土墙向土体挤压移动时，土压力随之增大，土体被推移向上滑动 处于极限平衡状态，作用于土体对墙背的抗力称为主动土压力 5.锚定板挡土墙：由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板以及其间的填土共同形成的一 种组合挡土结构 6.第二破裂面：当墙后土体达到主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙 背滑动，而是沿着第一破裂面与假想墙背之间的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面 三、计算题： 1.某挡土墙高H=6m，墙顶宽度B=0.7m，墙底宽度B’= 2.5m；墙背直立（α=0）填土表面水平（β=0），墙背光滑（δ=0），用毛石和水泥砂浆砌筑；砌体容重为22KN／m3；填土内摩擦角φ=40°，填土粘聚力c=0，填土容重为19KN／m3，基底摩擦系数为0.5，地基承载力抗力值为f=180kPa，试验算该挡土墙抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力。（提示：土压力计算采用公式6-6或采用土力学中朗金（Rankine）主动土压力公式，土压力作用点位于墙高H/3位置）。 解：
（1）土压力计算： m kN H E a /4.74)24045(tan 61921)2 45(tan 21022022=-???=-=?γ 由于挡土墙后土压力沿着墙高呈三角形分布，因此土压力作用点距离墙底的距离为： z=H/3=6/3=2m （2）挡土墙自重及重心： 将挡土墙截面分成一个三角形和一个矩形，分别计算自重： m kN G /119226)7.05.2(2 11=??-= m kN G /4.922267.02=??= G1和G2的作用点离O 点的距离分别为 m a 2.18.13 21=?= m a 15.27.02 18.12=?+= （3）倾覆稳定验算： 5.129.22 4.741 5.24.922.11192211>=??+?=+=z E a G a G K a O 挡土墙满足抗倾覆稳定设计要求 （4）滑动稳定验算： 3.142.14 .745.0)4.92119()(21>=?+=+=a C E G G K μ 挡土墙满足抗滑稳定设计要求 （5）地基承载力验算 作用于基底的总垂直力
衡重式挡土墙课程设计 1、设计资料 （1）地形 中浅切割褶皱剥蚀中低山地区，地势起伏较大。 （2）工程地质条件 自上而下土层依次如下： ①号土层：耕植土，厚约0.9m ，黄褐色，含大量有机质。 ②号土层，中风化砾岩，厚度未揭露，地基容许承载力R=800kPa 。 （3）墙身及墙后填料材料参数 填料， 35 3m kN 18 ，下墙2 ，上墙（假想墙背） 。墙身 容重3k m kN 22 。基底摩擦系数f=0.6。圬工材料[a ]=600k a P ，[1 ]=100k a P ， j 500k a P 。 （4）荷载参数 本题组号为5，挡土墙高度8.1m ，车辆荷载换算等代土层厚度为 0h 0.55m ，分布在路基横断面方向的宽度0b =5.5m 。 （5）水文地质条件 本次勘测未发现地下水，可不考虑地下水影响。 2、初步确定墙身尺寸 挡土墙高8.1m ，选用上墙1H =3m ，选墙顶宽1b =0.5m,则上墙底宽1b =1.65m,下墙底宽B=1.53m,墙背俯斜1：0.33（'11518 ），衡重台宽1d =1.0m ，下墙 2H =5.1m ，墙背仰斜1：0.27（'20615 ），墙面坡1：0.05，见下图： 3、上墙土压力计算 （1）求破裂角1 计算破裂角，判别是否出现第二破裂面，假想墙背倾角见下图，
则有 '1tan = .31 33.00.3tan 1111 H d H =0.67 则'1 = 82.33 假想破裂面交于荷载内，按表5.6第一类公式计算，得 5.272 3545 i i 521.0tan i 验核破裂面位置如下：第一破裂面距墙顶内缘距离为 )tan (tan '11 i H =3.0×（0.521+0.67） =3.573m ＜0b =5.5m 破裂面交于荷载内，与假设相符，而且也不可能出现其他情况，故采用此类计算公式。因为i ＜'1 ，故出现第二破裂面。 （2）计算第二破裂面上的主动土压力1E 有表5.6第一类公式，有 K=)245cos() 245(tan 2 =) 5.1745cos()5.1745(tan 2 =0.587 1K =1+1 02H h =1+0.355 .02 =1.367
§4 挡土墙类型与构造 一、基本概念 什么是挡土墙 挡土墙用途与目的 挡土墙各部分名称 挡土墙：用来支撑天然或人工斜坡土体（路基填土或山坡土体）不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。 挡土墙的用途与目的 由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的 挡土墙各部分名称 二、挡土墙类型及适用围 按刚度及位移方式：刚性挡土墙，柔性挡土墙 按用途和使用场合（路基横断面位置）：路堑挡土墙，山坡挡土墙，路肩挡土墙，路堤挡土墙
按支挡原理和结构特点 重力式挡土墙衡重式挡土墙半重力式挡土墙 悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙 加筋土挡土墙锚杆挡土墙 锚定板挡土墙柱板式挡土墙柱板式挡土墙
垛式挡土墙竖向预应力锚杆挡土墙土钉式挡土墙 重力式挡土墙 ?特点：依靠墙身自重抵御土压力；形式简单，取材容易，施工简便。 ?适用围：石料丰富（或用水泥混凝土）；地基良好 衡重式挡土墙 ?特点 利用衡重台上填土的重量和全墙重心的后移，增加墙身稳定，节约断面尺寸； 墙面陡直，下墙墙背仰斜，可降低墙高，减少基础开挖。 ?适用围：山区、地面横坡陡峻的路肩墙，也可用于路堑墙(兼有拦挡坠石作用)或路堤墙半重力式挡土墙 ?特点 ?在墙背加入少量钢筋，以减薄墙身，节省圬工 ?墙趾较宽，以保证基底宽度，必要时，在墙趾处设少量钢筋 ?适用围 ?缺乏石料地区 ?一般适用于低墙 悬臂式挡土墙 ?特点 由立壁、墙趾板、墙踵板，三个悬臂梁组成，断面尺寸较小； 墙高时，立壁下部的弯矩大，耗钢筋多，不经济。 ?适用围 缺乏石料地区； 作为一般高度的路肩墙，地基情况较差时也可使用。 扶壁式挡土墙 ?特点：沿悬臂式墙的墙长，隔一定距离加一道扶壁，把立壁与墙踵板连接起来。 ?适用围：在高墙时，较悬臂式经济，其余同悬臂式挡土墙 加筋土挡土墙 ?特点 由面板、拉筋及填料三部分组成，借拉筋与填料之间的摩擦力保持墙身稳定； 施工简便，造价较低，外型美观； 对地基的适应性强，占地少。 ?适用围 缺乏石料地区； 适用于石质土、砂性土、黄土地区修建较高的路肩墙； 不宜用于受水流冲淹地段。 锚杆挡土墙
路基工程课程设计任务书 （指导教师：谭波） 一、设计任务与内容： 1、路基标准横断面设计； 根据要求绘制路基标准横断面图 2、挡土墙设计与计算； 1）主动土压力的计算 2）挡土墙的验算 二、设计主要技术指标： 公路等级三级公路 设计车速60Km/h 路基宽度8.5M 行车道宽度2×3.5M 硬路肩宽度0.50M 土路肩宽度0.25M 土路肩宽度0.50M 三、设计要求： 设计文件分两部分装订成册：设计图表、设计计算书。设计图表按A3图纸绘制；设计计算书采用A4纸书写。 四、设计资料： 1、挡土墙设计资料 1）墙身构造 拟采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高8米，填土髙4米，填土边坡1：1.5，墙背俯斜，1：0.25（α=19o），墙身分段长度10米。2）土壤地质情况 墙背填土容重γ=18.5KN/m3,计算内摩擦角Ф=38o，填土与墙背间的摩擦角δ=Ф/2粘性土地基，容许承载力[σ o ]=250kpa,基地摩擦系数f=0.45; 3)墙身材料 2.5号浆砌片石，砌体容重γ k =22kN/m3；砌体容许压应力[σ a ]=600kpa,容许剪应力[τ]=100kpa,容许拉应力[σ w L ]=60kpa。 挡土墙设计计算内容 一、车辆荷载换算 注：H=2.0～10.0m时，q由线性内插法确定. 墙高8米，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载
强度：q ＝12.5kN/m 2 二、土压力计算 1、破裂棱体位置确定： a=4m, d =0.5m , H= 8 m ,α= 19o （1）破裂角θ的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有： Ψ = φ + α + δ = 38o+19o+19o =76o A 0 = 21(a+H+2h 0)(a+H) = 2 1×(4+8+2×0.676)×(4+8) = 80.112 = 21×4×6 +(6 + 0.5)×0.676 - 2 1×8×(8 + 2×4 +2×0.676) tan α =12 + 4.394 - 69.408tan19o =-7.505 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式： tan θ= - tan Ψ ±)ψtan ()ψtan φ(cot 0 0++A B =-tan76o±)76tan 112.80505.7-()76tan 38(cot 000 ++ =-4.011± )011.4094.0-(291.5+× 0.542 tan θ= -8.563 (负值舍去) 取 ：θ=28o27′ （2）验算破裂面是否交于荷载范围内： 堤顶破裂面距墙踵 （H+a ） tan θ+Htan α-(b+d)=2.754m 荷载内边缘距墙踵 d=0.5 m 荷载外边缘距墙踵 d+l 0=8 m 因0.5 < 2.754 < 8,故破裂面交于荷载内，所以假设符合。 （3）主动土压力计算 主动土压力系数K =) 76'2728sin()38'2728cos(0000++(0.634+0.344) = 0.354×0.978 = 0.403
班级：交工082班姓名：崔明学号：200800617 锚定板挡土墙 一、锚定板挡土墙概述 1.1锚定板结构与挡土原理 锚定板挡土墙由墙面系、钢拉杆及锚定板和填料共同组成，如图1所示。墙面系由预制的钢筋混凝土肋柱和挡土板拼装，或者直接用预制的钢筋混凝土面 板拼装而成。钢拉杆 外端与墙面系的肋柱 或面板连接，而内端 与锚定板连接，通过 钢拉杆，依靠埋置在 填料中的锚定板所提 供的抗拔力来维持挡 土墙的稳定。锚定板 挡土墙的主要优点是：结构轻，柔性大，占地少，造价低。它是一种适用于填土的轻型挡土结构，它与锚杆挡土墙的区别是:抗拔力不是靠钢拉杆与填料的摩阻力来提供，而是由锚定板提供。锚定板挡土结构可以用作挡土墙、桥台或港口码头的护岸。锚定板挡土墙和加筋土挡墙一样都是一种适用于填土的轻型挡土结构，但二者的挡土原理不同。锚定板挡土结构是依靠填土与锚定板接触面上的侧向承载力以维持结构的平衡，不需要利用钢拉杆与填土之间的摩擦力。因此它的钢
拉杆长度可以较短，钢拉杆的表面可以用沥青玻璃布包扎防锈，而填料也不必限用摩擦系数较大的砂性土。从防锈、节省钢材和适应各种填料三个方面比较，锚定板挡土结构都有较大的优越性，但施工程序较加筋土挡墙复杂一些。 1.2锚定板挡土墙类型 锚定板挡土墙按其使用情况可分为路肩墙、路堤墙、货场墙、码头墙和坡脚墙等，如图2（a)-（d)所示。按墙面的结构形式可分为肋柱式和无肋柱式，如图2（c) -（f) 所示： 图2 肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由肋柱和档土板组成，一般为双层拉杆，锚定板的面积较大，拉杆较长，挡土墙变形较小。无肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由钢筋混凝土面板组成。外表美观、整齐、施工简便，多用于城市交通的支挡结构物工程。锚定板挡土墙是锚定板挡土结构中的一种，本文将以肋柱式锚定板挡土墙为例介绍这种支挡结构的设计计算方法。
（一）路基工程挡土墙设计基本资料--------------------------------------- 2 （二）挡土墙的自重及其重心计算---------------------------------------- 2 （三）墙后填土和车辆荷载所引起的土压力计算----------------------------- 3（四）按基础宽、深作修正的地基承载力特征值----------------------------- 5（五）基底合力偏心距验算---------------------------------------------- 5 （六）地基承载力验算-------------------------------------------------- 6 （七）挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面的滑动稳定验算-------------- 6（八）-------------------------------------------------- 挡土墙倾覆稳定验算7 （九）------------------------------------------------------------------- 挡土墙截面强度和稳定验算---------------------------------------------------------- 8 （十）路基工程挡土墙设计参考文献---------------------------------------- 11
重力式挡土墙算例 (一)设计基本资料 已建挡土墙的截面尺寸见图,试按本细则的规定对其进行验算: