擋土牆設計計算書
擋土牆是用來支撐天然邊坡或人工邊坡以保持土體穩定的建築物。按照牆的形式，擋土牆可以分為重力式擋土牆，加筋擋土牆。錨定式擋土牆，薄壁式擋土牆等形式。本設計採用重力式擋土牆。
1.漿砌片石重力式路堤牆，填土邊坡1:1.5，牆背仰斜，坡度1:0.15-1:0.35。
2.公路等級二級，車輛荷載等級為公路－ii級，擋土牆荷載效應組合採用荷載組合i、ii。
3.牆背填土容重γ＝17.8kn／m3，計算內摩擦角φ＝42°，填土與牆背間的內摩擦角δ＝φ/2=21°。
4.地基為砂類土，容許承載力[σ]=810kpa，基底摩擦係數μ＝0.43。
5.牆身材料採用5號砂漿砌30號片石，砌體=22kn/m3，砌體容許壓應力為kpa，容許剪應力=100kpa，容許拉應力=60 kpa。
擋牆高度h=4m
填土高度a=2m
牆面傾斜坡度：1:0.25
牆背傾斜坡度：1:0.25
牆底傾斜坡率：0
擴充套件牆趾台階：1級台階，寬b1=0.3m，高h1=0.5m。
填土邊坡坡度為1:1.5；填土內摩擦角：，填土與牆背間的摩擦角；
牆背與豎直平面的夾角
牆背填土容重17.8kn/m3
地基土容重：17.7kn/m3
擋土牆尺寸具體見圖1.1。
圖1.1 擋土牆尺寸
(1) 不計車輛荷載作用
假定破裂面交於荷載內側，計算稜體引數、：
；則：計算車輛荷載作用時破裂稜體寬度值b：
由於路肩寬度d=1.5m>b=0.29m，所以可以確定破裂面交與荷載內側。
(2) 計算主動土壓力及其作用位置
==0.115
最大主動土壓力：
=0.5*17.8*42*0.115*0.312=5.11 kn
土壓力的水平和垂直分力為：
=5.11*cos(-14.036+21)=5.07
=5.11*sin(-14.036+21)=0.62
作用位置：
為保證擋土牆抗滑穩定性，應驗算在土壓力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土牆滑移的能力。在一般情況下：
1.1)
式中：── 擋土牆自重；
，── 牆背主動土壓力的水平與垂直分力；
基底傾斜角(°)；
──基底摩擦係數，此處根據已知資料，；
──主動土壓力分項係數，當組合為ⅰ、ⅱ時， =1.4；當組合為ⅲ時， =。
因此，該擋土牆抗滑穩定性滿足要求。
為保證擋土牆抗傾覆穩定性，需驗算它抵抗牆身繞牆趾向外轉動傾覆的能力，
1.2)
式中：──牆身、基礎及其上的土重合力重心到牆趾的水平距離(m)；
土壓力垂直分力作用點到牆趾的水平距離(m)；
土壓力水平分力作用點到牆趾的垂直距離(m)。
為了保證擋土牆基底應力不超過地基承載力，應進行基底應力驗算；同時，為了避免擋土牆不均勻沉陷，控制作用於擋土牆基底的合力偏心距。
(1)基礎底面的壓應力
①軸心荷載作用時
1.3)
式中：──基底平均壓應力(kpa)；
基礎底面每延公尺的面積，即基礎寬度，b1.0()；
每延公尺作用於基底的總豎向力設計值(kn)；
1.4)
其中：──牆背主動土壓力（含附加荷載引起）的垂直分力(kn)；
牆背主動土壓力（含附加荷載引起）的水平分力(kn)；
低水位浮力(kn)（指常年淹沒水位）。
②偏心荷載作用時
作用於基底的合力偏心距e為
1.5)
式中：──作用於基底形心的彎矩，可按下表採用。
作用於基底的合力偏心距e為：
1.6)
其中：b=1+0.3=1.3m
則所以基礎底面的壓應力滿足要求。
(2)基底合力偏心距
基底合力偏心距應滿足表的要求
表1.1 各地基條件下的合力偏心距
由以上計算可知，基底合力偏心距滿足要求。
(3)地基承載力抗力值
①當軸向荷載作用時
1.7)
式中：──基底平均壓應力；
──地基承載力抗力值(kpa)。
②當偏心荷載作用時
1.8)
所以滿足地基承載力要求。
為了保證牆身具有足夠的強度，應根據經驗選擇12個控制斷面進行驗算，如牆身底部、1∕2牆高處、上下牆（凸形及衡重式牆）交界處。
此處選擇二分之一牆高處進行驗算
(1)強度計算
1.9)
按每延公尺牆長計算：
1.10)
式中：──設計軸向力(kn)；
重要性係數，取為1.0；
、──恆載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力(kn)和相應的分項係數；
主動土壓力引起的軸向力(kn)；
──主動土壓力引起的軸向力的分項係數；
──抗力分項係數，取為2.31；
──材料極限抗壓強度(kpa),=1275kpa；
──擋土牆構件的計算截面積 ()，a=1；
軸向力偏心影響係數。
故強度滿足要求。
(2)穩定計算
1.11)
式中：、、、意義同式(3.10)；
──彎曲平面內的縱向翹曲係數，按下式計算：
1.12)
──2h/b，h為牆有效高度，b為牆的寬度(m)；
一般情況下擋土牆尺寸不受穩定控制，但應判斷是細高牆或是矮牆。當h/b小於10時為矮牆，其餘則為細高牆。對於矮牆可取=1，即不考慮縱向穩定。此處h/b=4/1=4<10,故=1
故穩定滿足要求。
同理，選擇牆身底部進行驗算，經驗算強度與穩定均滿足要求。
故所設計的擋土牆滿足要求。
擋土牆驗算計算書（理正岩土）
重力式擋土牆驗算[執行標準：公路]
計算專案： 重力式擋土牆 2
計算時間： 2014-10-28 11:18:27 星期二
牆身高: 4.000(m)
牆頂寬: 0.500(m)
面坡傾斜坡度: 1:0.250
背坡傾斜坡度: 1:-0.050
採用1個擴充套件牆址台階:
牆趾台階b1: 0.300(m)
牆趾台階h1: 0.500(m)
牆趾台階面坡坡度為: 1:0.000
牆底傾斜坡率: 0.000:1
圬工砌體容重: 22.000(kn/m3)
圬工之間摩擦係數: 0.400
地基土摩擦係數: 0.430
砌體種類: 片石砌體
砂漿標號: 5
石料強度(mpa): 30
擋土牆型別: 一般擋土牆
牆後填土內摩擦角: 42.000(度)
牆後填土粘聚力: 0.000(kpa)
牆後填土容重: 17.800(kn/m3)
牆背與牆後填土摩擦角: 21.000(度)
地基土容重: 17.700(kn/m3)
修正後地基土容許承載力: 810.000(kpa)
地基土容許承載力提高係數:
牆趾值提高係數: 1.200
牆踵值提高係數: 1.300
平均值提高係數: 1.000
牆底摩擦係數: 0.500
地基土型別: 土質地基
地基土內摩擦角: 30.000(度)
土壓力計算方法: 庫侖
坡面線段數: 2
折線序號水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數
13.0002.0000
25.0000.0000
坡面起始距離: 0.000(m)
地面橫坡角度: 0.000(度)
牆頂標高: 0.000(m)
擋牆分段長度: 10.000(m)
組合係數: 0.900
1. 擋土牆結構重力分項係數 = 1.000 √
2. 牆頂上的有效永久荷載分項係數 = 1.000 √
3. 牆頂與第二破裂面間有效荷載分項係數 = 1.000 √
4. 填土側壓力分項係數 = 1.000 √
5. 車輛荷載引起的土側壓力分項係數 = 1.000 √
重力式擋土牆設計
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重力式擋土牆作業指導書
jjdbd zy02 04 2006 1 範圍 適用於 鐵路路基施工規範 中規定的重力式擋土牆，按 鐵路路基施工規範 施工，依據 鐵路路基工程質量檢驗評定標準 驗收 2 施工準備 2.1 材料和機具 2.1.1 材料為 片石 堅硬 不宜風化 牆背填料，水泥和河砂等。2.1.2 主要機具 牆背填土用自...
重力式擋土牆的設計要點和施工方法
關鍵詞 重力式擋土牆 設計 分析 要點 施工 摘要 本文通過對重力式擋土牆的施工經驗分析，提出擋土牆設計中的重點問題，並提供較為合理的構築建議與措施。概述了重力式擋土牆的施工方法。在土建工程中，經常用擋土牆來支擋上下高差的土體，而重力式擋土牆是用得較多的一種形式。重力式擋土牆是依靠牆體自重抵抗土壓力...