1、 挡土墙设计挡土墙设计 设计 2016.4.6 毛石重力式挡土墙设计一、挡土墙设计任务书 墙背填土与墙前地面高差H=5m，填土表面水平，上有均布荷载20kN/m2，地基承载力特征值200 kN/m2，填土物理参数分别为： , , ,底板与地基摩擦系数 。试对该挡墙进行设计。要求：（1）给出计算简图，整理出计算书（电子版）；（2）给出详图（CAD），含设计施工总说明；（3）做出PPT，对所涉及的挡墙进行讲解，内容含：计算、设计（图纸）。分组：第一组：毛石重力式挡土墙设计（2）郑 琦、翟睿智、张沛然 316.8kN m15kPac 250.5挡土墙形式选择1、根据地规6.7.4重力式挡土墙的有关构
2、造规定： a、毛石挡土墙的墙顶宽度不宜小于400mm： b、重力式挡土墙的基础埋置深度，在土质地基中，基础埋置深度不宜小于0.5m； c、地面平缓时，重力式挡土墙墙面坡度一般采用1:0.201:0.35 d、墙底一般为水平，有时为了满足抗滑稳定性也做成倾斜基底。 挡土墙基础和埋深 1、一般设为浅基础，大多挡土墙基础设置在天然地基上。 2、挡土墙埋深深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素决定。 3、土质地基一般不小于0.5m，道路工程不小于1m。挡土墙有关构造要求 1、防止地基沉降而引起挡土墙开裂，需设置沉降缝。 2、减小墙身砌体硬化或温度变化产生的温度应力或因土压力产生裂缝，需设计伸缩缝。
3、3、缝距：10-15m ，缝宽：2-3cm 4、排水措施： 墙后积水十分有害，需设置排水孔。排水孔的直径不应小于100mm。墙前设置散水或排水沟。 挡土墙填土质量要求 1、应选用抗剪强度高、性质稳定、透水性好的粗颗粒材料作为填土材料，例如卵石、砾石、粗砂、中砂等，并且含泥量要小。 2、不宜用粘性土作为填料 3、用粘性土做填料时，应掺入碎石、块石。六、挡土墙计算 计算内容： 1、挡土墙稳定性验算：抗倾覆、抗滑。 2、地基承载力验算。 七、挡土墙基本几何尺寸挡土墙材料：毛石混凝土挡土墙容重： =24.8KN/m3，根据建筑结构荷载规范GB-50009-2012挡土墙两侧土体高差: =5000mm挡
4、土墙墙顶宽度： =1000mm挡土墙墙趾深度： =1000mm，即挡土墙基础埋1000mm挡土墙墙背高度： =6000mm挡土墙墙背倾角： =0挡土墙基底宽度： =2500mm挡土墙墙面倾角：=0.25挡土墙基底倾角： =0毛石0hb1hHnBm0a挡土墙基本几何尺寸示意图八、岩土参数填土容重： =16.8KN/m3主动土压力系数： ，待求值土压力增大系数： =1.1，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011基底土摩擦系数： =0.5地基土承载力: =200KN/m3宽度修正系数: =0，根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011宽度修正系数: =1.5，根据建筑地基基础设计规范
5、GB50007-2011墙背填土上方均匀荷载： =20KN/m3土壤粘聚力： =15KPa土壤摩擦角： =25akaakfbdqc九、挡土墙自重及重心计算 取单位挡土墙墙长1m，将挡土墙截面分为两部分，如图 =24.8(2.5-1)6 =111.6KN =24.816 =148.8KNG=G1+G2=260.4KN G即挡土墙每延米自重 2.截面各部分重心至墙趾的距离 e1=2/3B1 =2/31.5 =1m e2=B1+1/2B2=1.5+1/21=1m全截面重心至墙趾的距离e=（G1e1+G2e2）/G211HBG毛石212HBG毛石 e=（G1e1+G2e2）/G =(111.61+14
6、8.82)/260.4 =1.57m 3.挡土墙截面面积 A=(b+B)H/2 =10.5m2十、主动土压力计算 根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011（以下简称地规）第6.7.3条第1款公式 6.7.3-1 知，欲求主动土压力需知道等参数 查地规知：=1.1 根据地规附录L中ka公式，算得ka=0.158（注：ka的规范求法公式中包含上部均布荷载因素） 则 Ea=ah2ka =1.116.8620.158 =52.56KNaaakhE221十一、抗滑移稳定性验算 挡土墙自重沿基底法线方向分量 6.7.5-2 Gn=Gcos0 =260.4cos0 =260.4KN 2.挡土墙自重沿
7、基底切向方向分量 6.7.5-3 Gt=Gsin0 =260.4sin0 =0KN0cos GGn0sinGGt 3.主动土压力沿基底法线方向分量 6.7.5-5 Ean=Eacos（-0-） =52.56cos（90-0-25/2) =11.38KN 4.主动土压力沿基底切向方向分量 6.7.5-4 Eat=Easin（-0-） =52.56sin（90-0-25/2) =51.31KN )cos(0aanEE)sin(0aatEE 则抗滑移稳定系数 6.7.5-1 Ks=（Gn+Ean）/（Eat-Gt) =(260.4+11.38)0.5/(51.31-0) =2.641.3满足地规第6
8、.7.5条第1款要求3 . 1)(tatannGEEG 十二、抗倾覆稳定性验算 1.主动土压力作用点距墙背底端高度 z=H/3=6/3=2m 2.主动土压力作用点距墙趾底端高度 zf=z-Btan0=2-2.5tan0=2m 3.挡土墙重心至墙趾的水平距离x0 易知水平距离x0为挡土墙全截面重心至墙趾的距离e 即x0=e=1.57m 4.主动土压力沿水平方向分量 6.7.5-7 Eax=Easin（-） =52.56sin（90-25/2) =51.31KN )sin(aaxEE 5.主动土压力沿重力方向分量 6.7.5-8 Eaz=Eacos（-） =52.56cos（90-25/2) =1
9、1.38KN 6.主动土压力作用点至墙趾的水平距离 xf=B=2.5m则抗倾覆稳定系数 6.7.5-6 Kt=（Gx0+Eazxf）/（Eaxzf) =(260.41.57+11.382.5)/(51.312) =4.261.6满足地规第6.7.5条第2款要求)cos(aazEE6 .10faxfazzExEGx十三、地基承载力验算 1.修正后的地基承载力特征值 因为，基础地面宽度B=2.5m3m，按照地规规定 取b=3 5.2.4则 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =200+1.516.8(1-0.5) =212.6KPa)5 . 0()3(dbffmdbaka 2.作用在基
10、础底面法线方向的每延米总作用力为： F=Gn+Ean =260.4+11.38=271.78KN 3.轴心荷载总作用时，基础地面的平均压力值 Pk=F/B =271.78/2.5 =108.71KN/m2fa=212.6KN/m2 满足地规5.2.1条第一款 要求 4.挡土墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距 e=x0-(Gxo+Eazxf-Eaxzf)/F =1.57-(260.41.57+11.382.5- 51.312)/271.78 =0.34B/4=0.252.5=0.625m 满足地规6.7.5条第4款要求akfp 5.挡土墙自重及土压力合力在基础底面产生的偏心力距 M=Fe=271.780.34=92.4KNm 6.偏心荷载作用时，基础底面的最大压应力值 因为B/6=2.5/6=0.42e=0.34m 应按地规5.2.2-2计算 5.2.2-2 Pkmax=（Fk+Gk)/A+Mk/W =F/B+6M/B2 =271.78/2.5+92.46/2.52 =197.41KN/m21.2fa=255.12KN/m2满足地规第5.2.1条第2款 要求WMAGFpkkkkmaxakfp2 . 1max
