重力式挡土墙课程设计

❶ 重力式挡土墙施工工艺

浆砌重力式挡土墙
一、材料要求：
1、片石：单块片石厚度不得小于15cm，墙面采用块石镶面35厘米，卵形或薄片、风化剥落、受腐蚀严重的石料不得使用。
2、砂：采用中（粗）砂，砂的粒径不大于5mm，使用前用5mm孔径筛过筛。砂的含泥量不得大于5%。
3、水泥：每批水泥均应有生产厂家的出厂合格证，储存期超过三个月的水泥应重新试验确定标号。水泥储存在通风良好处，并做好防潮防水措施，结块的水泥严禁使用。
4、拌合水：使用经化验合格后的水或饮用水，不得使用田间地头的沟渠水。
二、砌筑操作要求
1、砂浆：使用经试验确定的配合比，严格采用重量比配料，用机械拌合，严禁用人工拌合砂浆。砂浆应有良好的和易性，施工现场可用直观法进行检查，即用手能将砂浆捏成小团，松手后既不松散，又不会由灰铲上流下。砂浆应随拌随用，在搅拌后3-4小时内用完。每个施工班组每天至少做两组砂浆试件。
2、砌筑工艺：
砌筑石块在使用前浇水湿润，石料表面如有泥土、水锈，应清洗修凿干净。砌筑基础第一层砌块前，如基底为岩石，应将基底表面清扫、湿润，再坐浆砌筑。如基底为土质，将基底整平，直接坐浆砌筑。严禁抛石灌浆砌筑。砌体应分段分层砌筑，分段长度一般不超过10m，分段位置宜尽量设在沉降缝处，各砌筑段水平缝应大致水平，相邻工作段的砌筑高差不宜超过1.2m。
砌筑时应在横向、竖向双挂线，各砌层的石块应安放稳固，砌块间应砂浆饱满、粘结牢固，不得直接贴铺或脱空，底浆应铺满，竖缝砂浆应先在已砌完的石块侧面铺放一些，然后在后一块石块放好后填满捣实。砌筑上层砌块时，应避免振动下层砌块，严禁由基坑上方往砌体上扔石块或砂浆，避免冲击砌体。砌筑工作中断后，恢复砌筑时，砌体表面应加以清扫并洒水湿润。
石块应分层砌筑，2～3层砌块组成一个工作层，每一个工作层的水平缝应大致水平，各工作层竖缝应相互错开，不得贯通。转角石应选择较为方正和尺寸较大的石块，并长短相间地与里层砌块咬接，浆砌片石砌缝宽度为2-3cm。较大的石块应放置在下层且大面朝下，石块尖锐突出部分应敲掉。
沉降伸缩缝间距一般为10米，缝宽2厘米，应横向贯通，采用沥青油毛毡填塞，沿墙的内、外、顶三侧填塞，深度不小于15厘米。
每隔2-3米上下错列设置一个泻水孔，泻水孔采用ф60mmPVC管，墙背泻水孔处采用土工布包裹碎石反滤。
三、石砌体的勾缝及养护
石砌体的勾缝工具可由圆钢制作。本合同段砌体要求勾凹缝，勾缝砂浆标号不低于10号，勾缝应嵌入缝内10mm～１６mm。缝槽深度不足时，应凿够深度后再勾缝，缝宽、缝厚应大致相同。勾缝初凝后浇水养生，防止裂缝脱落。

❷ 重力式挡土墙的设计内容

根据建复筑地基基础设计规制范GB50007-2002
重力式挡土墙须做以下验算：1，抗滑移验算。2，抗倾覆验算。
不知道你是不是重力式。
也可以直接选用图集，不过国标上的数据偏安全，一般取的比较大，实际上没有这个必要。

❸ 重力式挡土墙的设计内容

重力式挡土墙是指依靠墙身自重抵抗土体侧压力来维持其稳定的挡土墙。它适用于一般地区、浸土地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等支挡工程。墙高不宜超过12m，干砌挡土墙的高度不宜超过6m .高速公路、一级公路不应采用干砌挡土墙。

❹ 重力式挡土墙

悬臂式挡土墙【cantilever retaining wall】指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙。 面坡常用1：0.02~1：0.05，背坡可直立。 顶宽>0.15m，路肩墙>0.2m，踵板采用等厚,趾板端部厚度可减薄,但不小于0.30m。扶壁式挡土墙的立壁,常为等厚,间距常取墙高的1/3~1/2,厚度约为间距的1/8~1/6,但不小于0.3m 。 悬臂式挡土墙构造简单，施工方便，能适应较松软的地基，墙高一般在6m-9m之间。当墙高较大时，立壁下部的弯矩较大，钢筋与混凝土的用量剧增，影响这种结构形式的经济效果，此时采用扶壁式挡土墙。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。重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。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。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。

❺ 重力式挡土墙的构造

重力式挡土墙一般由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等几部分构成。

（一）墙身

1.墙身断面形式及其特点

根据墙背的倾斜方向，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式几种，如图2－10所示。

其他条件相同时，仰斜墙背所承受的土压力比俯斜墙背小，同时，由于仰斜墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致，故开挖量和回填量均比俯斜墙背小。但是，由于仰斜式挡土墙的基础外移，当墙趾处地面横坡较陡时，会使墙身增高，断面增大。因此，仰斜式挡土墙适用于作路堑墙及墙趾处地面平坦的路堤墙或路肩墙。

俯斜墙背所承受的土压力较大。在地面横坡陡峻时，俯斜式挡土墙可用陡直的墙面，以减小墙高。俯斜墙背也可做成台阶形，以增加墙背与填料间的摩擦阻力。

图2－10 重力式挡土墙的断面形式

垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。

若将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，即构成凸形折线式。与仰斜式比较，其上部尺寸有所减少，故断面较节省。

若在凸形折线式的上下墙之间增设一平台，并采用陡直墙面，即为衡重式断面。在其他条件相同时，衡重式的断面积比俯斜式小而比仰斜式大，但其基底应力较大，故对地基承载力要求相对较高。

2.墙身断面尺寸

（1）墙背坡度（α）

俯斜式墙背坡度一般为（1∶0.15）～（1∶0.4）（即α＝＋8°32′～＋21°48′）。仰斜式不宜缓于1∶0.3，以免施工困难。衡重式的上墙背为（1∶0.25）～（1∶0.45）（即α_上＝＋14°02′～＋24°14′），下墙背在1∶0.25（即α_下＝－14°02′）左右，上下墙高比一般采用2∶3。

（2）墙面

墙面一般为平面，其坡度除与墙背坡度相协调外，还应密切结合墙趾处的地面横坡合理选择。地面横坡较陡时，为减小墙高，宜采用垂直墙面或仰斜（1∶0.05）～（1∶0.20）；地面横坡较缓时，可放得更缓些，但不宜缓于1∶0.4，以免过分增加墙高。

（3）墙顶

墙顶最小宽度，浆砌挡墙不宜小于0.5m，干砌挡墙不宜小于0.6m。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗料石或低强度等级混凝土做成顶帽，顶帽厚约0.4m。如不做成顶帽或为路堑墙或路堤墙，墙顶应以较大块石砌筑，并用砂浆勾缝，或用M5砂浆抹平顶面，砂浆厚约2cm。干砌挡墙墙顶0.5m高度内，用M2.5砂浆砌筑，以增加墙身稳定性。

（4）护栏

为保证交通和行人安全，在地形险峻地段，或过高过长的路肩墙，需在墙顶设置护栏。

（二）基础

在实际工程中，挡土墙的破坏多由地基不良或基础处理不当引起。因此，基础设计是挡土墙设计的重要内容，必须予以充分重视。

基础设计包括选择基础类型和确定基础埋置深度两项主要内容。

1.基础形式

大多数挡土墙都是直接砌筑在天然地基上的，如图2－11所示。当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，为减小基底压力和增加抗倾覆稳定性，常采用扩大基础（图2－11a、b）；当地面陡峻而地基为完整坚实的岩石时，为减少基础开挖数量、节省成本，可采用切割台阶基础（图2－11c）；如局部地基软弱，开挖基础困难或需跨沟时，可采用拱形基础（图2－11d）跨过。

图2－11 挡土墙的基础形式

扩大基础是将墙趾或墙踵部分加宽成台阶，也可同时将两侧加宽，以增大承压面积，减小基底应力。台阶宽度视基底应力减小程度和加宽后的合力偏心距大小而定，一般不宜小于0.2m；台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定。

台阶切割基础，每一台阶的宽度需要根据地形和地质条件而定，高宽比不宜大于2∶1。最下一个台阶的底宽应满足偏心距的有关规定，一般不宜小于1.5～2m；其余台阶的宽度不宜小于0.5m，高度一般约为1m。

2.基础埋置深度

为保证挡土墙的稳定性，必须按下列要求将基础埋入地面以下适当深度。

1）应保证基底土层的容许承载力大于基底可能出现的最大应力。不同深度的土层具有不同的承载力。基底应力分布因基础埋置深度不同而有所差异，埋入土中的基础，基底应力分布比地面的均匀。所以，将基础置于具有足够承载力的土层上，以免地基产生剪切破坏。

2）应保证基础不受冲刷。在墙前地基受水冲刷地段，如未采取专门的防冲刷措施，应将基础埋到冲刷线以下，以免基底和墙前的土层被水掏蚀。

3）在季节性冰冻地区，应将基础埋置到冰冻线以下，以防止地基因冻融被破坏。

（三）排水设施

挡土墙设计一般都以天然地基容许承载力和自然状态下墙背土体的土压力为依据。如排水不良，地基和墙背土体将由于水分增加而改变原有状态，导致地基承载力降低和土压力增加。同时，土体内水分过多时，将产生静水压力；在冰冻地区，还将产生冻胀压力；对粘性土，水分增加时将产生膨胀压力。显然，当附加压力过大以致超出设计计算的土压力，或地基承载力过分降低以致低于设计基底压力时，挡土墙的稳定性和强度难以保证。因此，设置有效排水设施对于保证挡土墙的稳定性和强度十分必要。

挡土墙常用的排水设施可分为地面排水和墙身排水两部分。

地面排水主要是防止地表水渗入墙背土体或地基。主要措施包括：在墙后地面设置排水沟、夯实地表松土，必要时采取封闭处理；对路堑挡土墙墙趾前的边沟进行铺砌加固等。

墙身排水主要是为了迅速排除土内积水。其方法是在浆砌挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔（图2－12），泄水孔尺寸一般为5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的矩形孔，或直径为5～10cm的圆形孔。泄水孔间距一般为2～3m，干旱地区可适当增大，渗水量大时可适当加密。上下排泄水孔交错布置。为保证泄水顺利和避免墙外水流倒灌，泄水孔应向外侧倾斜，最下一排泄水孔出口应高出地面或边沟、排水沟及积水地区的常水位0.3m。为防止水分渗入地基，最下一排泄水孔的底部需铺设0.3m厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口附近设置粗粒反滤层，以免孔道堵塞。当墙背透水性差或可能发生冻胀时，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m高度范围内铺设砂卵砾石排水层。

图2－12 挡土墙泄水孔与反滤层的构造

（四）沉降缝与伸缩缝

为防止墙身因地基不均匀沉降时引起断裂，需根据地基地质条件和墙高、墙身断面变化情况，设置沉降缝。为防止墙身因砌体硬化收缩，或因温度变化所产生的温度应力引起开裂，需设置伸缩缝。

设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，统称为伸缩缝。沿路线方向每隔10～15m设一道，缝宽2～3cm，缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区，宜用沥青麻筋或涂有沥青的软木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于15cm，当墙背为填石且冻害不严重时可不填缝。

干砌挡土墙，缝的两侧应选用平整石料砌筑，使其成垂直通缝。

❻ 求重力式挡土墙的设计步骤，主要是没有案例，不知道怎么做，是期末课程设计

6.4挡土墙设计
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。
路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：
(1)陡坡地段；
(2)岩石风化的路堑边坡地段；
(3)为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；
(4)可能产生坍方、滑坡的不良地质地段；
(5)高填方地段；
(6)为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段。
6.4.1挡土墙的布置
挡土墙的布置通常在路基断面图和墙址纵断面图上进行。布置前，应现场核对路基横断图，不满足要求时应补测，并测绘墙址处的纵断面图，收集墙址的地质和水文等资料。
1.挡土墙位置的选定
路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应考虑设在基础靠处，墙的高度应保证设墙后墙顶以上边坡稳定。
路肩挡土墙因可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地，当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙。必要时应作技术经济比较以确定墙的位置。
2.纵向布置
为了防治圬工砌体因收缩硬化而产生裂缝，本设计设置了伸缩缝。设计中，沉降缝和伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10米设置一道，缝宽3cm，缝内用胶泥填塞。
本设计为浆砌片石墙身，在墙前地面以上0.3米处设置一排泄水孔。泄水孔采用15cm 15cm的方孔，孔眼间距为3米，孔眼上下错开布置。为防治水分渗入地基，渗水孔的进水口的底部铺设30cm厚的粘土隔水层。
3.横向布置
横向布置选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处，以及其它必需桩号的横断面图上进行。具体布置见挡土墙横断面图。
6.4.2挡土墙的构造
本设计所采用的挡土墙为重力式挡土墙。
重力式挡土墙的墙背可做成俯斜、仰斜、垂直、凸形折线和衡重式五种，本设计中均采用俯斜式挡土墙。
1.墙身构造
本设计中直墙背斜度为1:0.25，墙面斜度为1:0.4，墙顶宽度为1.6m。另外，为了保证交通安全，在路肩墙的墙顶设置了护栏。
2.基础设计
地质不良和基础处理不当，往往会引起挡土墙的破坏，因此必须重视挡土墙的基础设计。
我国公路抗震工程中，将场地土（构造物所在地的土层）分为四类，本设计中地基土的 ，属于Ⅱ类场地土。Ⅱ类场地开阔平坦、均匀，对抗震有利。由于地基承载能力较理想，墙身也不是过高，设计挡土墙时，墙身直接设置在了天然地基上。因为无冲刷现象，所以将基础埋置天然地面以下1m处。
6.5挡土墙计算
由于时间关系，本设计只对K1+599.504处挡土墙进行计算。
1.墙身截面尺寸及形式
（1）车辆荷载：
汽车—20级(轴重为300)，验算荷载：挂车—100
（2）墙身构造：
拟采用作重力式路堤墙，路基宽12m，路面宽9m，墙高为6m，墙顶填土高为1m，边坡坡度为1：1.5， ，分段长度为10m。
（3）土壤地质情况：
墙背填土的容重γ=18kN/m³，计算内摩擦角φ=35º。填土与墙背间的摩擦角δ=φ/2=17º30´，粘性土地基，容许承载力 ，基底摩擦系数ƒ=0.3。
（4）墙身材料：
砌体容重γ=20kN/m³，容许压应力[σa]为600kPa，容许剪应力τ为100kPa，容许拉应力[σL]为60KPa。
2.换算车辆荷载
（1）求不计车辆荷载作用时（ =0）
= =0.276
=

（2）一辆重车的扩散长度
，取L=10.219m
（3）计算车辆荷载总重

（4）等代土层厚度

3.计算地震荷载
在挡土墙设计中，一般只考虑水平地震力，竖向地震力因影响小，可略去不计。作用于破裂棱体与挡土墙重心上的最大水平地震力 为
（6-2）
式中： ——重要修正系数，取二级公路一般工程 =1.0；
——综合影响系数，取0.25；
——水平地震系数，取地震烈度8级 =0.2；
——破裂棱体与挡土墙的重量（KN）；
4.计算地震作用下的主动土压力
由于是砂型土地基，故采用库仑主动土压力公式计算。本设计考虑地震作用，按照《公路工程抗震设计规范》的要求，作用于挡土墙上的地震主动土压力按库伦公式计算时，公式中土的容重γ，土的内摩擦角φ和墙背与填土间的摩擦角δ均应按表6-3所列的地震角 分别修正为 、 和 。
表6－3 地震角表
基本烈度（度） 地 震 角 7 8 9

非浸水

浸水

取地震烈度为8级，非浸水，则：
1） 假设破裂面交于荷载内部，汽车-20级的 紧靠路面的边缘布置（d=0）。

堤顶破裂面距墙踵：
荷载内边缘距墙踵：
荷载外边缘距墙踵：
由于3<5.663<10，故破裂面交于荷载范围内，所以假设成立。
2） 库仑土压力系数

又

3） 主动土压力为：

土压力的作用点离墙踵的高度：

验算荷载，按规定挂车-100的 =0.8m，布置在路面全宽内，假设破裂面交于荷载内，得：A=0.304， =0.768， =
堤顶破裂面距墙踵：
荷载内边缘距墙踵：
荷载外边缘距墙踵：
由于3<5.376<10，故破裂面交于荷载范围内，所以假设成立。
同样得：K=0.187， =1.498， =90.885KN， =2.529m
本设计中基底摩擦系数小（f仅为0.3），估计为滑动控制，故先采用挂车-100的土压力进行验算。
5.计算墙重W及其力臂
选择墙底平行于墙顶面，基地倾斜，1：5（ ）通过试算，选定墙顶宽 ，由几何关系得基地在水平面上的投影宽度：

墙的体积（按1m长计）：

墙重：
墙重对墙趾O点的力臂 ，按求重心位置的方法，得

6.滑动稳定验算
将主动土压力分解为水平力和竖向力，在计算 和 时采用 而不采用 。

则抗滑稳定系数为：

由于地震力是特殊力，要求可适当放宽，抗滑稳定系数不应小于1.1，故本设计的抗滑稳定系数符合要求。
7.抗倾覆稳定性验算
因基地倾斜， 和 对墙趾O点的力臂分别为：

则抗倾覆稳定系数为：

由于地震力是特殊力，要求可适当放宽，抗倾覆稳定系数不应小于1.2，故本设计的抗滑稳定系数符合要求。
8.基底应力及合力偏心距验算

偏心距
按偏心情况，基底最大压应力位于墙趾处。

9.墙身截面强度验算
由基底应力验算可知，偏心距及基底应力满足地基要求，则墙身截面应力肯定也满足墙身材料的要求，故可不作验算。

❼ 重力式挡土墙设计 急急急！

（1）基础部分不算墙高；
（2）俯斜式挡土墙应按照被动土压力公式计算；
（3）挡墙验算时用的是基础宽度。

❽ 重力式挡土墙计算及验算步骤

根据挡墙的一般结构规定初拟尺寸，计算挡墙各种荷载，计算稳定，满足规范要求即可，不满足重新拟定断面尺寸