1、第三章 擋土墻設計3.1. 設計資料漿砌片石衡重式擋土墻，墻高H=7m，填土高a=14.2m，填料容重,根據內摩擦等效法換算粘土的，基底傾角=5.71°圬工材料選擇7.5號砂漿砌25號片石,容重為，砌體，地基容許承載力，設計荷載為公路一級，路基寬32m。3.2. 斷面尺寸（如圖1）過綜合考慮該路段的擋土墻設計形式為衡重式，初步擬定尺寸如下圖，具體數據通過幾何關系計算如下：H=7m，H1=3.18m，H2=4.52m，H3=0.7m，B1=1.948m，B2=2.46m，B3=2.67m，B4=2.6m，B41=2.61m，B21=0.35m，B11=1.27m，h=0.26m， =0

2、.25=0.05 =1:1.75，b=8×1.52+6.2×1.7524.85m；圖1擋土墻計算圖式：3.3. 上墻斷面強度驗算3.3.1 土壓力和彎矩計算:3.3.1.1 破裂角作假象墻背=0.71 假設第一破裂面交于邊坡，如圖2所示：圖2上墻斷面驗算圖式：根據公路路基設計手冊表3-2-2第四類公式計算：=33.1°=14.9°其中=47.85°對于衡重式的上墻，假象墻背=，而且>,即出現第二破裂面。設衡重臺的外緣與邊坡頂連線與垂直方向的角度為，則：=1.3>=0.65，所以第一破裂面交與坡面，與假設相符。3.3.1.2 土壓力計

3、算土壓力系數：K=0. 583 =3.88（m）E1=78.99（KN） E1x=E1=43.14（KN）E1y= E1=66.17（KN） E1H= E1=36.34（KN）E1V= E1=70.13（KN）作用于實際墻背上的土壓力為：= E1x=43.14（KN） = E1x=13.42（KN）土壓力對驗算截面的彎矩：Z1y=1.29（m） Z1x=B1=1.55（m）=13.42×1.5543.14×1.2934.85（KN.m）3.3.1.3 上墻自重及彎矩計算W1=1/2（0.8+1.948）×3.18×23100.49（KN）Z1=0.795

4、（m）（KN.m）3.3.2 截面應力驗算=113.91（KN） =43.14（KN）=45.08（KN.m）=0.578>B1/4=0.487=45.62kpa>90kpa直剪應力：=1.244<90kpa，其中為圬工之間的摩擦系數這里根據規范取值為0.4。斜剪應力計算如下：=0.347=1.405，所以=54.56°。斜剪應力：=39.82kpa<90kpa。3.4. 基頂截面應力驗算：3.4.1. 破裂角由前面計算得知上墻的第一破裂面交于邊坡，現假定下墻的破裂面也交于邊坡。（如圖3）根據公路路基設計手冊表3-2-3第五類公式計算：圖3基頂截面計算圖式=3

5、4.83°，式中=34.83°，tan用以下公式計算：則得到=19.656（m）>=11.86（m）故下墻的破裂面交于邊坡，這與假設相符。3.4.2. 土壓力計算：土壓力系數：=0.25=1+=3.73 且=5.215，=3.82（m）E2=（KN）E2x= E2=121.56（KN）， E2y= E2=14.84（KN）土壓力對驗算截面產生的彎矩：Z2y=1.74（m） Z2x=B2=2.895（m）上墻的土壓力對驗算截面的彎矩：=5.37（m）=3(m)（KN.m）3.4.3. 墻身自重及對驗算截面產生的彎矩：W1=100.49（KN） =0.954（m）W2=2

6、49.43（KN）=1.53（m）W= W1+ W2=349.92（KN） =477.5（KN.m）3.4.4. 衡重臺上填土重及彎矩計算：圖4衡重臺上填料及彎矩計算圖式=49.3(KN) =36.35(KN)WE=WE1+WE2=85.65(KN)MWE=248.19(KN.m)3.4.5. 截面強度驗算：=366.37（KN.m） =516.58（KN）=0.52>B2/4=0.62=剪應力驗算：=17.05<90kpa3.5. 基底截面強度及穩定性驗算：3.5.1. 土壓力及彎矩計算：圖5基底截面強度及穩定性驗算圖式H02=H2+0.26=4.78（m）=3.18，=0.25

7、E3=（KN）E3x= E3=162.28（KN）， E3y= E3=19.81（KN）E3H= E3=159.5（KN）， E3V= E3=35.86（KN）土壓力對驗算截面產生的彎矩：Z3x=1.88（m） Z3y=B3=2.14（m）=6.07（m） =3.39(m)（KN.m）3.5.2. 墻身基礎自重及對基底截面產生的彎矩：W1=100.49（KN）=1.344（m）W2=249.43（KN）=1.92（m）W3=49.864（KN），W4=7. 98（KN）， =1.76（m）W= W1 +W2+W3+W4=407.764（KN），=697.32（KN.m）3.5.3. 衡重臺上填土重及對基底截面的彎矩計算：=85.65(KN)=281.59(KN.m)3.5.4. 基底截面應力和穩定驗算：3.5.4.1. 偏心距及基底應力驗算：=678.67KN) =596.96（KN）=244.93（KN）=0.168<B4/6=0.433應力驗算：=，滿足要求。3.5.4.2. 穩定驗算：a) 滑動穩定方程：=55.48>0，式中為土壓力分項系數，根據規范取值為1.4，為基底摩擦系數取值為0.4抗滑動穩定系數Kc按下式計算：Kc=1.32>1.3所以抗滑動穩定性滿足要求。b) 抗傾覆穩定方程=122.6>0抗滑動穩定系數K0按下式計算