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第三章挡土墙设计与验算

挡土墙（简称挡墙）是支挡路基填土或山坡坡体的墙式结构物。它是支挡土

体而承受其侧压力的墙体。它具有阻挡墙后土体下滑，保护路基和收缩坡脚等功

能。在路基工程中，挡土墙用来克服地形或地物的限制和干扰，减少土石方、拆

迁和占地数量，防止填土挤压河床和水流冲陶岸边，整治坡体下滑等病害。

挡土墙的适用范围：

（1）路堑开挖深度较大，山坡陡峻，用以降低边坡高度，减少山坡开挖，

避免破坏山体平衡。

（2）地质条件不良，用以支挡可能坍滑的山坡土体或破碎岩层。

（3）为了避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰或防止多占农田。

（4）为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。

（5）防止陡坡路堤下滑。

（6）路堤填筑高度较大或是陡坡路堤，为减少土石方、拆迁和占地数量，

必须约束坡脚。

3.1设计资料

3.1.1墙身构造

以本设计段中K23+660桩号的横断面为例，填方高11.88米

图3-1挡土墙几何尺寸图

拟在本段设置重力式路肩挡土墙，墙高H=8米，底宽3.84米；墙背1:0.1,墙

面1:0.2；基底倾斜度10·，墙身分段长度为11米，设计荷载为公路Ⅰ级。采用

7.5号砂浆砌25号片石，砌体容重=22kN/m。挡土墙如图3-1所示。

3.1.2车辆荷载

根据《路基设计规范》(JTG2004)，车辆荷载为计算的方便，可简

化换算为路基填土的均布土层，并采用全断面布载。

当墙高Hm时，q取20.0；当墙高H10.0m时，q取10;墙高在2-10

米之间时，附加荷载强度用直线内插法计算。

，因此这里内插得q=11.25kN/m3，γ为墙

后填土容重所以：

，为墙后填土容重18kN/m3。

3.1.3土壤地质情况

路基填土的粘聚力C=20Kpa，内摩擦角=30°，则土的内摩擦系数f

=tan30°=0.577。根据土力学课本由土的孔隙比和液限指数查表得土的地基容许

承载力=380Kpa，基底与基底土间的摩擦系数=0.36，偏安全考虑取地基容

许承载力=250Kpa，基底与基底土间的摩擦系数=0.30。粘性土地基，容

许承载力为，基底摩擦系数取0.38。

3.1.4墙身材料

采用7.5号砂浆，25号片石,砌体容重为3；按规范:砌

体容许压应力为，容许剪应力为，容许拉应力

为。

3.2墙背土压力计算

对于墙趾前土体的被动土压力，在挡土墙基础一般埋深的情

况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，以偏于安全，一般均不

计被动土压力,只计算主动土压力。

采用库伦土压力理论来进行土压力的计算，而库伦土压力理论只考虑不具有

粘聚力的砂性土。当填料为粘性土时，土的粘聚力对主动土压力的影响很大，因

此应考虑粘聚力的影响，而采用等效内摩擦角法来求主动土压力，考虑到墙高与

填土的性质，取填土的综合内摩擦角φ=35°(取值范围为35°～40°)，则墙背摩擦

角=17°30’，填土的容重=18KN/m。边坡坡度为其计算如下：

3.2.1破裂面计算

图3-2边坡破裂面图

由图3-3可验证破裂面交于荷载中部的假设成立，破裂面交