嘉应学院土木工程学院
《路基路面工程》
课程设计
姓 名: 专 业: 学 号: 日 期: 指导教师:
一、重力式挡土墙设计
1.设计参数
（1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m；
（2）基底倾斜角?0：tan?0＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d=0.5m；
（3）设计车辆荷载标准值按公路－I级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）；
（4）墙后填料砂性土容重?=18kN/m3,填料与墙背的外摩擦角
?=18.5o；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许
承载力[?0]=250kPa；
（5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重?k=22kN/m3，容许压应力[?a]?600 kPa，容许剪应力[?]?[?j]?100 kPa，容许拉应力
[?L]?60 kPa
（6）墙后砂性土填料的内摩擦角??37o，墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度1:0.27（=15o10?），墙高H=5m，墙顶填土高a=4m。
2.破裂棱体位置确定 （1）破裂角（?）的计算
假设破裂面交于荷载范围内，则有：
??a??????15o10??18o30??37o?40o20?
因为??90o
B0?111ab?(b?d)h0?H(H?2a?2h0)tana?0?(0?0)h0?H(H?2h0)tana2221??H(H?2h0)tana2A0?11(a?H?2h0)(a?H)?H(H?2h0) 22
根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：
tan???tan??(cot??tan?)(B0?tan?)?0.711 A0??35o25?
（2）验算破裂面是否交于荷载范围内
破裂砌体长度：L0?H(tan??tana)?5?(0.711?0.27)?2..21m 车辆荷载分布宽度：L?Nb?(N?1)m?d?2?1.8?1.3?0.6?3.5m 所以L0?L，即破裂面交于荷载范围内，符合设计。
3.荷载当量土柱高度计算
墙高5m，按墙高确定附加荷载强度进行计算。按照线性内插法，计算附加荷载强度：h0?
4.土压力计算
11(a?H?2h0)(a?H)?(0?5?2?0.78)(0?5)?16.4 2211B0?ab?(b?d)h0?H(H?2a?2h0)tana
221?0?0??5?(5?0?2?0.78)?tan(?15o10?)?4.43
2A0?q??14?0.78m 18根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部压力计算公式
Ea??(A0tan??B0)cos(???)
sin(???)cos(35o25??37o)?18.0?(16.4?0.711?4.43)??40.61kN oo??sin(3525?4020)Ex?Eacos(a??)?40.61?cos(?15o10??18o30?)?40.54kN
Ey?Easin(a??)?40.61?sin(?15o07??18o30?)?2.36kN
5.土压力作用点位置计算
K1?1?2h0/H?1?2?0.78/5?1.312
Zx1?H/3?h0/(3K1)?5/3?0.78/(3?1.312)?1.865m
6.土压力对墙趾力臂计算 基地倾斜，土压力对墙趾力臂
Zx?Zx1?b1tan?0?1.865?1.7?0.190?1.542mZy?by1?Zxtan??1.7?1.542?tan(?15o10?)?2.12m
7．稳定性验算 （1）抗滑动稳定性验算 墙身体积计算：
V1?b1(H?b1tan?0)?1.7?(5?1.7?0.190)?7.95m3
V2?0.5b1tan?0?0.5?1.72?0.190?0.27m3 V?V1?V2?7.95?0.27?8.22m3
2墙身自重计算:
G1?V1?k?7.95?22?174.9kN， G2?V2?k?0.27?22?5.94kN， G?G1?G2?174.9?5.94?180.84kN
抗滑稳定性验算：
?1.1G??Q1(Ey?Extan?0)??(1.1G??Q1Ey)tan?0??Q1Ex???1.1?180.84?1.4?(2.36?40.54?0.190)??0.3?(1.1?180.84?1.40?2.36)?0.190?1.4?40.54?44.36＞0 墙身自重力臂计算：
ZG1?0.5[(H?b1tan?0)?n?b1]?0.5???5?1.7?0.190??0.27?1.7??1.48
1??ZG2?[1/2?1/3(1/2?tan?tan?0)]b1??0.5?(0.5?0.0513)??1.7?1.16
3??(G1ZG1?G2ZG2)?174.9?1.48?5.94?1.16???1.47G180.84
ZG?N?G1?G2?Ey?174.9?5.94?2.36?183.2kN
抗滑稳定系数:
KC?[N?Extan?0]??183.2?40.54?0.190??0.3??9.99＞1.3
Ex?Ntan?040.54?183.2?0.190满足要求。
（2）抗倾覆稳定性验算