本科毕业设计（论文）实战演练
式中：Wdi—土条i地基部分的重力；
Wti—土条i路堤部分的重力； bi—第i土条宽度；
U—地基固结度；
cdi、?di—第i土条滑弧所在地基土层的粘结力和内摩擦角。
当土条i滑弧位于路堤中时
Ki?Ctibi?(Wti?Qi)tan?ti（5.2-3）
mai式中：cti、?ti—土条i滑弧所在路堤土的粘结力和内摩擦角。 其余符号同前。
m?i?cos?i?sin?itan?i（5.2-4）
Fs式中：?i—第土条i滑弧所在土层的内摩擦角。滑弧位于地基中取地基土的内摩擦角，位于路堤中时取路堤土的内摩擦角。
取最危险处边坡计算，即桩号K0+598.832处边坡计算，该处横断面如图：
图5.2-1 计算横断面图
代入公式采用条分法计算可得Fs?2.03?1.35，故路堤稳定性满足要求。
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5.3 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，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。
由于路堑中最大挖方高度为11.827m，考虑到有的地段开挖段为山体，为了避免大量挖方，减少土石方工程量，在这些地段采用锚杆式挡土墙。
路堤边坡高于8m以上的采用重力式挡土墙进行支挡防护，边坡高度小于8m的采用挖台阶的方式进行防护。
5.3.1锚杆式挡土墙计算
（1）设计参数
初步拟定锚杆式挡土墙在挖深大于10m时设计，第一级墙高5m，第二级墙高根据挖深来调整，但最大高度不超过5m。在多级墙的上下两级墙之间设置1.5m宽平台，平台用厚度为0.20m的C15混凝土封闭，并设向墙外倾斜2%的横坡。 （2）土压力计算
由于墙后岩层中有锚杆，受力状态复杂，根据经验用库伦土压力进行计算：
Ea（5.3.1-1）
12??hKa2Ka?cos2(???)?sin??????sin(???)?cos?cos??????1????cos???cos(???)??22
（5.3.1-2） 式中：
Ea—库伦主动土压力（KN/m）；
?—土的重度(kN/m3)；取19kN/m3。
h—坡高(m)；
Ka—库伦主动土压力系数；
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?—墙背与竖直线的夹角（?）;
?—内摩擦角（?）。
对于多级挡土墙采用延长墙背法分别计算每一级墙背土压力。
?sin??????sin(???)?cos2?cos??????1????cos???cos(???)??cos2(40??15?)??sin(40??20?)?sin(40??33?41?)?2cos15?cos?15??20?????cos(15??20?)?cos(15??33?41)???0.62
，，
Ka?cos2(???)2?1??h1Ka?19?5?0.62?58.9kN/m2?2??h2Ka?19?(5?2?1.5)?0.62?43.19kN/m2?3??h3Ka?19?(10?2?1.5)?0.62?102.09kN/m2
则上级挡墙土压力:
11E1??1h1??58.9?5?147.25kN/m22
下级挡墙土压力:
E2?11(?2??3)h1??(43.19?102.09)?5?363.2kN/m22
（3）挡土板设计
挡土板采用混凝土预制矩形板，混凝土强度C25，宽度为0.5m，为方便施工厚度拟分为两个区段来计算，每一级即为一个分区，其计算公式为：
Mmax?12ql8(5.3.1-3) 1ql2 (5.3.1-4)
Qmax?
式中：
l—肋间距。
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q1，q2—分区最低处板土压力：
q1?E1?147.25kN/m，q2?E2?363.2kN/m。 对于上级挡墙：
11M上max?q1l2??147.25?2.52?115.04kN?m88 Q上max?11q1l??147.25?2.5?184.063kN22
1MW?bt2??????6W由，可以得到：
t?6M6?115.04??0.33m3???b1.27?5?10，取厚度为0.4m，满足要求。
对于下级挡墙：
11M下max?q2l2??363.2?2.52?283.75kN?m88 Q下max?11q2l??363.2?2.5?454kN?m22
1MW?bt2??????6W由，可以得到：
t?
6M6?283.75??0.51m???b1.27?5?103，取厚度为0.5m，满足要求。
（4）肋柱的内力计算
肋柱采用矩形截面，沿墙长方向肋柱宽度为0.3m，柱与挡墙等高，肋柱间距由工点的地形、地质、墙高以及施工条件等因素确定，初步拟定为2.5m，肋柱采用就地灌注的方式施工，采用标号为C25的混凝土。由于挖深较大，地基条件良好，于是肋柱与地基的嵌固方式按铰支端设计，将部分推力传给地基，以减少锚杆的压力。
由于锚杆式挡墙设置了两层，上墙为两端悬臂的连续梁，下墙为底端简支的连续梁。可将肋柱视为双支点悬臂梁，其内力计算公式如下所示：
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肋柱支承反力：
RA?E?Z?l3?l2（5.3.1-5）
RB?E?RA(5.3.1-6)
式中：E—作用于肋柱上的土压力（KN）
E?1?p0?pH?H2 (5.3.1-7)
p0、pH—墙高及墙底的土压应力（kN/m）；
p0??h0KaLcos? (5.3.1-8) pH???h0?H?KaLcos?(5.3.1-9) 式中：
?—墙背摩擦角；
?—填土容重（kN/m3）；
Z—土压力的作用点至肋柱底端的高度（m）； L—肋柱间距（m）。
上级肋柱：
p0?0
pA???h0?l1?KaLcos??19??0?1.5??0.62?2.5?cos20??41.52kNpB???h0?l1?l2?KaLcos??19??0?1.5?2.0??0.62?2.5?cos20??96.86kNpH???h0?H?KaLcos??19??0?5??0.62?2.5?cos20??138.37kN E?1?p0?pH?H?1?138.37?5?345.92kN22
E?Z?l3?345.92??1.7-1.5???34.59kNl22
RA?RB?E?RA?345.92?34.59?311.33kN
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