毕业设计 高速公路挡土墙设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名： 日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名： 日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
注 意 事 项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日
评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日
毕业设计
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日
1
毕业设计
目 录
第1章 绪论 ....................................................................................................................... 1
1.1 挡土墙的发展 ..................................................................................................... 1 1.2 加筋土挡土墙的介绍 ......................................................................................... 1 1.3 设计的内容 ......................................................................................................... 2 第2章 设计基本资料 ....................................................................................................... 3
2.1 工程概况 ............................................................................................................. 3 2.2 设计范围 ............................................................................................................. 3 2.3 基本资料 ............................................................................................................. 3 第3章 计算内容 ............................................................................................................... 5
3.1 设计资料 ............................................................................................................. 5 3.2 设计计算理论 ..................................................................................................... 5
3.2.1 荷载组合 .................................................................................................. 5 3.2.2 基础设计及整体稳定性验算 .................................................................. 6 3.2.3 轴向力偏心距 ........................................................................................ 11 3.2.4 内部稳定性验算 .................................................................................... 12 3.3 设计计算 ........................................................................................................... 18
3.3.1 筋带受力计算 ........................................................................................ 18 3.3.2 内部稳定计算 ........................................................................................ 19 3.3.3 外部稳定计算 ........................................................................................ 21
第4章 地基处理 ............................................................................................................. 26
4.1 石灰桩的原理及分类 ....................................................................................... 26 4.2 加固机理 ........................................................................................................... 26
4.2.1 桩间土加固机理 .................................................................................... 27 4.2.2 桩身加固机理 ........................................................................................ 28 4.2.3 复合地基 ................................................................................................ 29 4.3 理论设计 ........................................................................................................... 29 4.4 设计过程 ........................................................................................................... 31 4.5 施工工艺 ........................................................................................................... 31
2
毕业设计
4.5.1 施工准备 ................................................................................................ 31 4.5.2 施工顺序 ................................................................................................ 32 4.5.3 成桩 ........................................................................................................ 32
第5章 理正验算 ............................................................................................................. 33
5.1 理正软件介绍 ................................................................................................... 33 5.2 计算结果 ........................................................................................................... 33
5.2.1 墙身尺寸及筋带资料 ............................................................................ 33 5.2.2 物理参数 ................................................................................................ 34 5.2.3 一般情况墙体验算 ................................................................................ 35 5.2.4 各组合最不利结果 ................................................................................ 37
第6章 挡土墙施工 ......................................................................................................... 38
6.1 施工准备 ........................................................................................................... 38 6.2 挡土墙基础 ....................................................................................................... 38 6.3 排水 ................................................................................................................... 40 6.4 沉降缝与伸缩缝 ............................................................................................... 40 6.5 墙背填料 ........................................................................................................... 40 6.6 加筋土挡土墙 ................................................................................................... 41 第7章 结论与展望 ......................................................................................................... 44
7.1 结论 ................................................................................................................... 44 7.2 展望 ................................................................................................................... 44 参考文献 ............................................................................................................................. 46 致 谢 ............................................................................................................................. 47 附录A 外文资料翻译 ..................................................................................................... 55 附录B 有关图纸 ............................................................................................................... 1
B.1 墙面板图 ............................................................................................................. 1 B.2 挡土墙横断面图 ................................................................................................. 1 B.3 基底桩位图 ......................................................................................................... 1
3
毕业设计
第1章 绪论
1.1 挡土墙的发展
挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物。随着我国高等级公路建设的飞速发展，特别是高等级公路建设向中西部地区的推进，路基挡土墙越来越显得重要，应用越来越多，而且其结构形式日新月异，设计理论也在不断发展。
重力式挡土墙是最古老的结构形式，因其料源丰富、取材方便、形式简单、施工简便，所以仍然是目前应用最广泛的结构形式。为了适应不同的使用要求如：建筑高度稳定性等，以及不同地区的建筑条件如：地基、料源、地形等。研究开发了各种形式的挡土墙如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式等这些形式都是钢筋混凝土结构。悬臂式和扶壁式挡土墙在国外应用十分广泛但在我国应用尚未普及不过随着高等级公路向中西部地区推进，其应用会越来越多。悬臂式和扶壁式挡土墙适用于缺乏石料的地区。它通过墙趾板和墙踵板宽度来调节控制基底应力[1]。
从实际使用来看，在我国，加筋土技术的应用范围已由单一的挡墙发展到桥台、护岸、货场站台、水运码头等方面。开展这项研究工作的也已扩展到公路、铁路、煤炭、林业、城市建设、高等学校等各个部门。从理论研究来看。既有作用机理的研究，这就是进行实验室模型试验和现场原型试验、分析，又有基本设计参数试验和拉筋材质的试验。所有这些反映了我国在加筋土技术的研究和应用上已出见成效。可以预计加筋土技术在我国是有很大发展前途的。
1.2 加筋土挡土墙的介绍
加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。
加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用[2]。
加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便；它是一种很好的抗震
1
毕业设计
结构物；节约占地，造型美观；造价比较低，具有良好的经济效益。加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。
加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。
加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便；它是一种很好的抗震结构物；节约占地，造型美观；造价比较低，具有良好的经济效益[3]。
1.3 设计的内容
青银高速公路(或G035，035国道，青银线)，是横贯中国大陆北部一条国道主干线，为中国高速公路规划五纵七横的一条横向线。起点为山东青岛市，终点为宁夏回族自治区银川市，全长1610km，是中国“十五”在建投资最大、线路最长的国家级高速动脉。该路双向四车道，设计时速100km。途经山东、河北、山西、陕西、宁夏5个省区，是中国能源东送及出口的主要通道，对于加强西北内陆和东部沿海之间的资源互通，促进沿线地区的经济发展发挥着巨大作用。目前有部分建成高速公路，其它为一级或二级公路。
根据青银高速公路的路况，设计一段路堤式加筋土挡土墙。主要内容包括；墙体选型，内部稳定性验算及外部稳定性验算，地基处理，理正验算，施工方法，外文翻译等。
2
毕业设计
第2章 设计基本资料
2.1 工程概况
青银高速公路(或G035，035国道，青银线)，是横贯中国大陆北部一条国道主干线，为中国高速公路规划五纵七横的一条横向线。起点为山东青岛市，终点为宁夏回族自治区银川市，全长1610km，是中国“十五”在建投资最大、线路最长的国家级高速动脉。该路双向六车道，设计时速120km。途经山东、河北、山西、陕西、宁夏5个省区，是中国能源东送及出口的主要通道，对于加强西北内陆和东部沿海之间的资源互通，促进沿线地区的经济发展发挥着巨大作用。目前有部分建成高速公路，其它为一级或二级公路。
青银线河北段，全长181.859km，主线以石家庄为中心，西接太原，东达济南，是冀中平原的经济大动脉和运输主。该路段东起冀鲁交界的清河县，西至石太高速公路鹿泉立交桥，途径邢台、石家庄两个市的清河、南宫、威县、新河、宁晋县、赵县、栾城县、元氏县、鹿泉9个县。
2.2 设计范围
本设计是以青银高速公路(K46+099.06)岩土工程勘察报告为基础，设计一座挡土墙。随着经济的快速发展，交通量势必快速增长，早期修建的高速公路势必将不能满足交通量快速增长的要求。根据国家政治、经济发展的需要高速公路在当今社会发挥着重要的作用，随着社会经济的发展，生产建设项目逐年增加，由此带来的生态环境破坏、安全生产隐患等逐渐增多，而挡土墙在其中发挥了重要作用。
2.3 基本资料
表2-1 挡土墙基本资料
墙身及基础 挡土墙类型 墙高H(m) 筋带类型 筋带长度(m) 筋带宽度(mm) 筋带厚度(mm)
加筋土挡土墙 8
聚乙烯土工带 10 18 1
填料及地基 填料种类
重度? (kN/m3) 填料内摩擦角?(°) 基础埋深(m) 地基土
砾碎石类土
20 40 1.5 黄土
3
毕业设计 表2-1 挡土墙基本资料
公路等级及荷载强度 公路等级 汽车荷载
墙顶护栏荷载强度
Ⅰ级 公路Ⅰ级 7
筋带强度设计值 极限断裂强度标准值
220
(MPa)
筋带容许拉应力(MPa) 50 填料与筋带的似摩擦系数
0.4
qL(kN/m2)
按一次建成双向4车道高速公路的标准设计，路基宽度为28m，计算行车速度为100km/h，公路一级。标准横断面尺寸如下表所示：
表2-2 公路宽度尺寸表
中央分隔带宽度(m) 3
两侧行车道宽度(m) 2×3.75
两侧路缘带宽度(m) 0.75
两侧硬路肩宽度(m) 3.5
两侧土路肩宽度(m) 0.75
表2-3 地基土层参数
天然含水量(%) 地基承载力特征值(kPa) 粘聚力(kPa)
18 150 40
天然重度?0 (kN/m3) 地基内摩擦角?(°) 孔隙比
14 25
0.7
4
毕业设计
第3章 计算内容
3.1 设计资料
(1)挡土墙不受浸水影响，墙高H?8m，顶部填土0.6m (2)路基宽28m，路面宽19.5m (3)荷载标准：公路一级
(4)面板规格：0.8m?0.56m十字型混凝土板。板厚300mm ,混凝土强度等级C30； (5)筋带：采用聚乙烯土工带，带宽为18mm，厚1.0mm，断裂极限强度标准值
fk?220MPa，抗拉容许应力[?]=50MPa，摩擦系数f?0.4； (6)筋带节点间距：sx?0.42 m，sy?0.4 0m；
(7)填料：砾碎石类土，重度?1?20.00 kN/m3，内摩擦角??40?；
(8)地基：黄土，重度??14.00kN/m3，内摩擦角??25?，黏聚力c??40 kPa，地基承载力特征值fa?150kPa；
(9)墙体采用矩形断面，加筋体宽为10.0m； (10)墙顶填料与加筋土填料相同。
3.2 设计计算理论
3.2.1 荷载组合
加筋土挡土墙所承受的作用(或荷载)及其组合如表3-1所示，本设计采用荷载组合Ⅱ。
表3-1 常用作用(或荷载)
组合 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
作用(或荷载)名称
挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力及其他永久作用(或荷载)相组合
组合Ⅰ与基本可变作用(或荷载)相组合 组合Ⅱ与其他可变作用(或荷载)相组合
5
毕业设计
3.2.2 基础设计及整体稳定性验算
3.2.2.1 基础设计
(1)挡土墙的基础类型，除特殊地基情况需采用桩基础外，宜采用明挖基础。明挖基础宜设置在地质情况较好的地基上，当地基为松软土层时，可采用换填、砂桩、搅拌桩等方法处理地基。挡土墙采用刚性基础时，基础底部的扩展部分不应超过材料的刚性角。对于混凝土基础，刚性角不应大于40°；对于片石、块石、粗料石砌体基础，当用M5以上砂浆砌筑时，刚性角不应大于35°，当用M5及低于M5砂浆砌筑时，刚性角不应大于30°。挡土墙的基础采用钢筋混凝土条形扩展基础时，应按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的规定进行设计
[4]
。
(2)基础的埋置深度应符合下列规定：
当冻结深度小于或等于1.00m时，基底应在冻结线以下不小于0.25m，并应符合
基础最小埋置深度不小于1.00m。
当冻结深度超过1.00m时，基底最小埋置深度不小于1.25m，还应将基底至冻结线0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。
受水流冲刷时，应按路基设计洪水频率计算冲刷深度，基底置于局部冲刷线以下不小于1.00m。
路堑式挡土墙的基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.50m。
在风化层不厚的硬质岩石地基上，基底宜置于基岩表面风化层以下；在软质岩石地基上，基底最小埋置深度不小于1.00m。
(3)建筑在斜坡地面的挡土墙，基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离应符合表3-2。
表3-2 斜坡地面基础埋置条件
土层类别 较完整的硬质岩石 一般硬质岩石 软质岩石 土层
最小埋入深度h(m) 0.25 0.60 1.00
距地表水平距离l(m) 0.25~0.50 0.60~1.50 1.00~2.00 1.50~2.50
?1.00
(4)明挖基础的基坑面，应设置不小于4%的排水横坡。在湿陷性黄土地区，应采取消除湿陷或防止水流下渗的措施。 3.2.2.2 地基计算
(1)挡土墙地基承载力计算时，传至基础底面上的作用(或荷载)效应，宜按正常使用极限状态下作用(或荷载)效应标准组合，相应的抗力采用地基承载力特征值。计算
6
毕业设计
挡土墙及地基稳定时，荷载效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合。计算基础结构的作用(或荷载)效应、配置钢筋、验算材料强度时，作用(或荷载)效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合。
(2)挡土墙明挖基础底面的压应力可按下列公式计算： pmax?6eNK(1?0) (3-1) AB6eNK(1?0) (3-2) ABMK (3-3) NKB (3-4) 6 pmin? e0?公式(3-1)及公式(3-2)的使用条件为： e0?式中：pmax——采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最大压应力值(kPa)； pmi——采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最小压应力值(kPa)； n NK——采用作用(或荷载)效应标准组合时，作用于基底上的垂直力
(kN/m)；
A——基础地面每延米的面积，即基础宽度B?1(m2)； B——基础底面宽度，对于倾斜地基为其斜宽(m)； e0——基底合力的偏心距(m)；
MK——采用作用(或荷载)效应标准组合时，作用于基底形心的弯矩
(MPa)。
(3)设置在岩石地基上的挡土墙明挖基础，当e0?仅按受压区计算最大压应力，可按下列公式计算：
pmax?B时，不计基底承受拉应力，62NK (3-5) 3a1 pmin?0 (3-6) 垂直于基底面的合力对受压边缘的力臂a1，可按下式计算：
B a1??e0 (3-7)
2(4)垂直于基础底面的合力偏心距e0应符合表3-3的规定。
7
毕业设计
表3-3 垂直于基础底面的合力的偏心距限制
作用(或荷载)组合 作用(或荷载)组合Ⅰ
作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载 作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载 作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载
地基条件 非岩石地基 非岩石地基 较差的岩石地基 坚密的岩石地基
合力偏心距
e0?B/8 e0?B/6 e0?B/5 e0?B/4
注：岩石地基上的挡土墙，在荷载组合Ⅰ作用下，当满足地基承载力特征值与稳定性要求时，合力的偏心不
受限制。
(5)挡土墙地基的承载力特征值fa，应根据地质勘测、原位测试、荷载试验，调查、对比邻近已建构造物的地基承载力资料及经验、理论公式的计算数据，综合分析后确定。
(6)挡土墙基础底面置于软土地基上时，可按下式计算基底最大压应力值： pmax??1(h?z)??(p??2h) (3-8) 式中：h——基底埋置深度(m)，当受水流冲刷时，由一般从冲刷线算起； z——基底到软土层顶面的距离(m)； p——基底平均压应力(kPa)； ?——土中附加压力系数；
?1——深度(h+z)之间各土层的换算重度(kN/m3)；
?2——基底以上土的重度(kN/m3)，地下水位以下为浮重度?b； P——基础宽度(m)。
(7)地基承载力特征值提高系数k，可按表3-4的规定确定。
表3-4 地基承载力特征值fa?的提高系数
作用(或荷载)与使用情况 作用(或荷载)组合Ⅰ、Ⅱ 作用(或荷载)组合Ⅲ、 施工荷载
提高 系数k 1.00
经多年压实未受破坏的
1.25
旧基础
1.50
作用(或荷载)与使用情况
提高 系数k
注：地基承载力特征值小于150kPa的地基，对于序号第二项情况，k=1.0；对于序号第三项情况k=1.25。
(8)基础底面最大压应力值，应符合下式要求：
8
毕业设计
pmax?kfa? (3-9) 式中：fa?——经基础埋深修正后的地基承载力特征值(kPa)； k——地基承载力特征值提高系数。 3.2.2.3 稳定性验算
(1)挡土墙的滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算： ①滑动稳定方程：
[1.1G??Q1(Ey?E xtan?0)??Q2Eptan?0]??(1.1G??Q1Ey)tan?0??Q1Ex
??Q2EP?0 (3-10)
式中：G——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载
的标准值(kN)，浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力； Ey——墙后主动土压力标准值的竖向分量(kN)；
Ex——墙后主动土压力标准值的水平分量(kN)；
EP——墙前被动土压力标准值的水平分量(kN)，当为浸水挡土墙时，EP?0； )，基底水平时?0?0； ?0——基底倾斜角(°
?——基底与地面间摩擦系数，当缺乏可靠试验资料时，可按表3-5的规定采
用；
?Q1、?Q2——主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数。
②抗滑动稳定系数Kc计算公式： Kc??)ta??[N?(Ex?EPn0]??EP (3-11)
Ex?Nta?n0式中：N——基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN)，浸水挡土墙应计入浸水部
分的浮力；
?——墙前被动土压力标准值水平分量的0.3倍(kN)。 EP表3-5 基底与基底土间的摩擦系数?
? 地基土的分类 地基土的分类
软塑黏土
硬塑黏土
砂类土、黏砂土、 半干硬的黏土 砂类土
0.25 0.30 0.30~0.40 0.40
碎石类土 软质岩石 硬质岩石
?
0.50
0.40~0.60 0.60~0.70
(2)采用倾斜基底的挡土墙，还需验算沿墙踵处地基土水平面滑动的稳定性，其滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算：
9
毕业设计
①滑动稳定方程：
(1.1G??Q1Ey)?n?0.67cB1??Q1Ex?0 (3-12) 式中：B1——挡土墙基底水平投影宽度(m)；
?n——地基土的内摩擦系数，?n?tan?；
?——地基土的内摩擦角； c——地基土的粘聚力(kN/m)；
G——作用于基底水平滑动面上的墙身重力、基础重力、基础上填土的重
力、作用于墙顶的其他竖向荷载及倾斜基底与滑动面间的土楔的重力(kN)的标准值，浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力。
②抗滑动稳定系数Kc计算公式： Kc?(N??N)?n?cB1 (3-13)
Ex倾斜基底与水平滑动面间的土楔重力标准值?N可按下式计算：
??0cos?0 (3-14) ?N?B2sin2式中：N——基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN)，浸水挡土墙应计入浸
水部分的浮力；
?——地基土(岩)的重度，透水性的水下地基土为浮重(kN/m3)。 (3)挡土墙的倾覆稳定方程与抗倾覆稳定系数可按下列公式计算： ①倾覆稳定方程：
0.8GZG??Q1(EyZx?ExZy)??Q2EPZP?0 (3-15) 式中：ZG——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖
向荷载的合力重心到墙趾的距离(m)；
Zx——墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m)；
Zy——墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)； ZP——墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)。
②抗倾覆稳定系数K0计算公式： K0??ZPGZG?EyZx?EPExZy (3-16)
(4)验算挡土墙的抗滑动和抗倾覆稳定时，稳定系数不应小于表3-6的规定。
10
毕业设计
表3-6 抗滑动和抗倾覆稳定系数
作用(或荷载)情况
验算项目 抗滑动
作用(或荷载)Ⅰ、Ⅱ
抗倾覆 抗滑动
作用(或荷载)Ⅲ
抗倾覆 抗滑动
施工阶段验算
抗倾覆
稳定系数
Kc K0 Kc K0 Kc K0
1.3 1.5 1.2 1.3 1.2 1.2
注：①大于适宜墙高时，稳定系数宜大于表中所列值，相同填料下，稳定系数宜随墙高增大而增大； ②大于适宜墙高时，相同墙高下，稳定系数宜根据填料的粘聚力c取值：粘聚力小者取较小值；粘聚力
大者取较大值。
(5)适宜于不良土质地基、表土下为倾斜基岩地基及斜坡上的挡土墙，应对挡土墙地基及填土的整体稳定性进行验算，其稳定系数不应小于1.25。
(6)挡土墙设计为滑动稳定控制时，可采取下列增加抗滑动稳定性措施： ①采用倾斜基底；
②采用凸基底，凸应设置在坚实地基上； ③可计入墙前被动土压力； ④采用桩基础。
(7)挡土墙设计为倾覆稳定控制时，可采用下列增加抗倾覆稳定措施：
①扩展挡土墙基础的前趾，当刚性基础的前趾扩展受到刚性角限制时，可采用配筋扩展基础；
②调整墙面、墙背坡度；
③改变墙身形式，可采用衡重式、扶壁式等抗倾覆稳定性较强的挡土墙形式。
3.2.3 轴向力偏心距
(1)挡土墙墙身或基础为圬工构件时，偏心受压构件计算截面上的轴向力偏心距e0(m)，应符合表3-7的规定：
e0? 11
Md (3-17) Nd