挡土墙设计实例 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基地；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。
根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。
1、 重力式挡土墙
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原始条件:
墙身尺寸:
墙身高: 6.500(m)
墙顶宽: 0.660(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250
背坡倾斜坡度: 1:0.200
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1: 0.300(m)
墙趾台阶h1: 0.500(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率: 0.200:1
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)
圬工之间摩擦系数: 0.400
地基土摩擦系数: 0.500
砌体种类: 片石砌体
砂浆标号: 5
石料强度(MPa): 30
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
地基土容重: 18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200
墙踵值提高系数: 1.300
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度)
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 2
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 3.000 2.000 0
2 5.000 0.000 0
坡面起始距离: 0.000(m)
地面横坡角度: 20.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
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组合1（仅取一种组合计算）
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组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 √
2. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数 = 1.000 √
3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 √
4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 √
5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 √
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[土压力计算] 计算高度为 7.309(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 28.320(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 28.320(度)
Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)
滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.172 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 164.582(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)
地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.177 <= 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)
相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)
相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 3.070 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 649.592(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m)
基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)
基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 208.008 / 37.896 = 5.489
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.619(m)
截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)
截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数 0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.923
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.997
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 29.150(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角： 29.150(度)
Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.111(m)
截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)
截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)
拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数 0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.744
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.994
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)
2、 衡重式挡土墙
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原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高: 9.600(m)
上墙高: 3.400(m)
墙顶宽: 0.660(m)
台宽: 1.500(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.150
上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200
下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.200
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1: 0.300(m)
墙趾台阶h1: 0.500(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率: 0.200:1
下墙土压力计算方法: 力多边形法
物理参数：
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)
圬工之间摩擦系数: 0.400
地基土摩擦系数: 0.500
砌体种类: 片石砌体
砂浆标号: 5
石料强度(MPa): 30
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
地基土容重: 18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200
墙踵值提高系数: 1.300
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度)
坡线土柱:
坡面线段数: 2
折线序号 水平投影长(m) 1 3.000 竖向投影长(m) 2.000
换算土柱数
0
2 5.000 0.000 0
地面横坡角度: 20.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
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组合1（仅取一种组合计算）
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组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 √
2. 填土重力 分项系数 = 1.000 √
3. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 √
4. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 √
=============================================
[土压力计算] 计算高度为 10.242(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角 = 31.060(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角： 32.720(度)
Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：
第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)
Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角 = 34.222(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角： 34.222(度)
Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m)
墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN
衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对于墙面坡上角点)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度 = 11.310 (度)
Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN)
滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)
滑移验算满足: Kc = 3.869 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 353.905(kN) > 0.0
地基土摩擦系数 = 0.500
地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.515 > 1.300
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 2.191 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 793.025(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m)
基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)
基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 362.948 / 132.600 = 2.737
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为天然地基，不作强度验算
(五) 上墙截面强度验算
上墙重力 Ws = 98.141 (kN)
上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)
上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 0.141(m)
截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)
截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)
截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)
拉应力验算不满足: 计算值= 92.134 > 80.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数 0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.233
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.981
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)
(六) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.474(m)
截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)
截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数 0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.960
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.968
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)
(七) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 9.100(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
无荷载时的破裂角 = 31.060(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角： 32.720(度)
Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(m)
因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：
第2破裂角=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)
Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角 = 34.075(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角： 34.075(度)
Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m)
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.174(m)
截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)
截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)
截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数 0 = 1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)
轴心力偏心影响系数醟 = 0.859
挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)
材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 = 2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.959
计算强度时:
强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)
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3、 加筋土挡土墙
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原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高: 8.200(m)
筋带竖向间距是否不等: 否
单个筋带厚: 1(mm)
筋带水平方向间距: 0.420(m)
筋带竖直方向间距: 0.400(m)
筋带长度竖向分段数: 2
分段序号 高度(m) 筋带长(m)
1 6.000 6.000
2 2.200 4.000
筋带序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 筋带宽(m)
0.200
0.200
0.200
0.200
0.200
0.200
0.200
0.200
0.200
10 0.200
11 0.200
12 0.200
13 0.200
14 0.200
15 0.200
16 0.200
17 0.200
18 0.200
19 0.200
20 0.200
物理参数:
加筋土容重: 20.000(kN/m3)
加筋土内摩擦角: 35.000(度)
筋带容许拉应力: 50.000(MPa)
土与筋带之间的摩擦系数: 0.400
加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)
地基土浮重度: 10.000(kN/m3)
筋带抗拔力计算调节系数: 1.400
筋带材料抗拉计算调节系数: 1.000
筋带材料强度标准值: 240.000(MPa)
筋带材料抗拉性能的分项系数: 1.250
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
地基土容重: 18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200
墙踵值提高系数: 1.300
平均值提高系数: 1.000
墙底摩擦系数: 0.500
地基土类型: 土质地基
地基土内摩擦角: 30.000(度)
坡线土柱:
坡面线段数: 2
折线序号 水平投影长(m) 1 3.000 竖向投影长(m) 2.000
换算土柱数
0
2 5.000 0.000 0
地面横坡角度: 20.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
计算参数:
稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数
圆心X坐标: -2.000(m)
圆心Y坐标: 10.000(m)
半径: 15.000(m)
筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线
内部稳定分析采用方法: 应力分析法
条分法的土条宽度: 0.500(m)
墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)
墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)
地基土粘聚力: 10.000(kPa)
土条切向分力与滑动方向反向时: 当作下滑力对待
=====================================================================
第 1 种情况: 组合1
=============================================
组合系数: 1.000
1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 √
2. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 √
3. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 √
=============================================
----------------------------------------------------------
内部稳定性验算
采用应力分析法
(一) 应力分析法
筋带号 宽度 总长度 稳定区 竖向压应 水平应 最大拉力 抗拉力 抗拔力
(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) 01 0.200 6.000 3.540 46.000 19.139 3.215 02 0.200 6.000 3.540 54.000 21.908 3.681 03 0.200 6.000 3.540 62.000 24.511 4.118 04 0.200 6.000 3.540 70.000 26.948 4.527 05 0.200 6.000 3.540 78.000 29.220 4.909 06 0.200 6.000 3.540 86.000 31.326 5.263 07 0.200 6.000 3.540 94.000 33.265 5.589 08 0.200 6.000 3.540 102.000 35.040 5.887 09 0.200 6.000 3.605 110.000 36.648 6.157
(kN) 38.400 38.400 (kN)
18.610
21.847
25.083
28.320
31.557
34.793
38.030
41.266
45.325
38.400 38.400 38.400 38.400 38.400 38.400 38.400
10 0.200 6.000 3.814 118.000 38.091 6.399 38.400 51.429
11 0.200 6.000 4.022 126.000 39.367 6.614 38.400 57.915
12 0.200 6.000 4.230 134.000 40.478 6.800 38.400 64.781
13 0.200 6.000 4.438 142.000 41.423 6.959 38.400 14 0.200 6.000 4.647 150.000 42.203 7.090 38.400 15 0.200 4.000 2.855 158.000 42.816 7.193 38.400 16 0.200 4.000 3.063 166.000 44.984 7.557 38.400 17 0.200 4.000 3.271 174.000 47.152 7.922 38.400 18 0.200 4.000 3.479 182.000 49.320 8.286 38.400 19 0.200 4.000 3.688 190.000 51.488 8.650 38.400 20 0.200 4.000 3.896 198.000 53.656 9.014 38.400 单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)
筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)
72.027
79.655
51.549
58.109
65.050
72.372
80.075
88.158
全墙抗拔验算满足: 最小安全系数=11.415 >= 2.000
----------------------------------------------------------
外部稳定性验算
[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角： 32.600(度)
Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)
墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN
墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点)
墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对于墙面坡上角点)
(一) 滑动稳定性验算
基底摩擦系数 = 0.500
滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)
滑移验算满足: Kc = 2.989 > 1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足: 方程值 = 455.454(kN) > 0.0
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.804 (m)
相对于墙趾点，墙土压力Ey的力臂 Zx = 6.000 (m)
相对于墙趾点，墙土压力Ex的力臂 Zy = 3.400 (m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩= 687.414(kN-m) 抗倾覆力矩= 3988.410(kN-m)
倾覆验算满足: K0 = 5.802 > 1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足: 方程值 = 2673.196(kN-m) > 0.0
(三) 地基应力及偏心距验算
基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力 = 1208.568(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3300.996(kN-m)
墙计算宽度 B = 6.000 (m) 偏心距 e = 0.269(m)
墙底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.731(m)
基底压应力: 墙趾=255.546 墙踵=147.310(kPa)
最大应力与最小应力之比 = 255.546 / 147.310 = 1.735
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.269 <= 0.167*6.000 = 1.000(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=255.546 <= 600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=147.310 <= 650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=201.428 <= 500.000(kPa)
(四) 整体稳定验算
圆心: (-2.000,10.000)
半径 = 15.000(m)
安全系数 = 1.802
总的下滑力 = 1214.149(kN)
总的抗滑力 = 2188.340(kN)
土体部分下滑力 = 1214.149(kN)
土体部分抗滑力 = 2188.340(kN)
筋带的抗滑力 = 0.000(kN)
整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.802 >= 1.250
4、 桩板式挡土墙
原始条件:
墙身尺寸:
桩总长: 16.000(m)
嵌入深度: 6.000(m)
截面形状: 方桩
桩宽: 1.000(m)
桩高: 1.500(m)
桩间距: 3.500(m)
挡土板的类型数: 2
板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数
1 0.200 0.500 8
2 0.200 0.500 8
嵌入段土层数: 1
柱底支承条件: 铰接
计算方法: M法
土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4)
1 50.000 18.000 10.000
初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)
初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)
物理参数:
桩混凝土强度等级: C40
桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
桩纵筋级别: HRB335
桩箍筋级别: HPB235
桩箍筋间距: 150(mm)
板混凝土强度等级: C30
板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
板纵筋级别: HRB335
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 2
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 3.000 2.000 0
2 5.000 0.000 0
地面横坡角度: 20.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）
=====================================================================
第 1 种情况: 组合1
注意：内力计算时，土压力分项(安全)系数 = 1.000
[土压力计算] 计算高度为 10.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 31.530(度)
第1破裂角： 31.530(度)
Ea=313.264 Ex=298.765 Ey=94.200(kN) 作用点高度 Zy=3.584(m)
(一) 桩身内力计算
计算方法: m 法
背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩 = 5197.146(kN-m) 距离桩顶 12.333(m)
面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m)
最 大 剪 力 = 2187.554(kN) 距离桩顶 15.667(m)
桩 顶 位 移 = 107(mm)
点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力
(m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa)
1 0.000 -0.000 -0.000 -107 0.000
2 0.323 0.148 -1.372 -104 0.000
3 0.645 1.180 4 0.968 3.983 5 1.290 9.440 6 1.613 18.438 7 1.935 31.860 8 2.258 50.593 9 2.581 75.521 10 2.903 107.526 11 3.226 147.423 12 3.548 195.794 -5.487 -12.346 -21.948 -34.294 -49.383 -67.216 -87.793 -111.089 -136.545 -163.622
0.000
-99 0.000
-97 0.000
-94 0.000
-92 0.000
-89 0.000
-87 0.000
-84 0.000
-82 0.000
-79 0.000
-102
13 3.871 253.160 -192.320 -77 0.000
14 4.194 320.046 -222.640 -74 0.000
15 4.516 396.973 -254.581 -72 0.000
16 4.839 484.466 17 5.161 583.047 18 5.484 693.239 19 5.806 815.565 20 6.129 950.549 21 6.452 1098.713 22 6.774 1260.580 23 7.097 1436.673 24 7.419 1627.516 25 7.742 1833.631 -288.144 -323.328 -360.133 -398.560 -438.608 -480.278 -523.569 -568.481 -615.014 -663.169
-69 0.000
-67 0.000
-64 0.000
-62 0.000
-59 0.000
-57 0.000
-54 0.000
-52 0.000
-50 0.000
-47 0.000
26 8.065 2055.542 -712.946 -45 0.000
27 8.387 2293.770 -764.344 -43 0.000
28 8.710 2548.841 -817.363 -40 0.000
29 9.032 2821.276 30 9.355 3111.598 31 9.677 3420.331 32 10.000 3747.998 33 10.333 4096.548 34 10.667 4423.542 35 11.000 4710.613 36 11.333 4942.468 37 11.667 5106.760 38 12.000 5193.946 -872.003 -928.265 -986.149 -921.096 -778.389 -594.221 -377.216 -135.579
-38 0.000
-36 0.000
-33 0.000
-31 0.000
-29 -97.009
-27 -179.653
-25 -248.468
-23 -304.037
-21 -346.979
-19 -377.932
-1045.653 -1013.317
39 12.333 5197.146 122.912 -17 -397.540
40 12.667 5112.004 390.903 -15 -406.434
41 13.000 4936.544 661.452 -14 -405.211
42 13.333 4671.037 43 13.667 4317.880 44 14.000 3881.491 45 14.333 3368.219 46 14.667 2786.277 47 15.000 2145.709 48 15.333 1458.368 49 15.667 737.944 50 16.000 -0.000 (二) 桩身配筋计算
927.996 1184.318 1424.492 1642.820 1833.764 1991.862 2111.647 2187.554 1106.917
-12 -394.422
-10 -374.545
-9 -345.976
-7 -309.009
-6 -263.822
-4 -210.472
-3 -148.882
-1 -78.840
0 0.000
点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋
(m) (mm2) (mm2) (mm2)
1 0.000 3848 3000 293
2 0.323 3000 3 0.645 3000 4 0.968 3000 5 1.290 3000 6 1.613 3000 7 1.935 3000 8 2.258 3000 9 2.581 3000 10 2.903 3000 11 3.226 3000 293
293
293
293
293
293
3848 293
293
3848 293
3848 293
3848 3848 3848 3848 3848 3848 3848
12 3.548 3000 3848 293
13 3.871 3000 3848 293
14 4.194 3000 3848 293
15 4.516 3000 16 4.839 3000 17 5.161 3000 18 5.484 3000 19 5.806 3000 20 6.129 3000 21 6.452 3000 22 6.774 3000 23 7.097 3000 24 7.419 3000 3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
3848 293
25 7.742 3000 4252 293
26 8.065 3000 4765 293
27 8.387 3000 5320 293
28 8.710 3000 29 9.032 3000 30 9.355 3000 31 9.677 3000 32 10.000 3000 33 10.333 3000 34 10.667 3000 35 11.000 3000 36 11.333 3000 37 11.667 3000 5917 6559 7248 7987 8779 9628 12139
293
293
293
293
293
293
293
293
293
293
10433 11145 11725
38 12.000 3000 12359 293
39 12.333 3000 12367 293
40 12.667 3000 12152 293
41 13.000 3000 42 13.333 3000 43 13.667 3000 44 14.000 3000 45 14.333 3000 46 14.667 3000 47 15.000 3000 48 15.333 3000 49 15.667 3000 50 16.000 3848 11047 9103 7862 6476 4975 3848 3848 3000
293
293
293
293
293
293
293
293
293
293
11711 10172
(三) 挡土板内力配筋计算
板类型 板厚 板下缘距顶 最大土压力 单块板弯矩 单块板全部纵筋
号 (mm) 距离(m) (kPa) (kN-m) 面积(mm2)
1 200 4.000 26.711 20.451 437
2 200 8.000 44.519 34.084 762
5、 锚杆式挡土墙
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高: 8.500(m)
肋柱的宽: 0.450(m)
肋柱的高: 0.450(m)
肋柱的间距: 2.500(m)
挡土板的类型数: 2
板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数
1 0.150 0.600 8
2 0.150 0.600 8
锚杆数: 3
锚杆序号 距顶距离(m) 入射角(度) 1 0.000 15.000 2 2.000 15.000 3 4.000 15.000 钢筋直径: 20(mm)
锚孔直径: 100(mm)
柱底支承条件: 铰接
物理参数:
立柱混凝土强度等级: C30
钢筋纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
自由段长度(m) 4.000 4.000 4.000 锚固段长度(m)
6.000
6.000
6.000
立柱纵筋级别: HRB335
立柱箍筋级别: HPB235
立柱箍筋间距: 200(mm)
挡土板混凝土强度等级: C30
板纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)
挡土板板纵筋级别: HRB335
钢筋容许拉应力: 235000.000(kPa)
砂浆--岩石容许剪应力: 123.000(kPa)
砂浆--钢筋容许剪应力: 124.000(kPa)
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 35.000(度)
墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)
墙后填土容重: 19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)
土压力计算方法: 库仑
坡线土柱:
坡面线段数: 2
折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数
1 3.000 2.000 0
2 5.000 0.000 0
地面横坡角度: 20.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)
挡墙分段长度: 10.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）
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第 1 种情况: 组合1
注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数 = 1.000
[土压力计算] 计算高度为 8.500(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角 = 31.900(度)
第1破裂角： 31.900(度)
Ea=234.534 Ex=223.679 Ey=70.526(kN) 作用点高度 Zy=3.047(m)
(一) 立柱内力配筋计算
[ 基本信息 ]
左支座简支 右支座简支
跨号 跨长(m) 截面宽度(mm) 截面高度(mm)
1 2.000 450 450
2 2.000 450 450
3 4.500 450 450
[ 计算结果 ]
跨号: 1
左 中 右
背侧弯矩(kN-m): 0.00 0.00 0.00
面侧弯矩(kN-m): 剪 力(kN ): 背侧纵筋(mm2): 面侧纵筋(mm2): 抗剪箍筋(mm2): 跨号: 2
背侧弯矩(kN-m): 面侧弯矩(kN-m): 剪 力(kN ): 0.00 24.66 434 434 147 左 0.00 23.99 -47.43 26.49 15.16 434 434 147 中 45.59 0.00 -94.80
23.99
-13.34
434
434
147
右
170.04
0.00
-155.94
背侧纵筋(mm2): 434 434 1463
面侧纵筋(mm2): 434 434 434
抗剪箍筋(mm2): 147 147 147
跨号: 3
左 中 右
背侧弯矩(kN-m): 170.04 0.00 0.00
面侧弯矩(kN-m): 0.00 159.00 0.00
剪 力(kN ): 225.37 47.17 -187.31
背侧纵筋(mm2): 1463 434 434
面侧纵筋(mm2): 434 1363 434
抗剪箍筋(mm2): 147 147 147
(二) 挡土板内力配筋计算
板类型 板厚 板下缘距顶 最大土压力 单块板弯矩 单块板全部纵筋
号 (mm) 距离(m) (kPa) (kN-m) 面积(mm2)
1 150 4.800 30.236 14.173 440
2 150 8.500 46.686 21.884 711
(三) 锚杆计算
锚杆 所受拉力 道号 (kN) 1 25.533 2 -35.291 3 394.759 钢筋与砂浆 岩石与砂浆 钢筋抗 抗拔力 抗拔安全
粘结力(kN) 粘结力(kN) 拉力(kN) (kN) 系数
46.747 231.850 59.800 46.747 1.831
46.747 231.850 59.800 46.747 4674690.000
46.747 231.850 59.800 46.747 0.118
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