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湖***《建设施工安全》课程设计任务书

学院：安全与环境*** 专业：安全工程

指导教师

彭某某

学生姓名



同组成员





课题名称

重力式挡土墙设计





内容及任务



1、目标：

完成某工程中重力式挡土墙设计

2、内容：

（1）工程概况；

（2）编制依据；

（3）墙型设计及计算、验算；

（4）构造措施布置；

（5）安全注意事项；

（6）绘制设计图纸；

（7）编制说明书。

3、要求：

提交一份重力式挡土墙设计报告和设计图若干张，要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强、设计明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4纸型打印，图纸部分要求运用Auto CAD严格按照作图规范绘制，采用国际统一标准符号和单位制，并打印。



主要参考资料

[1] 廖某某.重力式支挡结构安全评估技术探讨[D].西南交通大学，2011

[2] 李某某，马某某.土力学与基础工程[M].XX：XX大学出版社，2017.172~137

[3] 拉巴.重力式挡墙设计施工关键技术研究[J]. 江西建材. 2015(01)

[4] 吴某某.重力式挡墙的施工质量问题及处理措施[J]. 福建建设科技. 2014(05)

[5] 雷某某.应用理正岩土5.11计算重力式挡墙相关参数讨论[J]. 山西建筑. 2011(26)

[6] 杜某某,余某某,李慧. 重力式挡土墙稳定性的结构体系可靠度分析[J]. 岩土工程学报. 2008(03)

[7] 陈某某,党进谦. 重力式挡土墙的截面优化设计研究[J]. 岩土力学. 2007(09)

[8] 刘某某.水平与竖向地震作用下土工格栅加筋土挡墙动力分析[J]. 岩土工程学报. 2006(05)

[9] 李某某.新型支挡结构设计与工程实例[M]. 人民交通出版社，2004

[10] 蒋某某,邹某某 复杂动力作用下加筋土挡墙内部稳定性分析[J]. 中南公路工程. 2007(01)

[11] 李某某. 重力式挡土墙稳定性影响因素分析研究[J]. 工程勘察. 2014(05)

根据设计需要，再填上相关技术法规标准



教研室意见



教研室主任：（签字）

年 月 日



安全工程专业课程设计指导书

设计专题一：重力式挡土墙设计

1. 前言

1.1 现状分析

根据查阅相关文献，撰写关于重力式挡土墙研究或应用现状

1.2 工程概况

根据给定题目和资料 补充该部分内容

1.3 设计原则

1.3.1 挡土墙尺寸要求

重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高某某。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙，如地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。通常顶宽约为H/12，而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ，对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。

1.3.2 墙体材料

挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高某某6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5， 在寒冷及地震地区应选用M10。挡土墙在墙后填土土压力作用下，必须具有足够的整体稳定性和结构的强度。设计时应验算挡土墙在荷载作用下，沿基底的滑动稳定性，绕墙趾转动的倾覆稳定性和地基的承载力。当基底下存在软弱土层时，应当验算该土层的滑动稳定性。在地基承载力较小时，应考虑采用工程措施，以保证挡土墙的稳定性。作用于挡土墙上的力系计算作用于挡土墙力系，即一般的荷载和约束反力。悬臂式与扶壁式挡土墙设计悬臂式与扶壁式挡土墙，是钢筋混凝土挡土墙主要的形式，是一种轻型支挡结构物。它是依靠墙身的重量及底板以上的填土（含表面超载）的重量来维持其平衡，其主要特点是厚度小，自重轻，挡土高度可以很高，而且经济指标也比较好。6m左右用悬臂式；6m以上多用扶壁式。它们适用于缺乏石料、地基承载力低及地震地区。

1.3.3 相关施工要求

（1）挡土墙明挖基础施工应符合下列规定：

1）当基础开挖较深或边坡稳定性较差时，应分段、跳槽开挖，并采取临时支护措施。

2）临时弃土或堆放材料距坑边的距离不应小于2m，机械行驶不得影响施工安全。

3）基坑应随基础施工分层回填夯实，顶面做成向外不小于4%的排水坡。

（2）墙身施工应符合下列规定：

1）墙面应XX整齐，墙顶排水及防渗设施应及时施某某。

2）泄水孔应在砌筑墙身时留置，必须保持排水通畅。

3）墙背拆模时，应在墙背侧设置必要的临时支撑。

1.4 编制依据

[1] GB50202-2002. 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].2002

[2] GB50203-2002. 砌体工程施工质量验收规范[S].2002

[3] GB50204-2002. 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].2002

[4] GB50330-2002. 建筑边坡工程技术规范[S].2002

[5] GB50007-2011. 建筑地基基础设计规范[S]. 2011

[6] GB50010-2010. 混凝土结构础设计规范[S]. 2010

[7] GB50003-2011. 砌体结构设计规范[S]. 2011

[8] GB/T50123-1999. 土方试验方法标准[S]. 1999

[9] GB/T 50941-2014 建筑地基基础术语标准[S]. 2014

[10] GB 50068-2001 建筑结构可靠度设计统一标准[S]. 2001

相关标准应查询最新版，并更新

2. 墙型设计及计算、验算

2.1. 初定挡土墙断面尺寸设计

2.1.1 断面尺寸设计原则

（1）挡土墙高度

重力式挡土墙的适用高度小于8m，具体高度由任务要求确定，即考虑墙后被支挡的填土呈水平时墙顶的高度。有时，对长度很大的挡土墙，也可使墙顶低于填土顶面，而用斜坡连接，以节省工程量。

（2）挡土墙顶宽和底宽

挡土墙墙顶宽度，一般块石挡土墙不应小于400mm，混凝土挡土墙不应小于200mm。底宽由整体稳定性确定，一般为0.5-0.7倍的墙高。

2.1.2 断面尺寸设计与挡土墙自重计算

（1）根据设计原则，初步设计挡土墙顶宽、底宽、墙背俯斜角度°；

（2）绘制挡土墙剖面图（参考示例，根据自己设计尺寸重新绘制）；



图2.1 挡土墙剖面图

（3）取单位墙长（1m），如图2.1虚线所示，将挡土墙截面划分为三部分，截面各部分对应的墙体重量为：计算挡土墙的自重（单位墙长）

（2-1）

式中：Gi—挡土墙各部分自重，kN/m；

γsw—块石重度，kN/m3；

Si—挡土墙各部分截面积，m2；

i—挡土墙各部分编号。

（4）各部分截面积计算

（2-2）

式中：d1—挡土墙顶宽，m

d2、d3—挡土墙第2部分顶宽和底宽，m

d4—挡土墙基底长度，m

b—挡土墙基底的水平投影宽度，m

H—挡土墙顶面至基础顶面垂高，m

h—挡土墙墙趾台阶高度，m

a—挡土墙墙趾台阶宽度，m

h’—挡土墙第3部分三角形高度，m

（5）挡土墙各部分重心高度计算

第1部分重心至墙趾的距离以及重心高度：

，

第2部分重心至墙趾的距离以及重心高度：

，

第3部分重心至墙趾的距离以及重心高度：

,

（6）单位墙长自重

（2-3）

全截面重心至墙趾的距离：

（2-4）

2.2. 土压力计算

（1）主动土压力系数

根据墙后土的内摩擦角φ、土与X槐车哪XXXXX两?delta;、X槐城阈苯?alpha;，填土表面倾斜角β，如图2.2所示。应用库伦土压力理论，根据式（2-5）计算主动土压力系数。

（2-5）

（2）主动土压力

（2-6）

主动土压力作用点：在距离墙底H/3处



图2.2 挡土墙抗滑移稳定验算示意图

主动土压力作用方向（与水平方向的夹角）：



主动土压力在水平方向和竖直方向分力利用式（2-7）计算：

（2-7）



主动土压力沿挡土墙基底切向和法向分力利用式（2-8）计算：

（2-8）

式中：Eat—主动土压力沿墙底切向分力，kN/m；

Ean—主动土压力沿墙底法向分力，kN/m；

α0—挡土墙基底倾角，°。

挡土墙自重沿挡土墙基底切向和法向分力利用式（2-9）计算：

（2-9）

式中：Gt—挡土墙自重沿墙底切向分力，kN/m；

Gn—挡土墙自重沿墙底法向分力，kN/m；

α0—挡土墙基底倾角，°。

2.3. 抗滑稳定性验算

根据教材p133页表7-3查得土对挡土墙基底的摩擦系数μ，并利用式（2-10）计算滑动稳定性系数Ks，判断Ks≥1.3？

（2-10）

2.4. 抗倾覆验算

先确定作用在挡土墙上的各力对墙趾O点的力臂，如图2.3所示。抗倾覆稳定性系数Kt按式（2-11）计算，判断Kt≥1.6？。



图2.3 挡土墙受力分析

（2-11）

（2-12）

式中：x0 —挡土墙自重对墙趾的力臂（按式（2-4）计算），m；

xf、zf —土压力竖直分力和水平分力对墙趾O的力臂，m；

z—土压力作用点至墙踵的高度，m；

α0—挡土墙基底倾角（tanα0≥1:10），°；

b—挡土墙基底的水平投影宽度，m。

2.5. 地基承载力验算

作用在基础底面上的总竖直力F为按式（2-13）计算。

（2-13）

合力作用点与墙前趾O点的距离x：

（2-14）

偏心距：

（2-15）

判断e是否满足：土质地基e≤b/10，岩石地基e≤b/4。

基底平均压力p和最大压力pmax：

（2-16）

判断p是否满足：p请点击下方选择您需要的文档下载。

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