1、畢業設計的目的和意義畢業設計是我們學生生涯最后一個重要的環節，是培養我們綜合應用所學的專業基礎理論、基本理論和基本技能，進行結合所學的綜合訓練，是前面各個學習環節的繼續、深化和拓展，是培養我們綜合素質和工程實踐能力的重要階段。畢業設計是在學完培養計劃所規定的基礎課、技術基礎課程之后，較為集中和專一的培養我們綜合運用所學基礎理論、基本理論和基本技能，分析和解決實際問題的能力。畢業設計要求我們在教師指導下，獨立的、系統的完成一個工程設計，以及能掌握一個工程設計的全過程，學會考慮問題，分析問題和解決問題，并可以繼續學習到一些新的專業知識，有所創新。畢業設計課題擋土墻的概述擋土墻是指擋路基填土或山坡坡

2、體的墻式結構物。它是支擋土體而承受其側壓力的墻體。它具有阻擋墻后土體下滑，保護路基和收縮坡腳等功能。在路基工程中，擋土墻用來克服地形或地物的限制和干擾，減少土石方、拆遷和占地數量，防止填土擠壓河床和水流沖陶岸邊，整治坡體下滑等病害。擋土墻的適用范圍：(1) 路塹開挖深度較大，山坡陡峻，用以降低邊坡高度，減少山坡開挖，避免破壞山體平衡。(2) 地質條件不良，用以支擋可能坍滑的山坡土體或破碎巖層。(3) 為了避免與其它建筑物( 如房屋、鐵路、水渠等) 干擾或防止多占農田。(4) 為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。(5) 防止陡坡路堤下滑。(6) 路堤填筑高度較大或是陡坡路堤，為減少土石方、拆遷和占地

3、數量，必須約束坡腳。擋土墻的類型及適用條件擋土墻類型的劃分方法較多，一般以擋土墻的結構形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質、水文地質、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術經濟條件及當地的經濟等因素。1 重力式擋土墻重力式擋土墻一般由塊石或混凝土材料砌筑。重力式擋土墻是靠墻身自重保證墻身穩定的，因此，墻身截面較大，適用于小型工程，通常墻高小于8 米，但結構簡單，施工方便，能就地取材，因此廣泛應用于實際工程中。2懸臂式擋土墻當地基土質較差或缺少石料而墻又較高時，通常采用懸臂式擋土墻，一般設計成L 型

4、，由鋼筋混凝土建造，墻的穩定性主要依靠墻踵懸臂以上土重來維持。墻體內設置鋼筋以承受拉應力，故墻身截面較小。3扶壁式擋土墻由墻面板、墻趾板、墻踵板和扶肋組成，即沿懸臂式擋土墻的墻長方向，每隔一定距離增設一道扶肋，把墻面板和墻踵板連接起來。適用于缺乏石料的地區或地基承載力較差的地段。當墻高較高時，比懸臂式擋土墻更為經濟。4錨定板及錨桿式擋土墻錨定板擋土墻是由預制的鋼筋混凝土立柱、墻面、鋼拉桿和埋置在填土中的錨定板在現場拼裝而成，依靠填土與結構的相互作用力維持其自身穩定。與重力式擋土墻相比，具有結構輕、柔性大、工程量少、造價低、施工方便等優點，特別適合用于地基承載力不大的地區。設計時，為了維持錨定板

5、擋土墻結構的內力平衡，必須保證錨定板結構周圍的整體穩定和土的摩阻力大于由土自重和荷載產生的土壓力。錨桿式擋土墻是利用嵌入堅實巖層的灌漿錨桿作為拉桿的一種擋土結構。5加筋土擋土墻由墻面板、拉筋和填土三部分組成，借助于拉筋于填土間的摩擦作用，把土的側壓力傳給拉筋，從而穩定土體。即是柔性結構，可承受地基較大的變形；又是重力式結構，可承受荷載的沖擊、振動作用。施工簡便、外形美觀、占地面積小、而且對地基的適應性強。適用于缺乏石料的地區和大型填方工程。6土釘墻土釘墻是有面板、土釘與邊坡相互作用形成的支擋結構。它適用于一般地區土質及破碎軟巖質地段，也可置于樁板擋土墻之間支擋巖土以保證邊坡穩定。土釘墻面層為噴

6、射混凝土中間夾鋼筋網，土釘要和面板有效連接，外端設鋼墊板或加強鋼筋通過螺絲端桿錨具或焊接進行連接。設計給定的工程地質條件第 9頁 共 9頁設計段地形圖設計資料：支擋結構的方案設計該路基支擋工程的總體方案是：在保證工程質量的前提下，盡可能地優化方案，節約支擋結構的造價，降低施工難度，加快施工進程。綜合分析考慮建筑場地的地理地質條件及工程特性，確定最為經濟合理的擋土墻形式有重力式擋土墻和加筋擋土墻兩種。墻后回填土的選擇根據土壓力理論分析可知，不同的土質對應的土壓力是不同的。擋土墻設計中希望土壓力越小越好，這樣可以減小墻的斷面，節省土石方量，從而降低造價。（ 1）理想的回填土。卵石、礫砂、粗砂、中砂

7、的內摩擦角較大，主動土壓力系數小，則作用在擋土墻上的土壓力就小，從而節省工程量，保持穩定性。因此上述粗顆粒土為擋土墻后理想的回填土。本設計采用此類型的填土，且回填土粘聚力等于零，墻后填土分層夯實，以提高填土質量。（ 2）可用的回填土。細砂、粉砂、含水量接近最佳含水量的的粉土、粉質粘土和低塑性粘土為可用的回填土，如當地無粗顆粒，外運不經濟。（ 3）不宜采用的回填土。凡軟粘土、成塊的硬粘土、膨脹土和耕植土，因性質不穩定，在冬季冰凍時或雨季吸水膨脹將產生額外的土壓力，導致墻體外移，甚至失去穩定，故不能用作墻的回填土。公路擋土墻設計1. 邊坡穩定性分析為了準確把握擬建擋土墻后土體的穩定性及土壓力情況，

8、首先要對邊坡進行穩定性分析。擬建的擋土墻后土體為松散的碎礫石土，其粘聚力為零，即該土坡為無粘性土土坡，必須按照無粘性土土坡的穩定性分析方法進行分析。無粘性土形成的土坡，產生滑坡時其滑動面近似于平面，常用直線滑動面分析土坡的穩定性。均質的無粘性土坡顆粒間無粘聚力，只要坡面上的土體能保持穩定，那么整個土坡便是穩定的。土坡的穩定性用土坡穩定安全系數來表示，抗剪力與抗切拉之比即為土坡穩定安全系數：抗剪力 T W cos tg tgK=抗切力 T W sin tg根據規范，邊坡工程等級為二級的土坡，采用直線式滑動法分析的土坡，安全穩定系數K取1.30，故該土坡的穩定坡角可以求出：tg tgtg380.4

9、62K1.30 30.7其中 為土坡的安全穩定坡角。顯然，所得的穩定坡角較小，與實際條件中約為60 度的邊坡相距甚大，因此該土坡是不穩定的，為了得到一個穩定的土坡，若不采取擋墻支護，則需要放緩坡，而實際的工程地質條件給定的坡高較高，放緩坡所需要的挖方量巨大，明顯不經濟，所以放緩坡不合適，必須采取擋墻支護。2. 重力式擋土墻的設計重力式擋土墻是以墻身自重來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定，它是我國目前最常用的一種擋土墻形式。重力式擋土墻多用漿砌片石砌筑，缺乏石料地區有時可用混凝土預制塊作為砌體，也可直接用混凝土澆筑，一般不配鋼筋，或只在局部范圍配置少量鋼筋，這種擋土墻形式簡單，施工方便，可就地取材

10、，適用性強，因而應用廣泛。3. 重力式擋土墻計算實例公路為四級公路，汽車荷載等級為：公路1-2 級，擋土墻樁號：k0+760.00。所設的重力式擋土墻墻高2.7 米，頂寬0.3 米，底寬1.2 米，選擇漿砌塊石砌筑，墻背垂直，如圖 2-1 所示。2-1 重力式擋土墻的截面尺寸圖1. 土壓力計算(0.3 1.2) 2.7 25墻體自重W =50.625KN / m2根據擬建擋土墻的條件漿砌塊石，查得墻背摩擦角為(1/3 1/ 2) ，此處取15 ，墻后填土傾斜， =0 ，38 ,0 。墻后填土重度為17.4kN/m3， 擋墻材料重度為25kN/m3。(0.3 1.2) 2.7 25所以 墻體自重

11、 W =50.625KN / m。2分段長度L=11.4+H* tan 30。 =12.96=tan .327A=- tan因為所以 tan tan (ctg tan )(tan tan )= tan53 (ctg38 tan53 ) (tan53 tan0 ) 0.784138.1tan tan =2.7 ( 0+0.7841 ) =2.12G 30 120 120 140 140=550KNG 550q= =20.049KpaB* L 2.12*12.958q 20.02h0=1.16md 17.4Ka=2coscos（sim（）G14 9 24 432kN /m第 11頁 共 9頁2co

12、s（ 38 -0 ）cos2cos（ 0 +15 ）*1sin（ 38 +15） sin（ 380 ）co（s 015 ） cos（ 00 ）=0.1970.6211Pa= dH （ H+h0） 1Ka=0.5*17.4*2.7* 2土壓力的豎向分布：2.7+1.152 ） *0.196 =17.832KN/MPay=Pa sin（+ ） =20.049* sin（ 015 ） =4.615KN/M土壓力的水平分布Pax=Pa sos（+ ） =20.049* cos（ 0 15 ） =17.224 KN/M2. 抗滑移穩定計算：3. Ks=*0.38W+Pay） * （ 50.625+6.5

13、2 ）Pax =24.351Ea 1/2 H2Ka 14.2 92 0.46 264.5kN / m土壓力的豎向分力：E ay E a sin（ ）90.5 kN / m土壓力的水平分力：Eax Ea cos（ ）248.5 kN / m3. 抗滑移穩定性驗算（W Eay ）（648 90.5） 0.5Ks1.49 1.3（安全）sEax248.54. 抗傾覆穩定性驗算O點的力臂：W的力臂：G2 1 9 24 216kN/m2 如圖所示，得各自力臂：x14 2.67m31x2 41 4.5m22Eay的力臂：b=5.0mEax的力臂：h=3.0m應用公式可得抗傾覆穩定安全系數：G1 x1 G2

14、 x2 Eay bKtEax h432 2.67 216 4.5 90.5 5.0248.5 3.03.46 1.5(安全 )5. 地基承載力驗算作用在基礎底面上總的豎向力：N=W+Eay=648+90.5=738.5KN/m合力作用點與墻前趾O點的距離：G1x1 G2x2 Eay b Eax h x2.48mN偏心距：BB e x 0.020.83m26基底邊緣力：maxN6e218.56kPap (1) minKtB208.32kPa要求滿足下列公式：1( pmaxpmin ) 213.44kPa2由于基底為碎石土，密實狀態下，基底的承載力f=800kPa.1所以( pmax pmin) 213.44kPa f=800kPa2p 218.56kPa 1.2f 960kPamax基底平均應力及最大壓力均滿足要求。最終確定擋土墻的尺寸：頂寬1.0m, 底寬5.0m。畢業設計心得