目录1工程概况 (1)2设计依据 (1)3设计原则 (1)4 设计基础参数取值 (2)5支护工程设计方案 (2)6设计计算 (3)6.1开挖放坡稳定性验算 (3)6.2挡土墙验算 (4)6.2.1土压力计算 (4)6.1.2稳定性验算 (5)6.2.1墙身强度验算 (7)6.2.4地基承载力验算 (7)6.3墙脚排水沟设计 (8)7算过程及结果 (9)7.1开挖放坡稳定性验算(采用理正6.0软件计算) (9)7.2挡土墙计算过程及结果(采用理正6.0软件计算) (10)1工程概况剑河县县城雨松、细明民房后侧（北东侧）局部变形段挡土墙建于上个世纪50年代，全长20.0m，墙顶高程666.90m，墙底高程663.05m，该段挡土墙顶后缘为在建8层砖混结构民房（基础为桩基础），墙脚前缘为已建的6层砖混结构民房。
2012年6月，发现该段挡土墙出现变形，并且变形在持续发展，目前该段挡墙的变形主要表现为墙体鼓胀。
根据现场调查和勘察，墙后地层主要为第四系老回填土，填土层厚5.0～8.0m，挡墙基础持力层为老回填土，基底以下老回填土层厚度大于1.0m，下覆基岩为寒武系下统牛蹄塘组（∈l n）碳质页岩。
2设计依据(1) 现场踏勘、勘察、调查、收集资料；(2) 现场实测工程区1：500地形图；(3)《工程测量规》（GB50026-93）；(4)《建筑边坡工程技术规》（GB50330-2002）；(5)《混凝土结构设计规》（GB50010-2002）；(6)《建筑地基基础设计规》（GB50007-2011）；(7)《建筑结构荷载规》（GB5009-2012）；(8)《砌体结构设计规》（GB50003-2011）；(9)《建筑抗震设计规》(GB50011-2010)；(10) 边坡设计合同。
3设计原则(1)永久性支护，支护结构设计使用年限50年；(2)设计时采用极限平衡分项系数法进行设计计算；(3)荷载效应组合采用现行国家规定的荷载分项系数和组合值系数；(4)采用工程类比动态设计，根据施工现场的工程地质条件、施工情况和变形、应力监测等的反馈信息，必要时将对本设计进行校核、修改和补充。
4 设计基础参数取值(1)地震：区地震设防烈度6度，根据工程特点，本工程设计时不考虑地震因素的影响。
(2)岩土物理力学参数：根据相关规确定岩土物理力学参数如下。
原墙后填土：重度(饱和)γ=19.0kN/m3，粘聚力C=10.9kPa，摩擦角Ф=24°，修正地基承载力特征值f a=180kPa。
新建墙后填土：压实回填，压实系数不小于0.94，重度(饱和)γ=19.0kN/m3，粘聚力C=0kPa，摩擦角Ф=330。
强风化碳质页岩：重度(饱和)γ=22.0kN/m3，粘聚力C=42Pa，摩擦角Ф=160。
(3)该工程设计安全等级为2级，安全运行期50年，设计安全系数取1.35。
(4)建筑材料参数：M10浆砌石f v=110kPa，M10浆砌石重度取γ=23kN/m3。
5支护工程设计方案剑河县县城雨松、细明民房后侧（北东侧）局部变形段挡土墙修建于上世纪50年代，全长20.0m，墙体老化，强度降低，挡墙已出现鼓胀变形，且变形仍在持续发展，已成危墙，为避免挡墙出现整体破坏从而对墙前和墙后的居民生命财产造成危害，拟对该变形挡土墙进行整治。
由于场地基岩埋深较大，原墙体老化，强度降低，泄水孔老化堵塞，墙基软化等因素，对原墙体进行加固处理难度大，且无法解决原墙老化和原墙基软化的问题，故本次设计拟先拆除原挡土墙，并在原挡土墙位置处砌筑M10浆砌石挡土墙的整治方案。
在原挡土墙位置重新修筑重力式挡土墙，墙身采用M10浆砌石浇筑，以老回填土层为持力层，挡墙基础埋深1.00m 。
新建挡土墙顶宽1.20m ，面坡斜坡度1:0.25，背坡垂直，墙底斜坡坡比0.1: 1，墙高5.0m ，墙底设置0.2m 厚C10混凝土垫层，以老回填土层为持力层。
在拆除原有挡土墙过程中，对墙后老回填土层进行放坡处理(从上到下边拆墙边放坡挖土)，人工填土放坡坡比1:0.4。
墙后填土采用6:4(碎石:粘土)的碎石含粘土压实回填，压实系数不得小于0.94。
墙身设置圆形泄水孔，泄水孔按梅花形组合，布置间距 1.5×1.5m ，泄水孔采用Φ80mm 的PVC 管圆形孔，泄水孔外倾6%，最下一排泄水孔高出地面300mm 。
墙后设置厚度不小于50cm 的碎石滤水层，在最下一排泄水孔以下设置厚度不小于50cm ，宽度不小于100cm 的粘土隔水层。
挡土墙沿墙身走向每10m 设置伸缩缝，伸缩缝按沉降缝施工工艺施工，缝宽取20mm ，缝采用沥青麻丝填充。
6设计计算6.1开挖放坡稳定性验算根据边坡的地形地貌特征、岩土结构和水文地质特征，边坡稳定性拟采用采用整体边坡瑞典圆弧法计算和评价边坡的稳定性。
(1)瑞典圆弧法边坡整体稳定性计算①圆弧法稳定系数计算公式iGi cL i i t Ks n i θθsin cos G an φ1n 1i ∑∑==+= 式中：K s —边坡稳定系数；G i —第i 块土体重(kN)；c —土体粘聚力标准值（kPa ）；φ—土体摩擦角标准值（︒）；θi—第i块滑裂面与水平面夹角（ ）；L—滑弧面长度(m)。
6.2挡土墙验算6.2.1土压力计算根据相关规可知，墙后土压力为主动土压力，其计算公式如下：其中：E ak—主动土压力合力标准值（kN/m）；K a—主动土压力系数；H—挡土墙高度（m）；—土体重度（kN/m3），=19.0 kN/m3；c—土的粘聚力（kPa）；松散碎石土体c=0—土的摩擦角（°），=33°；q—地表均布荷载标准值（kN/m2），因为墙后在建房屋采用桩基础，故q=0；土对挡土墙墙背的摩擦角（°），δ=15°；—填土表面与水平面的夹角（°），=10°；—支挡结构墙背与水平面的夹角(°)。
6.1.2稳定性验算稳定性计算包括抗倾覆、抗滑移两个方面的验算。
(1) 抗倾覆稳定性抗倾覆安全系数按下式计算：抗倾覆安全系数K t其中：G=AγG—挡土墙每延米自重（kN/m）；A—挡墙断面面积（m2）；γ—浆砌石重度（kN/m3）, γ=23kN/m3；E ak—每延米主动岩土压力合力标准值（kN/m）；E axk—每延米主动岩土压力合力水平分力标准值（kN/m）；E axk—每延米主动岩土压力合力竖向分力标准值（kN/m）；X0—挡土墙重心离墙趾的水平距离（m）；X f—主动岩土压力合力作用点与墙趾的水平距离（m）；Z f—主动岩土压力合力作用点与墙趾的竖向距离（m）；—挡土墙的基底倾角（°）；—挡土墙的墙背倾角（°）；岩土对挡土墙墙背摩擦角（°），δ=15°；b基底的水平投影宽度（m）；Z岩土压力的作用点至墙踵的高度（m）；(2) 抗滑移稳定性抗滑移安全系数按下式计算：抗滑移安全系数K s其中：上式中：G n—挡土墙每延米自重力垂直挡墙基底面方向上的分力（kN/m）；G t—挡土墙每延米自重力平行挡墙基底面方向上的分力（kN/m）；E ak—每延米主动岩土压力合力标准值（kN/m）；E ank—每延米主动岩土压力合力垂直墙背方向的分力标准值（kN/m）；E atk—每延米主动岩土压力合力平行墙背方向的分力标准值（kN/m）；—挡土墙的基底倾角（°）；—挡土墙的墙背倾角（°）；岩土对挡土墙墙背摩擦角（°）；岩土对挡土墙基底的摩擦系数，=0.40。
6.2.1墙身强度验算挡土墙主要进行墙身抗剪强度验算抗剪切计算式：式中：切应力（kPa ）；F s 剪切面上的剪力（kN ），F s =E an ；A 剪切面面积（m 2）；剪切面上的许用切力（MPa ）；6.2.4地基承载力验算a x x a yn n a n f W Gx z F z E A F E G p 2.11210max ≤-++++= 0cos αG G n =)os(0δαα--=c E E a an)(sin δα-=a ax E E)(sin 0αθ+=F F nyθos Fc F x =αcot 21z b z -= 23212h h h z +-= 62B W = 式中G —挡土墙每延米自重（kN/m ）；G n —挡土墙每延米自重在垂直挡墙基底面方向上的分力（kN/m ）；E a —每延米土压力合力设计值（kN/m ）；E ax —每延米土压力合力在水平方向上的分力（kN/m ）；E an —每延米土压力合力在垂直墙背方向上的分力（kN/m ）；F —覆土沿岩面滑移每延米剩余推力（kN/m ）；F ny —每延米剩余推力在垂直墙底面方向上的分力（kN/m ）；F x —每延米剩余推力在水平方向上的分力（kN/m ）；0α—挡土墙的基底倾角（°），0α=6°α—挡土墙的墙背倾角（°），α=90°；δ—岩土对挡土墙墙背摩擦角（°），δ=15°；A 0—挡墙墙底截面面积(m 2)；W —挡墙基础底面抵抗矩(m 3)；B —挡墙底面斜长(m)；h —墙踵起算的强风化板岩厚度(m)；h 1—上覆砾质粘性土厚度(m)；h 2—墙踵与墙趾高差(m)；x 1—挡墙重心与挡墙底面中点的水平距离（m ）；Z 1—土压力作用点与挡墙底面中点的竖直距离（m ）；Z 2—剩余推力(三角形分布)作用点与挡墙底面中点的竖直距离（m ）；b —挡墙底面水平投影宽度(m)。
6.3墙脚排水沟设计由于挡墙泄水孔排出少量较小，故本次设计不进行截排水沟的直关计算，按经验设置截排水沟。
7算过程及结果7.1开挖放坡稳定性验算(采用理正6.0软件计算)[控制参数]:采用规: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 2坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 2.217 5.530 02 16.883 6.635 0[土层信息]上部土层数 1层号定位重度粘聚力摩擦角层顶线倾角高(m) (kN/m3) (kPa) (度) (度)1 12.190 19.000 10.900 24.000 -3.000================================================================ 下部土层数 2层号定位高重度粘聚力摩擦角层顶线倾角(m) (kN/m3) (kPa) (度) (度)1 1.143 19.000 10.900 24.000 10.0002 6.000 22.000 42.000 16.000 8.000[计算条件]圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度: 1.000(m)搜索时的圆心步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 0.500(m)------------------------------------------------------------------------ 计算结果:------------------------------------------------------------------------ [计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心 = (-4.853,9.692)(m)滑动半径 = 10.840(m)滑动安全系数 = 1.0127.2挡土墙计算过程及结果(采用理正6.0软件计算)重力式挡土墙验算计算项目：------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 5.000(m)墙顶宽: 1.200(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.000采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.700(m)墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000墙底倾斜坡率: 0.100:1物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 1.000地基土摩擦系数: 0.700墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土摩擦角: 33.000(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: 15.000(度)地基土容重: 18.300(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 180.000(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: 0.400地基土类型: 土质地基地基土摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 7折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 19.144 7.174 02 0.708 1.410 03 1.370 0.198 04 0.625 0.423 05 6.295 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度6.295(m),高度1.500(m)6 1.382 1.201 07 1.473 0.307 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)===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 5.257(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角： 37.530(度)Ea=94.699 Ex=91.472 Ey=24.510(kN) 作用点高度 Zy=1.753(m) 墙身截面积 = 9.605(m2) 重量 = 220.921 kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400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 = 5.711 (度)Wn = 219.825(kN) En = 33.490(kN) Wt = 21.983(kN) Et = 88.579(kN) 滑移力= 66.596(kN) 抗滑力= 101.326(kN)滑移验算满足: Kc = 1.521 > 1.300地基土摩擦系数 = 0.700地基土层水平向: 滑移力= 91.472(kN) 抗滑力= 176.049(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.925 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.606 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.575 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.495 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 136.750(kN-m) 抗倾覆力矩= 418.017(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.057 > 1.600(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 = 253.315(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=281.266(kN-m)基础底面宽度 B = 2.588 (m) 偏心距 e = 0.184(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.110(m)基底压应力: 趾部=139.550 踵部=56.223(kPa)最大应力与最小应力之比 = 139.550 / 56.223 = 2.482作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.184 <= 0.250*2.588 = 0.647(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=139.550 <= 216.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=56.223 <= 234.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=97.887 <= 180.000(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 = 9.274(m2) 重量 = 213.296 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.603 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.575 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.495 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 237.806(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=268.177(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.128(m)截面宽度 B = 2.575 (m) 偏心距 e1 = 0.160(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.160 <= 0.300*2.575 = 0.773(m)截面上压应力: 面坡=126.737 背坡=57.967(kPa)压应力验算满足: 计算值= 126.737 <= 2100.000(kPa) 切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -56.829 <= 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.300(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角： 37.530(度)Ea=63.346 Ex=61.188 Ey=16.395(kN) 作用点高度 Zy=1.433(m) 墙身截面积 = 7.471(m2) 重量 = 171.839 kN[强度验算]验算截面以上，墙身截面积 = 7.471(m2) 重量 = 171.839 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.379 (m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.275 (m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.433 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 188.234(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=186.483(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.991(m)截面宽度 B = 2.275 (m) 偏心距 e1 = 0.147(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.147 <= 0.300*2.275 = 0.683(m)截面上压应力: 面坡=114.775 背坡=50.705(kPa)压应力验算满足: 计算值= 114.775 <= 2100.000(kPa) 切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -55.844 <= 110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力 = 101.326(kN),滑移力 = 66.596(kN)。