挡土墙设计
在路基段K3+680-K3+800、K2+300-K2+400左侧设置浆砌块石俯斜式路堤墙，用以收缩坡脚。
现取K2+300段挡土墙进行设计验算。
3.1 挡土墙资料
在该次设计任务段K3+680-K3+800、K2+300-K2+400两段地面向某一边倾斜，且斜率较大。
为了减少填土及解决占地过大的问题，在该两段均设路堤墙以收缩坡脚。
K2+300段采用俯斜式路堤墙，M7.5浆砌片石砌筑，墙身分段长为10m，墙上填土高度为4m，墙高8.8m，填土边坡为1：1.5；路基填土为粘性土，粘聚力c=18kPa，填土重度γ=18kN/m3，内摩擦角ψ=35°。
墙面坡度为1:0.05，墙背坡度为1:0.34，基底水平，墙趾垂直，墙趾宽0.45m，高0.8m。
墙背摩擦角δ=17.5°；墙身容重为23kN/m3,截面容许应力为1000kPa，拉应力[бa]=90kPa，剪应力[б1]=180kPa。
地基为全风化花岗斑岩，基底摩擦系数f1=0.41,圬工间摩擦系数f2=0.5；地基容许承载力为500kPa。
3.1.1挡土墙构造
以K2+300横断面挡墙为例进行验算，墙体结构如图3-1所示：
图3-1
挡土墙尺寸图如图3-2所示
图3-2
3.1.2 车辆荷载换算
h 0=0.868m
3.2 挡土墙验算
3.2.1 破裂棱体位置确定
破裂角θ的计算
Ψ=α+δ+φ=19°+17.5°+35°=71.5°
假设破裂角交于荷载范围内，则有：
A 0=
21(a+H+2h 0)(a+H)=2
1⨯(4+10+2⨯0.868)(4+10)=99.43 B 0=21ab+(b+d)h 0-2
1H （H+2a+2h 0)tan α =21⨯4⨯6+(6+0.75)⨯0.868-21⨯10⨯(10+2⨯4+2⨯0.868)⨯tan19°=-16.12 D -±-=ψψθ2sec tan tan
()()()4984.0cos sin cos cos sin 000=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-++---=ϕλϕψψϕψϕc h a H c A B A D
故，θ=26.5°
破裂面距离墙踵距离：（H+a)tan θ=(10+4)⨯0.4984=8.4m
荷载内边缘距离墙踵距离：b+d-Htan α=6+0.75-10×tan19°=3.31m
荷载外边缘距离墙踵距离：b+d-Htan α+b 0=6+0.75-10×tan19°+5.5=10.19m 因为3.31<8.4<10.91，所以破裂面交于荷载内部，与假设符合。
经验算第二破裂面不存在。
3.2.2主动土压力以及作用点位置力臂的计算
()()G E ψθϕθ++=sin cos ` ()()()
ψθθϕθ+-+=sin cos cos c c h a H c E c a E E E -=`
kN E kN E kN E a c 33.427,99.168,32.596`===
()kN E E a x 50.3445.36cos 33.427cos =︒⨯=+=δα
kN E E a y 86.2525.36sin 33.427)sin(=︒⨯=+=δα
01
244023tan 3)23()(3αB K H H h h h h H a H Z y --+-+= ()m 49.211tan 33.271
.11003)10226.33(26.3868.047.41043102
=︒⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+-⨯+= m B Z B Z y x 66.419tan )0tan 33.249.2(838.5tan )tan (0=︒
⨯︒++=++=αα
3.2.3 墙身截面性质计算
该挡土墙如图3-2所示。
墙身截面积=32.215m 2；
墙顶上的土重=1.76kN ；
相对于墙趾点（分上下两部分计算）重力力臂Z w =2.40m ；
挡土墙重G=740.95kN ；
基底宽度B=5.838m
3.3 墙身稳定性验算
3.3.1抗滑稳定性验算
由于墙前无被动土压力，则需满足：
[]
x Q y Q x y Q E E G E E G 10101tan )1.1()tan (1.1γαγμαγ-++++>0 代入数据得
[]kN
42.19050.3444.10tan )86.2524.195.7401.1(4.0)0tan 50.34486.252(4.195.7401.1=⨯-︒⨯+⨯+⨯︒+⨯+⨯ 满足要求
抗滑稳定性系数：
3.1445.10tan 95.74050.344
4.0)0tan 50.3449
5.740(tan )tan (00>=︒
-⨯︒+=-+=αμαN E E N K x x c 因此，抗滑稳定性符合要求。
3.3.2抗倾覆稳定性验算
需满足)(8.01y x x y Q G Z E Z E GZ -+γ>0
代入数据得
0.8×740.95×2.398+1.4（252.86×4.66-344.50×2.49）=1745.58>0 满足要求
抗倾覆稳定性系数K 0
5.145.349
.250.34466.486.252398.295.7400>=⨯⨯+⨯=+=y x x
y G Z E Z E GZ K 因此，抗倾覆稳定性符合要求。
3.3.3 基底应力以及合力偏心距验算 基底合力偏心距y
x x y y G E G Z E Z E GZ B Zn B e +-+-=-=22
m 808.086.25295.74066.450.34449.286.252398.295.7402838.5=+⨯-⨯+⨯-=<m B 973.06
= 则)838.5808.061(838.586.25295.740)61()2,1(⨯±⨯+=±+=
B e B E G y
σ
)924.28,14.312(kPa kPa =<kPa 500=ασ
故基底地面压应力以及偏心距均满足要求。
3.3.4 墙身截面强度计算
选取1/2墙高处进行验算
（1）强度计算要求应满足：f a k d AR N γαγ≤
0 式中：γ0取1
kN N N N N Qi ci Qi Q Q G G d 14.124386.2524.195.7402.111=⨯+⨯=+
+=∑ψγγγ 20801212561⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=B e B e k α d d o N M e = m kN M d ⋅=⨯-⨯-⨯-⨯=81.8918.1248.086.25227.219.095.74050.34405.1 故m e o 16.074.54681.89== 95.0)858.5808.0(121)858.5808.0(
256128=+⨯-=k α kN AR f a k 65.21773
.2900858.595.0=⨯⨯=γα>kN N d 14.12430=γ 故墙身强度满足要求
（2)稳定性计算应满足:f
k k k d AR N γαψγ≤0 式中：⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-+=2)(161)3(11
B e o s s s k ββαψ s α取0.002
41.3858
.51022=⨯==B H s β 故93.0858.5808.016173.441.3002.011
2=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯+=k ψ
⇒83.173516.186693.0=⨯=f
k k k AR γαψkN>1243.14kN 故挡土墙截面稳定性满足要求。
（3）挡土墙正截面直接受剪验算 需满足：1N f R A Q m k j
j j +≤γ
式中：kN E Q x j 45.344==
74.76395.74042.033
.2180858.51=⨯+⨯=+N f R A m k j
j γkN>344.45kN 故抗剪满足要求
由上述可得挡土墙设计满足要求，挡土墙最终截面按照拟定挡土墙设计。