加筋土挡土墙设计计算书
一、设计资料
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
加筋土路肩墙墙高H=11m，分段长度为10m
｀
路基宽度B=41m，路面宽度B=39.5m 荷载标准为汽车—超20级
3
加筋体填料：墙后填土均为砂土，砂土容重γ1=19KN/m，计算内摩擦角φ=35°。墙体采用矩形断面，加筋体宽为14m
筋带采用CAT钢塑复合筋带，宽度为30mm，厚度为2mm，容许拉应力[σ2]=80Mpa
*
土与筋带之间的视摩擦系数f=0.4，加筋体与地基之间的摩擦系数f=0.4 地基为粘土，容许承载力根据地质报告
面板采用50X100cm板厚25cm，混凝土标号为25号，Sx=0.5m，Sy=0.5m
9. 以荷载组合Ⅰ进行计算
二、内部稳定计算
1.筋带受力计算
1） 计算加筋体填土重力的等代土层厚度hF=0
2） 计算汽车—超20级重车荷载作用下的等代土层厚度hc （1）B0的确定
**
汽车超—20级中的重车为550KN，前后轴距L=3+1.4+7+1.4=12.8m，车轮接地长度a=0.2m，
*
因此，重车的扩散长度B0为 ***。。
B0= L+ a+（2a+H）tg30=12.8+0.2+（2×0+11）tg30=19.35m
**
由于扩散长度B0=19.35m
根据《加筋土工程设计规范》（JTJ015-91）的规定，挡土墙在进行内部稳定计算时，应当首先判断活动区是否进入路面宽度，根据此情况决定L0的限值，由于0.3H=0.3×11=3.3m，故活动区进入路基宽度，因此取路基全宽和活动区宽度分别进行计算h h1=
G∑B0L0γG∑B0L0γ
=
12×550
=0.43
41×19.35×19
h2=
=
550
=0.59
3.30.75×19.35×19
因为h2> h1, ， 故L0=0.33m hc= h2=0.59
将等代均布土层hc布置在路基全宽上，以2：1向下扩散，根据公式
Ti=Ki（r1hi+r1hc）sxsy
计算得各层筋带所受拉力列于表-1中
筋带所受拉力计算表（垂直应力均匀分布法） 表—1 加筋层号
1 2
hi（m） 0.5 1.0
ki 0.413 0.4
r1hi（kpa）
9.5 19.0
r1hc（kpa）11.21 11.21
sxsy 0.25 0.25
Ti 2.14 3.02
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
0.387 0.374 0.361 0.348 0.335 0.322 0.309 0.296 0.283 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271
28.5 38.0 47.5 57.0 66.5 76.0 85.5 95.0 104.5 114.0 123.5 133.0 142.5 152 161.5 171.0 180.5 190 199.5 209.0
11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86 8.19 8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
2.筋带断面计算
Ti×103
根据公式Ai= 计算并列入表-2中。
ησt
筋带断面计算表（垂直应力均匀分布法） 表—2
加筋层号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
拉力Ti（kn）
2.14 3.02 3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86
断面面积Ai（mm）
26.75 37.75 48.00 57.50 66.25 74.125 81.375 87.75 93.375 98.25
2
总宽度bi（mm）
13.375 18.875 24.00 28.75 33.125 37.063 40.688 43.875 46.688 49.125
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
8.19 8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
102.375 106.00 114.125 122.125 130.125 138.25 146.25 154.25 162.375 170.375 178.50 186.50
51.188 53.00 57.063 61.063 65.063 69.125 73.125 77.125 81.188 85.188 89.25 93.25
3.筋带长度计算
根据初步拟定的筋带长度第1—6层为14m，第7—10层为10m，第11—13层为8m，第14—22层为6m，按公式Lei=
[kf]T
i
2bir1hif*
检算的各层的抗拔稳定系数列入表—3中。
抗拔稳定系数计算表（垂直应力均匀分布法） 表—3
hi
层号 （m） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Ti （KN） 2.14 3.02 3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86 8.19
Li （m） 14 14 14 14 14 14 10 10 10 10 8
Loi （m） 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.12 2.86
Lei （m） 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 6.7 6.7 6.7 6.88 5.14
bi r1hi
（m） （KPa） 0.0134 0.0189 0.024 0.0288 0.0331 0.0371 0.0407 0.0439 0.0467 0.0491 0.0512
9.5 19.0 28.5 38.0 47.5 57.0 66.5 76.0 85.5 95.0 104.5
Kf 0.51 1.02 1.52 2.04 2.54 3.05 2.23 2.55 2.87 3.27 2.69
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
8 8 6 6 6 6 6 6 6 6 6
2.60 2.34 2.08 1.82 1.56 1.30 1.04 0.78 0.52 0.26 0
5.4 5.66 3.92 4.18 4.44 4.7 4.96 5.22 5.48 5.74 6
0.053 0.0571 0.0611 0.0651 0.0691 0.0731 0.0771 0.0812 0.0852 0.0893 0.0933
114.0 123.5 133.0 142.5 152.0 161.5 171.0 180.5 190.0 199.5 209
3.08 3.50 2.61 2.98 3.37 3.79 4.24 4.71 5.21 5.73 6.27
从表—3可知除第1—3层筋带抗拔稳定系数Kf
[Kf]T
1
2f*r1h1le1
=
2×2.14
=0.0526m
2.04×19×0.5×10.7
2×3.02
=0.0371m
2×0.4×19×1×10.7
2×3.84
=0.0315m
2×0.4×19×1.5×10.7
b2=
[Kf]T[Kf]T
2
2f*r1h2le2
3
=
b3=
2f*r1h3le3
=
通过增加筋带的总宽度来调节抗拔稳定系数使之满足大于或等于2.0的要求。 设计采用值：
CAT钢塑复合筋带的用量应以偶数的根数表示，因此需将计算筋带数量进行适当的调整，从而确定设计采用数量。根据采用的筋带数量计算抗拉强度安全系数Ks和抗拔稳定系数Kf的值。将计算结果列入表—4中。
表—4
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
0.0288 0.0331 0.0371 0.0407 0.0439 0.0467 0.0491 0.0512 0.053 0.0571 0.0611 0.0651 0.0691 0.0731 0.0771 0.0812 0.0852 0.0893 0.0933
0.96 1.10 1.24 1.36 1.46 1.56 1.64 1.71 1.77 1.90 2.04 2.17 2.30 2.44 2.57 2.71 2.84 2.98 3.11
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4
0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12
2.09 1.81 1.62 1.47 1.36 1.29 1.22 1.17 1.13 1.05 1.97 1.84 1.74 1.64 1.56 1.48 1.41 1.34 1.29
4.24 4.60 4.94 3.28 3.48 3.68 3.99 3.15 3.48 3.67 5.12 5.49 5.86 6.23 6.60 6.96 7.33 7.70 8.07
三、 外部稳定计算
1.基底底面地基应力验算
按规范规定当挡土墙进行外部稳定性验算时L0的取值及等代土层厚度h布置的范围均为路基全宽度
2
路基顶面A点处水平压力Pa=19X0.59Xtg（45°-φ/2）=3.038Kpa
2
路基底面B点处水平压力Pb=19X（0.59+11）Xtg（45°-φ/2）=59.67Kpa E=3.038X11+1/2X56.632X11=33.418+311.476=344.894 KN/m （2） 求各力对基底重心O点的力矩
M1=W1X1=0 M2=W2X2=0 ME=Ey=344.894X3.863=1332.44 KN.m M= ME=1332.44 KN.m 由规范公式σmin=
σmin
3082.946×1332.44N6M
±2有σmax==220.2140.79=179.42kpa 2LL1414
3082.946×1332.44=+=220.21+40.79=261kpa 2
1414
max
根据地质报告提供的地基容许承载力即可判断承载力是否满足要求。
2.基底滑移稳定验算
由规范查得当荷载组合Ⅰ时，要求的基底划移稳定系数[Kc]=1.3，取基底摩擦系数μ=0.3， 垂直合力N=3082.94-14X0.59X19=2926 KN/m 水平合力T=E=344.894 KN/m 由规范公式Kc=
Nμ∑T=
0.3×2926
=2.55
344.894
因为Kc>[Kc]所以基底滑移稳定性满足要求。 3.倾覆稳定性验算
（1） 各力对墙址点O的力矩
M1=W1X1=0 M2=W2X2=2926X7=20482 KN.m ME=Ey=344.894X3.863=1332.44 KN.m
（2） 由规范公式K0
M∑=
My
=
M220482
==15.37 Me1332.44
由规范查得荷载组合Ⅰ时要求的倾覆稳定系数[K0]=1.5 因为K0>[K0]所以抗倾覆稳定性满足要求。
加筋土挡土墙设计计算书
一、设计资料
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
加筋土路肩墙墙高H=11m，分段长度为10m
｀
路基宽度B=41m，路面宽度B=39.5m 荷载标准为汽车—超20级
3
加筋体填料：墙后填土均为砂土，砂土容重γ1=19KN/m，计算内摩擦角φ=35°。墙体采用矩形断面，加筋体宽为14m
筋带采用CAT钢塑复合筋带，宽度为30mm，厚度为2mm，容许拉应力[σ2]=80Mpa
*
土与筋带之间的视摩擦系数f=0.4，加筋体与地基之间的摩擦系数f=0.4 地基为粘土，容许承载力根据地质报告
面板采用50X100cm板厚25cm，混凝土标号为25号，Sx=0.5m，Sy=0.5m
9. 以荷载组合Ⅰ进行计算
二、内部稳定计算
1.筋带受力计算
1） 计算加筋体填土重力的等代土层厚度hF=0
2） 计算汽车—超20级重车荷载作用下的等代土层厚度hc （1）B0的确定
**
汽车超—20级中的重车为550KN，前后轴距L=3+1.4+7+1.4=12.8m，车轮接地长度a=0.2m，
*
因此，重车的扩散长度B0为 ***。。
B0= L+ a+（2a+H）tg30=12.8+0.2+（2×0+11）tg30=19.35m
**
由于扩散长度B0=19.35m
根据《加筋土工程设计规范》（JTJ015-91）的规定，挡土墙在进行内部稳定计算时，应当首先判断活动区是否进入路面宽度，根据此情况决定L0的限值，由于0.3H=0.3×11=3.3m，故活动区进入路基宽度，因此取路基全宽和活动区宽度分别进行计算h h1=
G∑B0L0γG∑B0L0γ
=
12×550
=0.43
41×19.35×19
h2=
=
550
=0.59
3.30.75×19.35×19
因为h2> h1, ， 故L0=0.33m hc= h2=0.59
将等代均布土层hc布置在路基全宽上，以2：1向下扩散，根据公式
Ti=Ki（r1hi+r1hc）sxsy
计算得各层筋带所受拉力列于表-1中
筋带所受拉力计算表（垂直应力均匀分布法） 表—1 加筋层号
1 2
hi（m） 0.5 1.0
ki 0.413 0.4
r1hi（kpa）
9.5 19.0
r1hc（kpa）11.21 11.21
sxsy 0.25 0.25
Ti 2.14 3.02
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
0.387 0.374 0.361 0.348 0.335 0.322 0.309 0.296 0.283 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271 0.271
28.5 38.0 47.5 57.0 66.5 76.0 85.5 95.0 104.5 114.0 123.5 133.0 142.5 152 161.5 171.0 180.5 190 199.5 209.0
11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21 11.21
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86 8.19 8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
2.筋带断面计算
Ti×103
根据公式Ai= 计算并列入表-2中。
ησt
筋带断面计算表（垂直应力均匀分布法） 表—2
加筋层号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
拉力Ti（kn）
2.14 3.02 3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86
断面面积Ai（mm）
26.75 37.75 48.00 57.50 66.25 74.125 81.375 87.75 93.375 98.25
2
总宽度bi（mm）
13.375 18.875 24.00 28.75 33.125 37.063 40.688 43.875 46.688 49.125
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
8.19 8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
102.375 106.00 114.125 122.125 130.125 138.25 146.25 154.25 162.375 170.375 178.50 186.50
51.188 53.00 57.063 61.063 65.063 69.125 73.125 77.125 81.188 85.188 89.25 93.25
3.筋带长度计算
根据初步拟定的筋带长度第1—6层为14m，第7—10层为10m，第11—13层为8m，第14—22层为6m，按公式Lei=
[kf]T
i
2bir1hif*
检算的各层的抗拔稳定系数列入表—3中。
抗拔稳定系数计算表（垂直应力均匀分布法） 表—3
hi
层号 （m） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Ti （KN） 2.14 3.02 3.84 4.60 5.30 5.93 6.51 7.02 7.47 7.86 8.19
Li （m） 14 14 14 14 14 14 10 10 10 10 8
Loi （m） 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.12 2.86
Lei （m） 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 6.7 6.7 6.7 6.88 5.14
bi r1hi
（m） （KPa） 0.0134 0.0189 0.024 0.0288 0.0331 0.0371 0.0407 0.0439 0.0467 0.0491 0.0512
9.5 19.0 28.5 38.0 47.5 57.0 66.5 76.0 85.5 95.0 104.5
Kf 0.51 1.02 1.52 2.04 2.54 3.05 2.23 2.55 2.87 3.27 2.69
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
8.48 9.13 9.77 10.41 11.06 11.70 12.34 12.99 13.63 14.28 14.92
8 8 6 6 6 6 6 6 6 6 6
2.60 2.34 2.08 1.82 1.56 1.30 1.04 0.78 0.52 0.26 0
5.4 5.66 3.92 4.18 4.44 4.7 4.96 5.22 5.48 5.74 6
0.053 0.0571 0.0611 0.0651 0.0691 0.0731 0.0771 0.0812 0.0852 0.0893 0.0933
114.0 123.5 133.0 142.5 152.0 161.5 171.0 180.5 190.0 199.5 209
3.08 3.50 2.61 2.98 3.37 3.79 4.24 4.71 5.21 5.73 6.27
从表—3可知除第1—3层筋带抗拔稳定系数Kf
[Kf]T
1
2f*r1h1le1
=
2×2.14
=0.0526m
2.04×19×0.5×10.7
2×3.02
=0.0371m
2×0.4×19×1×10.7
2×3.84
=0.0315m
2×0.4×19×1.5×10.7
b2=
[Kf]T[Kf]T
2
2f*r1h2le2
3
=
b3=
2f*r1h3le3
=
通过增加筋带的总宽度来调节抗拔稳定系数使之满足大于或等于2.0的要求。 设计采用值：
CAT钢塑复合筋带的用量应以偶数的根数表示，因此需将计算筋带数量进行适当的调整，从而确定设计采用数量。根据采用的筋带数量计算抗拉强度安全系数Ks和抗拔稳定系数Kf的值。将计算结果列入表—4中。
表—4
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
0.0288 0.0331 0.0371 0.0407 0.0439 0.0467 0.0491 0.0512 0.053 0.0571 0.0611 0.0651 0.0691 0.0731 0.0771 0.0812 0.0852 0.0893 0.0933
0.96 1.10 1.24 1.36 1.46 1.56 1.64 1.71 1.77 1.90 2.04 2.17 2.30 2.44 2.57 2.71 2.84 2.98 3.11
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4
0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12
2.09 1.81 1.62 1.47 1.36 1.29 1.22 1.17 1.13 1.05 1.97 1.84 1.74 1.64 1.56 1.48 1.41 1.34 1.29
4.24 4.60 4.94 3.28 3.48 3.68 3.99 3.15 3.48 3.67 5.12 5.49 5.86 6.23 6.60 6.96 7.33 7.70 8.07
三、 外部稳定计算
1.基底底面地基应力验算
按规范规定当挡土墙进行外部稳定性验算时L0的取值及等代土层厚度h布置的范围均为路基全宽度
2
路基顶面A点处水平压力Pa=19X0.59Xtg（45°-φ/2）=3.038Kpa
2
路基底面B点处水平压力Pb=19X（0.59+11）Xtg（45°-φ/2）=59.67Kpa E=3.038X11+1/2X56.632X11=33.418+311.476=344.894 KN/m （2） 求各力对基底重心O点的力矩
M1=W1X1=0 M2=W2X2=0 ME=Ey=344.894X3.863=1332.44 KN.m M= ME=1332.44 KN.m 由规范公式σmin=
σmin
3082.946×1332.44N6M
±2有σmax==220.2140.79=179.42kpa 2LL1414
3082.946×1332.44=+=220.21+40.79=261kpa 2
1414
max
根据地质报告提供的地基容许承载力即可判断承载力是否满足要求。
2.基底滑移稳定验算
由规范查得当荷载组合Ⅰ时，要求的基底划移稳定系数[Kc]=1.3，取基底摩擦系数μ=0.3， 垂直合力N=3082.94-14X0.59X19=2926 KN/m 水平合力T=E=344.894 KN/m 由规范公式Kc=
Nμ∑T=
0.3×2926
=2.55
344.894
因为Kc>[Kc]所以基底滑移稳定性满足要求。 3.倾覆稳定性验算
（1） 各力对墙址点O的力矩
M1=W1X1=0 M2=W2X2=2926X7=20482 KN.m ME=Ey=344.894X3.863=1332.44 KN.m
（2） 由规范公式K0
M∑=
My
=
M220482
==15.37 Me1332.44
由规范查得荷载组合Ⅰ时要求的倾覆稳定系数[K0]=1.5 因为K0>[K0]所以抗倾覆稳定性满足要求。