纬地挡土墙设计系统教程v3.8

纬地挡土墙综合设计系统

(HintDQV3.8)

纬地软件

2014年04月修订

目 录

1.系统启动、新建挡墙和基本原理 ....................................... - 3 - 2.挡土墙动态布设与图输出 ............................................. - 7 - 2.1挡土墙动态布设 .................................................... - 7 - 2.1.1 挡墙类型的选择 ................................................ - 7 - 2.1.2动态布设挡墙 .................................................... - 7 - 2.1.3墙段的参数查询和修改 ........................................... - 10 - 2.1.4沉降缝 ......................................................... - 12 - 2.1.5保存项目（结束布设） ........................................... - 14 - 2.2图表输出 ......................................................... - 14 - 3.挡墙库与挡土墙验算 ................................................ - 17 - 3.1挡土墙标准图库的编辑与维护 ....................................... - 17 - 3.1.1新建挡墙类型 ................................................... - 18 - 3.1.2编辑挡墙类型 ................................................... - 21 - 3.1.3添加标准挡墙 ................................................... - 23 - 3.1.4编辑标准挡墙 ................................................... - 26 - 3.1.5提取标准挡墙 ................................................... - 26 - 3.1.6查看标准库 ..................................................... - 27 - 3.2挡土墙验算 ....................................................... - 29 - 3.2.1验算内容 ....................................................... - 29 - 3.2.2适应范围 ....................................................... - 30 - 3.2.3计算步骤： ..................................................... - 31 - 4．模板定制与修改 ................................................... - 40 - 4.1圬工数量表模板的修改 ............................................. - 40 - 4.2防护数量表模板的修改 ............................................. - 46 - 4.3备注模板的定制 ................................................... - 47 - 4.4图框模板的修改 ................................................... - 49 -

- 1 -

4.5绘图模板的修改 ................................................... - 51 - 4.5.1标签模板 ....................................................... - 51 - 4.5.2线模板 ......................................................... - 52 - 4.5.3长度标注模板 ................................................... - 54 - 5.系统菜单 .......................................................... - 56 -

- 2 -

1.系统启动、新建挡墙和基本原理

点击“项目”菜单，选择“打开项目”，点击“设计”菜单下的“开始设计”可以直接进入挡墙设计界面，如图1-1。用户直接读出纬地项目文件，系统把挡墙数据文件自动保存到当前项目文件夹里，挡墙设计文件名和项目文件名一致。

图1-1

读取纬地项目文件（*.prj）后，用户可以通过“项目”菜单下的“项目管理”查看并修改该项目对应的路径、位置和挡土墙设计文件等，参见图1-2所示。

图1-2

- 3 -

选择“属性”区可查看和设置挡墙布设过程中的基本参数值和选项，包括布线过程中桩号取整、沉降缝默认间距、沉降缝最大间距以及挡墙基坑默认参数等，如图1-3和1-4所示。

图1-3

图1-4

系统自带的或自定义的出图出表模板文件、图框等设置在“图框/表格”区指定文件路径，如图1-5所示。

- 4 -

图1-5

点击“设计”菜单下的“新建分段”命令，系统出现图1-6所示对话框，系统自动读出项目起终点范围，提示用户选择需要布设挡墙的路基侧别（路基的左侧或右侧）和桩号区间（也可以选全范围）、输入出图使用的起终方向实际地名，点击“确定”，系统把刚输入挡墙分段显示到相应的路侧分段列表中，挡墙布设草图形显示到CAD的模型空间里，如图1-7所示。

图1-6

图1-7

- 5 -

图中高程标尺为黑色竖向线、桩号里程标尺为黑色横向线，路基中桩高程设计线为横向黄线，路基边缘的高程设计线为横向红线，本侧的边坡与地面相交形成的坡口坡脚线为绿色线，纵断地面线为青色线。

挡墙布设草图的构成原理如下图1-8a（挖方路基）、图1-8b（填方路基）所示，箭头表示投影方向。将每个桩号横断面的同一侧（左侧或者右侧）对应的纵断地面高程、纵断设计高程、坡口坡脚高程以及该侧路基边缘高程点按照高程为纵坐标和桩号为横坐标的坐标系依次连接，便构成了挡墙布设草图。通过该图，用户可以很清楚地看到哪一段为填方边坡、哪一段为挖方边坡，方便用户非常直观地进行挡墙的布设。

图1-8a

图1-8b

- 6 -

2.挡土墙动态布设与图输出

2.1挡土墙动态布设 2.1.1 挡墙类型的选择

纬地挡墙设计系统采用开放式自学习挡土墙数据库（标准图库），在开始布设前用户需要指定所要设计布设的挡墙类型，根据指定的该类型标准挡墙可能还需要指定一些具体的控制参数如：半幅路基宽度、设计荷载、内摩擦角、承载力、路堤高度与路堤坡度等，因为挡墙标准库中可能含有很多类型不同的标准图，用户可以通过上述这些参数的选择确定最终需要使用的挡墙标准图。参见图2-1、图2-2所示窗口。

图2-1

图2-2

注意：此处选择的“半幅路基宽度”并非用于挡墙平面图绘制的半幅路基宽度，而是标准挡墙库中某一类标准挡墙的一个类型控制参数。挡墙平面图绘制的路基宽度是根据纬地道路CAD系统中的路幅宽度文件（*.wid）中的宽度数据进行准确绘制的。 2.1.2动态布设挡墙

用户在图1-7所示挡墙布设草图的基础上，点击“挡墙设计”菜单下的“布设墙段”，系统提示用户输入墙段布设的起点桩号，用户可直接用鼠标在屏幕上

- 7 -

点取，也可在AutoCAD命令提示行直接输入起始桩号，接着用户继续向右向下（对于上挡墙则向右上）移动鼠标，那么便可看到跟随鼠标出现的动态挡墙的虚线图形和横断面预览窗口（位于屏幕下方）中动态显示带挡墙的横断面图形。同时系统会在AutoCAD窗口的屏幕左上角动态显示当前鼠标位置所示该墙段的桩号、墙段长度、墙高、墙底纵坡和墙底埋深等参数。在适当的位置用户点击鼠标左键，便可直接确定该挡墙段的终点位置桩号和墙高，系统同时按照设定的沉降缝间距绘制出蓝色的沉降缝位置线，用户可继续移动鼠标布设下一段挡墙，如图2-3所示。

图2-3

用户也可以在AutoCAD命令行中输入该墙段的终点桩号和墙高或者墙底纵坡，见图2-4所示。

图2-4

在使用鼠标动态布设墙段的过程中，随挡墙虚线图形出现的紫色线条为“挡墙埋置线”，是系统实时计算得到的设置挡墙后挡墙墙面和地面的交线，如图

- 8 -

2-5中所示。挡墙埋置线是在挡墙布设过程中很关键的一条线，它是用户在布设墙段时确定墙段高度和确定挡墙分段错台的很直观的一个依据。用户在布设挡墙的过程中需随时注意“挡墙埋置线”，以保证设计出合理的挡墙。

图2-5

在一个段落的挡墙布设完成时，点击鼠标右键菜单中的“确定”或按“esc”键便可结束该挡墙段落的布设过程，用esc键退出后系统把所有的墙分段显示在对应的（左、右侧）列表中如图2-6所示。

图2-6

列表中显示挡墙布设草图桩号范围、每一墙段的墙高和墙类型，用户把鼠标指墙列表时，系统动态显示分段基本信息，如起终点桩号、墙高、填土高等，如入2-7所示。

- 9 -

图2-7

在一段挡墙的布设过程中，用户也可以根据需要选择不同的挡墙类型进行墙段的布设。

2.1.3墙段的参数查询和修改 2.1.3.1墙段参数的查询

完成一段挡墙的布设后，如果用户需要查询某个墙段的具体参数，可在AutoCAD命令行键入“list”命令回车，再用鼠标点取该墙段，系统会在AutoCAD文本窗口中显示该段挡墙所有的相关信息，如：挡墙类型、起终点桩号、墙顶填

土高度、挡墙具体尺寸、圬工体积等等，如图2-8所示。

图2-8

2.1.3.2墙段参数的修改

在AutoCAD屏幕中选择要修改的墙段，输入ch命令，系统弹出该墙段的特性对话框，如图2-9所示。

系统把特性表分为4区，其中桩号范围里输入起终点桩号控制该墙段的起终点桩号，控制桩号取整和墙段长度。“参数”区动态修改挡墙相关的任意参数，包括墙长、墙高、起点墙高、终点墙高、墙底坡度（%）、埋深（米）和墙基础

- 10 -

高度。第三区属性为本墙段用的挡墙类型属性，第四区属性包含了挡墙一些默认参数，用户可以这里修改默认设置值，修改起来十分方便。

图2-9

动态拖动：用户选择墙段，系统图形上显示5个动态拖动点位置包括起点方向拖动、终点方向拖动点、起点纵向拖动墙高拖动点、整个墙高拖动点和终点墙高拖动点，如图2-10所示。墙段拖动过程中原墙段位置虚线显示，拖动后墙段实线显示。用户还可以用autocad的move命令移动整个或某个墙段，程序自动刷新移动的起终点。

- 11 -

图2-10

2.1.3.3分割墙段和合并墙段：

用户可以采用“分割墙段”命令将某一个墙段进行分割为两个墙段然后分别进行修改，或者使用“合并墙段”命令将两个或者多个相邻且挡墙类型和墙高相同的墙段合并为一个墙段。 2.1.3.4删除墙段：

用户如果需要删除某几个墙段重新进行布设，可以在选择这几个墙段的挡墙图形后，使用菜单中的“删除墙段”命令（或使用“Delete”键盘命令）来删除这些墙段，然后重新进行布设。在重新布设时，当移动鼠标接近上一个墙段时，系统会自动捕捉上一个墙段的终点位置以保证准备布设的墙段起点位置和上一墙段精确相接。 2.1.4沉降缝

沉降缝的布设，系统是按照开始在项目管理中的“属性”区设定的沉降缝间距自动进行布设的，在挡墙段落布设完成后，沉降缝也自动布设完成。用户可以根据设计的要求对沉降缝的位置进行修改或添加新的沉降缝。 2.1.4.1添加沉降缝：

- 12 -

点击挡墙设计菜单下的“添加沉降缝”命令，可以在已布设墙段的任意位置点击鼠标左键来添加一个沉降缝，移动鼠标可继续添加新的沉降缝。用户也可以根据CAD命令行的提示直接输入需要添加沉降缝的位置的桩号，然后回车就可以添加一个沉降缝；如果用户需要采用输入距离来添加下一个沉降缝，可以在上一个沉降缝位置的右侧单击鼠标右键，在右键菜单中选择“到前沉降缝距离”命令，然后根据CAD命令行的提示输入到前沉降缝距离，系统即按照此距离添加一个新的沉降缝。用户可以根据需要随时在右键菜单中切换桩号和距离两种添加沉降缝的方式，点击右键菜单中的“确定”命令即结束沉降缝的添加。 2.1.4.2删除沉降缝：

用鼠标选择墙段中需要删除的任一个或几个沉降缝，使用CAD删除命令即可（即cad命令“erase”）， 或使用“Delete”键盘命令。 2.1.4.3沉降缝修改：

用鼠标选择墙段中需要修改的一个沉降缝，在CAD命令行输入“ch”命令，或者直接鼠标双击欲修改的沉降缝，系统即弹出沉降缝的特性对话框，在对话框中用户可查看该沉降缝的位置桩号以及与前后沉降缝间隔的距离。用户可以在此对话框中修改该沉降缝的位置桩号或者修改与前一沉降缝间隔的距离（前距离），挡墙布设图中的沉降缝也会随之发生改变。

提示：用户也可以使用CAD中的移动（即move）命令，然后选择一个或多个沉降缝进行移动来改变其位置，当沉降缝移动到墙段分段或错台的位置附近，会自动捕捉该位置以方便用户准确移动沉降缝到该位置。 2.1.4.4通过沉降缝分割墙段：

用户利用“设计菜单”的“通过沉降缝分割墙段”命令进行每一个沉降缝位置分割墙段，系统自动刷新的挡墙分段列表和对应的起终点桩号等数据，如图2-11a（分割前墙段）和2-11b（分割后墙段）所示。

- 13 -

图2-11a

图2-11b

提示：用“设计”菜单下的“合并墙段”又可以合并这类墙段。 2.1.5保存项目（结束布设）

完成挡墙的布设和修改后，点击“项目”菜单中的“保存项目”命令，系统便会自动整理整个项目布设的挡墙数据和沉降缝数据并保存它们，数据文件保存到项目管理中的“挡墙设计文件”中，数据文件名为“项目名*.DQD”，接下来用户就可以进行挡墙绘图的设置和出图了。

用户在重新布设挡墙或修改了某个墙段或沉降缝的相关参数后，结束时仍需要点击菜单中“保存项目”命令，系统自动刷新全墙的挡墙的所有数据并保存到项目管理中的挡墙设计文件中。 2.2图表输出

- 14 -

挡墙设计完成后用户可以输出各种设计图和表格，包括挡墙平立面图、横断面图、圬工数量表等，如图2-12所示。

图2-12

因为新的挡墙系统采用模板方式出各种图表，所以用户出图出表前请在管理管理中的“图框/表格”里设置正确的绘图模板/出表文件路径，如图1-5所示。所有的出图过程基本全自动的，执行出图命令后用户选择出图比例、每页长度等后点击“绘图”按钮，用户注意完成命令行的提示在AutoCAD屏幕上点击出图位置，程序就自动输出排版好的所有的图纸，如输出平立面图界面如2-13所示，用户可对输出的图形进行存盘或打印输出。

图2-13

图2-14中的“批量出图”命令一次性绘图挡墙的平立面图、工程数量表、挡墙关键断面图和横断面图，如图2-14所示。用户可根据需要在界面上选择批量输出的表格并确定输出比例（系统提供1:100、1:200和1:400的标准出图比例）和每页排图方式，在图框/表格设置中注意表格模板的选择，设置选定后点

- 15 -

选右上角绘制按钮，根据命令行的提示指定绘制基点即所需的图形绘制出来，用户可对输出的图形进行存盘或打印输出即可。

图2-14

- 16 -

3.挡墙库与挡土墙验算

3.1挡土墙标准图库的编辑与维护

由于纬地挡土墙综合设计系统完全采用挡墙标准数据图库驱动方式进行挡墙设计，该系统也提供了较为方便地挡墙标准数据图库编辑和维护功能，用户可以浏览查阅已有的挡墙标准图库，更可以编辑、增加新的图库。见图3-1.

挡墙基本图库的简单图示

图3-1

该库中可以包含各种挡墙类型，如衡重式路肩墙、衡重式路堤墙……；再以衡重式路肩墙为例，其下又以不同的路基宽度分类，如路基宽28.0米、26.0米、22.5米……；而其中28.0米路基宽度中又可能根据不同设计荷载分为：汽车-超20级，挂车-120级和汽车-20级等；其后又用内摩擦角和不同地基承载力进行分类。最终确定的某一类型标准挡墙中已经经过实际验算可以直接用于设计施工的标准断面可能又有：18米、17米、16米、……、3.0米、2.0米等高度变化。用户在动态拖动布设中系统会自动在这些断面中进行变化。

而这些标准图库均可由用户自行增加、修改、编辑。这些操作都在“挡墙库”菜单下完成。如图3-2所示。

- 17 -

图3-2

注意：挡墙库中的标准挡墙均按路基横断面左侧位置的挡墙断面图进行添加，不论是路肩墙、路堤墙还是路堑墙均如此。用户在进行路基右侧挡墙的动态布设时，系统会自动根据设置对其进行镜像处理。

3.1.1新建挡墙类型

点击“挡墙库”菜单下的“新建挡墙类型”命令，系统显示挡墙类型建立的界面，如图3-3所示。

图3-3

类型名称：用户可以根据当地的习惯叫法对挡墙类型任意取名。

- 18 -

挡墙形式：对于挡墙类型的选择，用户需正确选择自己所需的挡墙类型。由于各地用户对于各种挡墙形式的名称叫法不太一致，在本挡墙设计系统中用户需遵守下面的约定：

①路肩墙是指墙顶位于路肩位置且没有填土高的各类挡墙；

②路堤墙是指墙顶有填土高度的各类挡墙、护脚等，如果墙顶填土高度输入0，其形式与路肩墙相同；

③路堑墙是指位于边沟外侧挖方边坡位置的有一定高度的各类挡墙、护坡等；

④护面墙是指对布设挡墙的段落的挖方边坡全部边坡面进行护坡设计的一种挡墙，注意：添加护面墙标准挡墙，用户只需输入一个最小高度的挡墙（如1m、2m）和一个最大高度的挡墙（如20m、25m等，原则是必须高于需布设护面墙的边坡最大坡高），在进行布设挡墙时，系统会自动将高于边坡高度部分的多余护面墙部分裁除。

标准类型：选择系统提供的标准类型或点击“复制已有类型”选择标准挡墙类型，如图3-4所示。

图3-4

简要说明：视用户需要，也可不填。

- 19 -

点击“下一步”，系统提出图形属性定义界面，如图3-5所示。这里程序自动提出标准挡墙每个图形部件属性，用户也可以点击“拾取图形”按钮选择挡墙图形，如图3-6所示，自定义设置每部件图形属性。该对话框对挡墙的断面构成进行描述，描述规则：对构成该断面各条边的线段沿顺时针（或逆时针）方向、连续的依次添加。对于添加的线段需输入名称，选择该线段的方向和选择是输入宽度或是输入高度或者是自行计算得来，然后点击添加按钮；对已经添加的各边可以进行修改、删除等操作。

图3-5

图3-6

挡墙图形属性定义完点击“下一步”进去挡墙计算参数属性定义界面，主要设置计算圬工数量所需的断面面积、计算勾缝面积所需的立面高度，以及用于挡土墙设计计算的墙背倾斜角、偏心距、填土容重、墙背与填土间的

- 20 -

摩擦角、墙面和墙背的法向应力、滑动稳定系数、土压力等等。，如图3-7所示，对已经添加的各边可以进行修改、删除等操作。

图3-7

最后点击“下一步”进行对该断面的近路面点和填土线进行设置，如图3-8所示。根据界面中的提示，用具按Shift键或Ctrl键一次选多项参数。

图3-8

点击“完成”按钮完成对该挡墙类型的添加。

3.1.2编辑挡墙类型

- 21 -

如果用户欲对已经添加的挡墙类型（注：该挡墙类型必须未添加标准挡墙。）进行修改，点击挡墙库菜单下的“编辑挡墙类型”命令，在系统弹出的编辑挡墙类型基本属性窗口“类型名称”下选择需要修改的挡墙类型，如图3-9所示，以及在类型属性里选择需要修改成的“挡墙形式”以及“标准类型”，完成之后点击下一步，

图3-9

在系统弹出的图形属性定义窗口修改、添加或者删除各图形边的属性定义，如图3-10所示，完成之后点击下一步，

图3-10

- 22 -

在系统弹出的参数属性定义窗口修改、添加或者删除参数定义，如图3-11所示，完成之后点击下一步，

图3-11

在弹出的断面属性窗口对近地面点、填土线等参数进行修改，如图3-12所示，修改完成之后点击“完成”，这样就完成了挡墙类型的修改，并保存在系统下的挡墙库中，编辑挡墙类型对话窗口自动退出。

图3-12

3.1.3添加标准挡墙

- 23 -

建立挡墙类型后就可以添加不同高度的挡墙了，运行“挡墙库”下的“添加标准挡墙”命令，系统提出挡墙基本属性设置界面，如图3-13所示，对于新增的挡墙类型，第一次需手工填写对话框中的各项控制参数，如填写该类挡墙的半幅路基宽度、设计荷载、内摩擦角、墙身高度、地基承载力等等，如继续添加控制参数相同、不同墙高的挡墙，则可以在下拉按钮中选择控制参数，以提高挡墙录入速度。

图3-13

输入基本信息后点击“下一步”按钮进行输入挡墙每一部件的图形数据，包括墙顶宽、墙高、各个坡度等，如图3-14所示，

图3-14

- 24 -

对该高度的挡墙断面各部分尺寸逐个进行输入，尺寸单位以厘米记。 对于坡度数据的录入，如1：X，数据仅填写X值，坡度不论向上或向下均取正值；对于宽度和高度属于自动计算的边，仅填写坡度值。

各项数据填写完后，点击“计算”按钮，系统对断面各部分尺寸进行计算校核，并算出属于自动计算的高度和宽度。如果各部分数据输入正确，则继续下一步的操作；如果数据填写有误，点击“下一步”时，系统会提示所填写数据的水平误差和垂直误差，说明断面尺寸不正确，点击确定，继续对断面各部分尺寸进行复核修改，然后进行下一步。

点击“下一步”进去参数属性的名称及个数由用户在新建挡墙类型中已自行设置，如图3-15所示。此对话框对该类型挡墙的各个断面的参数属性如断面面积、勾缝面等数据进行计算填写。

至此，该挡墙添加至标准挡墙库的过程全部完成，点击“完成”按钮，系统保存该挡墙并退出添加标准挡墙对话框；如果用户不想退出对话框，想继续添加此类型不同墙高的挡墙或是其它不同控制参数的挡墙，点击“添加”按钮可继续添加新的挡墙。

图3-15

此时，用户点击“验算”按钮进行本次添加的标准挡墙的验算，系统自动提取本次添加的挡墙所有机参数填写验算对话框中，如图3-16所示。用户点击“下

- 25 -

一步”按钮完成挡墙验算过程。验算过程与本系统“验算”菜单功能一致，详细内容请看验算部分说明。

图3-16

3.1.4编辑标准挡墙

如果用户欲对已添加的标准挡墙进行修改，可点击“编辑标准挡墙”按钮，对挡墙库中的每一类型挡墙的任何一个挡墙的断面尺寸和参数属性进行修改。此功能非常有利于用户对于标准挡墙库的日常维护和管理，使得挡墙库可以满足各类工程项目的支挡构造物设计的需要。

3.1.5提取标准挡墙

如果用户欲对已添加的标准挡墙的基础上，快速添加不同参数的挡墙库采用这新开发命令，用户首先利用系统提示的对话框，如图3-17所示，选择挡墙类型，点击“完成”系统提取挡墙所有的参数和图形显示到AutoCAD模型中，用具抓着图形控制点拖动方式或选择挡墙图形打开属性表进行修改挡墙任意参数，如图3-18所示，参数修改后执行“挡墙库”菜单下的“保存到图库”命令，注意AutoCAD命令行提示，选择修改后的挡土墙，系统自动把该挡墙添加到对应的挡墙库中。

- 26 -

图3-17

图3-18

3.1.6查看标准库

使用此功能，用户可以对标准挡墙库中的各类挡墙的参数进行查询,了解挡墙库的结构构成,每一类型挡墙不同的路幅宽度、不同的设计荷载、不同的内摩擦角以及不同地基承载力等条件下的各种不同墙高的挡墙，便于对挡墙库的维护

- 27 -

和管理，如图3-19所示。更方便于用户及时查询到所需类型的挡墙以及能及时地补充、添加不同类型的挡墙，完善挡墙库。

图3-19

此外，用户还可以打开“纬地挡土墙综合设计系统”安装目录下Access数据库格式的标准挡墙库“HintBZDQ.mdb”文件，对挡墙库中的每一个挡墙直接进行删除、修改各项控制参数以及修改图形断面的尺寸数据等操作。见图3-20、21所示。

图3-20

- 28 -

图3-21

3.2挡土墙验算

本系验算模块根据《公路设计手册--路基》中对公路挡土墙的要求进行计算，对公路设计中常用的一般式重力式挡土墙与衡重式挡土墙进行受力验算，输出计算书。 3.2.1验算内容

1）滑动稳定验算： 该验算主要确定基底是否倾斜？ 倾斜：

（1）墙底与基底填土的滑动验算，防止产生墙身沿基底的滑动破坏； （2）地基土抗剪稳定性验算，防止墙身对地基产生剪切破坏，沿墙踵面滑动；

水平：

墙底与基底填土的滑动验算；在验算中，所取的滑动稳定系数为1.3，用户也可以根据荷载组合参照规范降低要求。

2）倾覆稳定性验算：防止产生墙身绕墙趾的倾覆，取倾覆稳定系数为1.5；

- 29 -

3）地基应力与偏心距验算：地基应力验算是为了保证地基不出现过大的沉陷，偏心距验算防止出现因基底不均匀沉陷而引起的墙身倾斜，最大地基承载应力由用户输入而得；

4）墙身截面强度验算：防止墙身产生开裂破坏。 2．仰斜式挡土墙的验算内容： （1）滑动稳定验算； （2）倾覆稳定性验算； （3）地基应力与偏心距验算； （4）墙身截面强度验算。 3．衡重式挡土墙的验算内容： （1）滑动稳定验算； （2）倾覆稳定性验算； （3）地基应力与偏心距验算； （4）墙身截面强度验算； （5）衡重台截面强度验算。 3.2.2适应范围

由于本验算模块对土压力的计算方法采用库仑土压力理论，当挡土墙的设计高度过高库伦土压力法已经不适应，本验算模块也就不能满足。

在计算过程中不考虑土的粘聚性，如果用户要进行粘性土的挡土墙验算也可以通过等效内摩擦角法对填土参数进行换算再通过计算。

对于特殊环境下的挡土墙设计，本模块提供了浸水地区的挡土墙验算和地震地区的挡土墙验算。

- 30 -

3.2.3计算步骤：

3.2.3.1 选择挡墙类型与输入挡墙基本参数

首先点击“验算”菜单选择系统提供了以下几种挡土墙类型：仰斜式路肩墙、仰斜式路堤墙、衡重式路肩墙和衡重式路堤墙。

注：如果用户需要计算俯斜式的挡土墙可以将墙背斜率输为正值。 （1）仰斜式路肩强尺寸参数输入：选择第一个仰斜式路肩墙，系统提出的界面里输入以下的挡墙尺寸信息，如图3-22所示。

图3-22

墙身参数输入：

墙高（H）：指不包括墙趾的墙体高度；

外顶宽（B1）：墙顶达到一定宽度时，墙顶需要行车，外露部分B1； 内顶宽（B2）：指墙顶成为路面部分的宽度；

底水平宽 ：墙底的水平宽度，此值是通过已有参数进行计算得到，不需要输入，也可以不点击 计算宽度，程序在内部会自动计算；

- 31 -

墙面斜率（n）：表示墙面的倾斜度，仰斜式挡土墙的墙面斜率为0.25，取值范围0~1；

墙背斜率 （n1）：表示墙背的倾斜度，负值表示墙背向左偏成为仰斜式挡土墙，正值表示向右偏，取值范围-1~1；

墙底倾斜率（n2）：墙底的倾斜度（n/1），取值范围0~1；

（2）仰斜式路堤墙强尺寸参数输入：选择第一个仰斜式路堤墙，系统提出的界面里输入以下的挡墙尺寸信息，如图3-23所示。

图3-23

墙身参数输入：

墙高（H）：指不包括墙趾的墙体高度；

外顶宽（B1）：仰斜式路堤墙，有时墙顶会有填土，B1表示外露多少； 内顶宽（B2）：表示填土压在墙顶的宽度；

底水平宽：墙底的水平宽度，此值是通过已有参数进行计算得到，不需要输入，也可以不点击 计算宽度，程序在内部会自动计算；

- 32 -

墙面斜率（n）：表示墙面的倾斜度，仰斜式挡土墙的墙面斜率为0.25，取值范围0~1；

墙背斜率（n1）：表示墙背的倾斜度，负值表示墙背向左偏成为仰斜式挡土墙，正值表示向右偏，取值范围-1~1；

墙底倾斜率（n2）：墙底的倾斜度（n/1），取值范围0~1；

（3）衡重式路肩墙强尺寸参数输入：选择第一个衡重式路肩墙，系统提出的界面里输入以下的挡墙尺寸信息，如图3-24所示。

图3-24

墙身参数输入：

墙高（H）：指不包括墙趾的墙体高度； 顶宽（B1）：衡重式挡土墙墙顶宽度； 上墙高（H1）：衡重式挡土墙上墙的高度； 上台宽(B11)：衡重台的宽度；

底水平宽：墙底的水平宽度，此值是通过已有参数进行计算得到，不需要输入，也可以不点击 计算宽度，程序在内部会自动计算；

- 33 -

墙面斜率（n）：表示墙面的倾斜度，仰斜式挡土墙的墙面斜率为0.25，取值范围0~1；

上墙斜率：衡重式挡土墙上墙墙背的斜率，取值范围0~1； 下墙斜率：表示墙背的倾斜度，取值范围-1~0；

墙底倾斜率（n2）：墙底的倾斜度（n/1），取值范围0~1。

（4）衡重式路堤墙强尺寸参数输入：选择第一个衡重式路堤墙，系统提出的界面里输入以下的挡墙尺寸信息，如图3-25所示。

图3-25

墙身参数输入：

墙高（H）：指不包括墙趾的墙体高度； 顶宽（B1）：衡重式挡土墙墙顶宽度； 上墙高（H1）：衡重式挡土墙上墙的高度； 上台宽(B11)：衡重台的宽度；

- 34 -

底水平宽：墙底的水平宽度，此值是通过已有参数进行计算得到，不需要输入，也可以不点击 计算宽度，程序在内部会自动计算；

墙面斜率（n）：表示墙面的倾斜度，仰斜式挡土墙的墙面斜率为0.25，取值范围0~1；

上墙斜率：衡重式挡土墙上墙墙背的斜率，取值范围0~1； 下墙斜率：表示墙背的倾斜度，取值范围-1~0；

墙底倾斜率（n2）：墙底的倾斜度（n/1），取值范围0~1。

注： 单位设置：输入的长度单位都是厘米，斜率都是小数表示（n/1）； 墙底参数输入：

墙趾台阶数：最多只能设置两个台阶，也可以不设； 趾 斜率：表示墙趾台阶的斜率，取值范围0~1;

墙趾1高，墙趾1宽，墙趾2高，墙趾2宽，分被输入它们的高宽值； 采用墙踵台阶：是否采用墙中台阶，此台阶尺寸不能过大，就会影响墙体的受力；

墙踵高 和 墙踵宽分别输入它的高宽。 墙趾1与墙趾2 的划分如图2-26所示；

注：为了增加墙体的稳定性时常需要加墙趾台阶；

图3-26

- 35 -

当第一次打开此对话框时，由于物理参数和环境参数没有设置，不会出现 “计算”按钮，当进行过一次计算以后，在此页会出现计算按钮，物理参数和环境参数使用的是上一次计算时的值，这样在同一条件下的不同尺寸的挡土墙的参数输入比较方便。 3.2.3.2物理参数输入

输入完挡墙尺寸点击“下一步”进入物理参数输入界面，如图3-27所示。

图3-27

界面物理参数主要分为填土承载力相关参数和行车参数，详细内容如下： （1） 填土参数：

注：单位设置 ：容重单位采用 (KN/m3),摩擦系数系数用f表示,摩擦角用s表示，角度单位是度；

地基承载力(KPa)：表示地基的所能承受的最大压应力值； 填土高a：填土的高度，单位为厘米； 填土宽b：填土的宽度，单位为厘米； 填土容重：指墙后填土的容重，单位(KN/m3)；

- 36 -

填土(s)：填土的内摩擦角，单位为度；

基底间（f）：墙底与地基土的摩擦系数，取值范围0~1； 圬工间（f）：圬工的内摩擦系数，取值范围0~1； 圬工容重：墙体圬工的容重，单位(KN/m3)；

地基土（f）：地基填土的内摩擦系数，取值范围0~1； 墙与填土（s）：墙背与强后填土的摩擦角，单位为度； （2）行车参数：

荷载算法：分为统计法和平均法，统计法是<<公路设计手册--路基>>介绍的通过对汽车轮子位置统计出压在破裂体上的汽车荷载，平均法是汽车总重压在整个行车道上，算出平均压力，根据破裂体宽度算出汽车荷载对破裂体的荷载。

荷载级别：分为无荷载，汽车-10级，汽车-15级，汽车-20级，汽车-超20，履带-50级，挂车-80级，挂车-100级，挂车-120级。

车道数：在选择荷载算法为平均法时，通过此参数设置并排通行汽车的数量； 布置长度（m）：墙体的长度，单位为米； 路基宽（m）：路基的宽度，单位为米； 土路肩宽：土路肩的宽度，单位为厘米； （3）使用备注：

由于大多数情况下可以不考虑环境因素的影响，在此页也可以直接 “计算”按钮，环境参数默认为不考虑，但如果输入过环境参数，计算时就会使用上一次输入的环境参数。 3.2.3.3特殊环境参数输入

完成物理参数设置后点击“下一步”进入设置其他特殊环境参数的输入，如图3-28所示。

- 37 -

图3-28

（1）浸水参数：

受浸水因素影响：选择是否受浸水的影响； 土压力不变：是否忽略浸水的对土压力的改变； 墙顶标高h：墙顶的标高，可以是虚假值，单位米； 内侧nh （m）：墙内侧水位标高，单位米； 墙外侧wh （m）：墙外侧水位标高，单位米；

浮力系数：考虑进入基底的程度的浮力系数，即表示有多少面积受到水的浮力。

（2）地震参数：

受地震因素：是否受到地震的影响；

采用浸水时的地震角：当挡土墙同时受到两种环境因素的影响时，是否采用浸水条件下的地震角；

地震烈度：对7级地震，8级地震，9级地震影响下进行验算；

- 38 -

重要系数Ci ：地震重要性影响系数。 3.2.3.4 计算

输入完以上所有的参数后点击“计算”案件，程序自动计算输出挡土墙详细计算报告，用户详细检查计算报告后如果需要调整某个参数重新完成

3.2.3.1-3.2.3.3的步骤，重新点击“计算”即可，计算完成点击“保存”对此文件进行保存，此文件是网页（*.htm）格式的，也可以通过word打开；也可以点击“打印”按钮可以直接进行打印，也以保存后通过word再打印，如图3-29所示。

图3-29

- 39 -

4．模板定制与修改

4.1圬工数量表模板的修改

如果用户需要的圬工数量表模板与系统自带的不同，可按照下面介绍的操作步骤对类似的圬工数量表模板进行修改。

（1）打开一个系统自带的与需要样式类似的圬工数量表模板，（如图4-1所示），选中表格全部范围，利用AutoCAD的“explode”分解命令（标），将表头块和表行块的实体分解开。

图

图4-1

（2）利用AutoCAD“文件”菜单下的“绘图实用程序→清理”命令，出现如图4-2所示对话框，点击“全部清理”按钮，将模板中原来定义的“表头”、“表行”以及“统计行”的块清除。

- 40 -

图4-2

用户按照自己需要统计的挡墙各边尺寸以及墙体工程数量将表格修改好。如图4-3

图4-3

由于表格中表头、表行以及统计行的属性各不相同，所以新增列的表头、表行以及统计行须从其他已有的列中对应复制（如，表格墙体工程数量中增加一列“抹面”的表行可从“挖基”表行中复制）。如图4-4

图4-4

在表格样式修改好之后，我们双击需要修改列的表头、表行、统计行的各个显示文字，先将显示信息修改为当前统计列对应需要的。表头文字用鼠标双击打开可直接修改；表行和统计行用鼠标双击之后，弹出编辑属性定义的对话框，我们可在“标记”行中修改标记、提示及默认信息。如图4-5

- 41 -

图4-5

修改完成的图，如图4-6所示。

图4-6

（3）点击模板菜单下的“新建表格模板”命令，根据命令行提示分别框选表头实体、表行实体、统计行实体，并分别确认，命令执行完成之后，系统自动弹出来一个对话窗口如图4-7所示。

图4-7

表格统计内容由两部分内容组成，即表行内容和统计内容。  表行内容的各项数据中由名称、数值计算和文字转换行组成。

- 42 -

 “名称”行填入各挡墙各边的ID或者墙体工程数量的名称，此处的墙体

各边的ID和墙体工程数量名称最好与建立挡墙库时对应的挡墙各边的ID和墙体工程数量的名称一致。

 “数值计算”填入的为挡墙各边的ID和墙体工程数量的变量名称。“数

值计算”填入墙体工程数量变量名称时，如“[WJHT]”表示该段挡墙挖基回填数量，[LEN]表示该段挡墙长度，[MM]为标准挡墙下每延米的抹面量（建立挡墙库时所定义的属性参数）。变量名称也可以是变量运算公式，[MM]* [LEN]这个变量公式表示这段挡墙的抹面数量；“数值计算”填入挡墙各边的ID时，变量名称为运算公式，如，

([SDM.B4.W]=[EDM.B4.W])?$S1([SDM.B4.W]):($S1([SDM.B4.W])+'/'+$S1([EDM.B4.W]))其中SDM表示起点截面、EDM表示终点截面、B4表示挡墙底边，W表示宽度，[SDM.B4.W]表示起点截面底边宽度、[EDM.B4.W]表示终点截面底边宽度，则该公式表示如果起点截面底边宽度等于终点截面底边宽度则输出“起点截面底边宽度”，如果不相等则输出“起点截面底边宽度/终点截面底边宽度”。注意“数量计算”下的挡墙各边的ID和墙体工程数量的提示名称均需使用中括号。

 “文字转换”填入的为转换为文字时保留位数的变量名称，如果表行内

容为挡墙各边时，则不填，如图4-8所示。$S1[CVAL]即表示保留一位小数，如果想保留两位小数则将1改为2即可。

- 43 -

图4-8

我们将表行内容中的抹面进行统计，则名称行输入“抹面”，数值计算输入“[MM]* [LEN]”，文字转换行输入“$S1[CVAL]”即可，如图4-9所示。

图4-9

- 44 -

 统计内容的各项数据同样由名称、数值计算和文字转换行组成，如图4-10。

图4-10

 “名称”填入内容为需要统计“表行内容”的名称，注意填入的名称必须和

之前对应的表行内容名称一致。

 “数值计算”填入的内容为统计变量公式，如，SUMC表示求和，则[SUMC,

挖基]表示对挖基求和，注意“数量计算”中统计公式均需使用中括号。  “文字转换” 填入的为转换为文字时保留位数的变量名称。$S1[CVAL]即表

示保留一位小数，如果想保留两位小数则将1改为2即可。

我们将统计内容中的抹面进行统计，则名称行输入“抹面”，数值计算输入“[SUMC,抹面]”，文字转换行输入“$S1[CVAL]”即可，如图4-11。

- 45 -

图4-11

 点击AutoCAD的保存命令，保存表格模板到挡土墙设计系统安装目录。  输出圬工数量表时，在工程数量表模版中指定我们定制的圬工数量表模版即

可。

4.2防护数量表模板的修改

用户使用自行建立的标准挡墙进行挡墙设计，在完成圬工数量表的修改并正确输出后，需要输出路基防护工程数量表时，如果防护数量表的工程细目名称和圬工数量表墙体工程数量统计名称不一致，则不能得到正确的工程数量，如果工程细目名称下对应函数关系不正确，亦不能得到正确的工程数量。可按照如下操作对防护数量表修改。

图4-12

- 46 -

（1）将表头工程细目名称修改为和圬工数量表墙体工程数量统计名称一致即可。

对应前面我们修改的圬工数量表模版，在防护数量表表头中把不需要统计的“砂砾垫层”修改为“抹面”即可。

（2）在统计行的函数列输入正确的函数关系式即可，这个关系式并非与圬工数量表墙体工程数量的统计关系式一样。如，%%[LEN,0]表示统计该断挡墙长度，%%[SSTA.KSTR,0]+'~'+[ESTA.KSTR,0]表示统计该短挡墙的起讫桩号。

同样我们把对应防护数量表“抹面”的函数关系式写为“%%[MM,0]* [LEN,0]”即可，由于%%[MM,0]只表示挡墙每延米抹面量，这里我们需要统计该段挡墙的抹面量，则乘以墙长即可，为“%%[MM,0]* [LEN,0]”。

图4-13

（3）点击Excel的保存命令，保存表格模板到挡土墙设计系统安装目录。 （4）在系统菜单下点击“系统设计”按钮，在“挡墙路基防护数量表模版”中指定刚才我们修改完成保存在系统下的防护数量表即可。 4.3备注模板的定制

打开或者编写一个多行文字（或者单行文字）的附注内容，如图4-14所示。

- 47 -

图4-14

然后点击模板菜单下的“新建标签模板（CNEWLB）”命令，框选所有附注内容，回车之后系统会自动弹出来一个模板设置的对话窗口，如图4-15所示。

图4-15

模板名称设置为“HDQD.HDMT.BZ1”，其中“HDQD.HDMT”表示此为挡墙断面桩号上的标签模板类型，“BZ1”表示该标签模板的名称（数字或者字母可任意组合设置，并不能多于四个字符）；

绘图条件设置为“1”，表示任意条件下都绘制；

放缩比例设置为“[TSCL]*0.25”，表示文字放缩比例，“*0.25”表示在此基础上缩小到0.25倍（诸如此类推）；

旋转角度设置为“0”，表示不旋转；

- 48 -

基点引用设置为“[RCP]”，表示基点在路中线处；

“插入点计算”中其他项可根据字面意思进行理解，然后根据需要去调整偏移角度以及偏移长度。

至此备注模板设置完成，如图4-16所示，点击确定，点击AutoCAD的保存命令，保存表格模板到挡土墙设计系统安装目录，输出挡墙平立面图时，在备注模版中指定定制好的备注模版即可。

图4-16

4.4图框模板的修改

打开或者编辑一个挡墙图框，如图4-17所示。

- 49 -

图4-17

然后点击模板菜单下的“自动生成标签命令（BEGIN_TK）”，点击鼠标找到插入点，则系统弹出一系列关于图框的属性参数，如图4-18所示。

图4-18

把对应需要的标签命令挪到合适的位置（对应的字体大小颜色等属性，可以直接通过格式刷进行修改），删除剩余的标签；再点击模板菜单下的“保存图框”命令，根据命令行提示“选择包含图框实体”圈中图框，然后回车，再依次根据命令行提示，点击拾取绘图区域左下角，然后右上角，然后回车；根据命令行提示输入绘图比例（与图框实际尺寸相关），比如400，这时系统会弹出图框模板保存路径的对话窗口，如图4-19所示，输入图框名称，点击“保存”。输出挡墙各类图表前在模板路径中指定定制好的图框模板即可。

- 50 -

图4-19

4.5绘图模板的修改

绘图模板是挡墙平立面、关键断面以及横断面制图成果要表现什么内容的统一样式，它根据用户的需求不同而不同。本软件模块已提供常用的挡墙平立面绘图模板、关键断面绘图模板以及横断面绘图模板供用户使用，一般不需要修改。若需要对平立面图、关键断面图以及横断面图中各点的相对距离、高程和各结构数据标注进行修改，这些都可以通过用户对绘图模版中图形模版（即线模版和多段线模版）和标签模版进行修改或添加来完成。 4.5.1标签模板

标签模板是指绘制挡墙平立面图中的各类标注时，以数字（或者文字、字母）和多段线（或者直线、其它特殊图形）为基础所建立的模板，其包括高程标注、桩号标注、起终点名称标注、图名标注等。

我们以平立面图模板中高程标注为例，运行“标签模板设置(SETLBP)”命令，选择标签模板，可以看到系统自动弹出标签模板设置的对话窗口，如图4-20 所示，

- 51 -

图4-20

模板名称：“HDQD.LMT.HDM.LBGC”表示立面图挡墙断面上的高程； 绘图条件：“[UH]>0”表示挡墙填土高度大于0； 放缩比例：“[TSCL]”表示文字放缩比例；

内容算式：“$2[LBGC]”表示路基边缘线上的高程值并对取2为小数点，用户可根据需要设为3位还是2位小数。其中“$”表示对“（）或者[]”中数据进行字符转换，“3”为小数位数，另外“$S3”表示取三位小数并剔除小数末尾的数字“0”。 4.5.2线模板

（1）直线模板

直线模板是指绘制挡墙平立面图中的直线时，以直线为基础所建立的模板，其包括沉降缝、挡墙起点边、挡墙终点边等。

我们以平立面图模板中挡墙终点边（也即沉降缝）为例。运行“直线模板设置(SETLIP)”命令，选择直线模板， 可以看到系统自动弹出直线模板设置的对话窗口，如图4-21 所示，

- 52 -

图4-21

模板名称：“HDQ.LMT.DQ.EL”表示立面图挡墙上的实体线； 起点计算基点引用：“[EQTP]”表示绘制起点为终点挡墙的墙顶； 终点计算基点引用：“[EQBP]”表示绘制终点为终点挡墙的墙底。 （2）多段线模板

多段线模板是指绘制挡墙平立面图中的多段线时，以多段线为基础所建立的模板，其包括地面线、挡墙轮廓边线、路基边线等。

我们以平立面图模板中挡墙轮廓边线为例，同样运行“多段线模板设置(SETPLP)”命令，选择多段线模板， 可以看到系统自动弹出直线模板设置的对话窗口，如图4-22 所示，

- 53 -

图4-22

模板名称：“HDQ.LMT.EDQ.A”表示立面图终点断面当前边终点距离； 绘图条件：“[DSV]”表示挡墙当前边终点侧可见； 模板类型：“直接绘制”即为直接绘制； 基点引用：“[DRAW]”表示基点即为挡墙边线。 4.5.3长度标注模板

长度标注模板是指绘制挡墙平立面图中的各类长度标注时，以数字、直线和两侧箭头（或其它特殊图形）为基础所建立的模板，其包括挡墙高度标注、挡墙长度标注等。

我们以平立面图模板中挡墙分段长度标注模板为例，同样运行“长度标注设置(SET_TP_LENDIM)”命令，选择长度标注模板， 可以看到系统自动弹出长度标注模板设置的对话窗口，如图4-23所示。

- 54 -

图4-23

模板名称：“HDQD.LMT.SDQ.LEN”表示挡墙立面图分段挡墙的标注； 绘图条件：“1”表示任意条件下都绘制；

内容算式：“$([LEN]*100)”表示计算分段挡墙的长度乘以100并取整（也即尺寸标注单位为厘米）；

关键点：“SP”“MP”“EP”分别表示绘制的起点、中点以及终点； 基点引用：“SLBP” 表示起点从路边线开始；

二次偏移长度：“[MING]-[SLBG]”表示从路边线偏移一个最小标高减去起点路面高程的值；

二次偏移角度：“90”表示偏移的方向，同时也可根据情况设置为“0”、“-90”、“270”等值。

以上各类模板的关键字说明均已打包至图库下的“模板点”、“模板头”、“模板值”、“模板函数”、“模板多段线”等之中供参考学习。

- 55 -

5.系统菜单

（1）系统设置：点击“系统”菜单下的“系统设置”进入系统自带的或自定义的出图出表模板文件、图框和横断面部件库设置在“图框/表格”区指定文件路径。

（2）在线帮助：点击该菜单打开本软件教程说明文件（Doc/Pdf文件）。 （3）验算帮助：点击该菜单打开Dangqang.chm文件。该文件包含了验算的

基本原理、计算方法公式等。

（4）关于纬地挡土墙设计系统：点击该菜单用户能查到系统版本号、软件

所序列号、纬地公司地址和技术支持联系方式等，如图所示。

- 56 -