土力学及地基基础第17讲挡土墙设计.ppt

挡土墙设计,刘忠玉 教授,本讲知识点： 一、挡土墙类型选择 二、重力式挡土墙的设计计算 三、重力式挡土墙的构造措施,一、挡土墙类型选择,1. 重力式挡土墙,块石或素混凝土砌筑而成，靠墙身自重抵抗土压力引起的倾覆弯矩。墙身截面尺寸大，一般用于低挡土墙。,E1E2E3,重力式挡土墙照片,绿化生态挡土墙,砌体生态挡土墙,石笼网挡土墙,砌体挡土墙,2. 悬臂式挡土墙,钢筋混凝土建造，由立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，稳定主要靠墙踵悬臂上的土重维持，墙体内拉应力由钢筋承担，墙身截面尺寸小，可充分利用材料特性，市政工程及仓储中常用。,3. 扶壁式挡土墙,针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度过大缺点，增设扶壁，扶壁间距(0.30.6)h，扶壁间填土可增加墙体抗滑和抗倾覆能力，多用于大型土建工程。,京石项目部涿州车站扶壁式挡墙,4. 锚定板式挡土墙,预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成，依靠填土与结构的相互作用维持其自身稳定，特别适用于地基承载力不大的地区。,5. 板桩,混凝土板桩,钢板桩,6. 其他形式的挡土墙（一）,锚杆格构式挡土墙,加劲挡土墙,土层锚杆,格栅式锚索挡土墙,6. 其他形式的挡土墙（二）,荷载按承载力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并取最不利组合进行设计。 基底尺寸及埋深按地基承载力确定，荷载效应取正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，计算方法见后续章节。 土压力计算采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，但分项系数均为1.0；计算挡墙内力、确定配筋和验算材料强度时，上部荷载和基底反力，采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，采用相应的分项系数，即永久荷载对结构不利时，分项系数取1.35，否则取1.0。 设计时，波浪力、冰压力和冻胀力不同时计算。注意填料浸水时的减重作用和动水压力。,二、挡土墙计算,挡土墙失稳照片,基坑支护工程失效照片,郑东新区某基坑支护失败,杭州地铁基坑支护失败,重力式挡土墙计算内容,1. 稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定、圆弧滑动验算（同土坡）,2. 地基承载力验算（后续章节）,3. 墙身强度验算（钢混或砌体讲授）,（1）抗倾覆稳定验算,挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆。所以抗倾覆稳定条件,在软弱地基上验算倾覆稳定性时，要注意力矩中心的内移。 不满足抗倾覆要求时，可采用的措施： 1. 增大挡土墙断面尺寸，使重量增大； 2. 伸长墙趾，增大抗倾覆力的力臂； 3. 墙背仰斜，减小土压力； 4. 作卸荷台。,提高抗倾覆稳定性的措施,（2）抗滑稳定验算,挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动。所以抗滑稳定条件,提高抗滑移稳定性措施： 1. 修改挡墙尺寸，增大重量； 2. 墙底做砂石垫层，提高摩擦系数； 3. 基底逆坡，土质地基0.1:1；岩质地基0.2:1； 4. 墙踵后加拖板，利用其上的土重抗滑。,1.墙背倾斜形式 重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。,三、重力式挡土墙的构造措施,武都东江栈道仰斜式浆砌挡墙 施工中,俯斜式挡土墙施工中,2. 挡土墙截面尺寸,砌石挡土墙顶宽不小于0.5m，混凝土墙可缩小为0.20m0.40m，重力式挡土墙基础底宽约为墙高的1/21/3。,为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底做成逆坡。,当墙高较大，基底压力超过地基承载力时，可加设墙趾台阶。,3. 墙后排水措施,挡土墙常因排水不良而大量积水，使土的抗剪强度降低，土压力增大，导致挡土墙破坏，因此挡土墙应设置很好的排水措施，增加其稳定性。,墙后填土宜选择透水性较强的填料。若采用