基础工程-挡土墙设计PPT课件.ppt

挡土墙设计 挡土墙设计包括墙型选择 稳定性验算 地基承载力验算 墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施等 常用挡土墙型式有重力式 悬臂式 扶臂式 锚杆及锚定板式和加筋挡土墙等 1 一 概述 支撑建筑物周围填土的挡土墙 桥台 隧道 基坑围护结构 边坡挡土墙 码头 2 港口工程支挡 3 隧道结构支挡 4 公路工程支挡 5 桥梁结构支挡 6 城市地下结构支挡 7 2007年 月 日凌晨 重庆市彭水县境内的 国道发生山体塌方 致使重庆到贵州和湖南方向的 国道中断 没有造成人员伤亡 8 二 挡土墙类型选择 一般由块石或混凝土材料砌筑 墙身截面较大 依靠墙身自重抵抗土压力引起的弯矩 墙高一般小于8m 当墙高8 12m时 宜用衡重式 结构简单 施工方便 能就地取材 应用最广 重力式挡土墙 9 一般由钢筋混凝土建造 主要依靠墙锺悬臂以上土重维持稳定 墙体内设置钢筋承受拉应力 墙身截面较小 适用于墙高大于5m 地基土质较差 当地缺少石料等情况 多用于市政工程及贮料仓库 悬臂式挡土墙 10 扶臂式挡土墙 当墙高大于10m 挡土墙立臂挠度较大 为了增强立臂的抗弯性能 常沿墙的纵向每隔一定距离设置一道扶臂 称为扶臂式挡土墙 11 锚定板及锚杆式挡土墙 锚定板式挡土墙由预制的钢筋混凝土立柱 墙面 钢拉杆和埋置在填土中的锚定板在现场拼装而成 依靠填土与结构的相互作用力维持其自身稳定 与重力式挡土墙相比 其结构轻 柔性大 工程量少 造价低 施工方便 特别适用于地基承载力不大的地区 锚杆式挡土墙是利用嵌入坚实岩层的灌浆锚杆作为拉杆的一种挡土结构 12 其它型式挡土结构 混合式挡土墙 构架式挡土墙 板状墙 加筋土挡土墙 13 三 挡土墙设计与验算 1 稳定性验算 包括抗倾覆和抗滑移稳定验算 2 地基承载力验算 3 墙身强度验算 试算法 1 根据挡土墙所处的条件 工程地质 填土性质以及墙体材料和施工条件等 凭经验初步拟定截面尺寸 2 进行挡土墙的验算 3 如不满足要求 修改截面尺寸或采取其它措施 挡墙验算 截面确定 14 简单支挡验算 稳定性验算 包括 抗倾覆抗滑移整体滑动 地基承载力验算 墙身强度结构设计验算 15 1 抗倾覆假定 16 抗倾覆验算 17 如验算结果不能满足要求 可按以下措施处理 1 增大挡土墙断面尺寸 使G增大 但工程量也相应增大 2 伸长墙趾 但墙趾过长 如厚度不够 需配置钢筋 3 墙背做成仰斜 可减小土压力 4 在挡土墙垂直背上做卸荷台 技术处置 18 2 抗滑移假定 19 抗滑移验算 20 如验算结果不能满足要求 可按以下措施处理 1 增大挡土墙断面尺寸 使G增大 2 墙基底面做成砂 石垫层 以提高 值 3 墙底做成逆坡 利用滑动面上部分反力抗滑 4 软土地基上 其它方法无效或不经济时 可在墙锺后加拖板 技术处置 21 3 园弧滑动稳定性验算 土质较软弱时 可能产生接近于圆弧状的滑动面而丧失其稳定性 可采用条分法进行分析验算 4 地基承载力及墙身强度验算 地基承载力验算方法和要求同天然地基浅基础验算 挡土墙墙身材料强度应满足GB50010 2002 混凝土结构设计规范 和GB50003 2001 砌体结构设计规范 22 三 重力式挡土墙体型选择和构造措施 1 就墙背主动土压力 仰斜最小 直立居中和俯斜最大 仰斜墙背较为合理 2 如开挖临时边坡以后筑墙 仰斜墙背可与边坡紧密贴合 仰斜墙背比较合理 如在填方地段筑墙 仰斜墙背填土的夯实较困难 俯斜墙和直立墙较合理 3 从墙前地形的陡缓看 较为平坦时 用仰斜墙背较为合理 如墙前地形较陡 宜用直立墙 俯斜墙的土压力较大 而仰斜墙需加高墙身 墙背倾斜型式 23 墙前地面较陡 墙面坡可取1 0 05 1 0 2 亦可采用直立截面 墙前地形较为平缓时 中 高挡土墙墙面坡度可较缓 但不宜缓于1 0 4 仰斜墙背坡度不宜缓于1 0 25 且墙面应尽量与墙背平行 为了增加墙身的抗滑稳定性 基底做成逆坡是一种有效方法 土质地基的基底逆坡不宜大于0 1 1 岩石地基不宜大于0 2 1 逆坡过大 可能使墙身连同基底下的三角形土体一起滑动 墙面坡度的选择 基底逆坡坡度 24 墙高较大时 为了使基底压力不超过地基承载力特征值 可加墙趾台阶 这对墙的倾覆稳定也有利 墙趾台阶高宽比可取2 1 但宽度不得小于20cm 此外 基底法向反力的偏心距应满足e b1 4 b1为无台阶时的基底宽度 如无特殊要求 块石挡土墙一般不应小于0 5m 混凝土挡土墙可取0 2 0 4m 墙趾台阶 墙顶宽度 25 泄水孔 间距宜取2 3m 外斜5 孔眼直径宜不小于100mm 反滤层 泄水孔入口处应用易于渗水的粗颗粒材料 卵 碎石等 做滤水层以免淤塞 隔水层 墙后地面及最低泄水孔下部应铺设粘土层并夯实 墙前回填土应分层夯实 并修筑散水沟或排水沟 截水沟 墙后有山坡时 应在坡下设置截水沟 排水措施 26 墙后填土宜选用透水性较强的填料 当采用粘性土作填料时 宜掺入适量的块石 季节性冻土地区 墙后填土应选用非冻胀性填料 如炉渣 碎石 粗砂等 对于重要的 高度较大的挡土墙 不宜采用粘性填料 墙后填土均应分层夯实 以提高填土质量 挡土墙每隔10 20m应设置伸缩缝 当地基有变化时宜加设沉降缝 在拐角处应适当采取加强的构造措施 填土质量要求 27 例题 28 1 挡土墙断面尺寸的选择 29 2 土压力的计算 30 3