基础工程第六章

第6章挡土墙6 1挡土墙的类型 a 重力式挡土墙 主要依靠自身重力产生的抗倾覆力矩来维持稳定的挡土墙 通常用块石或素混凝土砌筑而成 特点 结构简单 施工方便 就地取材 成本低 适用于墙身截面尺寸大 高度HH 6m 特点 利用钢筋混凝土材料的特点 受力合理 拉力由钢筋承担 截面尺寸小 节省材料 c 扶壁式挡土墙 在悬臂式挡土墙的基础上 每隔一定距离设一道扶壁 也是用钢筋混凝土建造 特点 受力最合理 适用于挡土墙高度较大时 H 10m 挡土墙的其他类型 d 锚杆式挡土墙 e 锚定板式挡土墙 f 板桩墙 加筋土式挡土墙 地下连续墙式 框架式挡土墙 图7 23重力式挡土墙类型 a 直立式 b 仰斜式 c 俯斜式 图7 24重力式挡土墙的构造 a 墙顶底宽度 b 墙趾台阶 c 墙底逆坡 6 2重力式挡土墙的类型与构造 块石 0 5m混凝土 0 2 0 4m 土压力 仰斜 直立 俯斜 墙面一般 1 0 05 1 0 2 墙面不缓于1 0 4 墙背不缓于1 0 25 埋深 1 0m 逆坡可提高抗滑能力 墙趾台阶可提高抗倾覆能力 6 3重力式挡土墙上的设计荷载 作用于挡土墙上的力系 作用于挡土墙上的荷载有 挡土墙自重 土压力按规范法计算公式确定 静水压力 动水压力 波浪压力 浮力 渗透压力 公路荷载和铁路荷载 k 水流绕流系数 与挡土墙形状有关 一般可取为1 0 水流作用与挡土墙的面积 当取1m宽计算时 1 H H为水深 水流流向与挡土墙面之间的夹角 V1 墙体水下部分的体积 图6 7挡土墙墙底渗透压力图 规范法计算土压力 适用于多数不同条件的填土条件 适用面广 c 主动土压力增大系数 土坡高度小于5m时宜取1 0 高度为5 8m时宜取1 1 高度大于8m时宜取1 2 填土的重度 h 挡土结构的高度 ka 主动土压力系数 可查 建筑地基基础设计规范 当填土为无粘性土时 主动土压力系数可按库伦土压力理论确定 6 4挡土墙验算 抗滑移稳定验算 其中 Gn Gcos 0 Gt Gsin 0 o Eat Easin a a0 Ean Eacos a a0 土对挡土墙墙背的摩擦角 注 k为墙背填土的内摩擦角标准值 抗倾覆稳定验算 Mr等于 图中顺时针力矩 即土压力作用分量Eaz与墙体自重G对墙趾0点的力矩和 Mt等于 图中逆时针力矩 土压力作用分量Eax对墙趾0点的力矩 Mr Eazxf Gx0 Mt Eaxzf 力矩中心为0点 其中 Eax Easin Eaz Eacos xf b zcot zf z btan 0 图6 9挡土墙基底受力图 基底合力的偏心距 软弱下卧层验算当基底下受力层范围内有软弱土层时 应按滑移面进行验算 基底应力验算 挡土墙截面强度验算 按砌体结构偏心受压构件计算 6 8挡土墙设计实例图6 25挡土墙截面及受力 6 4悬臂式挡土墙 6 4 1悬臂式挡土墙的构造 墙身 底板 凸榫 6 4 2悬臂式挡土墙的设计 1 墙身和底板截面尺寸的确定1 按抗滑移稳定确定墙趾板长度 即对有凸榫时 式中Ka 抗滑移稳定系数 基底摩擦系数 G 墙身和底板自重 墙踵板以上第二破裂面与墙背之间土体重力和土压力竖直分量之和 墙趾板上土体重力将忽略 Eax 主动土压力水平分量 2 墙趾板长度墙趾板的长度 还根据整墙抗倾覆稳定条件 基底合力偏心距限制条件和地基承载力等条件来确定 2 土压力计算可按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算 也可按第二破裂面理论计算 如果墙背倾角较大 墙后土体破坏时滑动土楔可能不再沿墙背AB滑动 而沿如图中BC和BD面滑动 工程中常把出现第二滑裂面的挡土墙定义为坦墙 3 内力计算 ho 荷载折算土体高度 1 填土面有连续均布荷载q将均布荷载换算成当量的土重 Ea z 土力学中讲过 返回 2 墙踵板的内力计算 无地下水时 如图所示 踵板荷载 剪力和弯矩分布图 2 墙踵板的内力计算 如图所示 式中V2X M2X 墙踵板端部至Bx处的剪力 弯距Bx 计算截面至墙踵板端部的距离 h1 墙踵板厚度 c 混凝土重力密度 pz1 pz2 墙趾 墙踵端头处的竖直土压力p1 p2 墙趾 墙踵端头处地基反力 3 趾板的内力计算 无地下水时 如图所示 趾板荷载 剪力和弯矩分布图 3 趾板的内力计算 如图所示 趾板荷载 剪力和弯矩分布图 式中V3X M3X 趾板端部至Bx处的剪力 弯距Bx 计算截面至墙趾板端部的距离 hp 墙趾板平均厚度 h墙趾板埋置深度 pB趾板根部地基反力 悬臂式挡土墙配筋示意图 配筋方法 一般可将底部钢筋的1l2至1 3伸至顶部 其余的钢筋可交替在墙高中部的一处或两处一切断 受力钢筋应垂直配置于