土工合成材料、挡土墙PPT课件

第6章 土工合成材料 土工合成材料分类 土工织物 土工格栅 土工网格 土工膜 土工复合材料 土工合成材料主要功能 滤层作用 排水作用 加筋作用 隔离作用 堤岸防护 防渗 隔水 分隔材料 保持材料功能 节省用料 土工织物边坡 可提高强度 方便取材 节约用地 目前于奥地利建造的Pyhrn公路A8的Sch n Lainberg北段中心处为Klaus隧道链 总长近9公里的六条车道隧道 5条随挖随填隧道和12种结构 桥梁 天桥和地道 隧道均采用了保护和排水织物 隧道中的应用 垃圾填埋场的应用 片材 管材结合枝状布置 片材 管材结合满铺 第7章 挡土墙 锚索桩板挡土墙 重力式挡土墙 挡土墙分类 1 重力式挡土墙 重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体 所需要的墙身截面较大 一般由砖 石材料砌筑而成 2 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般是由钢筋混凝土制成悬臂板式的挡土墙 墙身立壁板在土压力作用下受弯 墙身内弯曲拉应力由钢筋承担 墙体的稳定性靠底板以上的土重维持 悬壁式挡土墙一般适用于墙高大于5m 地基土质较差 当地缺少石料的情况 多用于市政工程及贮料仓库 3 扶壁式挡土墙 当悬臂式挡土墙高度大于10m时 墙体立壁挠度较大 为了增强立壁的抗弯刚度 沿墙体纵向每隔一定距离 1 3 1 2h 设置一道加劲扶臂 故称为扶臂式挡土墙 精品课件 18 扶壁式挡土墙设计实例 4 板桩式挡土墙 板桩式挡土墙按其构造形式可分为悬臂式和锚定式两类 这种板桩墙靠插入土中部分来维持整体平衡 5 其他类 精品课件 21 抗滑挡墙 工程实例 精品课件 22 抗滑桩排 工程实例 精品课件 23 预应力锚索框架 工程实例 精品课件 24 锚索抗滑桩和锚索地梁 工程实例 精品课件 25 坡脚锚索抗滑桩 中部锚索框架 工程实例 精品课件 26 坡脚锚索抗滑桩 以上锚索地梁 工程实例 精品课件 27 同上 工程实例 精品课件 28 坡脚桩板墙 工程实例 精品课件 29 路下锚索抗滑桩 路上锚索框架 工程实例 精品课件 30 锚索框架 工程实例 精品课件 31 锚索框架与锚索桩结合 工程实例 精品课件 32 锚杆框架 工程实例 精品课件 33 六棱砖植草防护 工程实例 精品课件 34 工程实例 7 3作用在挡土墙上的土压力 作用在挡土墙上的土压力由朗肯土压力理论或库仑土压力理论计算 考虑地震效应时 挡土墙 主动土压力 地震系数 精品课件 36 7 4重力式挡土墙 以书架为例当没有书架的时候 书本很容易向侧边倾倒 这时候我们自然会想到利用重物挡住 只要重物的自重使桌面与重物间的摩擦力大于书本倾倒的侧向力时 即可达成的目标 摩擦力 侧向力 重力 摩擦力 精品课件 37 1 墙背倾斜形式 仰斜 直立和俯斜 E1 E2 E3 1 仰斜墙背主动土压力最小 墙身截面经济 墙背可与开挖的临时边坡紧密贴合 但墙后填土的压实较为困难 因此多用于支挡挖方工程的边坡 2 俯斜墙背主动土压力最大 但墙后填土施工较为方便 易于保证回填土质量而多用于填方工程 3 直立墙背介于前两者之间 且多用于墙前原有地形较陡的情况 如山坡上建墙 因此时仰斜墙身较高而入土较浅 俯斜墙则土压力较大 精品课件 38 使墙后土压力最小墙的背坡和面坡坡度的选择基底逆坡坡度选择墙趾台阶 挡土墙的选型 精品课件 39 2 墙后排水措施 为使墙后积水易排出 挡土墙应设置泄水孔 孔眼尺寸不宜小于 100mm 孔坡度外斜5 孔水平向间距宜取2 3m 挡土墙较高时 应在一定高度加设泄水孔 墙后要做好滤水层和必要的排水盲沟 可选用卵石 碎石等粗颗粒作为滤水层 以避免泄水孔淤塞 还可调节土的胀缩性 当排水量较大时 可设置排水盲沟 墙顶地面宜铺设防水层 当墙后有山坡时 应在坡下设置截水沟 为防止积水下渗 应紧靠泄水孔下部设置粘土或其他材料的隔水层 墙前应做好散水或排水沟 精品课件 41 边坡排水沟 工程实例 精品课件 42 平孔排水孔钻进 工程实例 精品课件 43 坡脚平孔排水 工程实例 精品课件 44 卵石 砾石 粗砂 中砂的内摩擦角大 主动土压力系数小 作用在挡土墙上主动土压力小 为挡土墙后理想的回填土 细砂 粉砂 含水量接近最优含水量的粉土 粉质粘土和低塑性粘土为可用的回填土 如当地无粗粒土 外运不经济 就地取材 凡软粘土 成块的硬粘性土 膨胀土和耕植土 因性质不稳定 在冬季冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力 对挡土墙的稳定性产生不利影响 故不能用作墙后的回填土 3 填土质量要求 精品课件 45 4 作用在挡土墙上诸力 墙身自重W 土压力E通常墙向前移 墙背作用主动土压力Ea 若挡土墙基础有一定埋深 则埋深部分前趾上因整个挡土墙前移而受挤压 故对土体作用着被动土压力Ep 但在挡土墙设计中常因基坑开挖松动而忽略不计 使结果偏于安全 基底反力挡土墙基底反力可分解为法向分力和水平分力两部分 为简化计算 法向分力与偏心受压基底反力相同 呈梯形分布 合力用 V表示 作用在梯形的重心 基底反力的水平分力用 H表示 Ea Ep 7 4 3重力式挡土墙的计算 重力式挡土墙的计算包括 抗倾覆验算抗滑移验算地基承载力验算墙身强度验算抗震计算 抗倾覆安全系数 其中 抗滑移安全系数 其中 挡土墙地基承载力验算与偏心受压相同 当偏心矩时 当偏心矩时 其中 抗压验算 抗剪验算 挡土墙的抗倾覆不满足要求时 可考虑采取如下措施 增大挡土墙截面尺寸 加宽墙趾 墙背做成仰斜 在挡土墙背上做卸荷台 形状如牛腿 抗滑动验算不满足要求时 可采取以下措施 修改挡土墙截面尺寸 以加大G值 加大基底宽度 以提高总抗滑力 增加基础埋深 使墙趾前的被动土压力增大 挡土墙底面做砂 石垫层 以提高 值 精品课件 53 例 某挡墙高为6m 墙背直立 填土面水平 墙背光滑 用毛石和M2 5水泥砂浆砌筑 砌体重度gk 22kN m3 填土内摩擦角j 40 c 0 g 19kN m3 基底摩擦系数m 0 5 地基承载力设计值fa 180kPa 试设计此挡土墙 解 1 挡土墙断面尺寸的选择重力式挡墙的顶宽约H 12 底宽取H 3 H 2 初步定顶宽0 7m 底宽2 5m2 土压力计算作用点高度2m 水平 3 挡土墙自重作用点距O点 精品课件 54 精品课件 55 4 抗倾覆稳定性验算满足5 抗滑移稳定性验算满足6 地基承载力验算合力点距O点距离 精品课件 56 偏心距基底压力满足7 墙身强度验算 略 例7 1 某挡土墙高H为5m 墙背垂直光滑 墙后填土面水平 挡土墙采用M5水泥砂浆 MU10毛石砌筑 砌体重度 k 22kN m3 填土内摩擦角 30 粘聚力c 0 填土重度 18kN m3 地面荷载2 5kPa 基底摩擦系数 0 5 地基承载力特征值fa 200kPa 试验算挡土墙的稳定性及强度 挡土墙的截面尺寸见图 7 5悬臂式挡土墙 可将悬臂式挡土墙看作悬臂梁 b H1 1 2 2 3 墙趾宽b1约为b 3 如采用双排钢筋 墙身顶面最小宽度宜为200mm 如采用单排 可适当减小 墙底板宽度不小于200mm 挡土墙高度超过6m时 宜加扶壁 受拉受力筋由计算确定 受压区纵横向配置分布钢筋网 10 300 墙身钢筋保护层取30mm 底板有垫层取40mm 无垫层取70mm 7 5 1构造 7 5 2悬臂式挡土墙计算 土压力计算墙身内力及配筋地基承载力验算基础板的内力及配筋稳定性验算 墙身按下端嵌固的基础板中的悬臂板进行计算 计算截面弯矩 受力筋面积 墙身截面可上窄下宽 墙身坡度可采用1 0 02 1 0 05 配筋由上而下逐渐减小 一般受力筋1 2 1 3通长配置 且应与横向分布筋组成钢筋网 墙身内力及配筋 分别计算墙身 墙底板 墙踵板内的土自重及墙面活荷载G1 G2 G3 G4 土压力E a1与E a2 偏心距 如e b 6时 e b 6时 验算 地基承载力验算 1 墙趾部分 常取 2 墙踵部分 基础板的内力及配筋 1 抗倾覆验算 2 抗滑移验算 稳定性验算 3 提高稳定性的措施 1 减少土的侧压力 2 增加墙踵的悬臂长度 3 提高基础的抗滑能力 基础底板作成倾斜面 倾斜角 设置抗滑键 宜满足 被动土