挡土墙设计的.ppt

1、第六章 挡土墙设计1本章主要内容1. 概述2. 挡土墙的构造与布置3. 挡土墙土压力计算4. 挡土墙设计原则5. 重力式挡土墙设计6. 浸水路堤挡土墙设计7. 地震地区挡土墙设计8. 轻型挡土墙9. 加筋挡土墙2第一节 概述挡土墙定义：为了防止土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物3第一节 概述分类：根据使用部位可以分为：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙、浸水挡墙、山坡挡墙及桥头挡墙等根据材料分类：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、砖砌挡土墙、木质挡土墙、钢板挡土墙等根据结构形式分类：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、拱式、桩板式、垛式等按刚度大小分：刚性挡土墙

2、、柔性挡土墙4如何选择合适的挡土墙？根据：不同种类挡土墙自身特点工程地质条件沿线附近材料供应等5重力式挡土墙属于刚性挡土墙结构自重抵抗土压力设计简单，施工方便但对地基承载力要求较高一般采用石砌或混凝土浇筑高度一般 12m678衡重式挡土墙是重力式挡土墙的一种增加了衡重台，使得墙体重心后移，增强了墙体稳定性挡土墙高度可适当增大9混凝土半重力式挡土墙刚性挡土墙，在墙体内布置少量钢筋，并将基础拓宽适用于不宜采用重力式挡土墙的路段（软基或地下水影响明显），缺乏石料地区矮墙，一般高度 8m10悬臂式挡土墙刚性挡土墙，采用钢筋混凝土浇筑由立壁、墙趾板、墙踵板构成立壁底部受弯矩较大缺乏石料地区使用，墙高一般

3、5m11扶臂式挡土墙可以认为是对悬臂式挡土墙加固即以扶壁加固增强抗弯能力适用于石材匮乏，地基承载能力较差地区墙高一般15m12锚杆式挡土墙柔性挡土墙，由肋板、挡板、锚杆组成靠锚杆锚固在岩体内拉住肋板抵抗下滑力单级8m，多级应设置平台，宽度2m由于岩石路堑或路肩墙1314桩板式挡土墙柔性挡土墙，由桩、挡板等组成利用被动土压力抵抗主动土压力用于岩石路基15锚定板式挡土墙柔性挡土墙，由立柱、挡土板、拉杆、锚定板等组成不应用于易滑坡、软土、膨胀土等地段单级10m，多级没级6m，设置平台，宽2m16加筋土式挡土墙柔性挡土墙，面板可能发生比较大的变形用于土质边坡不宜用于水流冲刷地区17第二节 挡土墙的构造

4、和布置18第二节 挡土墙的构造和布置墙背形式19第二节 挡土墙的构造和布置墙顶：宽度0.50m，并加固护栏：墙高较大(6m)时，为保护行车安全，降低事故严重程度设置基础：基础设计的内容包括两部分基础形式的选择基础埋置深度的确定20第二节 挡土墙的构造和布置基础形式选择：一般采用浅基，明挖施工；在硬质岩石斜坡上施工时可以采用台阶状基础一般直接设置在天然地基上，若采取一定措施依旧不能满足承载力需要，可换填当路基软弱土层较厚，换填不经济时可采用桩基础21第二节 挡土墙的构造和布置基础埋置深度：A)水流冲刷时，按路基设计洪水位频率计算冲刷深度，基底置于冲刷深度以下1mB)路堑挡土墙基顶应低于边沟底面，

5、至少0.50mC)风化层不厚的硬质岩基，基底埋深0.150.60m，风化层不厚的软质岩基，基底埋深大于1.00mD)建筑在斜坡上的，对前趾埋深和前趾距地表宽度作限定E)对于普通基础形式，宜采用倾斜基底，增加抗滑力，但不宜过大，避免剪切破坏22第二节 挡土墙的构造和布置排水设施设置包括：地表排水和墙身排水设计两部分墙身排水设计：泄水孔位置和密度设计，反滤层设置2324第二节 挡土墙的构造和布置沉降缝和伸缩缝统称变形缝，缝宽23cm，内填充沥青麻筋或木板布置位置：沿墙长方向1015m布置与其他构筑物连接处地质水文条件突变处 沉降缝墙身高度突变处2526第二节 挡土墙的构造和布置2. 挡土墙的布置在

6、路基横断面图绘制横断面布置图路基填土不高时，选用路肩墙，减少占用耕地；路基填土较高时，采用路肩墙，减少圬工数量；路基路堑地形较陡时，采用府斜式或衡重式，坡度不大时可以采用仰斜式或折线式墙趾纵断面图上绘制正面图反应出基础埋深、泄水口布置、变形缝布置等内容端部与路堤连接一般采用锥坡连接，并使用工程防护或植被防护在复杂挡土墙设计时应在路线平面图上绘制挡土墙平面布置图27平面图示意28第三节 挡土墙土压力计算一、作用在挡土墙上的力系1. 分主要力、附加力、偶然作用等主要力：挡土墙自重G及墙上衡载墙后主动土压力Ea墙前被动土压力Ep基底法向反力N和摩擦力T29第三节 挡土墙土压力计算附加力：考虑洪水时动

7、水压力、静水压力、波浪冲击力等考虑冻胀压力、冰压力等偶然作用：地震荷载车辆、轮船、漂浮物对路堤或护栏的冲击作用挡土墙所受荷载中，土压力计算是最复杂的、最重要的30第三节 挡土墙土压力计算一、作用在挡土墙上的力系2. 墙体移动与土压力31第三节 挡土墙土压力计算一、作用在挡土墙上的力系32第三节 挡土墙土压力计算33第三节 挡土墙土压力计算34第三节 挡土墙土压力计算35第三节 挡土墙土压力计算二、一般条件下库伦主动土压力计算复习：库伦土压力理论基本假设：(1)墙背填充材料为均质松散粒料，即c=0(2)破裂面为平面，且通过墙踵(3)破裂面上土楔为刚性体，根据极限平衡状态可以确定墙背所受主动土压力

8、(4)通过求解若干个破裂面，确定最危险破裂面(5)假设土压应力沿墙高呈直线分布，与墙背法向夹角为(为墙背与土体的摩擦角)36第三节 挡土墙土压力计算二、一般条件下库伦主动土压力计算复习：库伦土压力理论适用条件：砂性土刚性挡土墙土压力计算的内容：确定土压力大小、土压力作用点37第三节 挡土墙土压力计算二、一般条件下库伦主动土压力计算38第三节 挡土墙土压力计算39第三节 挡土墙土压力计算40第三节 挡土墙土压力计算二、一般条件下库伦主动土压力计算一般条件下库伦主动土压力计算步骤：1. 准备材料，确定挡土墙形式2. 假设破裂面在荷载作用范围内3. 计算上述状况下的破裂角4. 验算计算破裂面是否在荷

9、载作用范围内5. 若在该范围内则计算Ka和Ea6. 若不在该范围内，重新假设计算41例题：车辆荷载换算高度hc=0.40，其他条件见图中所示。421. 假设破裂面在荷载范围内432. 计算主动土压力系数443. 计算主动土压力454. 确定土压力作用点位置46第三节 挡土墙土压力计算三、大俯角墙背的主动土压力47第三节 挡土墙土压力计算48第三节 挡土墙土压力计算第二破裂面法计算过程：1. 假设有第二破裂面，且第一破裂面交于荷载作用范围内2. 计算，并验算第一破裂面是否交于荷载作用范围内3. 是则进行第5步计算4. 否则根据计算结果推算第一破裂面交于某个范围，再计算破裂面位置5. 验算第二破裂

10、面是否存在，若不存在则按第一破裂面法计算6. 计算土压力和土压力作用位置49第三节 挡土墙土压力计算四、折线形挡土墙土压力计算50第三节 挡土墙土压力计算四、折线形挡土墙土压力计算51第三节 挡土墙土压力计算五、粘性土压力计算粘性土粘聚力c影响较大1. 等效内摩擦角法根据剪切强度相等原则换算通常是将内摩擦角增大510或取计算内摩擦角为303552第三节 挡土墙土压力计算2. 多边形法(数解法)考虑坡顶开裂对受力状态的影响53第三节 挡土墙土压力计算六、不同土层的土压力计算假定层间平行；计算下层土压力时将上层作为均布荷载施加在下层顶部54第三节 挡土墙土压力计算七、有限范围内填土的土压力计算55第三节 挡土墙土压力计算九、车辆荷载换算和计算参数确定56第三节 挡土墙土压力计算九、车辆荷载换算和计算参数确定车辆荷载的布置57第三节 挡土墙土压力计算计算参数确定1. 填料的内