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1、第7章挡土墙 本章主要内容 挡土墙类型重力式挡土墙设计 7 1概述 挡土墙 用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性 或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物 7 2挡土墙类型 挡土墙类型 按刚度及位移方式 重力式挡土墙悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙 刚性挡土墙 柔性挡土墙 板桩式挡土墙 重力式挡土墙 悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙 混凝土挡土墙及复合排水管 板桩式挡土墙 板桩变形 基坑支撑上的土压力 变形 土压力分布 上海市外环过江隧道岸埋段基坑支撑 内支撑 无法打锚杆 相邻建筑物的基础较深 地下管线 1 土压力 作用在挡土墙上的主要外荷载 除板桩式挡土墙外 一般假定墙是刚性的 用朗肯和库仑理
2、论计算土压力 地震时的土压力地震时由于地面运动使土压力增加 在挡土墙上增加一个地震力FF kG地震力与其它力一起计算时 主动土压力为 7 3作用在挡土墙上的力 2 墙体自重 取决于墙身材料与墙体体积 3 基底反力挡土墙在土压力 自重等作用下 为偏心受压结构 应按偏心受压计算基底反力 重力式挡土墙 以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定 俯斜直立仰斜 Ea 7 4 1重力式挡土墙的选型 7 4重力式挡土墙 基底逆坡墙趾台阶 选型考虑的其它因素 墙的背坡和面坡的选择基底逆坡坡度墙趾台阶 7 4 2重力式挡土墙构造要求 1 挡土墙埋深土基上不小于0 5m 若为软土 埋深应加深加宽 岩基上按
3、表7 2规定2 墙身构造 强度 材料模数等 3 排水措施排水沟 截水沟 泄水孔 反滤层 隔水层4 填土质量要求填料 选择抗剪强度高 性质稳定 透水性好 内摩擦角大的粗颗粒材料 土压力小 密实度5 其它要求 沉降缝 材料 砌筑质量 7 4 3重力式挡土墙设计 试算法 主要设计内容初步拟定截面尺寸 进行挡土墙相关验算 1 初拟断面尺寸 2 计算作用在挡土墙上的土压力 墙体自重和基底压力 验算项目包括 1抗倾覆验算2抗滑移验算3整体稳定性验算4地基承载力验算5墙身材料强度验算 抗压 抗剪 6抗震验算 1 挡土墙抗倾覆稳定性验算 抗倾覆验算计算要点 1 将作用在墙上的力沿垂直方向和水平方向分解2 所有
4、力对墙趾取矩 1 6 若验算结果不满足上式要求 可采取如下措施 1 增大挡土墙断面尺寸 2 加大 伸长墙趾 3 墙背做成仰斜 可减小土压力 4 改变墙身断面形状 如在墙背上做卸荷平台 2 挡土墙抗滑稳定性验算 抗倾覆验算计算要点 1 将作用在墙上的力沿垂直于滑动面和平行于滑动面的方向分解2 求出基底的抗滑安全系数 若验算不满足要求 可采取以下措施 1 修改挡土墙断面尺寸 以增大墙体自重值 但工程量太大时不经济 2 墙基底面做成砂 石垫层 以提高土对挡土墙基底的摩擦系数 3 墙基底做成逆坡式 锯齿形或凸榫 利用滑动面上部分反力来抗滑 但施工较麻烦 4 在软土地基上其他方法无效或不经济时 可在墙踵
5、后面加拖板 利用拖板上的土重来抗滑 拖板与挡土墙之间应用钢筋连接 3 地基承载力验算 G Ea F Fn Ft n t x y o Gn 墙背法线 Ean G和Ea和合力为F F作用于基底 与基底压力合力平衡 F可分解为Fn和Ft 重点求Fn 大小和位置 挡墙上的三个力G和Ea和F F 大小 力的平衡Fn Gn Ean 位置 合力对o点的矩等于各分力对o点的矩 Fn F Z G X Ea Y Fn C G X Eax y1 Eay x1 将Ea和G沿x y坐标分解 F沿n t坐标分解 挡土墙墙身强度验算P272挡土墙抗震验算P273 习题 锚杆挡墙 锚杆 指一端固定在土层 或岩层 里 另一端与工程结构物相联结 承受拉拔荷载的杆件 拉力型锚杆 锚杆极限承载力主要取决于 1 锚杆钢筋强度 2 杆体与锚固体材料之间的锚固力 3 锚固体与岩层间的锚固力 锚杆荷载传递机理 荷载是首先是由锚杆钢筋与注浆体间的摩阻力 粘结应力 由顶端 锚固段与自由段交界处 向底端传递 然后通过注浆体与周围岩土体产生剪切抗力来提供锚杆所需的承载力
