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1、第一节 挡土墙的分类、用途及使用条件 第二节 挡土墙构造及土压力计算 第三节 挡土墙稳定性验算 第四节 挡土墙的布置与设计示例,主要内容,第六章 挡土墙设计,学习目标： 1.了解挡土墙的特点、分类、构造、用途及 使用条件。 2.掌握挡土墙稳定性验算及挡土墙的布置及 设计方法。 本章重点：挡土墙的构造，挡土墙稳定性验算方法及布 置要求。 本章难点：挡土墙的稳定性验算方法，挡土墙的设计与 布置。,一、挡土墙的分类及用途 挡土墙的分类 按照挡土墙设置的位置分为： 1.路堑墙 2.路堤墙,第一节 挡土墙的分类、用途及使用条件,3.路肩墙 4.山坡墙,按照挡土墙的结构型式分为： 重力式挡土墙 锚定式挡土
2、墙 薄壁式挡土墙 加筋土挡土墙 按照挡土墙的墙体材料分为： 石砌挡土墙 混凝土挡土墙 钢筋混凝土挡土墙 钢板挡土墙,挡土墙各部分名称：,墙背倾角,墙顶,墙胸,墙背,墙底,墙踵,墙趾,挡土墙的作用 路堤墙 设置在高填土路堤或陡坡路堤的下方，可以防止 路堤边坡或基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。 路堑墙 设置在路堑坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度。 路肩墙 设置在路肩部位，用途与路堤相同，还可以保护临近路线的已有的重要建筑物。 山坡墙 设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层，破碎岩层或山体滑坡。,重力
3、式挡土墙 受力特点：依靠墙身自重支撑土压力维持其稳定。 优点：形式简单，施工方便，就地取材，适应性较强。 缺点：圬工数量大，对地基的承载能力要求较高。 适用范围：一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等支挡工程。,二、挡土墙的使用条件,加筋土挡土墙 受力特点：填土与拉筋之间的摩擦力使其稳定。 构成：填土、拉筋、面板 优点：建筑高度大，省工、省料、施工方便、快速。 适用范围：一般地区的路肩式挡土墙、路堤式挡土墙，但不应修建在滑坡、水流冲刷崩塌等不良地段。,锚定式挡土墙 锚杆式 构成：预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，水平或倾斜的钢锚杆。 受力特点：由锚杆与稳定岩层或土层之间的锚固力，
4、使墙获得稳定。 适用范围：墙高较大的岩质路堑地段，可用作抗 滑挡土墙。,锚定板式 构成：钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板 、填土 受力特点：借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力抵抗侧向土压力，保持墙的稳定。 适用范围：缺乏石料地区的路肩墙或路堤墙，但不应修建于滑坡、坍塌、软土及膨胀土地区。,薄壁式挡土墙 悬臂式 构成：立壁、墙趾板和墙踵板 适用范围：软弱地基上墙高不超过5m。 扶壁式 构成：立壁、墙趾板、墙踵板和扶壁 适用范围：软弱地基上墙高不超过15m。,共同受力特点：依靠墙踵板上的填土重量 来保证。 共同缺点：需耗用一定数量的水泥和钢 筋，施工工艺较为复杂。,第二节 挡土墙构造及土压力计算,一、
5、挡土墙的构造 墙身构造 墙背,a) 仰斜式 b) 垂直式 c) 俯斜式 d) 凸斜式 e) 衡重式,墙面 墙顶 护栏 基础 基础类型(如下图) 基础埋置深度 无冲刷时，应在天然地面以下至少1m； 有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m； 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。,基础类型,排水设施 设置地面排水沟，引排地面水。 夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗， 必要时可加设铺砌。 对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础。 设置墙身泄水孔，排除墙后水。,沉降缝与伸缩缝 为何设沉降缝？ 为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需 根据地质条件的变异和墙高、墙身断面
6、的变化情况 设置沉降缝。 为何设伸缩缝？ 为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产 生裂缝，应设置伸缩缝。,二、作用在挡土墙上的力系 挡上墙自重G及位于墙上的荷载； 墙后土体的主动土压力Ea(包括作用在墙后填料破裂棱体L的荷载，简称超载)； 基底的法向反力N及摩擦力T； 墙前土体的被动土压力Up。,三、土压力计算,静止土压力 挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力。,Eo,主动土压力 在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力。,Ea,被动土压力 在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至
7、一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力。,Ep,第三节 挡土墙稳定性验算,一、荷载分类与组合 荷载分类： 永久荷载 挡土墙结构重力 填土(包括基础襟边以上土)重力 填土侧压力 墙顶上的有效永久荷载 墙顶与第二破裂面之间的有效荷载 计算水位的浮力及静水压力 预加力 混凝土收缩及徐变影响力 基础变位影响力,可变荷载 基本可变荷载（活载） 车辆荷载引起的土侧压力 人群荷载、人群荷载引起的土侧压力 其他可变荷载 水位退落时的动水压力 流水压力 波浪压力 冻胀压力和冰压力 温度影响力 施工荷载 与各类挡土墙施工有关的临时荷载,偶然荷载 地震作用力 滑坡、泥石流作用力 作用于墙顶护栏
8、上的车辆碰撞力,荷载组合：,一般地区的挡土墙，作用于墙上的力系： 挡土墙自重及位于墙上的恒载。 作用于墙背上的主动土压力(包括墙后填料破坏棱体上的荷载)。 基底的法向反力及摩阻力。,二、抗滑动稳定性验算 抗滑动稳定系数Kc 计算,挡土墙自重,主动土压力的垂直分力,主动土压力的水平分力,摩擦系数,增加抗滑稳定性的措施 倾斜基底 设置凸榫 改变墙身断面形式,三、抗倾覆稳定性验算 抗倾覆稳定系数K0 计算 增加抗倾覆稳定性的措施 加宽墙趾 改变墙面及墙背坡度,四、基底应力及偏心距验算 基底合力的偏心距eo计算： 计算挡土墙地基时，各类作用（或荷载）组合下，作用效应组合设计值计算式中的作用分项系数，除
9、被动土压力分项系数Q2=0.3外，其余作用（或荷载）的分项系数规定均为1。,基底压应力计算：,降低基底压应力及减小偏心距的措施 加宽墙趾或扩大基础，可加大承压面积、调整偏心距； 加固地基或换土，以提高地基承载力； 调整墙背坡度或断面形式，以减小偏心距。,五、墙身断面强度计算,第四节 挡土墙的布置与设计示例,一、挡土墙的布置 横向布置 挡土墙的位置选择 确定断面形式，绘制挡土墙横断面图 纵向布置 确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的连接方式。 按地基及地形情况进行分段，布置沉降伸缩缝的位置。 布置各段挡土墙的基础。,纵向布置 布置泄水孔和护栏（或护桩、护墙）的位置，包括数量、
10、尺寸和间距。 标注各特征断面的桩号，及墙顶、基础、冲刷线、冰冻线和设计洪水位的标高等。 平面布置,二、挡土墙的设计步骤 根据具体情况，通过技术和经济比较，确定墙址位置； 测绘墙址处的纵向地面线，核对路基横断面图，收集墙址处的地质和水文等资料； 选择墙后填料，确定填料的物理力学计算参数和地基计算参数； 进行挡土墙断面型式、构造和材料设计，确定有关计算参数； 进行挡土墙的纵向布置； 用计算法或套用标准图确定挡土墙的断面尺寸； 绘制挡土墙立面、横断面和平面图。,本章主要介绍了挡土墙的分类、作用和使用条件及稳定性验算方法，挡土墙的布置要求等内容。 挡土墙为支挡构造物，设置的目的是保证路基稳定，为此，在明确作用力系的基础上，应尽量确保经济、稳定、美观和与环境协调，合理确定设置和结构型式。应重视挡土墙的稳定性验算。,这一章我们主要学习了什么？,按照挡土墙的设置的位置，挡土墙分为哪几类？挡土墙有那些用途？ 挡土墙各部分的名称？ 重力式挡土墙的基本组成部分有哪些？ 挡土墙的布置要求有哪些？ 挡土墙的设计步骤？ 挡土墙稳定性验算的内容？重力式挡土墙不稳定时采取的措施？,
