《基坑与边坡工程：第一章 绪论2－支挡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基坑与边坡工程：第一章 绪论2－支挡（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 挡土结构,一、挡土结构的概述 挡土结构是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物，主要用于承受土体侧向土压力。在铁路，公路路基工程中，挡土结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等，在水利，矿场、房屋建筑等工程中，挡土结构主要用于加固山坡，基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，挡土结构主要用于加固或拦挡不良地质体。,二、挡土墙各部分名称,1.靠回填土或山体一侧面称墙背 2.外露的一侧面称墙面(也称墙胸) 3.墙的顶面部分称为墙顶 4.墙的底面部分称为基底或墙底 5.墙面与墙底的交线称
2、为墙趾 6.墙背与墙底的交线称墙踵 7.墙背与铅垂线的夹角称墙背倾角,三、支挡结构的分类,挡土结构类型划分方法很多，一般按支挡结构的材料、结构形式、 设置位置进行划分的多种方法，现说明如下： (一)按结构形式分 1 .重力式挡土墙(包括衡重式挡土墙)； 2. 托盘式挡土墙和卸荷板式挡土墙； 3悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙； 4加筋土挡土墙； 5锚定板挡土墙； 6抗滑桩和由此演变而来的桩板式挡土墙： 7锚杆挡土墙； 8土钉墙； 9预应力锚索加固技术和由此发展而来的锚索桩等锚索复合结构； 10桩基托梁挡土墙：,（二）按设置支挡结构的地区条件划分： 分为一般地区、地震地区、浸水地区、以及不良地质地 区
3、和特殊岩土地区等。 （三）按支挡结构的材料划分 1.分为浆砌片石支挡结构(如浆砌片石挡土墙) 2.混凝土支挡结构(如混凝土挡土墙、桩板墙、抗滑桩等) 3.土工合成材料支挡结构(如包裹式加筋土挡土墙) 4.复合型支挡结构(如卸荷板式或托盘式挡土墙、土钉墙、预应力锚索、锚索桩等)。,三、支挡结构的分类,三、支挡结构的分类,（四）按支挡结构设置的位置划分 1、用于稳定路堑边坡的路堑边坡支挡结构； 2、用于稳定路堤边坡的路堤边坡支挡结构，路肩式与路堤 式支挡结构； 3、用于稳定建筑物旁的陡峻边坡减少挖方的边坡支挡结构； 4、用于稳定滑坡、岩堆等不良地质体的抗滑支挡结构； 5、用于加固河岸、基坑边坡、拦
4、挡落石等其他特殊部位的支挡结构。,2、路堤墙： 设置在高填土路堤或陡坡路堤的下方。 收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁或占地面积。,1.路堑墙,3、路肩墙：（） 设置在路肩部位，墙顶不应占据硬路肩、行车道及路缘带的路基宽度范围。 收缩坡角，路堤挡土墙,4、浸水挡土墙：（） 沿河路堤、在傍水一侧设置。 可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施之一。,5、山坡挡土墙： 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。,四、支挡结构简介,重力式支挡结构 重力式挡土墙是以自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，其特点是
5、体积、重量都大。能够就地取材，施工方便，经济效果好。因此，是我国目前常用的一种挡土墙。在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。,重力式挡土墙,（a）仰斜 （b）垂直 （c）俯斜 重力式挡土墙示意图,1）原理：利用自身的重量平衡侧向的土压力 2）特点：结构简单、造价低廉、体积大、工程量大 3）适用： H=5m的低挡土墙，小型工程 4）材料：砖、块石、条石、灰土、素混凝土等,设置衡重台使墙身重心后移，并利用衡重台上的填土，增加墙身稳定。上墙背俯斜而下墙背仰斜，可降低墙身及减少基础开挖，以及节约墙身断面尺寸。 适用于陡山坡的路肩墙、路堤墙和路堑墙（兼有拦挡落石作用）,衡重式挡土墙,
6、四、支挡结构简介,卸荷板式挡土墙,卸荷板式挡土墙,薄壁式挡土墙 包括悬臂式和扶壁式两种形式。 需耗用一定数量的钢材和水泥，特别是墙高较大时，钢 材用量急剧增加，影响其经济性能。,悬臂式挡土墙,悬臂式挡土墙是由立壁(墙面板)和墙底板(包括墙趾板和墙踵板)组成，呈倒“T”字形，具有三个悬臂，即立壁、墙趾板和墙踵板。 主要依靠墙踵板上的填土质量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆稳定性，并大大减小了基底应力。 1）原理：靠墙踵处悬挑长度上的土重维持平衡 2）特点：结构轻、断面尺寸小、节省混凝土、费钢材。 3）适用：H5m的重要市政工程或其它储存库工程中。 4）材料：钢筋混凝土,扶壁式挡土墙,扶壁式
7、挡土墙由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板及扶肋(扶壁)组成。 主要依靠踵板上的填土质量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆稳定性，并大大减小了基底应力。,四、支挡结构简介,扶壁式挡土墙,1）原理：增设扶壁，以加强悬臂式挡土墙 的抗弯性能。 扶壁与墙踵相连，起拉结作用。 2）特点：结构轻、断面尺寸小、工程量小。 3）适用：H10m的重要工程。 4）材料：钢筋混凝土,锚式挡土墙 工作原理:利用锚固在稳定岩层中的拉杆(锚杆)维持挡土墙的稳定与平衡. 包括：锚杆式和锚定板式两种。,四、支挡结构简介,锚杆式挡土墙,锚杆式挡墙主要由预制的钢筋混凝土立柱或挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合作用支挡土体
8、，主要是靠埋置岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱保证土体稳定的。,锚杆式挡土墙,锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。 墙后侧向压力由挡土板传给立柱，由锚杆与稳定岩层或土层间的锚固力，使墙获得稳定。 适用于墙高较大，缺乏石料或挖基困难地区，具有锚固条件的路堑挡墙。,锚定板式挡土墙,锚定板式挡土墙是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构。 它借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力来抵抗侧向土压力，保持墙的稳定。,锚定板式挡土墙,相同点：锚定板式挡土墙的结构形式和受力状态与锚杆挡土墙基本相同，都是依靠钢拉杆的抗拔力来保持墙身的稳定。 主要区别： 锚杆
9、挡土墙的锚杆系插入稳定地层的钻孔中，抗拔力来源于灌浆锚杆与孔壁地层之间的粘结强度，而锚定板挡土墙的钢拉杆及其端部的锚定板都埋设在人工填土当中，抗拔力主要来源于锚定板前的填土的被动抗力。 锚定板式则将锚杆换为拉杆，在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑，路堤施工容易实现。,锚杆式挡土墙与锚定板式挡土墙,四、支挡结构简介,加筋土挡土墙,是填土、拉筋、面板三者的结合体。 工作原理:依靠加筋和土的摩擦力来平衡土 压力. 作用: 加筋的主要作用在于提高土的内摩 擦角. 结构组成:墙面板 拉筋和 填土 拉筋材料:扁钢 金属丝网 钢丝绳 铝合 金 或钢筋混凝土拉杆. 填土要求:土夹石 粉土 亚粘土 或砂性土
10、 拉筋和面板之间用螺栓连接. 加筋土挡土墙属于柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，具有省工、省料、施工方便、快速等优点，适用于填土路基（路肩墙与路堤墙）。,加筋土挡土墙,四、支挡结构简介,土钉墙,四、支挡结构简介,桩及桩复合结构 -抗滑桩或锚固桩,四、支挡结构简介,桩及桩复合结构 -桩板式挡土墙,四、支挡结构简介,桩及桩复合结构-桩基托梁挡土墙,四、支挡结构简介,预应力锚索,五、支挡结构的荷载,(1)主力： 支挡结构承受的岩土侧压力或滑坡推力； 支挡结构重力及结构顶面承受的恒载； 轨道、列车、汽车、房屋等荷载产生的侧压力； 结构基底的法向反力及摩擦力； 常水位时静水压力及浮力(常水位指每
11、年大部分时间保持的水位)。,五、支挡结构的荷载,（2）附加力： 设计水位的静水压力和浮力； 水位退落时的动水压力； 波浪压力； 冻涨力和冰压力(不与波浪压力同时计算)。,五、支挡结构的荷载,（3）特殊力： 地震力(洪水与地震不同时考虑)； 施工荷载及临时荷载； 其他特殊力。 作用在支挡结构上的力系一般只考虑主力的影响，在浸水和地震等特殊情况下加浮力和地震力的作用。,（一）为保证支挡结构安全正常使用，必须满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。 1、承载能力极限状态 1）根据支挡结构形式及受力特点进行土体稳定计算； 包括支挡结构整体稳定计算、抗倾覆稳定计算、抗滑移 验算、抗隆起稳定验算和抗渗流验算。 2）支挡结构的受压、受弯、受剪、受拉承载力计算； 3）当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。,六、支挡结构设计的基本原则,六、支挡结构设计的基本原则,2、正常使用极限状态计算 1）进行变形计算 2）对砼结构进行抗裂度和裂缝宽度计算 （二）确定支挡结构的平面布置和高度 （三）确定支挡结构的结构类型和平面尺寸 （四）符合规范条例要求 （五）满足环保要求 （六）质量监测和施工监控的要求 （七）保证支挡结构的耐久性,感谢聆听！,
