挡土墙设计毕业论文设计

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1、网络教育学院本科生毕业论文（设 计）内容摘要挡土墙是特种结构中非常重要的结构，是建筑工程、道桥工程、矿山工程和 码头工程当中应用很广的一种支挡结构。挡土墙的稳定与否对支挡保护的工程结 构安全具有举足轻重的作用，科学的计算和设计是挡土墙稳定的关键。挡土墙设 计时，应进行详细地调查、勘测，确定构造物的形式与尺寸，运用合适的理论计 算土压力，并进行稳定性和截面强度方面的验算，采取合理、可行的措施，以保 证挡土墙的安全性。本文着重介绍挡土墙的种类和各类型适合的环境因素，即各 种挡土墙的适用性分析，以及设计时应该注意的哪些方面的问题。关键词： 挡土墙；设计种类；适用性；环境因素；设计实例目录内容摘要 I

2、引言 11 挡土墙型式的选择 21.1 选型原则 21.2 重力式挡土墙 21.3 悬臂式挡土墙 31.4 扶臂式挡土墙 41.5 锚杆式挡土墙 41.6 加筋土挡土墙 52 挡土墙初定尺寸 72.1 挡土墙的高度 72.2 挡土墙的顶宽 72.3 挡土墙的底宽 73 挡土墙的稳定性验算 83.1 作用在挡土墙上的诸力 83.1.1 墙身自重 83.1.2 土压力 83.1.3 基底反力 83.2 抗滑稳定验算 93.3 抗倾覆稳定验算 103.4 地基承载力验算 114 墙后回填土的选择 124.1 理想的回填土 124.2 可用的回填土 124.3 不能用的回填土 125 墙后排水措施 1

3、35.1 无排水措施的危害 135.2 排水措施的部位与构造 135.2.1截水沟 135.2.2 泄水孔 136 挡土墙设计工程实例 146.1初定挡土墙截面尺寸 146.2 土压力计算 146.3 抗滑稳定性验算 146.4 抗倾覆稳定性验算 156.5 地基承载力验算 15结 论 17参考文献 18引言一、挡土墙是指支承路，填土或山坡土体，填充或防止土壤变形结构不稳定 在挡土墙的横截面，并与所述支撑壁的土壤部分称为背面直接接触，与墙背相对 被称为墙面，与地基基础直接接触的部分被称为基础，与基础底部相对的，墙的 上部分被称为墙顶，基础前端部分被称为墙趾，基础底部的后端被称为墙踵。挡 土墙主

4、要起到支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的作用。二、挡土墙在建筑施工中具有不可替代的作用。随着应用的越来越广泛 , 挡 土墙结构形式也日新月异，包括重力式挡墙、悬臂式挡土墙、扶臂式挡土墙、锚 杆式挡土墙、加筋土挡土墙等。如何针对复杂的地形地质条件 , 选择合理有效的 挡土墙形式地基和处理措施，做到安全、经济、有效、合理是设计中的重点和难 点。1 挡土墙型式的选择在各类土建工程中，广泛使用的挡土墙建筑物，统称为挡土墙。虽然用途各 异，但都起着支撑墙后回填土体和连接地面高差的作用。考虑挡土墙设计方案时, 应与其他工程方案进行技术经济比较,分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理 性,然后

5、才确定设计方案,并根据实际情况进行挡土墙的选型。1.1 选型原则(1) 挡土墙的用途、高度与重要性；(2) 建筑场地的地形与地质条件；(3) 尽量就地取材，因地制宜；(4) 安全而经济。挡土墙按建筑材料可分为块石、素混凝土及钢筋混凝土挡土墙等。按挡墙高 度可分为墙高=5m的属普通挡土墙，墙高=8m的属高挡土墙。按结构形式可分为 重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、加筋土式、锚定板式、土钉式及板桩式。按 结构形式可分为重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、加筋土式、锚定板式、土钉 式及板桩式。挡土墙又可分为刚性挡土墙和柔性挡土墙，刚性挡土墙指由浆砌片 石或混凝土砌筑的墙，其基本原理是以墙身自重来维持挡土墙

6、在土压力作用下的 稳定。1.2重力式挡土墙重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙 可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体 浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌 或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济 效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得 到广泛的应用。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大, 在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经 济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应

7、当首先选用重力式 挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在 6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益 明显。重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。重力式 挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。以下为每个类型的区别和适应的要求：1、根据土压力理论计算，仰斜墙背的主动土压力最小，而俯斜墙背主动土压 力最大，垂直墙背位于两者之间。2、如挡土墙的施工需要开挖，因为向后倾斜可以临时边坡开挖相结合，而俯 斜背需要倾斜的外墙回填土，因此，挡土墙边坡开挖工程，以仰斜墙背为好。相 反，如果是土方的工程，那么它是适

8、应用俯斜墙背或垂直墙背，更加方便土方的 压实。在个别情况下，为了减少土壤压力，使用仰斜墙也是可以的，但是也要注 意墙背附近的回填土质量。3、如果原有地势前比较平整的，使用仰斜壁相对来说比较合理；如果原来的 地势比较陡峭，这时候来说应采用垂直墙或俯斜墙。1.3 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙:悬臂式挡土墙指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬 臂构件组成的挡土墙悬臂式挡土墙有以下特点：1.截面尺寸小。2.施工方便。3.对地基承载力要 求不高。4.工作面较大。悬臂式适应范围为地基土质差且墙高h5m的重要工程。在设计挡土墙时的要求，面坡常用 1：0.02到1：0.05，背坡可直立。 顶 宽0. 15m

9、 ，路肩墙0. 2m ，踵板采用等厚,趾板端部厚度可减薄,但不小于0. 30m ， 墙高一般在6m-9m之间。底板是由墙趾板和墙踵板组成，底板一般是水平设置， 做成变厚度板，底面为水平。内力计算包括墙身内力和墙踵板的内力。墙身可视为固定在底板上的悬臂 梁，主要承受墙后的主动土压力和地下水压力，墙前的土压力可忽略不计。至 于墙踵板可看成是墙身为固定端的悬臂梁，墙踵上作用的有第二破裂面与墙背 间的土体的重力，墙踵的自重，主动土压力的竖直分量，地基土反力，地下水 浮力和静水压力等荷载。排榜枢纽立交G匝道从GKO+ 600开始并入已建成排榜枢纽立交A匝道，G匝道的 建设即为A匝道路基路面右侧的加宽扩建

10、。为减小对重要管线的扰动破坏，该段 路基加宽采用气泡混合轻质土填筑，使用浇筑片石混凝土挡土墙支挡, 并在墙砌 筑浆砌片石护脚。气泡轻质土的主要特点是比平均堆积密度比一般的填充土小（通 常是普通填充土的三分之一），强度和密度可以应用的范围内自由地调节小得多， 具有较低的透水性和较低的透气性，便捷、高效的施工并可以直接用于填充，这 些特性决定了气泡混合轻质土作为修建路基，不仅可降低基板的附加应力，减少 了建筑物的沉降，增加稳定性，并减少对旧路基新堤的影响，同时节省了大量的 土地复垦。轻质土路堤冷凝后可以直立，使土压力挡土墙的作用几乎可以忽略不 计，主要的作用挡土墙交手倾覆;浆砌片石为挡土墙墙趾的深

11、度提供了保护作用， 起来抗防滑效果。1.4 扶臂式挡土墙扶壁式挡土墙，扶臂式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙，扶壁式挡土墙是一种钢筋混 凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身 质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的低级。适用环境，适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方路段采用来稳 定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵 板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的 弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力好。适用612m高的填方边坡，可有效地

12、防止填方边坡的滑动。扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混 凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式与其它几种形式的挡墙比较 扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优 点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。扶壁式挡土墙由墙面板（立壁）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成。扶 肋把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件， 提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地 质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。悬臂式和扶壁式挡土墙的 结

13、构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重力来保证的，而且墙趾板的 设置也显著地增大了挡土墙的抗倾覆稳定性并大大减小了基底接触应力。扶壁式挡土墙所受的计算荷载，作用在墙踵板上的荷载有：计算墙背与实 际墙背的土重级活荷载，墙踵板自重，作用在墙趾板顶面的土压力竖向分量， 有墙趾板固端弯矩的作用在墙趾板上引起的等代荷载，以及地基反力等。1.5 锚杆式挡土墙锚杆挡土墙是利用锚杆技术形成的一种挡土结构物。锚杆是在一端与工程结 构连接通过钻孔的另一端的新张力构件，插入螺栓，灌浆，维护和锚定在稳定的 地层中的其他进程能够承受所施加的大地推力的结构中的压力要锚固的优点锚与 地层之间的力，以保持结构的稳定性。锚

14、杆挡土墙的优点有：（1）结构质量较轻，与重力式挡土墙相比，可以大量节 省施工过程中劳力以及项目投资；（2）利于挡土墙的先进化施工，可以提高劳动 生产率；（3）不需要开挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困难，并利于安全生 产施工。而它的的缺点是使设计和施工受到一定的限制，如施工工艺要求较高， 要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备，并需且要耗用部分的建筑材料。锚杆挡土墙可根据地形设计为单极或多级，每级墙的高度不宜大雨8m，具体 高度应视地质和施工条件而定，在多级的上、下两级墙之间应设置平台，平台宽 度一般不小于1.5m，平台应用厚度基本小于0.15m的C15混凝土封闭，并设向外 墙倾斜 2%的横坡。在

15、50年代以前，锚杆技术只是作为施工过程的一种临时措施，60年代以后， 锚杆技术迅速发展并应用到土木工程的许多领域中。现已广泛用于公路、铁路、 煤矿、和水利等支挡工程中。锚杆挡土墙一般适用于岩质路堑地段，但他具有锚固条件的路堑墙也可以使 用，还可以应用于陡坡路堤。1.6 加筋土挡土墙加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土 体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土 墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。适用范围, 用于传统的重力式挡土墙无法满足设计要求的情况，如墙顶坡 度较大、有活载或地基土质较差等。在加筋土挡土墙的设计施工中用多层拉接 网片按设计的标高和长度在自嵌式景观后一定范围的回填土内分层布置一般应 用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于 不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土的显著特点：加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，填 土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处 理也较简便；它是一种很好的抗震结构物；节约占地，造型美观；造价比较低， 具有良好的经济效益。加筋土挡土墙施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期，一般包括下列 工序：基槽（坑）开挖、地基处理、排水设施、基础浇（砌）筑、构件预制