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1、5 5、挡土墙、挡土墙E5.1 5.1 概述概述E5.2 5.2 挡土墙类型挡土墙类型E5.3 5.3 作用在挡土墙上的土压力作用在挡土墙上的土压力E5.4 5.4 重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计1行业材料山体滑坡山体滑坡5.1 概述概述2行业材料挡土墙应用举例挡土墙应用举例3行业材料建成后的坡间挡土墙建成后的坡间挡土墙4行业材料 挡土墙发生事故的例子挡土墙发生事故的例子多瑙河码头岸墙滑动多瑙河码头岸墙滑动5行业材料垮塌的重力式挡墙垮塌的重力式挡墙6行业材料垮塌的护坡挡墙垮塌的护坡挡墙7行业材料失稳的失稳的立交桥立交桥加筋土挡土墙加筋土挡土墙8行业材料按材料分类按材料分类 毛石、砖、混凝土和
2、钢筋混凝土。毛石、砖、混凝土和钢筋混凝土。按结构形式分类按结构形式分类 重力式挡墙重力式挡墙 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙 扶壁式挡墙扶壁式挡墙 板桩式挡墙板桩式挡墙 锚定板或锚杆式挡墙锚定板或锚杆式挡墙挡墙类型选择挡墙类型选择 考虑土层构成、地下水情况、地基承载力和压缩性、考虑土层构成、地下水情况、地基承载力和压缩性、施工条件、经济和美观。施工条件、经济和美观。5.2 挡土墙类型挡土墙类型9行业材料1.1.重力式挡土墙重力式挡土墙靠自身的重量保持墙身的稳定，一般靠自身的重量保持墙身的稳定，一般用砖、块石、素砼等修筑，材料抗拉、用砖、块石、素砼等修筑，材料抗拉、抗弯曲能力差，墙身断面较大。抗弯曲能
3、力差，墙身断面较大。适用于墙高不大、地基较好情况。适用于墙高不大、地基较好情况。2.2.悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙一般钢筋混凝土，墙身较薄，结构一般钢筋混凝土，墙身较薄，结构轻巧。挡土墙的稳定主要靠墙踵悬轻巧。挡土墙的稳定主要靠墙踵悬臂以上土的自重。臂以上土的自重。适用于重要工程中墙高大于适用于重要工程中墙高大于5m5m，地，地基土较差，当地缺乏石料的情况。基土较差，当地缺乏石料的情况。墙顶墙顶墙基墙基墙趾墙趾墙面墙面墙背墙背墙趾墙趾墙踵墙踵立壁立壁钢筋钢筋10行业材料3.3.扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙在悬臂式挡墙基础上，沿墙的长在悬臂式挡墙基础上，沿墙的长度方向每隔度方向每隔1/31/31/21
4、/2墙高设扶壁，墙高设扶壁，增强立壁和墙踵抗弯性能。增强立壁和墙踵抗弯性能。适用于墙高大于适用于墙高大于8m8m，地基土质软，地基土质软弱等情况。弱等情况。4.4.锚定板式与锚杆式挡土墙锚定板式与锚杆式挡土墙墙趾墙趾墙踵墙踵扶壁扶壁墙板墙板锚定板锚定板基岩基岩锚杆锚杆11行业材料上世纪70年代初我国铁道科学研究院卢肇均首创的一种新型挡土结构营口新港铁路鲅鱼圈锚定板挡土结构新型挡土结构（一）：锚定板挡土墙新型挡土结构（一）：锚定板挡土墙12行业材料峙峰山锚定板挡墙新型挡土结构（一）：锚定板挡土墙新型挡土结构（一）：锚定板挡土墙13行业材料新型挡土结构（二）：加筋土挡土墙（包裹式）新型挡土结构（二
5、）：加筋土挡土墙（包裹式）湖湖北北大大冶冶国国家家粮粮食食贮贮备备库库加加筋筋土土挡挡墙墙14行业材料新型挡土结构（二）：加筋土挡土墙（条带式）新型挡土结构（二）：加筋土挡土墙（条带式）巫山县新城57m高加筋土挡墙15行业材料某条带式加筋土挡墙16行业材料某小区某小区56.5m高土工格栅加筋土挡墙高土工格栅加筋土挡墙新型挡土结构（二）：加筋土挡土墙（土工格栅）新型挡土结构（二）：加筋土挡土墙（土工格栅）17行业材料Hqr qsVWqsKaHKaLrsxvP1Pq18行业材料新型挡土结构（四）：桩板墙及框格式挡墙新型挡土结构（四）：桩板墙及框格式挡墙19行业材料新型挡土结构（五）：新型挡土结构（
6、五）：L型钢筋混凝土挡墙型钢筋混凝土挡墙20行业材料一一. .挡土墙的主要荷载：土压力挡土墙的主要荷载：土压力1 1 墙背土压力要素墙背土压力要素 土压力性质、大小、方向和作用点。土压力性质、大小、方向和作用点。2 2 影响因素影响因素 填土性质、填土过程、墙的刚度和形状、墙的位移。填土性质、填土过程、墙的刚度和形状、墙的位移。3 3 特殊情况特殊情况 考虑考虑水压力、超载房屋公路引起的附加应力、地震力水压力、超载房屋公路引起的附加应力、地震力（F=kGF=kG）5.3 作用于挡土墙的侧压力作用于挡土墙的侧压力21行业材料二二. . 土压力计算的理论和方法土压力计算的理论和方法 除了板桩墙，一
7、般假定挡土墙是除了板桩墙，一般假定挡土墙是刚性刚性的，沿用朗金和库伦的，沿用朗金和库伦的理论和方法。的理论和方法。1 1 地下水情况地下水情况 根据填土透水性质选择：根据填土透水性质选择： 1 1）水土分算水土分算方法：水位上下分别采取天然重度和浮重方法：水位上下分别采取天然重度和浮重度，土压力和水压力分别计算，合力为总侧压力。度，土压力和水压力分别计算，合力为总侧压力。 2 2）水土合算水土合算方法：水位上下采取天然重度和饱和重度，方法：水位上下采取天然重度和饱和重度，采取土压力理论计算水土合压力。采取土压力理论计算水土合压力。2 2 地震情况地震情况 考虑地震力考虑地震力F F，引入水平地
8、震系数，引入水平地震系数k k和地震角和地震角a 。22行业材料1.1.选择墙背倾斜形式，使土压力最小。选择墙背倾斜形式，使土压力最小。 施工条件：挖方，填方；墙前地形。施工条件：挖方，填方；墙前地形。 优先考虑仰斜式。优先考虑仰斜式。E1 1仰斜仰斜E2 2直立直立E3 3俯斜俯斜E1 1E2 2E3 35.4.1 重力式挡土墙的选型重力式挡土墙的选型5.4 重力式挡土墙的设计重力式挡土墙的设计23行业材料24行业材料2.2.墙面坡和背坡的选择墙面坡和背坡的选择 墙前地面坡度陡，墙面坡陡或直立；墙前地面坡度平坦，墙前地面坡度陡，墙面坡陡或直立；墙前地面坡度平坦，墙面坡可较缓，不宜小于墙面坡可
9、较缓，不宜小于 1:0.4 1:0.4。 背坡倾斜度不小于背坡倾斜度不小于1:0.251:0.25。 面坡与背坡尽量平行。面坡与背坡尽量平行。仰斜仰斜面坡面坡背坡背坡直立直立25行业材料3 3 基底逆坡坡度基底逆坡坡度 墙底逆坡可增加抗滑稳定，但降低基底承载力，土质地基墙底逆坡可增加抗滑稳定，但降低基底承载力，土质地基一般不超过一般不超过0.1:1(n:1)0.1:1(n:1)，岩质地基一般不超过，岩质地基一般不超过0.2:10.2:1。4 4 墙趾台阶墙趾台阶 墙趾台阶可扩大基底宽度墙趾台阶可扩大基底宽度a a，h:a=2:1h:a=2:1，防止基底压力超过，防止基底压力超过地基承载力，可提
10、高抗倾覆和滑动稳定。地基承载力，可提高抗倾覆和滑动稳定。n:1ah26行业材料1 1 挡土墙的埋置深度挡土墙的埋置深度根度持力层地基承载力、冻结因素确定根度持力层地基承载力、冻结因素确定土质地基埋深一般不小于土质地基埋深一般不小于0.5m0.5m；岩质地基满足表；岩质地基满足表7 72 2要求。要求。软弱地基可加宽加深基础，或地基处理，桩基础。软弱地基可加宽加深基础，或地基处理，桩基础。2 2 墙身构造墙身构造墙身各部分符合强度和稳定的要求，就近取材，施工墙身各部分符合强度和稳定的要求，就近取材，施工方便，符合地质地形条件；方便，符合地质地形条件；块石挡墙顶宽不应小于块石挡墙顶宽不应小于0.4
11、m0.4m5.4.2 重力式挡土墙的构造要求重力式挡土墙的构造要求27行业材料3.3.墙后排水措施墙后排水措施泄水孔泄水孔地下水地下水是造成挡土墙倒塌的主要原因。是造成挡土墙倒塌的主要原因。 泄水孔泄水孔的尺寸根据排水量确定，泄水孔附近设的尺寸根据排水量确定，泄水孔附近设滤水层滤水层，最低，最低泄水孔下部设泄水孔下部设粘土隔水层粘土隔水层和和散水或排水沟散水或排水沟。泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实滤水层滤水层泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实粘土夯实粘土夯实截水沟截水沟28行业材料 两个关键问题两个关键问题填料质量填料质量和和密实度密实度。 墙后填土宜选择抗剪强度高、性质稳定、透水性较强的墙后填土宜选
12、择抗剪强度高、性质稳定、透水性较强的粗颗粒材料作填料，粗颗粒材料作填料，减少主动土压力。减少主动土压力。 若采用粘土，应混入一定量的块石，易于夯实和提高抗若采用粘土，应混入一定量的块石，易于夯实和提高抗剪强度，但重要、高大挡墙不合适。剪强度，但重要、高大挡墙不合适。 不能用的回填土不能用的回填土：淤泥、耕殖土、成块硬粘土和膨胀土，：淤泥、耕殖土、成块硬粘土和膨胀土，不应夹杂冻土、木块和其他杂物。不应夹杂冻土、木块和其他杂物。 砖石挡墙砌筑砂浆达到强度的砖石挡墙砌筑砂浆达到强度的7070后，后， 墙后填土应墙后填土应分层分层夯实夯实。4.4.填土质量要求填土质量要求29行业材料5.5.沉降缝和伸
13、缩缝沉降缝和伸缩缝一般沉降缝兼做伸缩缝。一般沉降缝兼做伸缩缝。每隔每隔101020m20m设置一道，缝宽约设置一道，缝宽约2cm2cm，缝内嵌填柔性防水材料。，缝内嵌填柔性防水材料。6.6.挡土墙材料要求挡土墙材料要求石料：石料： 完整、新鲜、力学性能好完整、新鲜、力学性能好砂浆：砂浆： 水泥砂浆水泥砂浆7.7.砌筑质量砌筑质量搭缝良好，砌稳安正；填缝紧密、灰浆饱满。搭缝良好，砌稳安正；填缝紧密、灰浆饱满。30行业材料1 1抗倾覆稳定验算抗倾覆稳定验算zfEaEazEaxGaa0d抗倾覆稳定条件抗倾覆稳定条件挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆。点向外倾覆。
14、Ox0xfbz5.4.3 重力式挡土墙计算重力式挡土墙计算31行业材料2 2抗滑稳定验算抗滑稳定验算抗滑稳定条件抗滑稳定条件EaEanEatdGGnGtaa0O挡土墙在土压力作用下可能沿基础挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动底面发生滑动m为基底摩为基底摩擦系数，根擦系数，根据土的类别据土的类别查表得到查表得到32行业材料3.3.地基承载力验算（同偏心受压基础验算）地基承载力验算（同偏心受压基础验算）基底平均应力基底平均应力pf基底最大压应力基底最大压应力pmax1.2ff为修正后地基承载为修正后地基承载力设计值，当基底力设计值，当基底倾斜时，应乘以倾斜时，应乘以0.8折减系数折减系数4
15、.4.地基整体稳定性验算地基整体稳定性验算对于软弱地基，可采用圆弧滑动法验算整体稳定性。对于软弱地基，可采用圆弧滑动法验算整体稳定性。33行业材料5.5.墙身强度验算墙身强度验算 根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行。或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行。 砌体抗压验算砌体抗压验算 砌体抗剪验算砌体抗剪验算 6.6.抗震计算抗震计算 震区挡土墙计算考虑两种情况，有地震时的挡土墙和震区挡土墙计算考虑两种情况，有地震时的挡土墙和无地震时的挡土墙，选取其中墙截面无地震时的挡土墙，选取其中墙截面较大者较大者。 地震计算地震计算
16、时考虑水平地震力时考虑水平地震力F的作用。的作用。34行业材料作业：作业：某挡土墙高某挡土墙高5m，墙背垂直光滑，填土面水，墙背垂直光滑，填土面水平，挡土墙采用平，挡土墙采用M5水泥砂浆，水泥砂浆，MU10毛石砌筑，毛石砌筑，砌体重度砌体重度=22kN/m3，填土内摩擦角，填土内摩擦角=30，粘聚，粘聚力力c=0，重度，重度=18kN/m3，地基承载力特征值，地基承载力特征值fak=180kPa，基底摩擦系数，基底摩擦系数 =0.5，试验算挡土，试验算挡土墙的抗倾覆和抗滑移稳定性和地基承载力。墙的抗倾覆和抗滑移稳定性和地基承载力。 35行业材料悬臂式挡墙、扶壁式挡墙、桩板墙等介绍悬臂式挡墙、扶壁式挡墙、桩板墙等介绍 略略思考：提高挡土墙稳定性有哪些措施？思考：提高挡土墙稳定性有哪些措施？1 1减少侧压力：填料、挡墙背坡面形式、减压平台。减少侧压力：填料、挡墙背坡面形式、减压平台。2 2基底逆坡，抗滑力增加，下滑力减少。基底逆坡，抗滑力增加，下滑力减少。3 3增加基础的抗滑力：增加基础的抗滑力： 1 1）设置墙趾台阶，扩大墙踵板宽度。）设置墙趾台阶，扩大墙踵板宽度。 2 2）基础底板下端设置防滑键。）基础底板下端设置防滑键。 3 3）基础底面夯填）基础底面夯填300300500mm500mm厚碎石，增加摩擦系数。厚碎石，增加摩擦系数。36行业材料
