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1、挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，防止墙后土体坍挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，防止墙后土体坍塌的建筑物。广泛用于道路工程、铁路、水利及其它土塌的建筑物。广泛用于道路工程、铁路、水利及其它土建工程。建工程。 在公路工程中，挡土墙主要有以下几种用途：在公路工程中，挡土墙主要有以下几种用途：第七章第七章第七章第七章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计 挡挡 土土 墙在公路工程中墙在公路工程中 的的 用用 途途收缩路堤坡脚，减少填方量减少拆迁和占地面积防止山坡覆盖层下滑和抵抗滑坡降低挖方边坡高度，减少挖方量，避免山体失稳塌滑缩短隧道增加明洞长度沿河路堤 此外还可设于桥梁两端，做桥台或翼墙；设此外
2、还可设于桥梁两端，做桥台或翼墙；设于河流岸壁，可起到护岸，防止水流冲刷岸壁的于河流岸壁，可起到护岸，防止水流冲刷岸壁的作用等。作用等。 本章的主要内容：本章的主要内容：7- 1、挡土墙的类型构挡土墙的类型构造和布置造和布置7- 2、挡土墙土压力计算挡土墙土压力计算7- 3、挡土墙验算挡土墙验算7- 4、加筋土结构计算、加筋土结构计算本章的学习要求：本章的学习要求：1、了解各类挡土墙的特点和适用场合，熟悉挡、了解各类挡土墙的特点和适用场合，熟悉挡土墙的布置。土墙的布置。2、懂得郎金和库伦主动土压力的计算原理和使、懂得郎金和库伦主动土压力的计算原理和使用条件，并能运用土压力图进行土压力计算。用条件
3、，并能运用土压力图进行土压力计算。3、掌握挡土墙的外部稳定验算和加筋土挡墙的内部稳定、掌握挡土墙的外部稳定验算和加筋土挡墙的内部稳定计算。计算。7-17-1挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置 按照墙的设置位置，路基挡土墙分为：按照墙的设置位置，路基挡土墙分为： 路肩墙、路堤墙和路堑墙等。路肩墙、路堤墙和路堑墙等。一、类型一、类型 按照墙的结构形式，挡土墙可分为：按照墙的结构形式，挡土墙可分为：1、重力式、重力式2、薄壁式、薄壁式3、锚固式、锚固式4、跺式、跺式（又称框架式）（又称框架式）5、加筋土式等、加筋土式等 多采用片（块）石浆
4、砌或干砌而成，缺乏石料地区可用混多采用片（块）石浆砌或干砌而成，缺乏石料地区可用混凝土建造。凝土建造。 依靠墙身自重抵御墙后土体侧压力作用，墙身断面尺寸大。依靠墙身自重抵御墙后土体侧压力作用，墙身断面尺寸大。 干砌挡土墙，仅适用于地震烈度较低，不受水流冲刷，地干砌挡土墙，仅适用于地震烈度较低，不受水流冲刷，地基条件好和墙高小于基条件好和墙高小于6米的地段。米的地段。 又包括：又包括： 重力式挡土墙重力式挡土墙 衡重式挡土墙衡重式挡土墙 半重力式挡土墙半重力式挡土墙1、重力式挡土墙、重力式挡土墙 重力式挡土墙墙背可做成直线形（仰斜、竖直、俯斜）或重力式挡土墙墙背可做成直线形（仰斜、竖直、俯斜）或
5、折线形（凸形、衡重式）。折线形（凸形、衡重式）。重力式挡土墙重力式挡土墙 仰斜墙背仰斜墙背 俯斜墙背俯斜墙背 凸形墙背凸形墙背 重力式挡土墙墙背可做成直线形（仰斜、竖直、俯斜）或重力式挡土墙墙背可做成直线形（仰斜、竖直、俯斜）或折线形（凸形、衡重式）。折线形（凸形、衡重式）。重力式挡土墙重力式挡土墙 台阶形墙背台阶形墙背 （俯斜墙背）（俯斜墙背） 衡重式墙背衡重式墙背*墙背墙背垂直式 俯斜式 仰斜墙背 凸形折线式 衡重式 采用钢筋混凝土结构，墙身断面较薄。采用钢筋混凝土结构，墙身断面较薄。 主要依靠底板上的土重来平衡墙后土体侧压力。主要依靠底板上的土重来平衡墙后土体侧压力。 又包括：又包括：
6、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙 扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙 柱板式挡土墙柱板式挡土墙2、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙 悬臂式挡土墙利用踵板悬臂式挡土墙利用踵板上的填土重量来保持稳定，上的填土重量来保持稳定，趾板还可以增加抗覆盖能力趾板还可以增加抗覆盖能力和减小基底应力。和减小基底应力。 常用于地基情况较差的常用于地基情况较差的路肩墙。路肩墙。悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙 扶臂式挡土墙是在墙高扶臂式挡土墙是在墙高超过超过6米时，在悬臂式基础米时，在悬臂式基础上沿墙长方向每隔一定距离上沿墙长方向每隔一定距离加设扶壁，把立壁与底板连加设扶壁，把立壁与底板连接起来，起到加劲作用。接起来，起到加劲作用。扶壁式挡土墙扶
7、壁式挡土墙 柱板式挡土墙由立柱、柱板式挡土墙由立柱、挡板、底梁、底板、基座、挡板、底梁、底板、基座、拉杆拼装而成。拉杆拼装而成。 底板位置升高，基础开底板位置升高，基础开挖量较悬臂式和扶壁式少。挖量较悬臂式和扶壁式少。 适用于支挡土质路堑高适用于支挡土质路堑高边坡或处治边坡坍滑，也可边坡或处治边坡坍滑，也可用于路堤墙。用于路堤墙。柱板式挡土墙柱板式挡土墙 由钢筋混凝土墙面部分和锚固构件连接而成。由钢筋混凝土墙面部分和锚固构件连接而成。 主要依靠埋设在稳定岩土层内锚固件的抗拔力，承受土压主要依靠埋设在稳定岩土层内锚固件的抗拔力，承受土压力，保持全墙平衡。力，保持全墙平衡。 墙面常用立柱和挡板拼成
8、，也可就地浇筑成整体板壁。墙面常用立柱和挡板拼成，也可就地浇筑成整体板壁。 锚固式挡土墙属于轻型结构，材料节省，占地较少，地基锚固式挡土墙属于轻型结构，材料节省，占地较少，地基要求不高，有利于机械化施工。要求不高，有利于机械化施工。 又包括：又包括： 锚杆式挡土墙锚杆式挡土墙 锚定板式挡土墙锚定板式挡土墙 桩板式挡土墙桩板式挡土墙3、锚固式挡土墙、锚固式挡土墙 锚杆式挡土墙采用锚入锚杆式挡土墙采用锚入稳定地层内的钢杆（锚杆），稳定地层内的钢杆（锚杆），拉住肋柱或板壁。墙高时可拉住肋柱或板壁。墙高时可分级建造。分级建造。 适用于高度较大、挖基适用于高度较大、挖基困难、具有锚固条件的路堑困难、具有
9、锚固条件的路堑墙、路肩墙和抗滑墙。墙、路肩墙和抗滑墙。锚杆式挡土墙锚杆式挡土墙 结构形式与锚杆式挡土结构形式与锚杆式挡土墙基本相同，只是钢杆的锚墙基本相同，只是钢杆的锚固端改用锚定板，并埋在填固端改用锚定板，并埋在填料稳定区内。料稳定区内。 柔性较好，特别适用于柔性较好，特别适用于地基不良的高路肩墙或路堤地基不良的高路肩墙或路堤墙。墙。锚定板式挡土墙锚定板式挡土墙 桩板式挡土墙系将支承桩板式挡土墙系将支承挡板的立柱改为深埋地下的挡板的立柱改为深埋地下的桩柱。桩柱。 适用于墙后土体下滑力适用于墙后土体下滑力较大而要求基础埋置又深的较大而要求基础埋置又深的滑坡整治地段。滑坡整治地段。 施工时，可避
10、免大面积施工时，可避免大面积开挖，对山体稳定有利。开挖，对山体稳定有利。桩板式挡土墙桩板式挡土墙 跺式挡土墙常采用钢筋跺式挡土墙常采用钢筋混凝土预制杆件纵横交错拼混凝土预制杆件纵横交错拼装成框架，内填以土石，借装成框架，内填以土石，借其自重抵抗墙后土体的推力。其自重抵抗墙后土体的推力。 常用作高路肩墙、路堤常用作高路肩墙、路堤墙、抗滑墙。墙、抗滑墙。4、跺式挡土墙（框架式）、跺式挡土墙（框架式） 加筋土式挡土墙是由竖直面板、水加筋土式挡土墙是由竖直面板、水平拉筋和内部填土组成的加筋体。平拉筋和内部填土组成的加筋体。 面板用混凝土预制，拉筋常用钢带、面板用混凝土预制，拉筋常用钢带、钢筋混凝土带或
11、聚丙烯土工带，金属或钢筋混凝土带或聚丙烯土工带，金属或聚合物材料做的网格。聚合物材料做的网格。 通过拉筋与填土间摩阻力，拉住面通过拉筋与填土间摩阻力，拉住面板，稳定填土，形成整体结构，再依靠板，稳定填土，形成整体结构，再依靠自重抵抗墙后填土的侧压力。自重抵抗墙后填土的侧压力。 适用于较高的路肩墙和路堤墙。但适用于较高的路肩墙和路堤墙。但不应修建在滑坡、急流冲刷、崩塌等不不应修建在滑坡、急流冲刷、崩塌等不良地质路段，也不宜用于良地质路段，也不宜用于8度及以上的地度及以上的地震区。震区。5、加筋土式挡土墙、加筋土式挡土墙加筋土挡土墙的形式：加筋土挡土墙的形式：5、加筋土式挡土墙、加筋土式挡土墙7-
12、17-1挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置挡土墙的类型、构造和布置1、墙身墙身2、基础基础3、填料、填料4、排水设施、排水设施5、沉降伸缩缝等、沉降伸缩缝等二、构造二、构造二、构造二、构造1 1、墙身构造、墙身构造、墙身构造、墙身构造*墙背墙背垂直式 俯斜式 仰斜墙背 凸形折线式 衡重式 *墙面墙面墙面墙面 墙面坡度墙面坡度-与墙背的坡度相配合与墙背的坡度相配合-考虑地面横坡陡缓考虑地面横坡陡缓-墙高队稳定性的要求墙高队稳定性的要求2 2、基础、基础、基础、基础 形势：形势：）与墙身一体式的基础）与墙身一体式的基础）扩大基础）扩大基础）钢筋混凝土底板式基础
13、）钢筋混凝土底板式基础）陡坡坚岩地基上的台阶基础）陡坡坚岩地基上的台阶基础 基础的形式基础的形式基础的埋深基础的埋深基础的埋置深度基础的埋置深度 土质地基的要求：土质地基的要求：-承载能力、冲刷、冻胀承载能力、冲刷、冻胀岩石地基的要求：岩石地基的要求：-坚硬程度和抗风化能力坚硬程度和抗风化能力-墙前地面横坡、襟边宽度墙前地面横坡、襟边宽度地质不良地段：地质不良地段：-底基稳定的地层中底基稳定的地层中3、填料、填料 一般采用当地的土回填并压实；一般采用当地的土回填并压实；有条件时：有条件时：选选用用摩摩擦擦角角大大、透透水水性性好好、遇遇水水后后不不易易膨膨胀胀和和非非冻胀性的材料。冻胀性的材料
14、。以以免免墙墙体体承承受受的的多多余余的的静静水水压压力力、冻冻胀胀压压力力和和粘粘土填料浸水后的膨胀压力。土填料浸水后的膨胀压力。4 4、挡土墙排水设施、挡土墙排水设施、挡土墙排水设施、挡土墙排水设施)墙后表面水的排除墙后表面水的排除夯实地表松土和铺筑封闭层、上方设置截、排水沟等；夯实地表松土和铺筑封闭层、上方设置截、排水沟等；路堑墙墙趾前边沟加固铺砌路堑墙墙趾前边沟加固铺砌)墙身排水墙身排水干砌挡土墙干砌挡土墙-砌缝自身排水砌缝自身排水浆砌挡土墙浆砌挡土墙-泄水孔泄水孔5 5、沉降缝与伸缩缝、沉降缝与伸缩缝、沉降缝与伸缩缝、沉降缝与伸缩缝1、设缝的作用、设缝的作用2、设置要求、设置要求-缝
15、间距缝间距-填缝填缝7-2挡土墙土压力计算挡土墙土压力计算 作用在挡土墙的侧向土压力，是挡土墙设计和稳定作用在挡土墙的侧向土压力，是挡土墙设计和稳定性分析的主要依据，它涉及到填料、墙和地基三者之性分析的主要依据，它涉及到填料、墙和地基三者之间的相互作用，是一个十分复杂的问题。间的相互作用，是一个十分复杂的问题。目前应用最广的土压力计算理论：目前应用最广的土压力计算理论：1、朗金（、朗金（Rankine）理论理论2、库伦（、库伦（Coulomb）理论理论墙体位移与土压力类型 墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小。太沙基的模型试验结果三种土压力的关系：静止土压力对应于图中A点
16、 墙位移为0，墙后土体 处于弹性平衡状态主动土压力对应于图中B点 墙向离开填土的方向位 移，墙后土体处于主动 极限平衡状态被动土压力对应于图中C点 墙向填土的方向位移，墙后土体处于被动极限平衡 状态PaP00.1H绕墙顶转动0.05H粘土主动平移0.004H绕墙趾转动0.004Hv挡土墙在土压力作用下，不向任何方向发生位移和转动时，墙后土体处于弹性平衡状态，作用在墙背上的土压力称为静止土压力。v当挡土墙沿墙趾向离开填土方向转动或平行移动，且位移达到一定量时，墙后土体达到主动极限平衡状态，填土中开始出现滑动面 ，这时在挡土墙上的土压力称为主动土压力。v 当挡土墙在外力作用下向墙背填土方向转动或平
17、行移动时，土压力逐渐增大，当位移达到一定量时，潜在滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度，墙后土体达到被动极限平衡状态，填土内开始出现滑动面 ，这时作用在挡土墙上的土压力增加至最大，称为被动土压力。 作用在挡土墙上的荷载，按性质不同可分为：作用在挡土墙上的荷载，按性质不同可分为：恒载、可变荷载、温度和施工荷载等恒载、可变荷载、温度和施工荷载等按力对挡墙的作用持久性又分为：按力对挡墙的作用持久性又分为： 1、主要力系、主要力系2、附加力系、附加力系3、特殊力系、特殊力系设设设设计计计计时时时时，应应应应根根根根据据据据挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的具具具具体体体体工工工工作作作作条条条条件件件件，按
18、按按按最最最最不不不不利利利利的的的的组组组组合合合合作作作作为为为为设设设设计计计计依依依依据据据据。在在在在一一一一般般般般地地地地区区区区，挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙设设设设计计计计仅仅仅仅考考考考虑虑虑虑主主主主要要要要力力力力系系系系，在在在在浸浸浸浸水水水水地地地地区区区区还还还还应应应应考考考考虑虑虑虑附附附附加加加加力力力力，而而而而在在在在地地地地震区应考虑地震对挡土墙的影响。震区应考虑地震对挡土墙的影响。震区应考虑地震对挡土墙的影响。震区应考虑地震对挡土墙的影响。一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系 主要力系是经常作
19、用于挡土墙的各种力：主要力系是经常作用于挡土墙的各种力：1、挡土墙自重及位于墙上的恒载；、挡土墙自重及位于墙上的恒载；2、墙后土体主动土压力；、墙后土体主动土压力；3、基底法向反力及摩擦力；、基底法向反力及摩擦力；4、墙前土体被动土压力。、墙前土体被动土压力。对浸水挡土墙，主要力系还应包括常水位时的静水压力和浮力。对浸水挡土墙，主要力系还应包括常水位时的静水压力和浮力。附附加加力力是是季季节节性性作作用用于于挡挡土土墙墙的的各各种种力力，如如洪洪水水时时的的静静水水压压力力和和浮力、动水压力、波浪冲击力、冻胀压力及冰压力等。浮力、动水压力、波浪冲击力、冻胀压力及冰压力等。特特殊殊力力是是偶偶然
20、然出出现现的的力力，如如地地震震力力、施施工工荷荷载载、水水流流漂漂浮浮物物的的撞撞击力。击力。一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系一、作用于挡土墙上的力系二、二、二、二、 一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算（一）郎金土压力理论（一）郎金土压力理论 郎郎金金理理论论只只适适用用于于墙墙后后填填料料内内存存在在郎郎金金主主动动应应力力状状态态的的情情况况，必必须须符符合合下下列条件：列条件：（一）郎金土压力理论（一）郎金土压力理论作用于竖直面作用于竖直面BV上任一深度上任一深度z处的主动土压应力为：
21、处的主动土压应力为：Ka为郎金主动土压力系数，当土体表面水平，即：为郎金主动土压力系数，当土体表面水平，即：时时（一）郎金土压力理论一）郎金土压力理论则主动土压力作用于则主动土压力作用于BV面高度面高度H的下三分点处，大小为：的下三分点处，大小为：若墙后填料表面作用连续均布荷载，则主动土压力为：若墙后填料表面作用连续均布荷载，则主动土压力为：其作用点位置为：其作用点位置为：二、二、二、二、 一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算一般情况下主动土压力计算（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论路路基基挡挡土土墙墙因因路路基基形形式式和和荷荷载载分分布布的的不不同
22、同，土土压压力力有有多多种种计计算算图图式式。以以路路堤堤挡挡土土墙墙为为例例，按按破破裂裂面面交交于于路路基基面面的的位位置置不不同同，可可分分为为5种种图图式式：破破裂裂面面交交于于内内边边坡坡，破破裂裂面面交交于于荷载的内侧、中部和外侧，破裂面交于外边坡。荷载的内侧、中部和外侧，破裂面交于外边坡。（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论1、破裂面交于内边坡、破裂面交于内边坡（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论当墙后土体表面为平面而无其他荷载作用时：当墙后土体表面为平面而无其他荷载作用时：主动土压应力：主动土压应力：1、破裂面交于内边坡、破裂面交于内边坡（二）库仑土压力理论（二）库仑土
23、压力理论2、破裂面交于堤顶荷载范围内、破裂面交于堤顶荷载范围内（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论2、破裂面交于堤顶荷载范围内、破裂面交于堤顶荷载范围内（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论2、破裂面交于堤顶荷载范围内、破裂面交于堤顶荷载范围内（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论库伦土压应力图形的绘制库伦土压应力图形的绘制（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论库伦土压应力图形的绘制库伦土压应力图形的绘制（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论库伦土压应力图形的绘制库伦土压应力图形的绘制（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论库伦土压应力图形的绘制库伦土压应力图形的绘制（二）库仑土压
24、力理论（二）库仑土压力理论库伦土压应力图形的绘制库伦土压应力图形的绘制3 3、大俯角墙背的主动土压力计算、大俯角墙背的主动土压力计算、大俯角墙背的主动土压力计算、大俯角墙背的主动土压力计算-第二破裂面法第二破裂面法第二破裂面法第二破裂面法出现第二破裂面的条件：出现第二破裂面的条件： 1）墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出现；）墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出现； 2）破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。）破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。 （二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论第二破裂面上的土压力第二破裂面上的土压力计算计算 （二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论 并满足下列条件并满足下列
25、条件： 设计时，应先判断所分析的挡土墙是否会出现第二破裂面，设计时，应先判断所分析的挡土墙是否会出现第二破裂面，然后再用相应的公式计算。然后再用相应的公式计算。 （二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论（二）库仑土压力理论计计算算挡挡土土墙墙土土压压力力时时，需需用用试试算算法法确确定定破破裂裂面面交交于于路路基的位置。基的位置。库库伦伦理理论论适适用用于于各各种种填填料料表表面面形形状状和和荷荷载载情情况况等等边边界界条条件件，但但是是墙墙背背必必须须是是平平面面，否否则则土土压压力力作作用用方方向向很很难难确确定。定。如如果果墙墙后后土土体体不不沿沿墙墙背背而而沿沿假假
26、想想墙墙背背或或第第二二破破裂裂面面下下滑滑，则则按按库库伦伦理理论论计计算算作作用用于于假假想想墙墙背背或或第第二二破破裂裂面面的的主主动土压力。动土压力。（三）计算理论的选用（三）计算理论的选用1、重力式挡土墙常用库伦理论计算土压力。、重力式挡土墙常用库伦理论计算土压力。（1）直直线线形形墙墙背背坡坡度度一一般般较较陡陡，可可直直接接按按库库伦伦公公式式求算土压力。求算土压力。（2）折线形墙背，通常上下墙分别计算。）折线形墙背，通常上下墙分别计算。分开算：上墙分开算：上墙 下墙下墙然后矢量叠加。然后矢量叠加。上墙：俯斜墙上墙：俯斜墙下墙土压力计算方法：下墙土压力计算方法：（1）延长墙背法）
27、延长墙背法 （2）均布超载法）均布超载法（三）计算理论的选用（三）计算理论的选用2、悬臂式和扶壁式挡土墙、悬臂式和扶壁式挡土墙（1）如如符符合合郎郎金金理理论论使使用用条条件件，则则按按郎郎金金公公式式计计算算作作用在墙踵竖直面上的土压力。用在墙踵竖直面上的土压力。（2）若若填填料料表表面面为为折折面面或或有有局局部部荷荷载载作作用用，又又出出现现第第二破裂面时，则按库伦公式计算。二破裂面时，则按库伦公式计算。1 1、墙后填料为粘性土的主动土压力计算、墙后填料为粘性土的主动土压力计算、墙后填料为粘性土的主动土压力计算、墙后填料为粘性土的主动土压力计算处理方法：处理方法：由于由于土的流变性质土的
28、流变性质及其对墙的及其对墙的影响影响尚不十分清楚，因此计算尚不十分清楚，因此计算方法均是以库仑理论为基础的近似方法。方法均是以库仑理论为基础的近似方法。1、等效内擦角法、等效内擦角法2、力多边形法、力多边形法库仑理论的假设：库仑理论的假设：墙后填料为不具有粘聚力的砂性土墙后填料为不具有粘聚力的砂性土问题：问题：当填料为粘性土时，土的粘聚力对主动土压力当填料为粘性土时，土的粘聚力对主动土压力的影响很大，要考虑其影响。的影响很大，要考虑其影响。二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算等效内擦角法等效内擦角法 按照换算前后土的抗剪强度相等或土压力相当的原则，将实际有按照换算前后土的抗剪强度相
29、等或土压力相当的原则，将实际有粘聚力的填土粘聚力的填土换算成无粘聚力土换算成无粘聚力土，然后按砂性土的公式来计算土，然后按砂性土的公式来计算土压力。通常是压力。通常是，或采取等效内摩擦角，或采取等效内摩擦角为为。此法是非常近似的方法，误差较大，适用于矮墙。此法是非常近似的方法，误差较大，适用于矮墙。力多边形法力多边形法粘性土能够承受一定的拉应力，墙身外位移，粘性填土的顶部粘性土能够承受一定的拉应力，墙身外位移，粘性填土的顶部会出现拉应力而出现开裂。裂缝深度为：会出现拉应力而出现开裂。裂缝深度为： 裂缝区竖直面上的侧压力等于零，此裂缝区竖直面上的侧压力等于零，此 范围内不计土压力。范围内不计土压
30、力。力多边形求解力多边形求解2 2、有限范围填土的土压力、有限范围填土的土压力、有限范围填土的土压力、有限范围填土的土压力处理方法：处理方法：作用在墙背的主动土压力，直接用库伦公式计作用在墙背的主动土压力，直接用库伦公式计算，滑动土楔为墙背与陡坡面之间的土体。算，滑动土楔为墙背与陡坡面之间的土体。库仑理论的假设：库仑理论的假设：墙后填料为均质体墙后填料为均质体问题：问题：当墙后土体内存在已知的陡坡面或潜在滑动面，且陡于计算求得的当墙后土体内存在已知的陡坡面或潜在滑动面，且陡于计算求得的破裂面，则墙后填料将沿陡坡面（或滑动面）下滑。破裂面，则墙后填料将沿陡坡面（或滑动面）下滑。二、不同情况下土压
31、力计算二、不同情况下土压力计算3 3、成层土的土压力、成层土的土压力、成层土的土压力、成层土的土压力处理方法：处理方法：先求得上层土压力先求得上层土压力E1，再近似假设上下两土层层面平行，再近似假设上下两土层层面平行，并将上层土重作为均布超载，求算下层土压力并将上层土重作为均布超载，求算下层土压力E2，全墙的，全墙的土压力为二者的矢量和。土压力为二者的矢量和。问题：问题：墙后填料为不同性墙后填料为不同性质的土层。质的土层。二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算4 4、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同
32、情况下土压力计算4 4、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算挡土墙的计算长度，可按以下四种情况选用：挡土墙的计算长度，可按以下四种情况选用：挡土墙的计算长度，可按以下四种情况选用：挡土墙的计算长度，可按以下四种情况选用：4 4、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力、车辆荷载引起的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算5 5、浸水条件下的土压力、浸水条件下的土压力、浸水条件下的土压力、浸水条件下的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算当填料
33、选取砂性土时，浸水挡当填料选取砂性土时，浸水挡土墙的土压力为：土墙的土压力为：6 6、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算采用以动力分析为基础的静力采用以动力分析为基础的静力法，求算地震时的土压力。法，求算地震时的土压力。6 6、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力、地震作用下的土压力二、不同情况下土压力计算二、不同情况下土压力计算采用以动力分析为基础的静力采用以动力分析为基础的静力法，求算地震时的土压力。法，求算地震时的土压力。三、土工参数的选取三、土工参数的选取1、填料容重和计算
34、内摩擦角、填料容重和计算内摩擦角三、土工参数的选取三、土工参数的选取2、墙背摩擦角、墙背摩擦角 墙背内摩擦角，数值视墙背的粗糙程度和墙后填料墙背内摩擦角，数值视墙背的粗糙程度和墙后填料的性质及排水条件而定。的性质及排水条件而定。 无试验资料时，可按下列情况推算：无试验资料时，可按下列情况推算：7-3挡土墙验算挡土墙验算重力式挡土墙的破坏形式及原因：重力式挡土墙的破坏形式及原因：（1）由于基础滑动而造成的破坏；）由于基础滑动而造成的破坏；（2）由于绕墙趾转动所引起的倾覆；）由于绕墙趾转动所引起的倾覆；（3）因因基基础础产产生生过过大大或或不不均均匀匀的的沉沉陷陷而而引引起起的的墙墙身身倾倾斜；斜
35、；（4）因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏；）因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏；（5）沿沿通通过过墙墙踵踵的的某某一一滑滑动动圆圆弧弧的的浅浅层层剪剪切切破破坏坏和和沿沿基基底底下下某某一一深深度度（如如通通过过软软土土下下卧卧层层底底面面）的的圆圆弧弧的的深深层层剪切破坏。剪切破坏。7-3挡土墙验算挡土墙验算设计挡土墙时，一般均应验算：设计挡土墙时，一般均应验算：（1）沿基底的滑动稳定性；）沿基底的滑动稳定性；（2）绕墙趾转动的倾覆稳定性；）绕墙趾转动的倾覆稳定性；（3）基底应力和偏心距；）基底应力和偏心距；（4）墙身断面的强度。）墙身断面的强度。如如地地基基有有软软弱弱下下卧卧层
36、层存存在在，还还需需验验算算沿沿基基底底下下某某一一可可能滑动面滑动的稳定性。能滑动面滑动的稳定性。挡土墙验算，系按平面问题取单位长度来进行。挡土墙验算，系按平面问题取单位长度来进行。一、滑动稳定验算一、滑动稳定验算挡挡土土墙墙抵抵抗抗沿沿基基底底滑滑移移的的能能力力，常常用用抗抗滑滑稳稳定定系系数数Kc表示（表示（Kc为抗滑力与滑动力之比）：为抗滑力与滑动力之比）：式中：式中：N,T-挡土墙基底面上承受的法向合力和切向合力；挡土墙基底面上承受的法向合力和切向合力；f-基底摩擦系数，无试验资料可按表基底摩擦系数，无试验资料可按表7-3选用；选用；Kc-容许抗滑稳定系数，主要或附加组合荷载作用容
37、许抗滑稳定系数，主要或附加组合荷载作用时，取时，取1.3；地震组合时，取；地震组合时，取1.1。 一、滑动稳定验算一、滑动稳定验算 基底摩擦系数基底摩擦系数f值值二、倾覆稳定验算二、倾覆稳定验算挡挡土土墙墙抵抵抗抗绕绕墙墙趾趾向向外外转转动动而而倾倾覆覆的的能能力力，用用抗抗倾倾覆覆稳定系数稳定系数K0表示（表示（K0为稳定力矩与倾覆力矩之比）：为稳定力矩与倾覆力矩之比）：式中：式中：My-稳定（竖直）力系对墙趾稳定（竖直）力系对墙趾0点总力矩；点总力矩；Mx-倾覆（水平）力系对墙趾倾覆（水平）力系对墙趾0点的总力矩；点的总力矩；K0-容容许许抗抗倾倾覆覆稳稳定定系系数数，主主要要组组合合荷荷
38、载载作作用用时时，取取1.5；附附加加组组合合时时，取取1.3；地震组合时，取；地震组合时，取1.2。三、基底应力验算三、基底应力验算挡挡土土墙墙基基底底应应力力和和偏偏心心距距应应加加以以限限制制，以以免免引引起起过过大大和明显不均匀沉降。采用偏心受压公式计算。和明显不均匀沉降。采用偏心受压公式计算。(1)eB/6基底合力偏心距：基底合力偏心距：ZN为基底合力的法向分力为基底合力的法向分力N对对0点力臂：点力臂：墙趾和墙踵处的法向压应力分别为：墙趾和墙踵处的法向压应力分别为：三、基底应力验算三、基底应力验算(2)eB/6基底最大压应力为：基底最大压应力为：当当eB/6时时，3为为负负值值，即
39、即在在基基础础一一侧侧出出现现拉拉应应力力。但但是是。一一般般情情况况地地基基与与基基础础接接触触面面上上不不允允许许出出现现拉拉应应力力，故故需需按按无无拉拉应应力力的的平平衡衡条条件件重重新新分分配配压压应应力力，即即按按应应力力重重分分布布计计算算基基底底最最大大压压应应力力，将将应应力力分分布布图图变变为为三三角角形形，总总压压应应力力必必须须等等于于N，且，且N的作用线必定通过应力图形的重心。的作用线必定通过应力图形的重心。四、墙身截面强度验算四、墙身截面强度验算为为保保证证墙墙身身具具有有足足够够的的强强度度，应应根根据据经经验验选选择择1-2个个控控制性截面进行验算。制性截面进行
40、验算。验验算算截截面面，一一般般可可选选择择在在距距墙墙身身底底部部1/2墙墙高高和和截截面面急急剧变化处。剧变化处。四、墙身截面强度验算四、墙身截面强度验算选选择择1-1截截面面为为验验算算截截面面，若若作作用用在在此此截截面面以以上上墙墙背背的的主主动动土土压压力力为为E1，墙墙身身自自重重G,两两者者合合力力为为R1，将将R1分分解解为为N1和和T1。按照偏心距大小，分别按下式验算截面的法向应力：。按照偏心距大小，分别按下式验算截面的法向应力：（1）法向应力验算）法向应力验算四、墙身截面强度验算四、墙身截面强度验算选选择择1-1截截面面为为验验算算截截面面，若若作作用用在在此此截截面面以
41、以上上墙墙背背的的主主动动土土压压力力为为E1，墙墙身身自自重重G,两两者者合合力力为为R1，将将R1分分解解为为N1和和T1。按照偏心距大小，分别按下式验算截面的法向应力：。按照偏心距大小，分别按下式验算截面的法向应力：（1）法向应力验算）法向应力验算四、墙身截面强度验算四、墙身截面强度验算对对于于重重力力式式挡挡土土墙墙，一一般般只只进进行行墙墙身身水水平平截截面面的的剪剪应应力力验验算算；对于折线式和衡重式，还应验算倾斜截面剪应力。对于折线式和衡重式，还应验算倾斜截面剪应力。（2）剪应力验算）剪应力验算五、增加挡土墙稳定性措施五、增加挡土墙稳定性措施1、增加抗滑稳定性措施、增加抗滑稳定性措施 (1)基底换填材料基底换填材料 (2)设置倾基底设置倾基底 (3)采用凸榫基础采用凸榫基础 (4)增加墙体重量增加墙体重量2 2、增加抗倾覆稳定性的措施、增加抗倾覆稳定性的措施、增加抗倾覆稳定性的措施、增加抗倾覆稳定性的措施（1）展宽墙趾）展宽墙趾（2）变缓墙面坡度）变缓墙面坡度（3）选用稳定性较好的墙型）选用稳定性较好的墙型五、增加挡土墙稳定性措施五、增加挡土墙稳定性措施例一例一例一例一7-107-107-107-10
