挡土墙的设计步骤剖析.doc

挡土墙的设计步骤 一、确定墙高 二、墙上荷载（主动土压力、墙上移动荷载、振动系数） 三、墙体型式 四、墙底基底承载力 五、计算 1）抗倾覆计算（主动土压力+移动荷载*振动系数） 2）抗滑动计算（同上 ） 3）墙身水平截面强度验算 4）墙身垂直截面变位计算（截面应力校核） 六、设计 1、根据具体情况，通过技术和经济比较，确定墙址位置； 2、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； 3、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； 4、进行挡土墙断面型式、构造和材料设计，确定有关计算参数； 5、进行挡土墙的纵向布置； 6、用计算法或套用标准图确定挡土墙的断面尺寸； 7、绘制挡土墙立面、横断面和平面图。 挡土墙墙身抗弯强度计算：1 按弹性计算；2 砌体为脆性材料，抗拉能力很差；3 应考虑竖向压力产生的压应力与弯曲拉应力的叠加；4 受拉一侧外缘真实应力=N/A-M/W，小于砌体抗拉能力既是安全的。　　　　　　　　　　　　　　　第一节 概　述　　能够保持结构物两侧的土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。支承路堤填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳，而承受侧向土压力的建筑物称为挡土墙。　　支挡结构在各种土建工程中得到广泛的应用，如铁路、公路工程中可以用于支承路堤或路堑边坡、隧道洞口、支承桥台台后填土，以减少土石方量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害；水利、港湾工程中支挡河岸及水闸的岸墙；民用与工业建筑中的地下连续墙等。随着大量土木工程在地形复杂地区的兴建，支挡结构愈加显得重要。支挡结构的设计将直接影响到工程的经济效益及安全。挡土墙各部位的名称如图10-1所示，墙身靠填土（或山体）一侧称为墙背，大部分外露的一侧称为墙面（或墙胸），墙的顶面部分称为墙顶，墙的底面部分称为墙底，墙背与墙底的交线称为墙踵，墙面与墙底的交线称为墙趾。墙背与竖直面的夹角称为墙背倾角，一般用表示，墙踵到墙顶的垂直距离称为墙高，用H表示。　　挡土墙的类型划分方法很多，根据墙体自身的刚度可将其分为柔性挡土墙和刚性挡土墙；根据挡土墙的结构形式可将其分为重力式（包括衡重式）挡土墙和轻型挡土墙；根据挡土墙在路基横断面上的位置可分为：路堑挡土墙、路肩挡土墙、路堤挡土墙、山坡挡土墙、抗滑挡土墙、站台挡土墙等；根据建筑材料可分为石、混凝土及钢筋混凝土挡土墙等；根据所处的环境条件可分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙与地震地区挡土墙等。　　由于一些地区石料丰富，使得石砌重力式和衡重式挡土墙得到广泛应用。为适应不同地区的条件和发展新技术的需要，逐步发展了各种形式的挡土墙，如：悬臂式、扶臂式、板桩式、锚杆式、锚定板式、竖向预应力锚杆式、加筋土式和土钉式等新型挡土墙。随着生产和技术的不断发展，今后还将会有一些新的结构形式不断　　　　　图10—１挡土墙各部分名称　　路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：　　(1) 陡坡地段； 　　　　　　　　　　　　　　　　(2) 岩石风化的路堑边坡地段；　　(3) 为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；　　(4) 可能产生坍方、滑坡的不良地质地段；　　(5) 高填方地段；　　(6) 水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；　　(7) 为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段；　　(8) 为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。在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，例如，采用路堤或路肩挡土墙时，常与栈桥或填方等方案进行比较；采用路堑或山坡挡土墙时，常与隧道、明洞或刷缓边坡等方案作比较，以求工程技术经济合理。　　　　　　　　　　　　　　第二节 重力式挡土墙　　一、概述　　重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定，它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。重力式挡土墙多用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便，可就地取材、适应性强，因而应用广泛。　　由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定，因此墙身断面大，圬工数量也大，在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。如果墙过高，材料耗费多，因而亦不经济。当地基较好，墙高不大，且当地又有石料时，一般优先选用重力式挡土墙。　　重力式挡土墙，当墙背只有单一坡度时，称为直线形墙背；若多于一个坡度，则称为折线形墙背。直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种，墙背向外侧倾斜时称为俯斜，墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜，墙背垂直时称为垂直；折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种，如图10-2所示。　　 a) 俯斜　　　　 b) 仰斜