路基路面作业3(挡土墙).doc

路基路面工程作业3 班级 土木103 学生 姓名 学号 时间 题目 一、思考题 分析各类挡土墙的结构特点及其使用场合。 重力式挡土墙由哪几部分组成？各有什么要求？ 说明在不同情况下土压力计算的基本方法。 试推导地震荷载作用下重力式挡土墙抗滑、抗倾覆稳定性验算公式。 挡土墙抗滑稳定、抗倾覆稳定或地基承载力不足时，可分别采用哪些改进措施？什么措施较为有效？ 土中加筋可起什么作用？怎样才能使拉筋发挥最大效用？ 7. 加筋土挡土墙墙面所受到的土压力，与其他挡土墙的受力有什么不同？ 二、设计验算题 1. 挡土墙布置 已知三级公路某路段中心线上纵坡为3%（下坡），纵断面设计资料见下表（表中设计高程为路肩外缘的设计高程）。 桩号 K4+300 +330 +370 +400 +420 原地面高程（m） 80.30 72.00 68.80 70.50 76.60 设计高程（m） 77.2 各横断面左右原地面点与中心桩的高差见下表。 桩号 K4+300 +330 +370 +400 +420 左20m +2.0 +2.5 +3.2 +2.4 +1.8 右20m -1.5 -1.8 -2.2 -1.7 -1.4 路基宽度为8.5m，左侧路肩墙，右侧可占地（离路中心线8m）。K4+350之前地基为坚硬砾石，之后为砾石土。采用浆砌石重力式挡土墙，墙面垂直，俯斜式，墙背坡度为1：0.25。填料为开挖的砾石土，路基边坡为1：1.5。要求作挡土墙布置图（包括各桩横断面图、左右挡土墙立面图、最高断面处大样图、构造及施工说明等，比例自定）。 2. 挡土墙稳定性验算 地基为中密砾石土，基底摩阻系数f=0.45，容许承载力为392kPa。开挖的砾石土内摩擦角为40o，重度为18.62kN/m3。浆砌石与土的外摩擦角为20 o，墙身浆砌石重度为22.54 kN/m3。砌体容许压应力为700 kPa，容许拉应力为70 kPa，容许剪应力为150kPa。设计汽车荷载为公路I级。请对右侧最高墙进行稳定性验算。 要求 挡土墙布置图要求按A3大小绘制； 请于10月28日前交。 答题 一． 1. 挡土墙的主要结构形式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶臂式挡土墙及轻型挡土结构。重力式挡土墙通常由砌石或素混凝土修筑而成，结构简单，施工方便，能够就地取材，墙身断面较大，作用于墙背的土压力所引起的倾覆力矩全靠墙身自重产生的抗倾覆力矩来平衡。悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝土建造，它由立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三个悬臂板组成，当墙高度较大时，为了增加立臂的抗弯性能，沿墙的纵向每隔一定距离设一道扶臂，则为扶臂式挡土墙。悬臂式挡土墙和扶臂式挡土墙的稳定主要依靠墙踵底板上的土重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担，这类挡土墙能充分利用钢筋混凝土的受力特性，墙体截面较小。轻型挡土结构包括锚杆挡土墙、锚定板式挡土墙、加筋土挡土墙、土工织物挡土墙等，具有结构轻便且经济的特点，对地基的承载力要求相对较低。 2.常用的重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困难，故仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3。俯斜墙背所受的土压力较大，相对而言，俯斜墙背的断面比仰斜式要大。但当地面横坡较陡时，俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面，从而减小墙高。俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增大，因此墙背坡度不宜过缓，通常控制a21°48′(即1：0.4)。当地面横坡度较陡时，墙面可直立或外斜1：0.05~1：0.20，以减少墙高；当地面横坡平缓时，一般采用1：0.20~1：0.35较为经济。地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏，因此，应重视挡土墙的基础设计。基础设计的程序是：首先应对地基的地质条件作详细调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度。挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后坡料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力；消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力；减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力。为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝；为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝。通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起，统称为沉降伸缩缝或变形缝。沉降伸缩缝的间距按实际情况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大。沉降伸缩缝的缝宽—般为2~3cm。浆砌挡土墙的沉降伸缩缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严重的地区，宜用沥青