挡土墙的的设计2008.ppt

第八章 挡土墙设计与施工 第一节 基本概念 挡土墙设计 在勘察设计阶段，应对挡土墙地基基础进行综合地质勘察，查明地基地质条件和地基承载能力。设计中应分析预测挡土墙对环境产生的影响，确定必要的环境保护方案和植物措施；在施工阶段应采用合理施工方法，尽量减少对环境和相邻路基段的不利影响。 挡土墙可采用锥坡与路堤连接，墙端应伸入路堤内不应小于0.75m，锥坡坡率宜与路堤边坡一致，并宜采用植草防护措施。挡土墙端部嵌入路堑原地层的深度，土质地层不应小于1.5m；风化软质岩层不应小于1.0m；微风化岩层不应小于0.5m。 挡土墙设计 应根据挡土墙墙背渗水量合理布置排水构造。具有整体式墙面的挡土墙应设置伸缩缝和沉降缝。 挡土墙墙背填料宜采用渗水性强的砂性土、砂砾、碎（砾）石、粉煤灰等材料，严禁采用淤泥、腐殖土、膨胀土，不宜采用粘土作为填料。在季节性冻土区，不应采用冻胀性材料做填料。 路肩式挡土墙的顶面宽度不应占据硬路肩、行车道及路缘带的路基宽度范围，并应设置护栏。高速公路和一级公路的护栏设计应符合《高速公路交通安全设施及施工技术规范》的有关规定。 三、挡土墙的分类 第二节 挡土墙的类型及适用范围 按建筑材料分：石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土，砖砌挡土墙，木质和钢板挡土墙 按结构形式分：重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶臂式，锚杆式，拱式，锚定板式，柱板式和垛式 （四）加筋土挡土墙 用于一般地区的路肩式挡土墙、路堤式挡土墙。但不应修建在滑坡、水流冲刷、崩塌等不良地质地段。高速公路、一级公路墙高不宜大于12m，二级及二级以下公路不宜大于20m。当采用多级墙时，每级墙高不宜大于10m，上、下级墙体之间应设置宽度不小于2m的平台。 （六）柱板式挡土墙 由立柱、挡板、腰梁、腰板、基座和拉杆组成，借助腰板上部填土的重力平衡土体侧压力的挡土墙。 （七）桩板式挡土墙 用于表土及强风化层较薄的均质岩石地基、挡土墙高度可较大，也可用于地震区的路堑或路堤支挡或滑坡等特殊地段的治理。 重力式挡土墙设计与验算 （二）库仑主动土压力公式的推导（破裂面交于内边坡时） 1.力的大小 由正弦定理： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.最大主动土压力——最危险破裂面的确定 当参数ψ、?、δ、α、β固定时，Ea随破裂面的位置而变化，即Ea是破裂角θ的函数。为求最大土压力Ea，可以用求驻点的办法，得到如上图边界条件 的最大土压力公式和最危险破裂角如下： P＝cosαsinβcos(ψ－?）－sin?cosψcos（α－β） Q=cos(α－β)cos（ψ＋?）－cos(ψ－?）cos（α＋δ） R＝cos?sinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－?）cosβ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.力的方向和作用点 1）力的方向 静力平衡状态决定其与墙背法线夹角等于内摩擦角 2）力的作用点 舍弃土楔为刚体的假设，引用土楔为松散体假设，土压力对高度求导，绘出土压应力分布图，力的作用点在压应力分布图的形心处。 4.破裂面位于其他位置的库仑表达式 由于静力平衡条件不变，破裂面交于路基表面和外边坡时，只需要改变土楔重力G的表达式，同时在土压应力分布图中叠加车辆荷载，就能得到类似的表达式。如下图： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 破裂面交于外边坡 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、大俯角墙背的主动土压力——第二破裂面法 （一）出现第二破裂面的条件 1）墙背或假想墙背的倾角必须大于第二破裂面的倾角。（即：墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出现） 2）在墙背或假想墙背面上产生抗滑力必须大于其下滑力（即：使破裂面棱体不沿墙背或假象墙背下滑） 衡重式挡土墙上墙土压力分析图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for