3.2挡土墙.ppt

挡土墙 挡土墙的类型及构造 （2）挡土墙设计与计算 1.结构的承载力极限状态和正常使用极限状态 承载力极限状态是当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载力极限状态： 1）整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体失去平衡； 2）挡土墙构件或连接部件因材料强度超过而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承载； 3）挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡。 正常使用极限状态是挡土墙出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态： 1）影响正常使用或外观变形； 2）影响正常使用或耐久性的局部破坏（包括裂缝）； 3）影响正常使用的其它特定状态。 我国现行规范规定公路挡土墙的构件分析采用承载力极限状态的分项安全系数法为主的设计法，表达式为： 2）挡土墙的设计计算 永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 （1）永久荷载 （2）可变荷载 （3）偶然荷载 说明： 新规范把施工荷载由偶然荷载变成其他可变荷载。 2）挡土墙的设计计算 土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力。 当挡土墙向外移动时(位移或倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力（土压墙）； 当墙向土体挤压移动，土压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力（墙压土）； 墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力。 采用哪种性质的土压力作为挡土墙设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。 4）地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或灰土等材料予以换填。 5）当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。  6）如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基困难(如需水下施工)，可采用拱形基础。 （3）挡土墙的设计构造要求 1）墙身构造 2）排水设施 3）基础埋置深度 对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：(1)无冲刷时，应在天然地面以下至少1m； (2)有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；(3)受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。 （3）挡土墙的设计构造要求 4）墙身材料 5）填料:透水好 2、重力、半重力式挡土墙 重力式挡土墙：最常见 重力式挡土墙靠自身重力平衡土体，一般型式简单、施工方便、圬工量大，对基础要求也较高。 设计、施工技术成熟，有现成的CAD程序、标准图。 高速、一级不许干砌。 衡重式挡土墙：H3.5米时多为衡重式。 衡重台上填土使得墙身重心后移，增加了墙身的稳定性；但基底面积较小，对地基要求较高。 1.墙身工程减少15－20％ 2.底板宽减少20％，基础开挖少 3.挖后回填土工程量小，墙身土体破坏少 4）衡重式墙适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙。 上墙俯斜墙背的坡度1：0.25～1：0.45，下墙仰斜墙背在1：0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2：3 护栏为保证交通安全，在地形险峻地段，或过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏。为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离，二、三级路不小于0.75m，四级路不小于0.5m。 混凝土半重力式 介于重力式和悬臂式之间的形式，高度不宜超过8米。 优点：充分利用混凝土的整体性或钢筋的抗拉强度，体积比重力式小。可采用较低强度的混凝土，不用或少用钢筋，造价比同高度的悬臂式挡土墙低。 （2）重力、半重力式挡土墙的设计计算 1.滑动稳定性验算 2.挡土墙倾覆稳定性验算 3.基底应力及合力偏心距验算 4.墙身截面强度验算 悬臂式墙高不宜超过5米。 悬臂式挡土墙由立壁和底板组成，有三个悬臂，即立壁、趾板和踵板。 扶壁式墙高不宜超过15米。 当墙身较高时，可沿墙长一定距离立肋板（即扶壁）联结立壁板与踵板，从而形成扶壁式挡墙；老路加固时，考虑扶壁难以在踵板侧做，也可考虑将其做在趾板侧，同样可以发挥作用，但须进行设计计算确定。 扶壁改善墙面板、墙趾板受力，提高整体刚度、稳定性。 2）悬臂、扶臂式挡土墙的设计计算 悬臂式挡土墙：悬臂梁 扶臂式挡土墙前趾板：悬臂梁 扶臂式挡土墙后踵板：连续梁 2）锚杆与锚定板式挡土墙设计计算 锚杆式挡土墙 土压力计算；肋柱、挡土板内力、配筋计算；锚杆内力、粘结力、抗拉力、抗拨力计算。 锚定板式挡土墙 土压力计算；肋柱、挡土板内力、配筋计算；拉杆拉力计算；锚定板内力、荷载强度、容许抗拨力计算。 3、悬臂、扶臂式挡土墙 1）悬臂式