挡土墙设计参考资料.docVIP

第一章 设计基本原则　　 第一节 概 述　　 为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。如以刚性较大的墙体支承填土和物料并保证其稳定的为挡土墙；而对于具有一定柔性的结构，如板桩墙、开挖支撑称为柔性挡土墙或支护结构。　　 支挡结构在各种土建工程中得到广泛的应用，如公路、铁路的挡土墙，桥台，水利、港湾工程的河岸及水闸的岸墙，民用与工业建筑的地下连续墙，开挖支撑等。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和安全。　　 支挡结构类型很多，现以最常用的重力式挡土墙为例，说明一下它的各部名称(图1—1)。　　 靠近回填土一侧称为墙背；而回填土墙的另一侧大部分暴露在外面的为墙面；墙的底面称为墙底；墙背与基底交线为墙踵；墙面与基底的交线为墙趾。墙面、墙背的倾斜度是指两者与竖直面之间的夹角。通常，工程中常用单位竖直高度及斜面相应水平投影长度之比，如墙背斜度为1：n。　　 墙背一侧较高的土体称为回填土。墙背后不论是回填土，还是未经扰动的土体或其他物料均称为回填土。墙背填土表面的荷载称为超载。　　 第二节 支挡结构分类及适用范围　　 支挡结构类型的划分方法较多，按结构形式、建筑材料、施工方法及所处环境条件等进行划分。按断面的几何形状及其受力特点，常见的挡土墙形式可分为：重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、加筋土挡土墙，作为基坑的支护结构有排桩式支护结构、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙及逆作拱等；如按材料区分可分成：木质、砖砌、石砌、混凝土及钢筋混凝土、钢制的支挡结构。　　 支挡结构作为一种结构物，其类型是各种各样的，其适用范围，将取决于结构物所处地形，工程地质，水文地质，水文资料，建筑材料，结构用途，结构本身的特性，施工方 第1页 　　 法，技术经济条件及当地的经验等因素。表1—1仅供参考。 第二章 常用设计资料　　 第一节 设计应具备资料　　 支挡结构设计的必备的资料，应根据设计阶段及工程的要求，收集不同的设计资料。　　 初步设计是在设计任务书中所确定的设计主要条件下，确定支挡结构的平面布置及其类型的选择，经过一定的方案比较，对选定的方案应给出工程数量的计算和造价的概算。　　 施工设计是根据初步设计，最后确定支挡结构的平面布置、结构类型、断面形状及全部尺寸、工程数量及造价，对于重要的独立支挡结构，如高墙应作出个别施工设计。　　 —般情况下，各设计阶段应收集与其相应的设计资料，表2—1中概要列出，仅供参考。 第23页 第三章 土压力计算公式及图表　　 第一节 土压力概论　　 作用在支挡结构上的土压力，即填土(填土和填土表面上荷载)或挖土坑壁原位土对支挡结构产生的侧向土压力，它是支挡结构物所承受的主要荷载。因此，设汁支挡结构物时，首先要确定土压力的大小、方向和作用点。这是一个复杂的问题，它与支挡结构物的形状、刚度、位移，背后填土的物理力学性质，墙背和填土表面的倾斜程度等有关。　　 作用在支挡结构上的土压力，根据结构的位移方向、大小及背后填土所处的状态，可分为三种：　　 1．静止土压力　　 如果支挡结构在土压力作用下，结构不发生变形和任何位移(移动或转动)，背后填土处于弹性平衡状态，如图3—1(b)所示。则作用在结构上的土压力称为静止土压力，并以E o表示。　　 2．主动土压力　　 若挡土墙(由于支挡结构本身无变形，则取重力式挡土墙为代表，以后简称挡土墙)在填土产生的土压力作用下离开填土方向向墙前发生位移时，则随着位移的增大，墙后土压力将逐渐减小。当位移达到表3—1中所列数值时，土体出现滑裂面，墙后填土处于主动极限平衡状态。此时，作用于挡土墙上的土压力称为主动土压力，用E a表示，如图3—1(a)所示。 第43页 　　 3．被动土压力　　 如挡土墙在外荷载作用下，使墙向填土方向位移，随着位移增大，墙受到填土的反作用力逐渐增大，当位移达到表3—1所需的位移量，土体出现滑裂面，墙背后填土就处于被动极限平衡状态，如图3—1(c)所示。这时作用于墙背上的土压力称为被动土压力，以Jp表示。　　 由图3—2可以看出填土所处平衡状态，土压力与挡土墙位移的关系。　　 土压力计算，实质是土的抗剪强度理论的一种应用。静止土压力计算，主要是应用弹性理论方法和经验方法。计算主、被动土压力，主要是应用极限平衡理论(处于塑性状态)的库仑理论和朗金理论及依上述理论为基础发展的近似方法和图解法。一般挡土墙均属平面问题，故在以后研究中均取沿墙长度方向每延长米计算。　　 第二节 静止土压力计算　　 当建筑在坚实地基上的挡土墙具有足够大的断面，墙在墙后的填土的推力作用下，不产生任