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第六章 挡土墙设计 主要内容 第一节 概述 第二节 挡土墙的构造与布置 第三节 挡土墙土压力计算 第四节 挡土墙的设计原则 第五节 重力式挡土墙设计 第六节 浸水路堤挡土墙设计 第七节 地震地区挡土墙设计 第八节 轻型挡土墙 第九节 加筋土挡土墙 第一节 概述 挡土墙的定义与的作用 挡土墙是支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的结构物。公路中主要作用是支撑路堤、路堑、隧道洞口、桥梁两端及河岸壁等。 第一节 概述 按挡土墙位置分:路堑挡墙，路堤挡墙，路肩挡墙和山坡挡墙等。 按挡土墙的墙体材料分:石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土挡墙，砖砌挡墙，木质挡墙和钢板墙等。 按挡土墙的结构形式分:重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶壁式，锚杆式，拱式，锚定板式，板桩式和垛式等。 第一节 概述 第一节 概述 （1）刚性挡土墙本身变形极小，只能发生整体位移 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 3、新型挡土墙 自嵌式挡土墙-主要依靠挡土块块体、填土通过加筋带连接构成的复合体自重来抵抗动静荷载，达到稳定的作用。用于园林景观、高速公路、立交桥和护坡、小区水岸等，比传统的混凝土和浆砌块石容易施工，并且美观、耐久。 第一节 概述 挡土墙照片 第一节 概述 4、挡土墙的作用 路肩墙：护肩及改善综合坡度； 路堤墙：收缩坡脚，防止边坡或基底（对于陡坡）路堤滑动，沿河路堤可防水流冲刷等； 路堑墙：减少开挖，降低边坡高度； 山坡墙：支挡坡上覆盖层，可兼起拦石作用； 隧道及明洞口挡墙：缩短隧道或明洞口长度； 桥梁两端挡墙：护台及连接路堤，作为翼墙或桥台。 第一节 概述 5、各式挡土墙的使用条件 第二节 挡土墙的构造与布置 ①墙面（墙胸） ②墙背（俯斜、仰斜、垂直）有直线形墙背和折线形墙背之分 ③墙顶及护栏 ④墙底（墙趾、墙踵） 第二节 挡土墙的构造与布置 ⑤基础-p122有具体要求 设计的主要内容包括基础形式的选择和基础埋置深度的确定。 ⑥排水设施-p122有具体要求 通常由地面排水和墙身排水两部分组成。 ⑦沉降缝和伸缩缝-p123有具体要求 为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地质条件及墙高墙身断面的变化情况，设置沉降缝；为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置伸缩缝。 第二节 挡土墙的构造与布置 ①横向布置主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置，确定是路堑墙、路肩墙、路堤墙还是浸水挡墙？并确定断面形式及初步尺寸。 ②纵向布置在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置，布置后绘成挡土墙正面图。包括： 1）分段，设伸缩缝与沉降缝； 2）考虑始、末位置在路基及 其它结构处的衔接； 3）基础的纵向布置； 4）泄水孔布置。 ③平面布置对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；绕避建筑物挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。 第三节 挡土墙土压力计算 （1）主要力系： 挡土墙自重及位于墙上的恒载； 墙后土体的主动土压力（包括超载）； 基底的支撑力与摩阻力； 墙前土体的被动土压力； 浸水墙的常水位静水压力及浮力。 （2）附加力： 季节性或规律性作用于墙的各种力，如波浪冲击、洪水。 （3）特殊力： 偶然出现的力，如地震力、浮力、水面物撞击力等。 第三节 挡土墙土压力计算 第三节 挡土墙土压力计算 1）静止土压力：土静止不动 2）主动土压力Ea ： ①土推墙 ②土体达到主动极限平衡状态 3）被动土压力Ep ： ①墙推土 ②土体达到被动极限平衡状态 第三节 挡土墙土压力计算 5、路基挡土墙的土压力考虑 1）主动土压力与被动土压力的区分： 假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂面移动的趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为被动土压力。 2）路基挡土墙的土压力考虑： 路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此，在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ，且取一定的安全系数以保证墙背土体的稳定。 墙趾前土体的被动土压力Ep一般不计。 第三节 挡土墙土压力计算 墙背倾斜形式 第三节 挡土墙土压力计算 7、挡土墙的土压力计算理论 （1）朗肯土压力理论1857年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称极限应力法。 （2）库仑土压力理论1776年法国的库伦（C.A.Coulomb）根据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面，分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理论。 第三节 挡土墙土压力计算 （3）朗肯理论的基本假设： ①墙本身刚性，因此，不考虑墙身的变形