第六章 挡土墙设计和计算.pptVIP

第六章 挡土墙设计和计算 第一节 挡土墙概述 一、挡土墙定义 是支撑填土或斜坡土体，防止其变形失稳，而承受侧向土压力的支挡建筑物。 －－用于支挡滑坡、变形体的挡土墙，一般称为抗滑挡墙，或抗滑挡土墙。 －－挡土墙的基本构成（见下页图） 二、挡土墙的基本类型及其特点 挡土墙类型划分方法： 1.可按材料划分：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙。 2.可按墙背坡的倾斜方向划分：俯斜式挡土墙、仰斜式挡土墙、垂直式挡土墙。 一般仰斜式挡土墙土压力相对较小，才用这种形式，常能取得较好效果。 3.按结构形式划分：主要有8种 1)重力式挡土墙（见图） 特点： a.依靠墙身自重承受土压力的作用。 一般用浆砌．牛石砌筑，缺乏 石料地区也可用混凝土。 c. 型式简单，取材容易，施工简便。 当地基承载力低时，可于墙底设钢筋混凝土基座，以减薄墙身，减小开挖 3)衡重式挡土墙 a.利用衡重台上的填土和全墙重心后移增加墙身稳定，减小断面尺寸。 b.墙胸陡，下墙背仰斜，可降低墙高，减少基础开挖。 4)悬臂式挡土墙 a.采用钢筋混凝土材料，由立臂、墙趾板、墙踵板三个部分组成，断面尺寸较小。 b.墙高时立臂下部的弯矩大，耗钢筋多。 c.适于石料缺乏地区及挡土墙高度不大于6m地段，当墙高大于6m时，可用扶壁式。 5)扶壁式挡土墙 在悬臂式挡土墙的基础上，沿墙长方向每隔一定距离加一道扶壁，把墙面板与墙踵板联结起来。在高墙时，较悬臂式经济。 6)桩板式挡土墙 a.在深埋的桩柱间设挡土板拦挡土体。 b.适宜于土压力大，要求基础深埋，一般高度的挡墙不满足要求的情况。 7)锚杆式挡土墙 a.由肋柱、挡板、锚杆组成，靠锚杆拉力维持挡土蠕的平衡。 b.肋柱、挡板可预制。 c.适于石料缺乏，挡土墙高度超过12m，或开挖基础有困难地区。 8)垂直预应力锚杆式挡土墙 a.利用锚杆的竖向预应力，代替墙身的重量作用，抵卸土压力，节省圬工。 b.适用于岩石地基。 总结： －－最常用的挡墙：重力式和衡重式（这是因为我国石料丰富，可就地取材，施工方法简单） －－随着国民经济发展，钢材、水泥产量增多，就常用钢筋混凝土结构的挡土墙，如：扶壁式、悬臂式、锚杆式、桩板式、竖向预应力锚杆式… 三、挡土墙布置原则 针对不同的工程、不同的部门有不同的布置原则，这里仅就一般性的布置，主要是针对“斜坡整治”工程，说说一般性的布置原则： 1.对于滑坡和变形体，一般宜设置在其下部或抗滑段。 2.当滑面出口处在坡脚且有平缓地形时，可将挡墙设置在距滑坡前缘一定距离外，墙后余地填筑土、石加载，以增强抗滑力，减小挡墙承受的下滑力。（示意图） 3.当滑面出口在斜坡上时，可视滑床地质情况选定挡墙位置。（示意图） 4.对多极滑坡，可根据具体情况设置多极挡墙支撑。 （示意图） 5.根据地质条件及滑坡推力、土压力的变化情况，可沿挡土墙走向分段（一般不宜小于10~15m）设计大小不同的挡墙断面。 6.江河地段的挡土墙，要注意设墙前后的水流平顺，不致形成漩涡，不发生严重的局部冲刷，更不可挤压河道。 7.带拦截落石作用的挡墙，应按落石范围、规模、洋跳轨迹等进行考虑。 四、挡土墙断面形式的拟定原则 1.山区的陡坡挡土墙，其胸坡一般采用1:0.05~1:0.2，以利减小基础宽度，争取挡墙厚度。 2.平缓地段，其胸坡一般可用1:0.2~1:0.3或1:0.4。 3.背坡有仰斜、俯斜、垂直或混合坡几种，主要从采用的土压力理论适应范围、结构经济、开挖量少、回填量少，回填前自身稳定等因素考虑，并应考虑与胸坡协调，满足整体稳定要求。 4.在同一地段，其断面形式不宜过多，以免施工困难，且影响美观。 五、常用设计参数 1.墙背土的物理力学指标 2.土与墙的摩擦角 3.基底摩擦系数 4.基底容许承载力 5.建筑材料的容重 6.石砌体和混凝土块砌体的容许应力 7.混凝土的容许应力 第二节 土压力计算 一、土压力种类及影响土压力的因素 1.土压力的种类 1)静止土压力（E0） 挡土墙固定不动时，作用在挡土墙上的上土压力称为静止土压力。 2)主动土压力（Ea） 当挡墙离开土体向前移动时，在土体中产生破裂面AB，同时在此破裂面上产生抗剪力，因而减少了作用在墙上的土压力。此时墙后土体处于主动极限平衡状态，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，称为主动土压力。 3)被动土压力（Ep） 当挡土墙挤压墙后土体并产生位移时，作用在墙上的土压力增大，最终达到被动极限平衡状态，产生破裂面AC，AC面上的抗剪力增大了作用在墙上的土压力。此时作用在墙上的土压力达到最大值，称为被动土压力。即土压力方向与挡墙的位移方向相反。 土压力可用下图表示： 2.影响土压力的因素 影响土压力的因素很多，归纳如下 1)墙后土体的性质，包括土体的容重、含水量、内摩擦角和粘聚力