挡土墙课程设计.pptx

挡土墙课程设计

目录

contents

课程介绍与背景

挡土墙设计基本原理

挡土墙材料选择与施工方法

挡土墙结构分析与计算实例

挡土墙稳定性评价与加固措施

课程实践环节与成果展示

01

课程介绍与背景

挡土墙是一种用于支撑土壤或岩石侧压力，防止其坍塌或滑坡的构筑物。

挡土墙定义

在土木工程中，挡土墙的主要作用是保护建筑物、道路、桥梁和隧道等工程设施的安全，防止因土体失稳而造成的危害。

挡土墙作用

通过本课程的学习，使学生掌握挡土墙设计的基本原理和方法，具备独立进行挡土墙设计的能力。

学生需要掌握挡土墙的稳定性分析方法、结构设计原理和施工技术等方面的知识，并能够运用所学知识解决实际工程问题。

课程要求

课程目标

依靠自身重力来抵抗土体侧压力，适用于高度不大且地基较好的场合。

重力式挡土墙

由立壁和底板组成，利用悬臂结构抵抗土体侧压力，适用于地基较差或需要较大跨度的场合。

悬臂式挡土墙

在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，提高结构的整体稳定性，适用于高度较大或地质条件较复杂的场合。

扶壁式挡土墙

由桩和板组成，利用桩的承载力抵抗土体侧压力，适用于地质条件较差或需要较小占地面积的场合。

桩板式挡土墙

02

挡土墙设计基本原理

基于滑动楔体模型的土压力计算方法，适用于黏性土和无黏性土。

库仑土压力理论

基于半无限弹性体模型的土压力计算方法，适用于黏性土。

朗肯土压力理论

考虑土的黏聚力、内摩擦角、墙背倾角等因素对土压力的影响。

土压力计算的修正方法

根据工程条件、荷载要求、施工条件等因素选择合适的挡土墙结构形式，并进行详细设计。

结构选型与设计

通过改变结构尺寸、形状、材料等参数，提高挡土墙的结构性能和经济性。

结构优化策略

制定详细的施工方案和质量保证措施，确保挡土墙施工质量符合要求。

施工质量控制

03

挡土墙材料选择与施工方法

石材

具有较高的抗压、抗拉、抗剪强度，耐久性好，但施工难度较大，成本较高。

混凝土

具有较高的强度、耐久性和良好的可塑性，适用于各种形状和尺寸的挡土墙。

钢筋混凝土

结合了钢筋和混凝土的优点，具有较高的强度、刚度和耐久性，适用于大型挡土墙。

加筋土

通过在土体中加入加筋材料（如钢筋网、土工格栅等）提高土体的强度和稳定性，适用于高度不大的挡土墙。

施工方法

根据挡土墙的类型和规模，选择合适的施工方法，如明挖法、暗挖法、逆作法、盖挖法等。

工艺流程

施工准备→测量放样→基础开挖→基础处理→墙体砌筑/混凝土浇筑→排水设施施工→回填与压实→养护与验收。

质量控制

在施工过程中，应对原材料、配合比、施工工艺等进行严格控制，确保挡土墙的质量符合设计要求。

验收标准

挡土墙施工完成后，应按照相关规范进行验收，包括尺寸偏差、强度、稳定性等方面的检测。同时，还应检查排水设施是否完善、回填是否密实等。只有符合验收标准的挡土墙才能交付使用。

04

挡土墙结构分析与计算实例

确定挡土墙类型

根据工程条件和设计要求，选择合适的挡土墙类型，如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等。

建立计算模型

根据挡土墙类型，建立相应的计算模型，包括墙体、基础、回填土等部分的几何尺寸和物理参数。

选择分析方法

根据计算模型的复杂程度和设计要求，选择合适的分析方法，如有限元法、有限差分法、离散元法等。

确定荷载

根据工程条件和设计要求，确定挡土墙所受的荷载，包括土压力、水压力、地震力等。

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根据内力计算结果和挡土墙的几何尺寸，进行截面设计，确定墙体的厚度、高度等参数。

截面设计

根据截面设计结果和钢筋的力学性能，进行配筋设计，确定钢筋的直径、间距、数量等参数。

配筋方案

根据设计要求和施工条件，采取相应的构造措施，如设置伸缩缝、沉降缝、泄水孔等。

构造措施

05

挡土墙稳定性评价与加固措施

通过计算挡土墙上的土压力、水压力等外力，以及挡土墙自身的重力、摩擦力等内力，判断挡土墙是否处于极限平衡状态，从而评价其稳定性。

极限平衡法

将挡土墙和土体划分为有限个单元，通过计算机模拟分析各单元的应力、应变和位移等，进而评价挡土墙的整体稳定性。

有限元法

通过在挡土墙关键部位设置监测点，实时监测挡土墙的变形、裂缝、土压力等参数，结合历史数据进行分析，评价挡土墙的稳定性。

现场监测法

03

加固措施优化

针对加固效果不理想的挡土墙，进一步优化加固方案，提高加固效果。

01

加固措施选择

根据挡土墙稳定性评价结果，选择合适的加固措施，如增设支撑、加固墙体、改善排水条件等。

02

实施效果评估

采用数值模拟、现场试验等方法，对加固后的挡土墙进行稳定性分析和评估，确保加固措施的有效性。

选取具有代表性的挡土墙案例，分析其稳定性评价、加固措施选择及实施效果评估等方面的经验和教训。

案例分析

总结挡土墙稳定性评价与加固措施选择和实施过