建筑地基基础设计方法及实例分析08-挡土墙.pptxVIP

建筑地基基础设计方法及实例分析（八）2019年度注册结构师继续教育

4.1 基本要求4.2 重力式挡土墙4.3悬臂式挡墙和扶壁式挡墙4.4地下室挡墙4.5常见问题与案例

1挡土墙应用挡土墙的设计归属问题：目前通常做法，与建筑物有关的挡土墙设计由注册结构师完成；对特别重要的挡土墙设计，建议由注册岩土工程师完成或者由两者共同完成。

2挡土墙类型按材料分类毛石、砖、混凝土和钢筋混凝土。按结构形式分类重力式挡墙悬臂式挡土墙扶壁式挡墙地下室挡墙板桩式挡墙锚定板或锚杆式挡墙

加筋土挡土墙

3挡土墙类型选择?考虑土层构成、地下水情况、地基承载力和压缩性、施工条件、经济和美观。?4挡土墙平面布置?增强结构的空间刚度?弧线型，转折墙?挡土墙与建筑结构形成空间结构

5挡土墙墙背填土选择颗粒材料 力学性质稳定，渗透性好 优先?黏性土 与含水量相关，透水性差 禁止高塑性土??细粒土 易冻胀，渗透性小 非寒冷区，排水措施

6挡土墙土压力?土压力是挡土墙的主要荷载?根据墙的位移情况和墙后土体所受的应力状态分为：主动土压力，被动土压力，静止土压力?影响因素：填土性质、填土过程、墙的刚度和形状、墙的位移。?特殊情况，考虑水压力、超载房屋车辆引起的附加应力、地震力（F=kG）

一、土压力的类型根据挡土墙的模型试验，发现土压力在挡土墙向前移动、向后移动或静止不动时的大小不同，由此根据挡土墙可能移动的方向，将土压力分为三种类型：3.被动土压力1.静止土压力2.主动土压力

1.静止土压力挡土墙在土压力作用下，处于静止不动的状态即位移为零时，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙所受的土压力称为静止土压力，用E0表示。

2.主动土压力墙体外移或外倾，作用于墙上的土压力逐渐减小，当位移达一较小值时，墙后土体开始破坏，达到主动极限平衡状态时所对应的土压力称为主动土压力，用Ea表示。

3.被动土压力墙体向填土方向移动（内移或内倾），作用于墙上的土压力逐渐增大，当位移达一较大值时，墙后土体开始破坏，达到被动极限平衡状态时所对应的土压力称为被动土压力，用Ep表示。

挡土墙位移与土压力的关系三种土压力大小的比较相同条件下：EpE0Ea三种土压力位移的比较被动土压力：密实砂土Δ≈5%H密实粘土Δ≈10%H主动土压力：密实砂土Δ≈0.5%H密实粘土Δ≈2%H静止土压力：Δ=0

基本原理表面水平的地基内某一深度z处M点的应力状态:σ1=σcz=γzσ3=σcx=k0γz此时该点处于弹性平衡状态。朗金假设用一个墙背垂直光滑的刚性挡土墙取代M点的左半部，据墙背光滑假定，土单元无剪应力，应力状态不变

主动土压力?a?cx?cz???主动极限平衡状态当挡土墙向前移动，M点的σcz保持不变，水平应力σcx逐渐减小，直至达最小值σcx=σa，此时墙后土体处于主动极限平衡状态，极限应力圆与强度包线相切，土中形成一组滑裂面，滑裂面与水平面的夹角为α=45?+?／2。45?＋?/2

45?－?/2被动极限平衡状态被动土压力当挡土墙向后移动挤压土体，M点的σcz仍然不变，水平应力σcx逐渐增大并超过σcz成为σ1,直至达最大值σcx=σp此时σcz=σ3,墙后土体处于被动极限平衡状态，极限应力圆与强度包线相切，土中形成一组滑裂面，滑裂面与水平面的夹角为α=45?-?／2。?σczσcxσp

被动极限平衡应力状态:被动土压力主动极限平衡应力状态:主动土压力EaK0?v?v??Ep

?a?p?v?vKa=tan2(45?-f/2)Ka----主动土压力系数Kp=tan2(45?+f/2)Kp----被动土压力系数

1.无粘性填土（c=0）HH/3?HKa主动土压力分布45?＋?/2令Ka=tan2（45?-?／2）--主动土压力系数总的主动土压力为：Ea作用点滑裂面方向主动土压力的计算

2.粘性填土（c≠0）?HKa?HKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3主动区粘性土主动土压力分布

zz0拉应力，开裂zz0粘性填土?HKa?HKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3总主动土压力:作用点距墙底：（H–z0）／3

45－?/2被动土压力的计算1.无粘性填土（c=0）滑裂面方向令Kp=tan2（45?+?／2）--被动土压力系数HH/3?HKpEp总的被动土压力为：作用点

粘性土被动土压力分布2.粘性填土（c≠0）令Kp=tan2（45?+?／2）--被动土压力系数Ep1Ep2总的被动土压力为：作用点在梯形形心处。45－?/2滑裂角

朗金主动土压力分布形式无粘性土：主动土压力大小与深