讲解挡土墙认知与边坡工程稳定性计算PPT.pptx

挡土墙与边坡工程

§4.1挡土墙的认知与设计

§4.2边坡稳定性计算

挡土墙是一种用来侧向支撑土体或防止土体下滑的构筑物，在房屋建筑、铁路桥梁以及水利工程等木工程中应用很广，例如，边坡挡土墙、地下室侧墙、重力式码头的岸壁、桥台、散料仓库、板桩墙及地下洞室的侧墙等。

填

堤岸挡土墙

填土

拱桥桥台

§4.1挡土墙的认知与设计

4.1.1挡土墙的形式及在工程中的应用

地下室侧墙

支撑天然斜坡

填土

按挡墙结构形式，挡土墙可分为：

重力式挡土墙、悬壁式及扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙、

锚定板挡土墙、加筋土挡土墙及土钉挡土墙等。按墙体结构材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。

墙顶

墙胸

墙趾

墙背

(俯斜)

墙踵

墙底

扶壁

墙面板

趾板

睡板

1一土钉2—钢筋网片3—面板

(f(o)(h)

(a)(b)(c)

(d)(e)

锚定板拉杆

破/

裂

i土板柱

填土面

建成后的坡间挡土墙

挡土墙发生事故的例子

■多瑙河码头岸墙滑动

砂砾石贮备回填用

最大位移面正常高水位

粉质粘土含钼

■英国伦敦铁路挡土墙滑动图

滑动后墙的位置

6.10

近似的原地面

,开挖坡

散粘土

17

3

0.

垮塌的重力式挡墙

垮塌的护坡挡墙

失稳的立交桥加筋土挡土墙

山体滑坡

峨眉山山体滑坡正在抢修

挡土墙后的被支撑土体作用于挡土墙上的侧向压力，称为土压力。

填土面

隧道侧墙

7A/入7/入I入I入7大

桥台

码头

被动土压力

Ep

(b)

静止压力

E₀

(c)

一、土压力类型

主动土压力

土压力

E。

(a)

静止土压力主动土压力

n1.静止土压力

n挡土墙在压力作用下不发生

任何方向的位移或转动，墙

后填土处于弹性平衡状态时

(静止状态),作用在挡土墙背的土压力

被动土压力

土压力

n2.主动土压力

n在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移或转动，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力

n3.被动土压力

n在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力

n对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下有以下规律：

n1.E₀E₀E

n2.△p△。

n4.三种土压力之间的关系

研究土压力的目的

1.设计挡土构筑物，如挡土墙，地下室侧墙，桥台和贮仓等；

2.地下构筑物和基础的施工、地基处理方面；

3.地基承载力的计算，岩石力学和埋管工程等领域。

n影响土压力的因素

挡土墙的土压力不是一个常量，其土压力的性质、大小及沿墙高的分布规律与很多因素有关

1.挡土墙的位移方向和位移量；

2.挡土墙的性质、墙背的光滑程度和结构形式；

3.墙后填土的性质，包括填土的重度、含水量、内摩擦角和黏聚力的大小及填土面得倾斜程度。

二、静止土压力计算

静止土压力强度可按半空间直线变形体在土的自重作用下无侧向变形时的水平侧向应力来计算。

下图表示半无限土体中深度为处土单元的应力状态：

(a)(b)

设想用一挡土墙代替单元体左侧的土体，挡土墙墙背光滑，则墙后土体的应力状态并没有变化，仍处于侧限应力状态。

竖向应力为自重应力：

z=Z

水平向应力为原来土体内部应力变成土对墙的应力，即为静止土压力强度po:

o=h=K。z

E₀的作用点位于墙底面往上1/3H处，单位[kN/m]。

(d)图是处在静止土压力状态下的土单元的应力摩尔圆，可以看出，这种应力状态离破坏包线很远，属于弹性平衡应力状态。

(c)

静止土压力沿墙高呈三角形分布，作用