擋土墻設計要求PPT課件

1、2、路堤擋土墻： 收縮坡腳， 防止陡坡堤下滑第1頁/共35頁4、山坡?lián)跬翂跬翂υO置與否，與同其工程方案比較確定 1，與移改路線位置進行比較。 2，與填筑或開挖邊坡相比較 3，與坼移有關干擾路基的構造物（房屋，河流，水渠）等比較 4，與設置其分類型的構造物（橋，護墻）等比較 第2頁/共35頁二、類型及使用范圍1，重力擋土墻 適用：地基良好，非地 震和沿河受水沖刷地區(qū) 利用衡重臺上部填土的下壓作用和全墻重心的后移，增加墻身穩(wěn)定，平均短石尺寸。 適合于山區(qū)，地面橫坡陡峭的路肩墻。路塹墻，路堤墻。第3頁/共35頁2，錨定式擋土墻 1）錨桿式分為鋼筋混凝土立柱，擋土板，鋼錨桿 第4頁/共35頁2）錨定

2、板式 ：墻后土壓力由擋土板傳立柱傳鋼錨桿錨固力特別適用于地質不良時，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻第5頁/共35頁3、薄壁式擋土墻1）懸臂式 ：立壁、底板 2）扶壁式主要依靠踵板上的填土量來保證。特點：自重輕，圬工省，適用于墻高較大，地質條件一般，需用一定量的剛材，經(jīng)濟效果好。第6頁/共35頁4，加筋式擋土墻：填土、填土中布置拉筋條、墻面板 受力：放置拉筋材料，填土壓實，通過填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側壓力傳給拉筋。 特點：柔性結構，對地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土路基，節(jié)約投資30%70%，經(jīng)濟效益大。第7頁/共35頁 第二節(jié) 擋土墻壓力計算一、作用在擋土墻上的力系

3、 1、一般地區(qū)擋土墻受到的主要力系 1）擋土墻自重G及位于墻上的恒載 2）作用于墻背上的主動土壓力Ea 3）基底的法向反力N及摩擦力T 浸水地區(qū) 還包括擋土墻及墻后填料的水浮力滲水性土作填料時，動水壓力不予考慮。 第8頁/共35頁3、附加力：季節(jié)性作用于擋土墻上的各種力 如：洪水時的靜水壓力和浮力，動水壓力，波浪沖擊力，凍脹壓力，冰壓力等。4、特殊力：偶然出現(xiàn)的力。 如：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力。 考慮原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合 一般地區(qū) 僅考慮主要力系 浸水地區(qū) 考慮附加力 地震區(qū) 考慮地震力 主動土壓力：當擋土墻向外移動，土壓力隨之減少，直到墻后土體沿破裂下

4、滑而處于平衡狀態(tài)時，作用于墻背的土壓力。 *設計中考慮主動土壓力第9頁/共35頁二、一般條件下庫倫主動土壓力計算。（一）各種邊界條件下主動土壓力計算。 庫侖理論的要點為： 1、假設墻背填料為均質散粒體， 僅有內摩擦力，而無粘聚力。 2、當墻背向外移動或繞墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)既一通過墻踵的破裂面，假定為平面。 3、破裂面上的土楔，假定剛性體，根據(jù)靜力平衡條件，確定土楔處于極限平衡狀態(tài)時計算墻背的主動土壓力第10頁/共35頁4、通過墻踵，假擬若干個破裂面，其中使主動土壓值最大的破裂面為最危險破裂面.dE/ds=0 求得破裂面的位置和主動土壓力值。5、假設土壓力沿墻高呈直線分布土壓力作用在墻高

5、的下三分點處（土楔上無荷載作用時）與墻背線夾角為(二）庫侖理論適用范圍： 1、概念簡單明了，適用范圍廣。 可以解算各種墻背情況。 不同墻后填料表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力。 2、適用于砂性土，計算主動土壓力與實際情況較接近。 粘性土、平面代曲面，誤差較大，影響因數(shù)多，缺乏實踐經(jīng)驗。 3、庫侖理論適用于剛性擋土墻。柱板式，錨桿式和錨定板式柔性擋土墻需作假設。第11頁/共35頁第12頁/共35頁（三）大俯角墻背的主動土壓力第二破裂法出現(xiàn)第二破裂面的條件： 1）墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。（即：墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)） 2）在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生抗滑力必須大

6、于其下滑力 （即：使破裂面棱體不會沿墻背或假象墻背下滑。）第13頁/共35頁四、折線形墻背的土壓力計算 以墻背轉折點或衡重臺為界分為上墻、下墻 ，分別計算取兩者矢量和。 上墻土壓力，不考慮下墻影響。衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面。 下墻土壓力計算： （一）延長墻背法：畫出全墻應力分布圖，截取BB，即為下墻土壓力 第14頁/共35頁（二）力多邊形法： 墻背土體，處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的各力，構成力多邊形。 求得上墻土壓力后可繪出下墻破裂面力多邊形。第15頁/共35頁五、粘性土土壓力計算 1、等效內摩擦角法：通常將內摩擦角與單位粘聚力換成為教實有摩擦角值為大的“等效內摩擦角”，按砂性土

7、公式來計算。 換算原則：抗剪強度相等或土壓力相等。 2、力多邊形法。第16頁/共35頁六、不同土層的土壓力計算 首先求得上一土層的土壓力及作用點 并近似得假定：上下兩土層層面平行 計算下一土層時，講上一土層視為均布荷載，按地面為一平面時的庫侖公式計算第17頁/共35頁七、有限范圍填土壓力計算第18頁/共35頁八、被動土壓力計算第19頁/共35頁九 、車輛荷載的換算第20頁/共35頁第三節(jié) 擋土墻設計路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土墻： 1 1、路基位于陡坡地段或巖石風化的路塹邊緣地段。 2 2、為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段。 3 3、可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質路段。 4 4、水流

8、沖刷嚴重或長期受水浸泡的沿河路基地段。 5 5、為節(jié)約用地、減少折遷或少占農田的地段。 6 6、為保護重要建筑物，生態(tài)環(huán)境或其他特殊需要的地段。一，擋土墻的布置 1 1、擋土墻位置的選定： 路塹擋土墻大多設在邊溝旁； 山坡?lián)跬翂υO在基礎可靠處，墻高得保證墻頂以上邊坡穩(wěn)定。第21頁/共35頁 當路肩墻和路堤墻墻高數(shù)量相近，基礎情況相似時，優(yōu)選路肩墻。（可收縮坡腳）。 2 2、擋土墻的縱向布置 內容： 1 1）確定擋土墻的起迄點和墻長，與路基或其它結構物的銜接方式。 2 2）按地基及地形情況進行分段。確定伸縮縫與沉降縫的位置。 3 3）布置各段擋土墻的基礎。墻趾地面有縱坡時，基底易作成不大于5%5

9、%的縱坡，地基為巖石時，可做成臺階。 4 4）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸。 3 3、擋土墻的橫向布置 選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎形式變異處。確定墻身端面，基礎形式和埋置深度，布置排水設計，并繪制擋土墻橫斷面圖。 4 4、平面布置第22頁/共35頁二，擋土墻的構造 擋土墻的構造應滿足：強度；穩(wěn)定性；就地取材、結構合理、斷面經(jīng)濟；施工養(yǎng)護方便、安全。 常用重力式擋土墻組成：墻身；基礎；排水設施；伸縮縫。 1 1、墻身構造： 墻背：仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式、衡重式。 墻面：平面。坡度1 1：0.050.05到1 1：0.20 0.20 地面較陡； 坡度1 1：0.200.20到

10、1 1：0.35 0.35 地面平緩 墻頂：最小寬度。 漿砌擋土墻不小于5050厘米 干砌不小于6060厘米。 護欄：地形險峻地段，過高過長路肩墻的墻頂定設置護欄 。第23頁/共35頁 2 2、基礎 重視擋土墻的基礎設計 應對地質條件進行詳細調查，先做挖深或鉆探。 類型： 墻趾或墻踵部分加寬 擴大基礎：1 1 地基承載力不足 鋼筋混凝土底板 2 2 地基承載力過小 換填地基 3 3軟弱土層 臺階基礎 4 4擋土墻修筑在陡坡上、地基穩(wěn)固 拱型基礎 5 5地基有長短缺口或挖基困難時 基礎埋置深度 無沖刷時，天然地面以下至少1 1米 有沖刷時，在沖刷線以下1 1米 受凍漲影響時，在凍漲線以下不小于0

11、 0、2525米第24頁/共35頁 3，排水設施 目的：疏干墻后土體；防止地面水下滲；防止墻后積水形成靜水壓力等 主要措施：設置地面排水溝，或引排地面水。夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲。路塹擋土墻墻趾到邊溝予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎。設置墻身泄水孔，排除墻后水。第25頁/共35頁 4、沉降伸縮逢 地基不均勻沉陷引起墻身開裂，即沉降逢；墻體伸縮產(chǎn)生裂縫，即伸縮縫。 根據(jù)地形及地質情況：每隔10-15米設一道沉降伸縮縫。 填料：膠泥填塞，瀝青麻筋或涂以瀝青的木板（滲水量大、凍寒嚴重地區(qū)），當墻背為填石或凍寒不嚴重時，可僅留空縫，不嵌填料。 三、 擋土墻的荷載的計算方法：第2

12、6頁/共35頁 三、擋土墻的荷載的計算方法：1 1、擋土墻的荷載第27頁/共35頁承載能力極限狀態(tài)（1 1）整個或一部分擋土墻作為剛體，失去平衡（2 2）構件成連接部分強度破壞或過度塑性變形（3 3）變?yōu)闄C動體系或局部失去平衡出現(xiàn)任一即認為達到正常使用極限狀態(tài)：（1 1）、影響正常使用或外觀變形（2 2）、影響正常使用或耐久性局部破壞（包括裂縫）（3 3）、影響正常使用的其它特點狀態(tài) 第28頁/共35頁3、計算狀態(tài)及荷載計算 （1）承載能力極限狀態(tài)分項荷載系數(shù)P131表6-6（2）正常使用極限狀態(tài)： 除被動土壓力用0.5外，其它全部荷載系數(shù)均采用1.0。 （3）進行擋土墻基底合力偏心距驗算時 除被動土壓力用0.5外，其它全部荷載系數(shù)采用1.0。 第29頁/共35頁四、擋土墻穩(wěn)定性驗算 1、抗滑穩(wěn)定性驗算 基底摩擦阻力抵抗擋土墻滑移的能力。 第30頁/共35頁2、抗傾覆穩(wěn)定性驗算 為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，經(jīng)驗算他抵抗墻身繞墻趾向外轉動傾覆的能力。第31頁/共35頁五、基底應力及合力偏心距驗算為了保證擋土墻基底應力不超過地基承載力基底應力驗算。為避免擋土墻不均勻沉陷控制