第八節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)第四講學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第八節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)第八節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)(shj)第四講第四講第一頁，共37頁。用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防止用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防止(fngzh)地質(zhì)不良地段的滑坡地質(zhì)不良地段的滑坡（1）按照）按照(nzho)擋土墻設(shè)置的位置擋土墻設(shè)置的位置: 路塹墻、路堤墻、路肩墻、山坡墻路塹墻、路堤墻、路肩墻、山坡墻a、路塹擋土墻、路塹擋土墻第1頁/共37頁第二頁，共37頁。b、路肩擋土墻、路肩擋土墻用于（用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定(wndng)，收縮坡腳；（，收縮坡腳；（2）為避）為避免與其它建筑物免與其它

2、建筑物(如房屋、鐵路、水渠等如房屋、鐵路、水渠等)干擾擾或防止多占農(nóng)田；（干擾擾或防止多占農(nóng)田；（3）為）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。第2頁/共37頁第三頁，共37頁。用于地形受限，需要收縮坡腳；防止用于地形受限，需要收縮坡腳；防止(fngzh)陡坡堤下滑。陡坡堤下滑。c、路堤、路堤(ld)擋土墻擋土墻第3頁/共37頁第四頁，共37頁。用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎(p su)巖層（需要時(shí)可分設(shè)數(shù)道）巖層（需要時(shí)可分設(shè)數(shù)道）d、山坡、山坡(shn p)擋土墻擋土墻第4頁/共37頁第五頁，共37頁。用于沿河路堤，

3、需要用于沿河路堤，需要(xyo)收縮坡腳或防止水流沖淘收縮坡腳或防止水流沖淘e.浸水浸水(jn shu)擋土墻擋土墻第5頁/共37頁第六頁，共37頁。（2） 、按照、按照(nzho)擋土墻的結(jié)構(gòu)形式擋土墻的結(jié)構(gòu)形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結(jié)構(gòu)依靠墻的自重支撐土壓力，污工結(jié)構(gòu)(jigu)。形式簡單，施工方便。形式簡單，施工方便A 豎直式豎直式B 俯斜式俯斜式C 仰斜式仰斜式D 折線式折線式E 衡重式衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤多用于路肩墻、路堤(ld)墻；墻；C、D多用于路塹墻多用于路塹墻a重力式擋土墻重力式擋土墻第6頁/共37頁第七頁，共37頁。1.錨桿式錨桿式 b錨定錨定(mo d

4、n)式擋土墻式擋土墻2.錨定錨定(mo dn)板式板式 第7頁/共37頁第八頁，共37頁。c薄壁式擋土墻薄壁式擋土墻2.扶壁式扶壁式1.懸臂懸臂(xunb)式式第8頁/共37頁第九頁，共37頁。d加筋土擋土墻加筋土擋土墻e土釘（釘土）擋土墻土釘（釘土）擋土墻第9頁/共37頁第十頁，共37頁。f 柱板式柱板式(bnsh)擋土墻擋土墻g 樁板式樁板式(bnsh)擋土墻擋土墻第10頁/共37頁第十一頁，共37頁。h 垛式（框架垛式（框架(kun ji)式）擋土墻式）擋土墻第11頁/共37頁第十二頁，共37頁。（1）重力式和衡重式擋土墻的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，斷面尺寸較大，墻身較重，墻背側(cè)向土壓力）重力式和

5、衡重式擋土墻的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，斷面尺寸較大，墻身較重，墻背側(cè)向土壓力(yl)主要由墻身自重來平衡。故對(duì)地基承載力要求亦較高。主要由墻身自重來平衡。故對(duì)地基承載力要求亦較高。（2）半重力式與重力式相似，但因其整體強(qiáng)度較高，故墻身斷面和自重相對(duì)較小。）半重力式與重力式相似，但因其整體強(qiáng)度較高，故墻身斷面和自重相對(duì)較小。 (3) 垛式擋土墻實(shí)際上時(shí)一種在鋼筋混凝土桿件裝配的框架內(nèi)填以土石的重力式擋土墻，但構(gòu)造負(fù)載，制作和安裝要求高。垛式擋土墻實(shí)際上時(shí)一種在鋼筋混凝土桿件裝配的框架內(nèi)填以土石的重力式擋土墻，但構(gòu)造負(fù)載，制作和安裝要求高。各種擋土墻的主要特點(diǎn)和適用范圍如表各種擋土墻的主要特點(diǎn)和適用范圍如

6、表5-25所示所示. P123第12頁/共37頁第十三頁，共37頁。二、擋土墻的構(gòu)造二、擋土墻的構(gòu)造(guzo)（一）墻身構(gòu)造（一）墻身構(gòu)造(guzo)1.墻背墻背 1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面(dmin)平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于緩于1：0.3 ，通常在，通常在1：0.151：0.254）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.251：0.45，下墻仰斜墻背在，下墻

7、仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用左右，上下墻的墻高比一般采用2：3 3）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：3 2）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.151：0.25，不超過，不超過4m的低墻可用垂直的低墻可用垂直墻背墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè) 第13頁/共37頁第十四頁，共37頁。墻面一般均為平面，其坡度墻面一般均為平面，其坡度(pd)應(yīng)與墻背坡度應(yīng)與墻背

8、坡度(pd)相協(xié)調(diào)。墻面坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度(pd)直接影響擋土墻直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時(shí)，墻面坡度的高度。因此，在地面橫坡較陡時(shí)，墻面坡度(pd)一般為一般為1：0.051：0.20，矮墻可采用陡直，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時(shí)，一般采用墻面；地面平緩時(shí)，一般采用1：0.201：0.35較為經(jīng)濟(jì)。較為經(jīng)濟(jì)。 2.墻面墻面(qin min)墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對(duì)路堤墻和

9、路塹墻，墻頂應(yīng)以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用。如不做頂帽，對(duì)路堤墻和路塹墻，墻頂應(yīng)以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號(hào)砂漿抹平頂號(hào)砂漿抹平頂(pn dn)面，砂漿厚面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應(yīng)用高度內(nèi)，應(yīng)用25號(hào)砂漿砌筑，以增加號(hào)砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。 3.墻頂墻頂為保證交通安全，在地形險(xiǎn)峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。為保證交通安全，在地形險(xiǎn)峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。為保持土路肩最小寬度，護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級(jí)路不小于為保持土路肩最

10、小寬度，護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級(jí)路不小于0.75m，四級(jí)路不小于，四級(jí)路不小于0.5m。4.護(hù)欄護(hù)欄第14頁/共37頁第十五頁，共37頁。（二）基礎(chǔ)（二）基礎(chǔ)(jch)構(gòu)造構(gòu)造1.基礎(chǔ)基礎(chǔ)(jch)類型類型1）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然(tinrn)地基上。地基上。2）當(dāng)?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較）當(dāng)?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時(shí)，為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆高時(shí)，為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。穩(wěn)定性，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。 a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺(tái)階基礎(chǔ)；e）拱形基礎(chǔ)3）當(dāng)?shù)鼗鶋?/p>

11、應(yīng)力超過地基承載力過多時(shí)，）當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時(shí)，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺(tái)階需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺(tái)階過高，可采用鋼筋混凝土底板。過高，可采用鋼筋混凝土底板。4）地基為軟弱土層時(shí)，可采用砂礫、碎）地基為軟弱土層時(shí)，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。石、礦渣或灰土等材料予以換填。 5）當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)）當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對(duì)基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅(jiān)硬岸石時(shí)，可設(shè)置臺(tái)固、對(duì)基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅(jiān)硬岸石時(shí)，可設(shè)置臺(tái)階基礎(chǔ)，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。階基礎(chǔ)，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。 6）如地基有短段缺口）如地基有

12、短段缺口(如深溝等如深溝等)或挖基困難或挖基困難(如需水下施工如需水下施工)，可采用拱形基礎(chǔ)。，可采用拱形基礎(chǔ)。第15頁/共37頁第十六頁，共37頁。2.基礎(chǔ)基礎(chǔ)(jch)埋置深度埋置深度 對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求(yoqi)：(1)無沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少無沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當(dāng)凍深超過。當(dāng)凍深超過1m時(shí)，時(shí)，采用采用1.25m，但基底應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層

13、，墊層底面亦應(yīng)位，但基底應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于于凍結(jié)線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基碎石、礫石和砂類地基(dj)，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于1m。對(duì)于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層，將基底嵌入巖層一定深度。當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清對(duì)于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層，將基底嵌入巖層一定深度。當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。 當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基抗當(dāng)擋土墻位于地

14、質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動(dòng)面以下，或采用其它措施，以防止滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動(dòng)面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動(dòng)。擋土墻滑動(dòng)。第16頁/共37頁第十七頁，共37頁。（三）排水設(shè)施（三）排水設(shè)施(shsh)漿砌塊漿砌塊(片片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔(圖圖a)。墻高時(shí)，可在墻上部。墻高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排匯水加設(shè)一排匯水(hushu)孔孔(圖圖b) 。孔眼間距一般為?？籽坶g距一般為23m，對(duì)于浸水擋土墻孔，對(duì)于浸水擋土墻孔眼間距一般眼間距一般1.01.5m，干旱地區(qū)可適當(dāng)加大

15、，孔眼上下錯(cuò)開布置。下排排水，干旱地區(qū)可適當(dāng)加大，孔眼上下錯(cuò)開布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免(ymin)孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵

16、的砂卵石排水層石排水層(圖圖c) 第17頁/共37頁第十八頁，共37頁。（四）沉降縫與伸縮縫（四）沉降縫與伸縮縫 設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔1015m設(shè)置設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬一道，兼起兩者的作用，縫寬23cm，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木水量大，填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15

17、m，當(dāng)，當(dāng)墻后為巖石墻后為巖石(ynsh)路塹或填石路堤時(shí)，可設(shè)置空縫。路塹或填石路堤時(shí)，可設(shè)置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選(yn xun)用平整石料砌筑，使成垂直通縫用平整石料砌筑，使成垂直通縫 第18頁/共37頁第十九頁，共37頁。（一）作用（一）作用(zuyng)在擋土墻上的力系在擋土墻上的力系三、擋土墻的土壓力三、擋土墻的土壓力(yl)計(jì)算計(jì)算作用在擋土墻上的力系，按性質(zhì)分為作用在擋土墻上的力系，按性質(zhì)分為 主要力系、附加力系和特殊力。主要力系、附加力系和特殊力。主要力系是經(jīng)常作用于擋土墻的各種力，包括：擋土墻自重主要力系是經(jīng)常作用于擋土墻的各種力，包括：擋土

18、墻自重G及位于墻上的恒載；墻后土體的主動(dòng)土壓力及位于墻上的恒載；墻后土體的主動(dòng)土壓力Ea；基底的法向力；基底的法向力N合摩擦力合摩擦力T；墻前土體的被動(dòng)土壓力；墻前土體的被動(dòng)土壓力Ep。附加力系是季節(jié)性地作用于擋土墻上的各種力：洪水時(shí)的靜水壓力和浮力、動(dòng)力壓力、波浪沖擊力以及凍脹壓力等。附加力系是季節(jié)性地作用于擋土墻上的各種力：洪水時(shí)的靜水壓力和浮力、動(dòng)力壓力、波浪沖擊力以及凍脹壓力等。特殊力是偶然特殊力是偶然(u rn)出現(xiàn)的力：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力等出現(xiàn)的力：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力等第19頁/共37頁第二十頁，共37頁。（二）、一般條件下庫倫主動(dòng)（二）、一般條

19、件下庫倫主動(dòng)(zhdng)土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算（a）庫侖）庫侖(kln)理論的假設(shè)理論的假設(shè)1.假設(shè)墻背填料為均質(zhì)散粒體，假設(shè)墻背填料為均質(zhì)散粒體， 僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力。僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力。2.當(dāng)墻背向外移動(dòng)或饒墻趾外傾當(dāng)墻背向外移動(dòng)或饒墻趾外傾(wi qn)時(shí)，墻背填料會(huì)出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，設(shè)為平面。時(shí)，墻背填料會(huì)出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，設(shè)為平面。3.破裂面上的土楔為剛性體。破裂面上的土楔為剛性體。第20頁/共37頁第二十一頁，共37頁。（b）庫侖主動(dòng)土壓力公式）庫侖主動(dòng)土壓力公式(gngsh)的推導(dǎo)（破裂面交于內(nèi)邊坡時(shí)）的推導(dǎo)（破裂面交于內(nèi)邊坡時(shí)）1.力的大小力的大小(dx

20、io)由正弦定理：由正弦定理：第21頁/共37頁第二十二頁，共37頁。2.最大主動(dòng)土壓力最大主動(dòng)土壓力最危險(xiǎn)破裂最危險(xiǎn)破裂(pli)面的確定面的確定當(dāng)參數(shù)當(dāng)參數(shù)、固定時(shí)，固定時(shí)，Ea隨破裂面的位置而變化，即隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角是破裂角的函數(shù)。為求最大土壓力的函數(shù)。為求最大土壓力Ea，可以用求駐點(diǎn)的辦法，可以用求駐點(diǎn)的辦法(bnf)，得到如上圖邊界條件，得到如上圖邊界條件 的最大土壓力公式和最危險(xiǎn)破裂角如下：的最大土壓力公式和最危險(xiǎn)破裂角如下：Pcossincos( ）sin coscos（）Q=cos()cos（ ）cos( ）cos（）Rcos sincos(）sincos（

21、 ）cos 第22頁/共37頁第二十三頁，共37頁。3.力的方向力的方向(fngxing)和作用點(diǎn)和作用點(diǎn)1）力的方向）力的方向(fngxing)靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角(ji jio)等于內(nèi)摩擦角等于內(nèi)摩擦角2）力的作用點(diǎn)）力的作用點(diǎn)舍棄土楔為剛體的假設(shè)，引用土楔為松散體假設(shè)，土壓力對(duì)高度求導(dǎo)，繪出土壓應(yīng)力分布圖，力的作用點(diǎn)在壓應(yīng)力分布圖的形心處。舍棄土楔為剛體的假設(shè)，引用土楔為松散體假設(shè)，土壓力對(duì)高度求導(dǎo)，繪出土壓應(yīng)力分布圖，力的作用點(diǎn)在壓應(yīng)力分布圖的形心處。4.破裂面位于其他位置的庫侖表達(dá)式破裂面位于其他位置的庫侖表達(dá)式由于靜力平衡條件不變，破裂面

22、交于路基表面和外邊坡時(shí)，只需要改變土楔重力由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時(shí)，只需要改變土楔重力G的表達(dá)式，同時(shí)在土壓應(yīng)力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達(dá)式。如下圖：的表達(dá)式，同時(shí)在土壓應(yīng)力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達(dá)式。如下圖：第23頁/共37頁第二十四頁，共37頁。破裂面交破裂面交(min jio)于外邊坡于外邊坡 第24頁/共37頁第二十五頁，共37頁。(三三)、大俯角墻背的主動(dòng)土壓力、大俯角墻背的主動(dòng)土壓力(yl)第二破裂面法第二破裂面法（a）出現(xiàn)第二破裂）出現(xiàn)第二破裂(pli)面的條件面的條件1）墻背或假想）墻背或假想(jixing)墻背的傾角必須

23、大于第二破裂面的傾角。（即：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(jixing)墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)）墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)）2）在墻背或假想）在墻背或假想(jixing)墻背面上產(chǎn)生抗滑力必須大于其下滑力（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）墻背面上產(chǎn)生抗滑力必須大于其下滑力（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）衡重式擋土墻上墻土壓力分析衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖圖第25頁/共37頁第二十六頁，共37頁。（b）推導(dǎo)）推導(dǎo)(tudo)過程過程1根據(jù)邊界條件，計(jì)算根據(jù)邊界條件，計(jì)算(j sun)破裂棱體（包括棱體上的荷載）的重量破裂棱體（包括棱體上的

24、荷載）的重量G2從力三角形求從力三角形求Ex的方程式的方程式3求求Ex的最大值及相應(yīng)的破裂角的最大值及相應(yīng)的破裂角i和和i（求駐點(diǎn)（求駐點(diǎn)(zh din)的辦法）的辦法）4求主動(dòng)土壓力求主動(dòng)土壓力Ea的作用點(diǎn)的作用點(diǎn)繪土壓應(yīng)力分布圖繪土壓應(yīng)力分布圖 第26頁/共37頁第二十七頁，共37頁。(四四)、折線形墻背的土壓力、折線形墻背的土壓力(yl)計(jì)算計(jì)算（a）上墻土壓力）上墻土壓力(yl)不考慮下墻影響不考慮下墻影響(yngxing),(yngxing),按照俯斜墻背計(jì)算土壓力按照俯斜墻背計(jì)算土壓力, ,衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面以墻背轉(zhuǎn)折點(diǎn)或衡重臺(tái)為界分為上墻、下

25、墻以墻背轉(zhuǎn)折點(diǎn)或衡重臺(tái)為界分為上墻、下墻 ，分別計(jì)算取兩者矢量和，分別計(jì)算取兩者矢量和（b）下墻土壓力計(jì)算）下墻土壓力計(jì)算1.延長墻背法延長墻背法在上墻土壓力算出后，延長下墻墻在上墻土壓力算出后，延長下墻墻背交于填土表面背交于填土表面C，以，以BC為假想為假想墻背，根據(jù)延長墻背的邊界條件墻背，根據(jù)延長墻背的邊界條件，用相應(yīng)的庫倫公式計(jì)算土壓力，用相應(yīng)的庫倫公式計(jì)算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力分布圖，從中，并繪出墻背應(yīng)力分布圖，從中截取下墻截取下墻BB 部分的應(yīng)力圖作為部分的應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部下墻的土壓力。將上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，即為全墻土壓分應(yīng)力圖疊加，即為全墻土壓力力 第27頁

26、/共37頁第二十八頁，共37頁。2.力多邊形法力多邊形法在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂(pli)棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力E1后，就可繪出下墻任一破裂后，就可繪出下墻任一破裂(pli)面力多面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力 第28頁/共37頁第二十九頁，共37頁。（五）、車輛荷載（五）、車輛荷載(hzi)的換算的換算（一）車輛（一）車輛(chling)荷載荷載換算土換算土柱柱q 車輛荷載車輛荷載(hzi)附加荷載附加荷

27、載(hzi)強(qiáng)度，墻高小于強(qiáng)度，墻高小于 2 m，取，取 20kN/m2；墻高大于；墻高大于 10 m，取，取10kN/m2；墻高在；墻高在 210m 之間時(shí)，附加荷載之間時(shí)，附加荷載(hzi)強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計(jì)算強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計(jì)算（二）其他荷載（二）其他荷載作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為 3kN/m2作用于擋墻欄桿頂?shù)乃酵屏Σ捎米饔糜趽鯄跅U頂?shù)乃酵屏Σ捎?0.75kN/m，作用于欄桿扶手上的豎向力采用，作用于欄桿扶手上的豎向力采用 1kN/m是否考慮附加荷載由實(shí)際情況決定是否考慮附加荷載由實(shí)際情況決定第29頁/共37頁第三十頁，共

28、37頁。四、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算四、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算(yn sun)1.擋土墻的破壞形式及穩(wěn)定性要求擋土墻的破壞形式及穩(wěn)定性要求(yoqi)（1）由于基礎(chǔ)滑動(dòng)而造成的破壞）由于基礎(chǔ)滑動(dòng)而造成的破壞（2）繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的破壞）繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的破壞（3）因基礎(chǔ)產(chǎn)生過大或不均勻的沉陷而引起的墻身傾斜）因基礎(chǔ)產(chǎn)生過大或不均勻的沉陷而引起的墻身傾斜（4）因墻身材料強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的墻身剪切破壞）因墻身材料強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的墻身剪切破壞（5）沿通過墻踵的某一滑動(dòng)圓弧的淺層剪切破壞和沿基底下某一深度的滑弧的深層剪切破壞。）沿通過墻踵的某一滑動(dòng)圓弧的淺層剪切破壞和沿基底下某一深度的滑弧的深層剪切破壞。 為避免擋墻

29、發(fā)生以上破壞，保證其具有足夠的整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)，一般為避免擋墻發(fā)生以上破壞，保證其具有足夠的整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)，一般(ybn)要驗(yàn)算要驗(yàn)算 基底滑動(dòng)穩(wěn)定性、繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)的傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力和偏心距、以及墻身斷面的強(qiáng)度?；谆瑒?dòng)穩(wěn)定性、繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)的傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力和偏心距、以及墻身斷面的強(qiáng)度。第30頁/共37頁第三十一頁，共37頁。2、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算(yn sun)（1）.擋土墻滑動(dòng)擋土墻滑動(dòng)(hudng)穩(wěn)定性驗(yàn)穩(wěn)定性驗(yàn)算算GEyExEpa a0或或00()tantanxppcxNEEEKENN作用于基底上合力的豎向分力；作用于基底上合力的豎向

30、分力； 墻前被動(dòng)土壓力的墻前被動(dòng)土壓力的0.3倍。倍。pE規(guī)范建議：設(shè)計(jì)分析采用規(guī)范建議：設(shè)計(jì)分析采用(ciyng)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，按照總安全系數(shù)法來校準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，按照總安全系數(shù)法來校準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果。第31頁/共37頁第三十二頁，共37頁。（2）.擋土墻滑傾覆擋土墻滑傾覆(qngf)穩(wěn)定性驗(yàn)穩(wěn)定性驗(yàn)算算或或0GyxppxyGZE ZE ZKE Z第32頁/共37頁第三十三頁，共37頁。3.基底合力偏心基底合力偏心(pinxn)矩和基底壓應(yīng)力驗(yàn)算矩和基底壓應(yīng)力驗(yàn)算EpExEaEyGZpZxZyZpB/6B/6e0B/212B/60.3dGxyyxppMGZE ZE ZE ZdyNGE土質(zhì)地基偏心矩不應(yīng)大于土質(zhì)地基偏心矩不應(yīng)大于 B/6；巖石地基不應(yīng)大于；巖石地基不應(yīng)大于 B/4否則應(yīng)從新擬定否則應(yīng)從新擬定(ndng)擋土墻斷面。擋土墻斷面。00232dNBe1（ ）