長安大學(xué)支擋工程

1、第一章1.支擋結(jié)構(gòu)： 為保持結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的土體（及物料）具有一定高差的結(jié)構(gòu)。是用來支撐、加固填土或山坡體，防止其坍滑，以保持穩(wěn)定的一種建筑物2.土壓力：通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。3.道路支擋工程包括擋土墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索等支撐和錨固結(jié)構(gòu)。擋土墻（Retaining Wall）：承受土體側(cè)壓力的墻式構(gòu)造物抗滑樁（Slide-resistant pile）：抵抗土壓力或滑坡力的橫向受力樁預(yù)應(yīng)力錨（桿）索（Prestressed anchor）：通過對預(yù)應(yīng)力筋施加張拉力以加固巖土體使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。4.擋土墻具有4方面的作用：穩(wěn)定路堤和路塹邊坡；減少土石

2、方工程量和占地面積；防止水流沖刷路基；整治坍方、滑坡等路基病害5.滑坡的根本原因:邊坡中土體內(nèi)部某個面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度。6.滑坡的具體原因：1）滑面上的剪應(yīng)力增加；2）滑面上的抗剪強(qiáng)度減小：7.崩塌防治方法： 1)清除危巖2) 注漿加固3) 碎落臺8.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)置原則：陡坡路堤，地面橫坡較陡，路堤邊坡形成薄層填方，采用支擋結(jié)構(gòu)收回坡腳，提高路堤穩(wěn)定性。路塹設(shè)計邊坡與地面接近平行，邊坡過高，且形成剝山皮式的薄層開挖（過多破壞天然植物），采取支擋結(jié)構(gòu)降低路塹邊坡，減少環(huán)境破壞。不良地質(zhì)地段，提高該地質(zhì)體的穩(wěn)定性，或提高建筑物的安全度。濱河濱海地段填方，水流沖刷影響填方邊坡的穩(wěn)定，修建支

3、擋結(jié)構(gòu)，減小水流的影響。為減少土石方數(shù)量，或少占農(nóng)田。穩(wěn)定基坑邊坡避免對既有建筑物的影響9.擋土墻的各部分名稱 重力式圖：墻背 墻面 墻頂 墻底 墻踵 墻趾10.墻背傾斜形式：仰斜、直立和俯斜11.擋土墻類型按擋土墻在路基橫斷面的設(shè)置位置，分為路肩墻、路堤墻、路塹墻按建筑材料，分為 石、混凝土、鋼筋混凝土擋土墻、土工合成材料支擋結(jié)構(gòu)以及復(fù)合型按所處環(huán)境條件，分為 一般地區(qū)擋土墻、浸水地區(qū)擋土墻、地震地區(qū)擋土墻按結(jié)構(gòu)形式，分為10種 12.重力式擋土墻特點及適用范圍：主要依靠墻自重保持穩(wěn)定它取材容易，形式簡單，施工簡便，適用范圍廣泛多用漿砌片石，墻高較低時也可用干砌，在缺乏石料地區(qū)可用混凝土澆筑

4、其斷面尺寸較大，墻身較重，對地基承載力的要求較高。13.衡重式擋土墻特點及適用范圍：上下墻背間有衡重臺，利用衡重臺上填土重力和墻身自重共同作用維持其穩(wěn)定其斷面尺寸較重力式小，且因墻面陡直、下墻墻背仰斜，可降低墻高和減少基礎(chǔ)開挖量，但地基承載力要求較高多用在地面橫坡陡峻的路肩墻，也可作路堤墻和路塹墻由于衡重臺以上有較大的容納空間，上墻墻背加緩沖墻后，可作為攔截崩墜石之用。14.懸臂式擋土墻特點及適用范圍：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由立臂、墻趾板和墻踵板三個懸臂部分組成，墻身穩(wěn)定主要依靠墻踵板上的填土重力來保證斷面尺寸較小，但墻較高時，立臂下部的彎矩大，鋼筋與混凝土用量大，經(jīng)濟(jì)性差多用作墻高小于6米的路肩墻，

5、適用于缺乏石料的地區(qū)和承載能力較低的地基。15.扶臂式擋土墻特點及適用范圍：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由墻面板、墻趾板和扶肋組成，即沿懸臂式擋土墻的墻長，每隔一定距離增設(shè)扶肋，把墻面板與墻踵板連接起來適用于缺乏石料的地區(qū)和地基承載力較低的地段，墻較高時，較懸臂式擋土墻經(jīng)濟(jì)。16.加筋土式擋土墻特點及適用范圍：由面板，拉筋和填土三部分組成，借助于拉筋和填土間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定土體。既是柔性結(jié)構(gòu)，可承受地基較大的變形又是重力式結(jié)構(gòu)，可承受荷載的沖擊、振動作用施工簡便，外形美觀、占地面積少，而且對地基的適應(yīng)性強(qiáng)適用于缺乏石料的地區(qū)和大型填方工程加筋土擋墻可用于增強(qiáng)路基邊坡穩(wěn)定性；用于城市

6、立交橋臺（減小占地面積）和地基軟弱、石料缺乏地區(qū)等墻面系統(tǒng)可以采用砼面板、石塊、石籠或以土工格柵回包后形成的柔性結(jié)構(gòu)當(dāng)土體中加入拉筋（如土工格柵等）經(jīng)夯實后，拉筋與土體的相互作用（格柵表面與土的摩擦作用；格柵孔眼對土的咬合鎖定作用）。這些作用是格柵具有了抵抗拉拔能力，并提高了軟弱地基的承載力，阻抗土體破裂面的形成。目前由于工程征地費用高，可利用的填土資源越來越少，加上現(xiàn)有路網(wǎng)改造的迫切需要，工程往往修建在陡峭的邊坡上，并盡可能地利用就近的填料或棄方。采用加筋的陡坡路堤，有效地解決了這些實際問題。加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)由面板，拉筋和填土三部分組成17.錨桿式擋土墻特點及適用范圍：由錨桿和鋼筋混凝土墻面

7、組成。錨桿一端固定在穩(wěn)定地層中，另一端與墻面連接，依靠錨桿和地層之間的錨固力（即錨桿抗拔力）承受土壓力，維持擋土墻的平衡。土石方和圬工量都較少，施工安全，較為經(jīng)濟(jì)。適用于墻高較大，缺乏石料的地區(qū)或挖基困難的地段，具有錨固條件的路塹墻，對地基承載力要求不高。18.錨定板式擋土墻特點及適用范圍：由錨定板、拉桿、鋼筋混凝土墻面和填土組成。錨定板埋置于墻后的穩(wěn)定土層內(nèi)，利用錨定板產(chǎn)生的抗拔力抵抗側(cè)向土壓力，維持當(dāng)土墻的穩(wěn)定?；讘?yīng)力小，圬工數(shù)量小，不受地基承載力的限制，構(gòu)件輕簡，可預(yù)制拼裝、機(jī)械化施工。適用于缺乏石料的路堤墻和路肩墻，墻高時可分級修建。19.豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻特點及適用范圍：錨桿豎

8、向錨固在地基中，并砌筑于墻身內(nèi)，最后張拉錨桿，利用錨桿的彈性回縮對墻身施加預(yù)應(yīng)力來提高擋土墻的穩(wěn)定性。一般一根16Mn22的錨桿可替代5m3的漿砌片石圬工。施工中可用輕型鉆機(jī)或人工沖孔，灌漿及預(yù)應(yīng)力張拉較為簡易。適用于巖質(zhì)地基，多用于抗滑擋土墻。20.土釘墻特點及適用范圍：由土體、土釘和護(hù)面板三部分組成。利用土釘對天然土體就地實施加固，并與噴射混凝土護(hù)面板相結(jié)合，形成類似于重力式擋土墻的復(fù)合加強(qiáng)體，從而使開挖坡面穩(wěn)定。對土體適應(yīng)性強(qiáng)、工藝簡單、材料用量與工程量較少，可自上而下分級施工。常用于穩(wěn)定挖方邊坡，也可作為挖方工程的臨時支護(hù)。21.樁板式擋土墻特點及適用范圍：由鋼筋混凝土錨固樁和擋土板組

9、成。利用深埋錨固段的作用和被動抗力抵抗側(cè)向土壓力，從而維護(hù)擋土墻的穩(wěn)定。適用于巖質(zhì)地基、土壓力較大、要求基礎(chǔ)深埋地段，墻高不受一般擋土墻高度的限制。開挖面小，施工較為安全。22.預(yù)應(yīng)力錨（桿）索：通過對預(yù)應(yīng)力筋施加張拉力以加固巖土體使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。23.支擋結(jié)構(gòu)的計算和驗算：支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足在各種設(shè)計荷載組合下支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、堅固和耐久；為保證支擋結(jié)構(gòu)安全正常使用，必須滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計要求。對于支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行下列計算和驗算： 24. 支擋結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算：1 土體穩(wěn)定性計算（陳p166）：整體穩(wěn)定性驗算，即保證結(jié)構(gòu)不會沿墻底地基中某一滑動面產(chǎn)生整

10、體滑動；抗傾覆穩(wěn)定性驗算；抗滑移穩(wěn)定性驗算；地基承載力驗算；2 支擋結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪、受拉能力驗算3 錨固構(gòu)件的抗拔出能力驗算25. 正常使用極限狀態(tài)計算：1 結(jié)構(gòu)變形計算（與周圍環(huán)境有配合要求者）2 裂縫寬度計算（鋼筋混凝土構(gòu)件） 26.支擋結(jié)構(gòu)的荷載計算：主力：a支擋結(jié)構(gòu)承受的巖土側(cè)壓力或滑坡推力；b支擋結(jié)構(gòu)重力及結(jié)構(gòu)頂面承受的恒載；c車輛荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力；d結(jié)構(gòu)基底的法向反力及摩擦力；e 常水位時靜水壓力及浮力；附加力：a設(shè)計水位的靜水壓力和浮力；b水位退落時的動水壓力；c波浪壓力；d凍脹力和冰壓力；特殊力：a地震力；b施工荷載及臨時荷載第二章1.土壓力計算理論：庫倫理論：假定破裂

11、面形狀，依據(jù)極限狀態(tài)下破裂棱體的靜力平衡條件來確定土壓力；朗金理論：假定土體為松散介質(zhì)，依據(jù)土中一點的極限平衡條件來確定土壓力和破裂面方向。2.土壓力的分類：靜止土壓力：墻背后土體處于彈性平衡狀態(tài)。使擋土墻保持靜止的條件的：墻身尺寸足夠大、墻身與基礎(chǔ)牢固的連接在一起，積極不產(chǎn)生不均勻沉降。主動土壓力：擋土墻在土壓力作用下向前產(chǎn)生以微小的移動或轉(zhuǎn)動，使強(qiáng)對土體的側(cè)向應(yīng)力逐漸減小。被動土壓力：擋土墻在外力作用下，移動或轉(zhuǎn)動方向是推擠土體。被動靜止主動3.靜止土壓力的計算：靜止土壓力可根據(jù)彈性半無限體的應(yīng)力狀態(tài)求解。沿墻高呈三角形分布。方向為水平。作用點位于離墻踵三分之一的高度處。4.土壓應(yīng)力分布圖

12、繪制原則：墻頂以上的填土及均布荷載向墻背擴(kuò)散壓應(yīng)力的方向平行于破裂面；各點壓應(yīng)力與其所承受的豎直應(yīng)力成正比，6.第二破裂面產(chǎn)生的條件：墻背（或獎項墻背）傾角必須大于第二破裂面的傾角即墻背不妨礙第二破裂面的產(chǎn)生。墻背（或假想墻背）上的諸力所產(chǎn)生的下滑力必須小于墻背上的抗滑力。7.粘性土的土壓力：當(dāng)墻后填料為粘性圖是，由于粘聚力的存在，對土壓力值有很大的影響，因此，在計算時要考慮粘聚力。8.等效內(nèi)摩擦角法：由于庫倫理論僅限于計算砂性土的土壓力，故最簡單的辦法就是增大內(nèi)摩擦較的計算數(shù)值，把粘聚力的影響考慮在內(nèi)摩擦角這一參數(shù)內(nèi)，然后按砂性土的公式計算其主動土壓力。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大5到10度

13、，作為等效內(nèi)摩擦角；或直接取等效內(nèi)摩擦角值為30度到35度，地下水位下為25到30度。按土體抗剪強(qiáng)度相等的原則計算內(nèi)摩擦角。第三章1.衡重式墻背在上下墻間設(shè)有衡重臺，利用衡重臺上填土的重力使強(qiáng)重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定。2.擋土墻排水：排水措施： 擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使強(qiáng)身承受額外的靜水壓力；減少季節(jié)性冰凍地區(qū)調(diào)料的凍脹壓力；消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。若墻后填涂的透水性不良或可能發(fā)生凍脹，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5米的高度范圍內(nèi)，填筑不小于0.3米厚的砂礫石或無砂混凝土塊板或土工織物等滲水性材料做排水層，以疏干墻后填土中的水。3.

14、擋土墻的驗算：擋土墻可能的破壞形式：滑移、傾覆、不均勻沉陷、墻身斷裂等。擋土墻的驗算方法有兩種：總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法、分項安全系數(shù)的極限狀態(tài)法。作用在擋土墻上的力系，根據(jù)合子性質(zhì)分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載。4.可變荷載主要有：1）車輛荷載引起的土壓力2) 常水位時的浮力及靜水壓力3）設(shè)計水位時的靜水壓力和浮力4) 水位退落時的動水壓力5）波浪沖擊力6）凍脹壓力和冰壓力 7）溫度變化的影響力5.容許應(yīng)力驗算法穩(wěn)定性驗算：抗滑穩(wěn)定性驗算：擋土墻的抗滑穩(wěn)定性的值在土壓力和其他外荷載的作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC表示。增加抗滑穩(wěn)定性的措施：向內(nèi)傾斜基底；采用凸榫基

15、礎(chǔ)；改善地基，例如在粘性土地基夯嵌碎石，以增加基底摩擦系數(shù)；改變墻身斷面形式等。抗傾覆穩(wěn)定性驗算：增加抗傾覆穩(wěn)定性的措施：展寬墻趾，基礎(chǔ)展寬可分級設(shè)置成臺階基礎(chǔ)；改變墻背或墻面的坡度以減少土壓力或增加穩(wěn)定力臂；改變墻身形式，如改用衡重式，墻后增設(shè)卸載平臺或卸荷板等。6.基底應(yīng)力及合力偏心距驗算7.墻身截面驗算8.極限狀態(tài)驗算法：容許應(yīng)力法視結(jié)構(gòu)材料為理想的彈性體,在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力和變形不超過規(guī)定的容許值.極限狀態(tài)法則不再采用勻質(zhì)彈性體的假定,而是承認(rèn)結(jié)構(gòu)在臨近破壞時處于彈塑性工作階段,以結(jié)構(gòu)物在各種荷載組合情況下均不得達(dá)到其極限狀態(tài)為出發(fā)點,同時相應(yīng)給以足夠的安全儲備.9. 極限狀態(tài)可分

16、為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類.10.承載能力極限狀態(tài)：當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài),即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體而失去平衡(如滑移,傾覆等);擋土墻構(gòu)件或聯(lián)結(jié)部件因超過材料強(qiáng)度而破壞,或因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載;擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體系或局部喪失穩(wěn)定.11.正常使用極限狀態(tài)：當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):影響正常使用或影響外觀的過大變形;影響正常使用或耐久性的局部破壞(包括裂縫)影響正常使用的其他特定狀態(tài).12極限狀態(tài)法設(shè)計原則為荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計值小于等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計值；第四章1.薄壁式擋土墻是鋼筋混凝

17、土結(jié)構(gòu)，數(shù)輕型擋土墻，包括懸臂式和扶壁式兩種形式。懸臂式擋土墻是由立壁(墻面板）和墻底板（包括墻趾板和墻踵板）組成，呈倒T形，具有三個懸臂，即立壁，墻趾板和墻踵板。扶壁式擋土墻由墻面板（立壁），墻趾板，墻踵板及扶肋（扶壁）組成2.懸臂式和扶壁式擋土墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是依靠墻身自重和踵板上方填土的重力來保證的，而且踵趾板也顯著增大了抗傾覆穩(wěn)定性，并大大減小了基底應(yīng)力。它們的主要特點是構(gòu)造簡單，施工方便，墻身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好的發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能，能適應(yīng)承載力較低的地基。墻高6米以內(nèi)采用懸臂式，6米以上采用扶壁式它們適用于缺乏石料及地震地區(qū)。由于墻踵板的施工條件一般用于填方路段作路肩墻及路

18、堤墻使用。3.懸臂式擋土墻的墻踵板寬度由B3全墻抗滑穩(wěn)定性確定，并具有一定得剛度，其值為墻高的四分之一到二分之一，且不應(yīng)小于0.5米。墻趾板的寬度B1應(yīng)根據(jù)全墻的抗傾覆穩(wěn)定，基底應(yīng)力（即地基承載力）和偏心距等條件來確定并要求墻踵處的基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力。墻底板的總寬度B一般為墻高的（0.5-0.7）倍。B=B1+B2+B3。立壁底部寬度為B2和墻底板厚度除滿足墻身構(gòu)造要求驗算時，主要取決于截面強(qiáng)度要求，分別按配筋要求和斜裂縫寬度計算其有效厚度，然后取其大值為設(shè)計值。4.懸臂式擋土墻的演算內(nèi)容包括抗滑穩(wěn)定性，抗傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力及合力偏心距，墻身截面強(qiáng)度等其中抗滑穩(wěn)定性抗傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力及合力

19、偏心距的驗算方法與重力式擋土墻相同。5.墻身截面驗算時，一般選取以下截面做控制面：（1）立壁：底部，2/3；立壁高與1/3立壁高處三個截面（2）墻踵板：根部與1/2墻踵板寬度處兩個截面（3）墻趾板：根部與1/2墻趾板寬度處兩個截面。6.扶壁式擋土墻設(shè)計內(nèi)容主要包括墻身構(gòu)造設(shè)計，墻身截面尺寸的擬定，墻身穩(wěn)定性和基底應(yīng)力及合力偏心距驗算，墻身配筋設(shè)計和裂縫開展寬度驗算等。為了提高扶壁式擋土墻的抗滑能力，墻底板常設(shè)置凸榫。7 墻面板設(shè)計的計算模型：取扶肋中或跨中至跨中的一段為計算單元，視為固支于扶肋及墻踵板上的三向固支板，屬超靜定結(jié)構(gòu)一般做簡化近似計算。計算時將其沿墻高或墻長劃分為若干單位寬度的水平

20、板條與豎向板條，假定每一單元條上作用均布荷載，其大小為該條單元位置處的平均值，近似按支撐于扶肋上的連續(xù)板來計算水平板條的彎矩和剪力，按固支于墻底板上的鋼架梁來計算豎向板條的彎矩。8 墻踵板設(shè)計的計算模型：可視為支撐于扶肋上的連續(xù)板，不計墻面板對它的約束，而視其為鉸支。內(nèi)力計算時，可將墻踵板順墻長方向劃分為若干單位寬度的水平板條，根據(jù)作用于墻踵板上的荷載對每一連續(xù)板條進(jìn)行彎矩，剪力計算，并假定豎向荷載在每一連續(xù)板條上的最大值均勻作用在板條上。9 扶肋設(shè)計的計算模型：扶肋可視為錨固在墻踵板上的T形變截面懸臂梁，墻面板則作為該T形梁的翼緣板。翼緣板的有效計算寬度由墻頂向下逐漸加寬。為簡化計算，只考慮

21、墻背主動土壓力的水平分立，而扶肋和墻面板的自重以及土壓力的豎向分力忽略不計。第五章1.扶壁式擋土墻由墻面板，墻踵板，墻趾板，扶肋組成2.懸臂式擋土墻墻趾板寬度由全墻的抗傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力，偏心距等條件控制3.加筋土結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性破壞形式有兩種：由于拉筋開裂造成的加筋體斷裂破壞和由于拉桿與填土之間粘結(jié)力不足造成的加筋體斷裂破壞，加筋土結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性分析的應(yīng)力分析法認(rèn)為，在某一深度以下，加筋土處于主動極限平衡狀態(tài)，而強(qiáng)頂為彈性平衡狀態(tài)，其破壞主要是由于繞墻頂旋轉(zhuǎn)的側(cè)向變形引起的，應(yīng)力分析法假定在荷載作用下，加筋體沿著拉筋最大拉力點的連線產(chǎn)生破壞4.常用的拉筋類型有：鋼帶，鋼筋混凝土帶，聚丙烯土工

22、帶，鋼塑復(fù)合帶，土工織物（或鋼筋格帶）5.加筋擋土墻內(nèi)部穩(wěn)定性分析方法有：應(yīng)力分析法，楔體平衡分析法，滑裂楔體法，能量法，剪區(qū)法，有限元法6.加筋土擋土墻組成：墻面板，填料，拉筋7.加筋原理：其基本原理在于拉筋與土之間的相互摩阻聯(lián)結(jié)之中，可歸納為兩點予以解釋：1.摩擦加筋原理 2.準(zhǔn)粘聚力原理。8.斷面形式：一般宜用矩形，斜坡地段由于地形條件限制可采用倒梯形斷面，在寬敞的填方地段可用正梯形斷面9.填料要求：易于填筑與壓實，能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力，滿足化學(xué)和電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，水穩(wěn)定性好10.拉筋材料必須具有以下特征：抗拉能力強(qiáng)，延伸率小，蠕變小，不易產(chǎn)生脆性破壞與填料之間具有足夠的摩擦力耐腐蝕和耐久

23、性能好具有一定的柔性，加工容易，接長及與墻面板連接簡單使用壽命長，施工簡便11.應(yīng)力分析法和斜體平衡分析法的區(qū)別：破裂面形狀的假定墻面的轉(zhuǎn)動中心作用在加筋體內(nèi)的土壓力的基本假定12.拉力組成：加筋體自重產(chǎn)生的拉力加筋體上路基填土產(chǎn)生的拉力車輛荷載產(chǎn)生的拉力加筋拉力13.楔體平衡分析法計算圖式：155頁14.加筋土擋土墻外部失穩(wěn)形式：滑移，傾覆，傾斜，整體滑動15.判斷 a加筋土擋土墻應(yīng)力分析法以庫倫理論為基礎(chǔ)，視加筋土為復(fù)合結(jié)構(gòu) b加筋土擋土墻適用于巖質(zhì)路塹加固第六章60錨桿擋土墻是利用錨桿技術(shù)形成的一種檔土結(jié)構(gòu)物。錨桿是一種新型的受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物聯(lián)結(jié)，另一端通過鉆孔、插入錨桿、

24、灌漿、養(yǎng)護(hù)等工序錨固在穩(wěn)定的地層中，以承受土壓力對結(jié)構(gòu)物所施加的推力，從而利用錨桿與地層間的錨固力來維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定.61錨桿擋土墻的形式取決于:錨固底層、施工方法、受力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)形式。按照擋墻的結(jié)構(gòu)形式可分為：柱板式錨桿擋土墻(擋土板、肋柱、錨桿)和壁板式錨桿擋土墻（墻面板（壁面板）、錨桿）。目前多用柱板式錨桿擋土墻。62錨桿擋土墻的特點：結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，使擋土墻的結(jié)構(gòu)輕型化，與重力式擋土墻相比，可以節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資；利于擋土墻的機(jī)械化、裝配化施工，可以減輕笨重的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率；不需要開挖大量基坑，能克服不良地質(zhì)挖基的困難，并利于施工安全。但是錨桿擋土墻也有一些不足之處，使

25、設(shè)計和施工受到一定的限制，如施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機(jī)械設(shè)備，且要耗用一定得鋼材。63錨桿擋土墻一般適用于巖質(zhì)路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應(yīng)用于陡坡路堤。64錨桿擋土墻土壓力的計算目前大多仍按庫倫主動土壓力理論進(jìn)行近似計算。土壓力分布簡化為三角形或梯形分布。65錨桿抗拔力的確定是錨桿擋土墻設(shè)計的基礎(chǔ)，它與錨桿錨固的形式、地層的性質(zhì)、錨孔的直徑、有效錨固段的長度以及施工方法、填注材料等因素有關(guān)。目前普遍采用的方法是根據(jù)以往的施工經(jīng)驗、理論計算值與拉拔試驗結(jié)果綜合加以確定。66巖層錨桿的抗拔力一般取決于砂漿的握裹能力，P175 砂漿對鋼筋的握裹力取決于砂漿

26、與鋼筋之間的抗剪強(qiáng)度土層錨桿的抗拔力取決于錨固段地層對于錨固短砂漿所能產(chǎn)生的最大摩阻力P175抗剪強(qiáng)度除取決于地層特性外，還與施工方法、灌漿質(zhì)量等因素有關(guān)，最好進(jìn)行現(xiàn)場拉拔試驗以確定錨桿的極限抗拔力。67錨桿擋土墻構(gòu)件包括擋土板、肋柱和錨桿或墻面板和錨桿。68肋柱與地基的嵌固程度與基礎(chǔ)的埋置深度有關(guān)，它取決于地基的條件及結(jié)構(gòu)的受力特點。69錨桿的主要類型：根據(jù)施工方法和受力狀況的不同分為：普通灌漿錨桿，首先由鉆孔機(jī)鉆孔，鉆孔的深度和孔徑按設(shè)計拉力和底層情況決定；然后插入錨桿，并灌注水泥砂漿（標(biāo)號不低于M30），經(jīng)過一定時間養(yǎng)護(hù)，即可承受拉力。預(yù)壓錨桿，與普通灌漿錨桿不同之點是在灌漿時對水泥砂漿

27、施加一定的壓力。水泥砂漿由于壓力而壓入孔壁四周的裂隙并在壓力下固結(jié)，從而使這種錨桿具有較大的抗拔力。預(yù)應(yīng)力錨桿，一般錨桿往往穿過松軟（或不穩(wěn)定的）底層而錨固在穩(wěn)定的地層中，如將穩(wěn)定地層中的錨固段先用速凝的水泥砂漿灌填，然后將錨桿與結(jié)構(gòu)物連接并施加張拉應(yīng)力，最后再灌注錨孔其余部分的砂漿。這樣的錨桿可使其所穿過的底層和砂漿都受有預(yù)應(yīng)力。擴(kuò)孔錨桿，利用擴(kuò)孔鉆頭或爆破等方法擴(kuò)大錨固段的鉆孔直徑（一般可擴(kuò)大3-5倍），從而提高錨桿的抗拔能力。這種擴(kuò)孔方法主要用于軟弱地層中。70錨桿的布置直接涉及到錨桿擋土墻墻面構(gòu)件和錨桿本身設(shè)計的可行性和經(jīng)濟(jì)性。布設(shè)時要考慮墻面構(gòu)件的預(yù)制、運輸、吊裝和構(gòu)件受力的合理性，

28、同時要考慮錨桿施工條件、受力特點等。每級肋柱上視柱高度可設(shè)計成兩層或多層錨桿，一般布置2-3層。若錨桿布置太疏，則肋柱截面尺寸大，錨桿粗而長，但若布置過密，錨桿之間受力的相互影響使錨桿抗拔力受到影響，此時錨桿拉力就變得比單根錨桿設(shè)計拉力低。根據(jù)已建工程的經(jīng)驗，錨桿的位置應(yīng)盡可能使肋柱所受彎矩均勻分布。71錨桿由非錨固段（自由段）和有效錨固段組成。72在較完整的硬質(zhì)巖層中，普通摩擦型灌漿錨桿的有效錨固長度為：P195 錨桿承受的拉力； u砂漿對鋼筋的平均握裹力；d錨桿直徑；在軟質(zhì)巖層、風(fēng)化破碎巖層和土層中，普通摩擦型錨桿的有效錨固長度為： 錨固段周邊砂漿與孔壁的平均剪切強(qiáng)度；D鉆孔直徑錨桿有效錨

29、固長度除滿足抗拔穩(wěn)定性要求外，還應(yīng)控制錨桿最小長度，即巖層=4m,土層=5m73錨桿與肋柱的連接形式：螺母錨固、彎鉤錨固、焊短鋼筋錨固。74錨桿在地層中一般都沿水平向下傾斜一定得角度，通常在10-45之間。具體傾斜度應(yīng)根據(jù)施工機(jī)具、巖層穩(wěn)定的情況、肋柱受力條件以及擋土墻要求而定。錨桿的傾斜度是為保證灌漿的密實，有時也為了避開臨近的地下管道或淺層不良土質(zhì)。75錨桿擋土墻的穩(wěn)定性分析一般采用克朗茲理論，P199會畫圖第七章 錨定板擋土墻1.錨定板擋土結(jié)構(gòu)是一種適用于填方的輕型支擋結(jié)構(gòu)。2.錨定板擋土墻是由墻面、拉桿、錨定板以及充填墻面與錨定板之間的填土所共同組成的一個整體。3.錨定板擋土墻和錨桿擋

30、土墻一樣，也是依靠“拉桿”的抗拔力來保持擋土墻的穩(wěn)定。但是，這種擋土墻與錨桿擋土墻又有著明顯的區(qū)別，錨桿擋土墻的錨桿必須錨固在穩(wěn)定的地層中，其抗拔力來源于錨桿與砂漿、孔壁地層之間的摩阻力；而錨定板擋土墻的拉桿及其端部的錨定板均埋設(shè)在回填土中，其抗拔力來源于錨定板前填土的被動抗力。因此，墻后側(cè)向土壓力通過墻面?zhèn)鹘o拉桿，后者則依靠錨定板在填土中的抗拔力抵抗側(cè)向土壓力，以維持擋土墻的平衡與穩(wěn)定。在錨定板擋土墻中，一方面填土對墻面產(chǎn)生主動壓力，填土愈高，主動土壓力愈大；另一方面填土又對錨定板的移動產(chǎn)生被動的土抗力，填土愈高，錨定板的抗拔力也愈大。4.錨定板擋土墻按墻面結(jié)構(gòu)形式可分為柱板式和壁板式兩種。

31、也可以根據(jù)周圍環(huán)境及地質(zhì)地形條件設(shè)計成錨定板和錨桿聯(lián)合使用的擋土墻。上層拉桿利用錨定板錨固在新填土中，下層拉桿采用灌漿錨桿固定在原有邊坡內(nèi)。這樣可以充分利用原有邊坡及新填路基，發(fā)揮錨定板和錨桿的優(yōu)越性。5.錨定板擋土墻的主要特點：構(gòu)件斷面小、結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、柔性大、工程量省、圬工數(shù)量少，構(gòu)件可預(yù)制，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕型化和機(jī)械化施工。它主要適用于承載力較低的軟弱地基和缺乏石料的地區(qū)，作路肩墻或路堤墻。在滑坡、坍塌地段以及膨脹土地區(qū)不能使用。6.通過現(xiàn)場實測和室內(nèi)模型試驗表明，土壓力值大于庫倫主動土壓力計算值，但小于靜止土壓力。在墻面系設(shè)計時，作用于墻背上的橫載土壓力近似按靜止土壓力計算，但適當(dāng)給予折

32、減。公式在210頁式7-27.錨定板抗拔力取決于錨定板前的被動土壓力。8.判斷極限抗拔力的標(biāo)準(zhǔn)有三種：極限穩(wěn)定抗拔力、局部破壞抗拔力和極限變形抗拔力。根據(jù)原型實驗的結(jié)果確定極限抗拔力時，往往需要綜合使用這三種標(biāo)準(zhǔn)。三種標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)優(yōu)先采用第一種標(biāo)準(zhǔn)，但由于試驗設(shè)備和時間有限，有很多試驗不能達(dá)到極限穩(wěn)定抗拔力，這時可采用第二種標(biāo)準(zhǔn)。若采用前兩種標(biāo)準(zhǔn)所得到的變形量超過了第三種標(biāo)準(zhǔn)的極限變形值時，則在錨定板尚未喪失穩(wěn)定之前，結(jié)構(gòu)物已不能承受，這時應(yīng)以第三種標(biāo)準(zhǔn)確定極限抗拔力。9.容許抗拔力是錨定板設(shè)計拉力的最大容許值，等于錨定板的極限抗拔力除以安全系數(shù)。安全系數(shù)的取值應(yīng)考慮影響抗拔力的各種因素的復(fù)雜程度

33、及工程結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和重要程度。10.肋柱間距視工地的起吊能力和錨定板的抗拔力而定。肋柱與基礎(chǔ)（地基）的連接狀況視地基承載力、地基的堅硬情況及埋深確定。肋柱嚴(yán)禁前傾，應(yīng)適當(dāng)后仰，其仰斜度宜為1：0.0511.錨定板一般采用方形鋼筋混凝土板，混凝土標(biāo)號不低于C20，豎直埋置在填土中，一般忽略不計拉桿與填土之間的摩擦阻力，則錨定板承受的拉力即為拉桿拉力。錨定板面積根據(jù)拉桿拉力及錨定板容許抗拔力來確定，公式在223頁12.錨定板擋土墻穩(wěn)定性驗算的方法有：克朗茲法，折線裂面分析法、整體土墻法。穩(wěn)定系數(shù)一般不應(yīng)小于1.5-1.813.克朗茲法假定上層錨定板前方土體的臨界滑動面通過墻面最下端，而且將墻面與土體

34、分離計算，將拉桿拉力作為影響整體穩(wěn)定性的因素之一。按照這種假定，上層拉桿必須比下層拉桿長很多，才能保證上層錨定板的穩(wěn)定性。14.折線裂面分析法認(rèn)為上層錨定板前方土體的最不利滑動面通過下層拉桿與墻面接連點，而且認(rèn)為應(yīng)將墻面與土體合并考慮，拉桿拉力是墻面與土體之間的內(nèi)力，并不影響這二者共同體的整體穩(wěn)定。第八章1豎向預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻是有圬工砌體和豎向預(yù)應(yīng)力錨桿組成。砌體一般是由漿砌片（塊）或素混凝土筑成。這種擋土墻就是利用錨桿的彈性回縮對墻身施加豎向預(yù)應(yīng)力，以提高擋土墻的穩(wěn)定性，從而代替部分擋土墻圬工的重力，減少擋土墻圬工斷面，達(dá)到節(jié)省圬工，降低造價的目的。適用范圍：巖質(zhì)地基（要求基地承載力高）及墻

35、身所受側(cè)壓力（如滑坡推力）較大的情況。2灌漿預(yù)應(yīng)力錨桿是利用錨孔中灌注的水泥砂漿錨固在擋土墻基底穩(wěn)定巖層的鉆孔中，錨桿受拉后由錨桿周邊的砂漿握裹力將拉應(yīng)力通過砂漿傳遞到巖層中。由錨固段、張拉自由段、墊板錨具組成。3錨固段是指在擋土墻基底以下錨固在穩(wěn)定地基中的一段錨桿，它是利用水泥砂漿對錨桿的握裹力、砂漿與孔壁巖層間的粘結(jié)力和摩阻力進(jìn)行錨固的。錨固段以上部分，稱為自由鍛，其長度根據(jù)墻身抗剪強(qiáng)度的需要和預(yù)應(yīng)力的損失而定。錨桿頂端設(shè)置有預(yù)制的鋼筋混凝土墊板和鋼墊板，墊板上安有錨具，以備張拉后錨固錨桿。錨桿設(shè)計包括錨桿材料的選定和截面尺寸的確定，錨桿間距及錨桿錨固深度的確定錨固深度是指錨桿埋入穩(wěn)定地基

36、中的長度，其長度可按抗拔力要求根據(jù)公式確定。 在較完整的硬質(zhì)巖層中，普通摩擦型灌漿錨桿的有效錨固長度為：（第195頁） 在軟質(zhì)巖層、風(fēng)化破碎巖層及土層中，普通摩擦型錨桿的有效錨固長度為：4根據(jù)錨桿自由段長度與擋土墻高度的關(guān)系，錨頭分為埋入式和出露式兩種。5預(yù)應(yīng)力損失是由錨具的變形、錨桿的松弛以及墻身砌體的收縮與徐變等三方面引起的，其中錨具變形是引起預(yù)應(yīng)力損失的主要原因。6土釘墻是由被加固土體、放置在土中的土釘體和護(hù)面板組成。土釘間土體的變形由護(hù)面板給予約束。優(yōu)點;能合理利用土體的自身能力，將土體作為墻體的不可分割的一部分。施工設(shè)備輕便，操作方法簡單。結(jié)構(gòu)輕巧、柔性大、有非常好的抗震性能和延性。

37、施工不需要單獨占用場地。材料用量和工程量少，工程造價低。施工速度快、基本不占用施工工期。缺點：變形稍微大于預(yù)應(yīng)力錨桿的變形； 在軟土、松散砂土中施工難度較大；土釘在軟土中的抗拔力低，需設(shè)置得很長很密或事先對土體進(jìn)行加固，變形量較大，造價較高。 適用：用于邊坡的穩(wěn)定，特別適合于有一定粘性的砂土和硬粘土。作為土體開挖的臨時支護(hù)和永久性擋土墻結(jié)構(gòu)，高度一般不大于15m；也可用于擋土結(jié)構(gòu)的維修、改建與加固。7土釘墻與錨桿擋土墻的異同：土釘墻是由上而下便開挖邊分段施工的，而錨桿擋土墻是自下而上整體施工的。錨桿擋土墻應(yīng)設(shè)法防止產(chǎn)生變位；而土釘一般要求土體產(chǎn)生小量位移，從而使土釘與土體之間的摩阻力得以充分發(fā)

38、展。錨桿只是在錨固段內(nèi)受力，而自由段只起傳力作用；土釘則是全長范圍內(nèi)受力。錨桿的密度小，每個桿件都是重要的受力部位；而土釘?shù)拿芏却?，靠土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體，因而即使個別土釘失效，對整個結(jié)構(gòu)的影響不大。錨桿擋土墻將庫倫破裂面前的主動區(qū)作為荷載，通過錨桿傳至破裂面后的穩(wěn)定區(qū)內(nèi)；土釘墻是在土釘?shù)淖饔孟掳褲撛谄屏衙媲暗闹鲃訁^(qū)的復(fù)合土體視為具有自撐能力的穩(wěn)定土體。 錨桿可承受的荷載大，為防止墻面沖切破壞，其端部的的構(gòu)造較復(fù)雜；土釘一般不需要很大的承載力，單根土釘受荷較小，護(hù)面板結(jié)構(gòu)較簡單，利用噴射混凝土及小尺寸墊板即可滿足要求。錨桿長度一般較長，需用大型機(jī)械進(jìn)行加工；土釘長度一般較短，直徑較小，相

39、對而言施工規(guī)模較小，所需的機(jī)具也比較靈便。8 土釘墻和加筋土擋土墻的異同：施工順序不同，加筋土墻自下而上依次安裝墻面板、鋪設(shè)拉筋、回填壓實逐層施工，而土釘墻則是隨著邊坡的開挖自上而下分級施工。土釘用于原狀土中的挖方工程，所以對土體的性質(zhì)無法選擇，也不能控制；而加筋土用于填方工程中，在一般情況中，對填土的類型是可以選擇的，對填土的工程性質(zhì)也是可以控制的。加筋多用土工合成材料；直接同土接觸而起作用；而土釘多用金屬桿件，通過砂漿同土接觸而起作用。設(shè)置形式不同，土釘垂直于潛在破裂面時將會較充分地發(fā)揮其抗剪強(qiáng)度，因而應(yīng)盡可能地垂直于潛在破裂面設(shè)置，而加筋條一般水平設(shè)置。9 土釘墻的護(hù)面板：是傳力體系的一

40、個重要的部分，也起保證各土釘間土體的局部穩(wěn)定性、防止土體被侵蝕風(fēng)化的作用。護(hù)面板應(yīng)在每一階段開挖后立即設(shè)置以限制原位土體的減壓并阻止原位土體的力學(xué)性質(zhì)，特別是抗剪強(qiáng)度的降低。10樁板式擋土墻：是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由樁及樁間的擋土板兩部分組成。利用樁深埋部分的錨固段的錨固作用和被動土抗力，維護(hù)擋土墻的穩(wěn)定。適用：適宜與土壓力大，墻高超過一般擋土墻限制的情況，地基強(qiáng)度的不足可由樁的埋深得到補(bǔ)償?？勺鳛槁穳q、路肩和路堤擋土墻使用，也可用于處治中小型滑坡，多用于巖石地基，基巖的飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于10MPa.填空：土體極限平衡狀態(tài)關(guān)系式為：庫倫理論假定 破裂面 形狀， 再根據(jù) 極限平衡狀態(tài)下破裂棱體的靜力 平衡條件； 郎金理論假定墻后土體為 松散介質(zhì) ， 求得土中一點極限平衡 ，確定 破裂面強(qiáng)度和土壓力強(qiáng)度 。土壓力分為 主動，被動，靜止， 其中 被動 最大，主動 最小，產(chǎn)生被動壓力的 位移最大。 可能出現(xiàn)第二破裂面的擋土墻有 薄壁式，坦墻，衡禿式，扶壁式，懸壁式。擋土墻驗算方法有 采用總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法，采用分項安全系數(shù)的極限狀態(tài)法。土壓力仰斜墻脊較俯斜 小， 后仰角度愈大，土壓力愈小。扶壁式擋土墻 墻面板，墻趾板，墻踵板，及 扶壁 組成。懸壁式擋土墻墻趾板寬度由 基底應(yīng)力 或 偏心距