第五章 擋土墻

1、第五章第五章 擋土墻擋土墻第一節(jié)第一節(jié) 概述概述擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側(cè)壓力、防擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側(cè)壓力、防止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構(gòu)造物。廣泛用于支撐止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構(gòu)造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。二、擋土墻各部分的名稱二、擋土墻各部分的名稱一、擋土墻的用途一、擋土墻的用途擋土墻設(shè)置與否，宜于與其工程方案比較確定擋土墻設(shè)置與否，宜于與其工程方案比較確定 1.與移改路線位置進(jìn)行比較；與移改路線位置進(jìn)行比較； 2.與填筑或開挖邊坡相比較；與填筑或開挖邊坡相比較； 3.與坼移有關(guān)干擾路基

2、的構(gòu)造物（房屋、河流、水渠）等比較；與坼移有關(guān)干擾路基的構(gòu)造物（房屋、河流、水渠）等比較； 4.與設(shè)置其他類型的構(gòu)造物（橋、護(hù)墻）等比較與設(shè)置其他類型的構(gòu)造物（橋、護(hù)墻）等比較 。 三、擋土墻的分類三、擋土墻的分類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地質(zhì)不良地段的滑坡止地質(zhì)不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設(shè)置的位置（一）按照擋土墻設(shè)置的位置1、路塹擋土墻、路塹擋土墻2、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，收縮坡腳；（）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；（2）為避免與其）為避免與其它建筑物它

3、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）為防）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻、路堤擋土墻用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設(shè)數(shù)道）要時可分設(shè)數(shù)道）4、山坡?lián)跬翂?、山坡?lián)跬翂τ糜谘睾勇返蹋枰湛s坡腳或防止水流沖淘用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻浸水擋土墻二、按照擋土墻的結(jié)構(gòu)形式二、按照擋土墻的結(jié)構(gòu)形式依靠墻的自重

4、支撐土壓力，污工結(jié)構(gòu)。形式簡單，施工方便依靠墻的自重支撐土壓力，污工結(jié)構(gòu)。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、路堤墻；多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻多用于路塹墻（一）重力式擋土墻（一）重力式擋土墻1.錨桿式錨桿式 （二）錨定式擋土墻（二）錨定式擋土墻2.錨定板式錨定板式 （三）薄壁式擋土墻（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式扶壁式1.懸臂式懸臂式（四）加筋土擋土墻（四）加筋土擋土墻（五）土釘（釘土）擋土墻（五）土釘（釘土）擋土墻（六）柱板式擋土墻（六）柱板式擋土墻鋼筋混凝土錨固樁（七）樁板式擋土墻（七）樁板

5、式擋土墻（八）垛式（框架式）擋土墻（八）垛式（框架式）擋土墻一、一般條件下庫倫主動土壓力計算一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設(shè)（一）庫侖理論的假設(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)墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)一通過墻當(dāng)墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，設(shè)為平面。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。第二節(jié)第二節(jié) 擋土墻土壓力計算擋土墻土壓力計算（二）庫侖主動土壓力公式的推導(dǎo)（二）庫侖主動土壓力公式的推導(dǎo)（破裂面交于內(nèi)邊

6、坡時）破裂面交于內(nèi)邊坡時）1.力的大小力的大小由正弦定理：由正弦定理：2.最大主動土壓力最大主動土壓力最危險破裂面的確定最危險破裂面的確定當(dāng)參數(shù)當(dāng)參數(shù)、 、固定時，固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，隨破裂面的位置而變化，即即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，可以用求駐點的辦法，得到如上圖邊界條件點的辦法，得到如上圖邊界條件 的最大土壓力公式和最危的最大土壓力公式和最危險破裂角如下：險破裂角如下：222221cos ()1= 22sin()sin()coscos() 1cos()cos()aaEHH K tgQQPRP242Pcossincos(

7、）sin coscos（）Q=cos()cos（ ）cos( ）cos（）Rcos sincos(）sincos（ ）cos 3.力的方向和作用點力的方向和作用點1）力的方向）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內(nèi)摩擦角靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內(nèi)摩擦角2）力的作用點）力的作用點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)，土壓力對高度求導(dǎo)，繪出土壓應(yīng)力分布圖，力的作用點在壓應(yīng)力分布高度求導(dǎo)，繪出土壓應(yīng)力分布圖，力的作用點在壓應(yīng)力分布圖的形心處。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

8、力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力只需要改變土楔重力G的表達(dá)式，同時在土壓應(yīng)力分布圖中的表達(dá)式，同時在土壓應(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：疊加車輛荷載，就能得到類似的表達(dá)式。如下圖：破裂面交于外邊坡破裂面交于外邊坡 二、大俯角墻背的主動土壓力二、大俯角墻背的主動土壓力第二破裂面法第二破裂面法（一）出現(xiàn)第二破裂面的條件（一）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。）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)）（即：墻

9、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)生抗滑力必須大于其下滑力）在墻背或假想墻背面上產(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）（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圖衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖（一）推導(dǎo)過程（一）推導(dǎo)過程1根據(jù)邊界條件，計算破裂棱體（包括棱體上的荷載）的重量根據(jù)邊界條件，計算破裂棱體（包括棱體上的荷載）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（求駐點的辦法）（求駐點的辦法）4求主動土壓力求主動土壓力Ea的作用點的作用點

10、iiiiaxtgtgGEEcosixaixyixxEEtgEEtgtgHhHbbyAcEtgtghaaxAEseccos1212111cos12111220020222222或繪土壓應(yīng)力分布圖繪土壓應(yīng)力分布圖 ixyhhxtgZBZhhhahahhhhhhhahdyydyZ30122302112300223333三、折線形墻背的土壓力計算三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力（一）上墻土壓力不考慮下墻影響不考慮下墻影響, ,按照俯斜墻背計算土壓力按照俯斜墻背計算土壓力, ,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)折點或衡重臺為界分為上墻、下墻以墻背轉(zhuǎn)折點或衡重臺為界

11、分為上墻、下墻 ，分別計算取兩者矢量和，分別計算取兩者矢量和（二）下墻土壓力計算（二）下墻土壓力計算1.延長墻背法延長墻背法在上墻土壓力算出后，延長下在上墻土壓力算出后，延長下墻墻背交于填土表面墻墻背交于填土表面C，以，以BC為假想墻背，根據(jù)延長墻背的為假想墻背，根據(jù)延長墻背的邊界條件，用相應(yīng)的庫倫公式邊界條件，用相應(yīng)的庫倫公式計算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力計算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力分布圖，從中截取下墻分布圖，從中截取下墻BB 部分部分的應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。的應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，將上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，即為全墻土壓力即為全墻土壓力 2.力多邊形法力多邊形法在墻背

12、土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量閉合的力在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力多邊形。在算得上墻土壓力E1后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力形來推求下墻土壓力 四、墻后為粘性土土壓力計算四、墻后為粘性土土壓力計算（一）等效內(nèi)摩擦角法（一）等效內(nèi)摩擦角法按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原則或土壓力相等的原則來計算按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原則或土壓力相等的原則來計算 D 值。值。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大510

13、，或采用等效內(nèi)摩擦角，或采用等效內(nèi)摩擦角 D為為 3035。對于矮墻偏于安全，對于高墻則偏于危險。因此在設(shè)計高墻時，對于矮墻偏于安全，對于高墻則偏于危險。因此在設(shè)計高墻時，應(yīng)按墻高酌情降低應(yīng)按墻高酌情降低 D 值值 （二）力多邊形法（二）力多邊形法1.首先求得當(dāng)首先求得當(dāng)c=0時的土壓力時的土壓力E ，Ea=EEc ；2.再求得由于粘聚力的作用而減再求得由于粘聚力的作用而減少的土壓力少的土壓力 Ec3.用求駐點的辦法求最大土壓力用求駐點的辦法求最大土壓力和最危險破裂面和最危險破裂面 五、不同土層的土壓力五、不同土層的土壓力填土為兩層以上不同性質(zhì)的土體，首先求得上一土層的土壓力及作用填土為兩層以

14、上不同性質(zhì)的土體，首先求得上一土層的土壓力及作用點，并近似的假定上下兩土層層面平行。點，并近似的假定上下兩土層層面平行。 計算下一土層時，將上一土計算下一土層時，將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。層視為均布荷載，按地面為一平面時的庫侖公式計算。六、有限范圍填土?xí)r的土壓力六、有限范圍填土?xí)r的土壓力擋土墻修在陡坡的半路堤上，或者山坡土體有傾向路基的層面，則墻后存在著已知擋土墻修在陡坡的半路堤上，或者山坡土體有傾向路基的層面，則墻后存在著已知坡面或潛在滑動面，當(dāng)其傾角陡于由計算求得的破裂面的傾角時，墻后填料將沿著坡面或潛在滑動面，當(dāng)其傾角陡于由計算求得的破裂面的傾角時，墻后填料

15、將沿著陡破面陡破面(或滑動面或滑動面)下滑，而不是沿著計算破裂面下滑，土壓力計算的破裂面為由勘下滑，而不是沿著計算破裂面下滑，土壓力計算的破裂面為由勘察確定的實際可能發(fā)生的破裂面。計算時不必求取最危險破裂面和最大土壓力。察確定的實際可能發(fā)生的破裂面。計算時不必求取最危險破裂面和最大土壓力。七、被動土壓力七、被動土壓力EH KKxPPP1212222cos ()coscos()sin()sin()cos()cos()通常情況下?lián)跬翂η暗谋粍油翂毫刹挥嬎悖?dāng)基礎(chǔ)埋置較深且地層通常情況下?lián)跬翂η暗谋粍油翂毫刹挥嬎?，?dāng)基礎(chǔ)埋置較深且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動破壞時，可計入，但是應(yīng)對被動土壓力的穩(wěn)

16、定、不受水流沖刷和擾動破壞時，可計入，但是應(yīng)對被動土壓力的計算值進(jìn)行大幅度的折減計算值進(jìn)行大幅度的折減 八、墻背填土上的附加荷載八、墻背填土上的附加荷載（一）車輛荷載（一）車輛荷載換算土柱換算土柱q 車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于車輛荷載附加荷載強(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，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計算之間時，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計算（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?/p>

17、用于擋墻欄桿頂?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際情況決定是否考慮附加荷載由實際情況決定第三節(jié)第三節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計重力式擋土墻設(shè)計一、擋土墻的布置一、擋土墻的布置1擋土墻位置的選定擋土墻位置的選定 1）路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁；）路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁；2）山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處；）山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處；3）當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時，）當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻；應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度

18、或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時，）若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時，宜選用路堤墻；宜選用路堤墻；5）沿河路堤設(shè)置擋土墻時，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保）沿河路堤設(shè)置擋土墻時，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2擋土墻的縱向布置擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖 1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式；）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基

19、或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式；2）按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；）按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎(chǔ)；）布置各段擋土墻的基礎(chǔ)； 4）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等；）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等；3擋土墻的橫向布置擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計或

20、套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。土墻橫斷面圖。 4平面布置平面布置 個別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)個別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固

21、工程等。沉降伸縮縫沉降伸縮縫基地線基地線泄水孔泄水孔路線縱坡路線縱坡錐坡錐坡?lián)跬翂φ鎴D擋土墻正面圖二、擋土墻的構(gòu)造組成二、擋土墻的構(gòu)造組成（一）墻身構(gòu)造（一）墻身構(gòu)造1.墻背墻背 1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于不宜緩于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）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斜墻背的坡度1：0.251：0.45，下墻仰斜墻背在，

22、下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比左右，上下墻的墻高比一般采用一般采用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的低墻可的低墻可用垂直墻背用垂直墻背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)計手冊）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關(guān)規(guī)范和設(shè)計手冊 墻面一般均為平面，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。墻面一般均為平面，其坡度應(yīng)與墻背坡度

23、相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.051：0.20，矮墻可采用陡直墻，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用面；地面平緩時，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。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應(yīng)以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用頂應(yīng)

24、以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋。干砌擋土墻墻頂土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應(yīng)用高度內(nèi)，應(yīng)用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于一般不宜大于6m。 3.墻頂墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。為為保證交通安全，在地形險峻地段，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、三級路不小于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、三級路不小于0.75m，四級路不小于四級路不小于0.5m

25、。4.護(hù)欄護(hù)欄（二）基礎(chǔ)構(gòu)造（二）基礎(chǔ)構(gòu)造1.基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)類型1）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。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，為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆高時，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）臺階基礎(chǔ)；e）拱形基礎(chǔ)3）當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時，）當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。階過高，

26、可采用鋼筋混凝土底板。4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎）地基為軟弱土層時，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）當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅硬完整、穩(wěn)固、對基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅硬岸石時，可設(shè)置臺階基礎(chǔ)，以減少基坑開岸石時，可設(shè)置臺階基礎(chǔ)，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。挖和節(jié)省圬工。 6）如地基有短段缺口）如地基有短段缺口(如深溝等如深溝等)或挖基或挖基困難困難(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)。2.基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋置深度 對于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符

27、合下列要求：對于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求：(1)無沖刷時，應(yīng)在天然地面以下至少無沖刷時，應(yīng)在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應(yīng)在沖刷線以下至少有沖刷時，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于受凍脹影響時，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，采時，采用用1.25m，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，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)線以下不少于凍結(jié)線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于

28、1m。對于巖石地基，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)化層對于巖石地基，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，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入較厚難以全部清除時，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。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)滑動面時，應(yīng)進(jìn)行地基抗當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時，應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止滑穩(wěn)定性驗算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。擋土墻滑動。（三）排水設(shè)施（三）排水設(shè)施漿砌塊漿

29、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，可在墻。墻高時，可在墻上部加設(shè)一排匯水孔上部加設(shè)一排匯水孔(圖圖b) ?？籽坶g距一般為?？籽坶g距一般為23m，對于浸水擋土墻孔，對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，孔眼上下錯開布置。下排，干旱地區(qū)可適當(dāng)加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位排水孔的出口應(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厚的粘土隔厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)

30、置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，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的砂卵石排水層的砂卵石排水層(圖圖c) （四）沉降縫與伸縮縫（四）沉降縫與伸縮縫 設(shè)計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔設(shè)計時，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

31、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0.15m，當(dāng)，當(dāng)墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設(shè)置空縫。墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設(shè)置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑，使成垂直通縫干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑，使成垂直通縫 （一）作用在擋土墻上的力系（一）作用在擋土墻上的力系三、重力式擋土墻設(shè)計驗算三、重力式擋土墻設(shè)計驗算原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合原則：根據(jù)

32、擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合 一般地區(qū)一般地區(qū) 僅考慮主要力系僅考慮主要力系 浸水地區(qū)浸水地區(qū) 考慮附加力考慮附加力 地震區(qū)地震區(qū) 考慮地震力考慮地震力（二）不同條件下荷載組合（二）不同條件下荷載組合（三）擋土墻結(jié)構(gòu)分析的方法（三）擋土墻結(jié)構(gòu)分析的方法承載力極限狀態(tài)是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了承載力承載力極限狀態(tài)是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了承載力極限狀態(tài)：極限狀態(tài)：1）整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；）整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；2）擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料強(qiáng)度超過而破壞，或因過度塑性變形而）擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料強(qiáng)度超

33、過而破壞，或因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載；不適于繼續(xù)承載；3）擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體系或局部失去平衡。）擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體系或局部失去平衡。1.結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：極限狀態(tài)：1）影響正常使用或外觀變形；）影響正常使用或外觀變形；2）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；3）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定公路

34、擋土墻的構(gòu)件分析采用承載力極限狀態(tài)的我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定公路擋土墻的構(gòu)件分析采用承載力極限狀態(tài)的分項安全分項安全系數(shù)法系數(shù)法為主為主的設(shè)計法，表達(dá)式為：的設(shè)計法，表達(dá)式為：011(,)kGGKQQ KQiciQiKdfRSSSR 0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù); G垂直恒載引起的效應(yīng)分項系數(shù)；垂直恒載引起的效應(yīng)分項系數(shù)； 1Q恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項系數(shù)恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項系數(shù); Qi其它荷載效應(yīng)分項系數(shù)其它荷載效應(yīng)分項系數(shù); 恒載效應(yīng)；恒載效應(yīng)； GKS恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)；恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)； KQS1其它荷載效應(yīng)其它荷載效應(yīng); QiKS抗力安全系數(shù)；抗力安全系數(shù)

35、； f構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值；構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值； kRd結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計值結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計值.式中的設(shè)計基本變量通過式中的設(shè)計基本變量通過概率分析取其代表值，而概率分析取其代表值，而以分項系數(shù)來反映它們的以分項系數(shù)來反映它們的變異性。變異性。承載能力極限狀態(tài)作用（或荷載）分項系數(shù)承載能力極限狀態(tài)作用（或荷載）分項系數(shù)（四）驗算分析內(nèi)容（四）驗算分析內(nèi)容1.擋土墻滑動穩(wěn)定性驗算擋土墻滑動穩(wěn)定性驗算102010121.1(tan)tan(1.1)tan0QyxQpQyQxQpGEEEGEEEGEyExEpa a0或或00()tantanxppcxNEEEKENN作用于基底上合力的豎向

36、分力；作用于基底上合力的豎向分力； 墻前被動土壓力的墻前被動土壓力的0.3倍。倍。pE規(guī)范規(guī)范建議建議：設(shè)計分析采用極限狀：設(shè)計分析采用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式，按照總安全系數(shù)態(tài)設(shè)計表達(dá)式，按照總安全系數(shù)法來校準(zhǔn)計算結(jié)果。法來校準(zhǔn)計算結(jié)果。2.擋土墻滑傾覆穩(wěn)定性驗算擋土墻滑傾覆穩(wěn)定性驗算120.8()0GQyxxyQppGZE ZE ZE Z或或0GyxppxyGZE ZE ZKE Z3.基底合力偏心矩和基基底合力偏心矩和基底壓應(yīng)力驗算底壓應(yīng)力驗算0ddMeNEpExEaEyGZpZxZyZpB/6B/6e0B/212B/60.3dGxyyxppMGZE ZE ZE ZdyNGE土質(zhì)地基偏心矩不應(yīng)大

37、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)從新擬定擋土墻斷面。否則應(yīng)從新擬定擋土墻斷面。000616dNeBeAB1,2時，00232dNBe1（ ）應(yīng)力重分布應(yīng)力重分布06Be 時，對于巖石地基，對于巖石地基，5.墻身截面強(qiáng)度驗算墻身截面強(qiáng)度驗算0dkafNAR式中：式中：aR材料抗壓極限強(qiáng)度；材料抗壓極限強(qiáng)度；f污工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)；污工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)；圬工種類圬工種類受力情況受力情況受壓受壓受彎、剪、拉受彎、剪、拉石料石料1.852.31片石砌體片石砌體、片石混凝土砌體片石混凝土砌體2.312.31塊石砌體塊石砌體、粗料石砌體粗料石砌體、混凝土預(yù)制塊或磚砌體混凝土預(yù)制塊或磚砌體1.922.31混凝土混凝土1.542.31k軸向力偏心影響系數(shù)軸向力偏心影響系數(shù),82001256112keeBB000MeN,式中計算時，在不同荷載組合情況下彎矩和軸向力的分項系數(shù)與地基驗算不同，計算時，在不同荷載組合情況下彎矩和軸向力的分項系數(shù)與地基驗算不同，表達(dá)式：表達(dá)式：ZLGGikQiQikSSS荷載組合效應(yīng)系數(shù)荷載組合效應(yīng)系數(shù),荷載組合荷載組合、取取1.0，取取0.8，施工荷載取，施工荷載取0.7。ZL1）墻身抗壓強(qiáng)度驗算）墻身抗壓強(qiáng)度驗算污工材料的容許偏心矩：荷載組合污工材料的容許偏心矩：荷載組合