擋土墻設(shè)計(jì)的.ppt

1、第六章 擋土墻設(shè)計(jì)1本章主要內(nèi)容1. 概述2. 擋土墻的構(gòu)造與布置3. 擋土墻土壓力計(jì)算4. 擋土墻設(shè)計(jì)原則5. 重力式擋土墻設(shè)計(jì)6. 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)7. 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)8. 輕型擋土墻9. 加筋擋土墻2第一節(jié) 概述擋土墻定義：為了防止土體坍滑而修筑的，主要承受側(cè)向土壓力的墻式建筑物3第一節(jié) 概述分類：根據(jù)使用部位可以分為：路塹擋墻、路堤擋墻、路肩擋墻、浸水擋墻、山坡?lián)鯄皹蝾^擋墻等根據(jù)材料分類：石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、磚砌擋土墻、木質(zhì)擋土墻、鋼板擋土墻等根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類：重力式、半重力式、衡重式、懸臂式、扶臂式、錨桿式、拱式、樁板式、垛式等按剛度大小分：剛性擋土墻

2、、柔性擋土墻4如何選擇合適的擋土墻？根據(jù)：不同種類擋土墻自身特點(diǎn)工程地質(zhì)條件沿線附近材料供應(yīng)等5重力式擋土墻屬于剛性擋土墻結(jié)構(gòu)自重抵抗土壓力設(shè)計(jì)簡單，施工方便但對地基承載力要求較高一般采用石砌或混凝土澆筑高度一般 12m678衡重式擋土墻是重力式擋土墻的一種增加了衡重臺(tái)，使得墻體重心后移，增強(qiáng)了墻體穩(wěn)定性擋土墻高度可適當(dāng)增大9混凝土半重力式擋土墻剛性擋土墻，在墻體內(nèi)布置少量鋼筋，并將基礎(chǔ)拓寬適用于不宜采用重力式擋土墻的路段（軟基或地下水影響明顯），缺乏石料地區(qū)矮墻，一般高度 8m10懸臂式擋土墻剛性擋土墻，采用鋼筋混凝土澆筑由立壁、墻趾板、墻踵板構(gòu)成立壁底部受彎矩較大缺乏石料地區(qū)使用，墻高一般

3、5m11扶臂式擋土墻可以認(rèn)為是對懸臂式擋土墻加固即以扶壁加固增強(qiáng)抗彎能力適用于石材匱乏，地基承載能力較差地區(qū)墻高一般15m12錨桿式擋土墻柔性擋土墻，由肋板、擋板、錨桿組成靠錨桿錨固在巖體內(nèi)拉住肋板抵抗下滑力單級(jí)8m，多級(jí)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)，寬度2m由于巖石路塹或路肩墻1314樁板式擋土墻柔性擋土墻，由樁、擋板等組成利用被動(dòng)土壓力抵抗主動(dòng)土壓力用于巖石路基15錨定板式擋土墻柔性擋土墻，由立柱、擋土板、拉桿、錨定板等組成不應(yīng)用于易滑坡、軟土、膨脹土等地段單級(jí)10m，多級(jí)沒級(jí)6m，設(shè)置平臺(tái)，寬2m16加筋土式擋土墻柔性擋土墻，面板可能發(fā)生比較大的變形用于土質(zhì)邊坡不宜用于水流沖刷地區(qū)17第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造

4、和布置18第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置墻背形式19第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置墻頂：寬度0.50m，并加固護(hù)欄：墻高較大(6m)時(shí)，為保護(hù)行車安全，降低事故嚴(yán)重程度設(shè)置基礎(chǔ)：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括兩部分基礎(chǔ)形式的選擇基礎(chǔ)埋置深度的確定20第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置基礎(chǔ)形式選擇：一般采用淺基，明挖施工；在硬質(zhì)巖石斜坡上施工時(shí)可以采用臺(tái)階狀基礎(chǔ)一般直接設(shè)置在天然地基上，若采取一定措施依舊不能滿足承載力需要，可換填當(dāng)路基軟弱土層較厚，換填不經(jīng)濟(jì)時(shí)可采用樁基礎(chǔ)21第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置基礎(chǔ)埋置深度：A)水流沖刷時(shí)，按路基設(shè)計(jì)洪水位頻率計(jì)算沖刷深度，基底置于沖刷深度以下1mB)路塹擋土墻基頂應(yīng)低于邊溝底面，

5、至少0.50mC)風(fēng)化層不厚的硬質(zhì)巖基，基底埋深0.150.60m，風(fēng)化層不厚的軟質(zhì)巖基，基底埋深大于1.00mD)建筑在斜坡上的，對前趾埋深和前趾距地表寬度作限定E)對于普通基礎(chǔ)形式，宜采用傾斜基底，增加抗滑力，但不宜過大，避免剪切破壞22第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置排水設(shè)施設(shè)置包括：地表排水和墻身排水設(shè)計(jì)兩部分墻身排水設(shè)計(jì)：泄水孔位置和密度設(shè)計(jì)，反濾層設(shè)置2324第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置沉降縫和伸縮縫統(tǒng)稱變形縫，縫寬23cm，內(nèi)填充瀝青麻筋或木板布置位置：沿墻長方向1015m布置與其他構(gòu)筑物連接處地質(zhì)水文條件突變處 沉降縫墻身高度突變處2526第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造和布置2. 擋土墻的布置在

6、路基橫斷面圖繪制橫斷面布置圖路基填土不高時(shí)，選用路肩墻，減少占用耕地；路基填土較高時(shí)，采用路肩墻，減少圬工數(shù)量；路基路塹地形較陡時(shí)，采用府斜式或衡重式，坡度不大時(shí)可以采用仰斜式或折線式墻趾縱斷面圖上繪制正面圖反應(yīng)出基礎(chǔ)埋深、泄水口布置、變形縫布置等內(nèi)容端部與路堤連接一般采用錐坡連接，并使用工程防護(hù)或植被防護(hù)在復(fù)雜擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在路線平面圖上繪制擋土墻平面布置圖27平面圖示意28第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算一、作用在擋土墻上的力系1. 分主要力、附加力、偶然作用等主要力：擋土墻自重G及墻上衡載墻后主動(dòng)土壓力Ea墻前被動(dòng)土壓力Ep基底法向反力N和摩擦力T29第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算附加力：考慮洪水時(shí)動(dòng)

7、水壓力、靜水壓力、波浪沖擊力等考慮凍脹壓力、冰壓力等偶然作用：地震荷載車輛、輪船、漂浮物對路堤或護(hù)欄的沖擊作用擋土墻所受荷載中，土壓力計(jì)算是最復(fù)雜的、最重要的30第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算一、作用在擋土墻上的力系2. 墻體移動(dòng)與土壓力31第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算一、作用在擋土墻上的力系32第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算33第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算34第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算35第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算二、一般條件下庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算復(fù)習(xí)：庫倫土壓力理論基本假設(shè)：(1)墻背填充材料為均質(zhì)松散粒料，即c=0(2)破裂面為平面，且通過墻踵(3)破裂面上土楔為剛性體，根據(jù)極限平衡狀態(tài)可以確定墻背所受主動(dòng)土壓力

8、(4)通過求解若干個(gè)破裂面，確定最危險(xiǎn)破裂面(5)假設(shè)土壓應(yīng)力沿墻高呈直線分布，與墻背法向夾角為(為墻背與土體的摩擦角)36第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算二、一般條件下庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算復(fù)習(xí)：庫倫土壓力理論適用條件：砂性土剛性擋土墻土壓力計(jì)算的內(nèi)容：確定土壓力大小、土壓力作用點(diǎn)37第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算二、一般條件下庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算38第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算39第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算40第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算二、一般條件下庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算一般條件下庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算步驟：1. 準(zhǔn)備材料，確定擋土墻形式2. 假設(shè)破裂面在荷載作用范圍內(nèi)3. 計(jì)算上述狀況下的破裂角4. 驗(yàn)算計(jì)算破裂面是否在荷

9、載作用范圍內(nèi)5. 若在該范圍內(nèi)則計(jì)算Ka和Ea6. 若不在該范圍內(nèi)，重新假設(shè)計(jì)算41例題：車輛荷載換算高度hc=0.40，其他條件見圖中所示。421. 假設(shè)破裂面在荷載范圍內(nèi)432. 計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)443. 計(jì)算主動(dòng)土壓力454. 確定土壓力作用點(diǎn)位置46第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算三、大俯角墻背的主動(dòng)土壓力47第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算48第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算第二破裂面法計(jì)算過程：1. 假設(shè)有第二破裂面，且第一破裂面交于荷載作用范圍內(nèi)2. 計(jì)算，并驗(yàn)算第一破裂面是否交于荷載作用范圍內(nèi)3. 是則進(jìn)行第5步計(jì)算4. 否則根據(jù)計(jì)算結(jié)果推算第一破裂面交于某個(gè)范圍，再計(jì)算破裂面位置5. 驗(yàn)算第二破裂

10、面是否存在，若不存在則按第一破裂面法計(jì)算6. 計(jì)算土壓力和土壓力作用位置49第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算四、折線形擋土墻土壓力計(jì)算50第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算四、折線形擋土墻土壓力計(jì)算51第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算五、粘性土壓力計(jì)算粘性土粘聚力c影響較大1. 等效內(nèi)摩擦角法根據(jù)剪切強(qiáng)度相等原則換算通常是將內(nèi)摩擦角增大510或取計(jì)算內(nèi)摩擦角為303552第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算2. 多邊形法(數(shù)解法)考慮坡頂開裂對受力狀態(tài)的影響53第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算六、不同土層的土壓力計(jì)算假定層間平行；計(jì)算下層土壓力時(shí)將上層作為均布荷載施加在下層頂部54第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算七、有限范圍內(nèi)填土的土壓力計(jì)算55第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算九、車輛荷載換算和計(jì)算參數(shù)確定56第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算九、車輛荷載換算和計(jì)算參數(shù)確定車輛荷載的布置57第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算計(jì)算參數(shù)確定1. 填料的內(nèi)