大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計

1、第七章 擋土墻設(shè)計retaining wall7.1 概述7.2 擋土墻類型7.3 作用在擋土墻上的土壓力7.4 重力式擋土墻設(shè)計7.5 懸臂式擋土墻設(shè)計7.6 扶臂式擋土墻設(shè)計大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.1 概述 擋土墻（retaining wall）用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上的一種結(jié)構(gòu)物。大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計擋土結(jié)構(gòu)物及其土壓力 概述Rigid wall支撐天然斜坡E地下室側(cè)墻E填土E填土堤岸擋土墻拱橋橋臺E大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.2 擋土墻類型 按斷面的幾何形狀和受力特點可分為：重力式、懸臂式、扶壁式、板樁式和地下

2、連續(xù)墻等。 1、重力式擋土墻（圖7-2a） 以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計墻頂墻基墻趾墻面墻背塊石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力維持穩(wěn)定，墻體抗拉、抗剪強度都較低。墻身截面尺寸大，一般用于低擋土墻。適用范圍：高度小于6米、地層穩(wěn)定、開挖土 石方不會危及相鄰建筑物的地段大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計俯斜直立仰斜土壓力最大土壓力中等土壓力最小傾斜形式應(yīng)根據(jù)使用要求、地形和施工條件等綜合考慮。 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計2、懸臂式擋土墻（圖7-2b） 組成：三懸臂（立壁、墻址、墻踵） 受力：以墻踵底板上的土重力來維持擋土 墻在土壓力作用下的穩(wěn)定 材料：

3、鋼筋混凝土 優(yōu)點：墻體截面小 適用范圍：墻高超過6米、地基較差、工 程較重要等情況。大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計墻趾墻踵立壁鋼筋鋼筋混凝土建造，立臂、墻趾懸臂和墻踵懸臂三塊懸臂板組成，靠墻踵懸臂上的土重維持穩(wěn)定，墻體內(nèi)拉應(yīng)力由鋼筋承擔(dān)，墻身截面尺寸小，充分利用材料特性，市政工程中常用大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計3、扶壁式擋土墻（圖7-2c） 組成：用扶壁增強懸臂式擋土墻立壁的 抗彎性能 適用范圍：墻高超過10米墻趾墻踵扶壁針對懸臂式擋土墻立臂受力后彎矩和撓度過大缺點，增設(shè)扶壁，扶壁間距（0.81.0）h，墻體穩(wěn)定靠扶壁間填土重維持大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計4、板樁式擋土墻（圖7-2d） 組成

4、：板樁、墻面板、錨栓 適用：承載力較低的軟基、大型開挖工程 等墻板錨定板基巖錨桿預(yù)制鋼筋混凝土面板、立柱、鋼拉桿和埋在土中錨定板組成，穩(wěn)定由拉桿和錨定板來維持大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計Rankine 和 Coulomb 土壓力理論7.3 作用在擋土墻的土壓力7.3.1 墻后填土有地下水7.3.2 地震時的土壓力地震角(表71)水平地震系數(shù)水土合算和水土分算大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.4 重力式擋土墻設(shè)計7.4.1 選型7.4.2 構(gòu)造7.4.3 計算大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.4.1 選型1 墻后土壓力最小2墻的背坡和面坡選擇3基底逆坡選擇4墻趾臺階EaGaa0Oz大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章

5、擋土墻設(shè)計1、埋置深度應(yīng)根據(jù)持力層地基土的承載力、凍結(jié)因素確定2、墻身構(gòu)造3、排水措施4、填土質(zhì)量要求5、沉降縫和伸縮縫6、擋土墻材料要求7、擋土墻的砌筑質(zhì)量7.4.2 構(gòu)造大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計 方案1 方案2大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.4.3 計算計算內(nèi)容：抗傾覆驗算抗滑移驗算地基承載力驗算墻身強度驗算抗震驗算大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計1抗傾覆驗算zfEaEazEaxGaa0dOx0 xfbz大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計2 抗滑移驗算EaEanEatdGGnGtaa0O大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計3 地基承載力驗算zfEaEazEaxGaa0dOx0 xfbzNTPmaxPmi

6、nbp fa pmax 1.2fa 基底傾斜時，fa應(yīng)乘以0.8的折減系數(shù) 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計4 墻身強度驗算砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范抗壓驗算：抗剪驗算：大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計5 擋土墻的抗震計算(1)抗傾覆驗算(2)抗滑移驗算(3)地基承載力驗算大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計(4)墻身強度驗算抗壓驗算：抗剪驗算：計算Q時要考慮地震力F大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計例題某擋土墻高H為5m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，擋土墻采用M5水泥砂漿，MU10毛石砌筑，砌體重度k22kN/m3，填土內(nèi)摩擦角30，粘聚力c0，填土重度18kN/m3，地面荷載q2.5kPa，基底摩擦系數(shù)0.5，地基承載

7、力特征值fa200kPa，試驗算擋土墻的穩(wěn)定性及強度，擋土墻的截面尺寸見圖所示。 2.00.50.254.752.5kN/m2大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計解：1. 計算主動土壓力Ea2Ea12. 抗傾覆驗算2.00.50.254.75G2G3G1O大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計3. 抗滑移驗算 Ea1Ea22.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2t大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計4.地基承載力驗算 2.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2tNT大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計5、墻身強度驗算 0.51.0G3G2N1.260.5II3.00.72抗壓驗算：抗剪驗算：大學(xué)基礎(chǔ)工

8、程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.5 懸臂式擋土墻設(shè)計墻身懸臂墻趾懸臂墻踵懸臂bb2b1h1qHH1大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計1 墻身內(nèi)力及配筋bb2b1h1qHH1Ea2Ea1H/2H/3（qH）Ka大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計2 地基承載力驗算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4Ea2Ea1地基承載力驗算eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計3 基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4Ea2Ea1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（1） 墻趾板忽略墻趾板自重及其上土體重量產(chǎn)生的彎矩大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)?/p>

9、土墻設(shè)計3 基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4Ea2Ea1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（2）墻踵板q1：墻踵板自重及G3和G4產(chǎn)生的均布荷載。大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計4 穩(wěn)定性驗算（1）抗傾覆穩(wěn)定性（2）抗滑移穩(wěn)定性bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4Ea2Ea1大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計提高穩(wěn)定性措施減少土的側(cè)壓力增加內(nèi)摩擦角，設(shè)置減壓平臺增加墻踵的懸臂長度設(shè)置抗滑拖板，墻踵部分加長。提高基礎(chǔ)的抗滑能力基礎(chǔ)板做成傾斜面設(shè)置滑移鍵大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計懸臂式擋土墻截面尺寸如圖所示。墻面上活荷載q=4kPa，地基

10、土為粘性土，承載力特征值fa=100kPa。墻后填土重度=18kN/m3，內(nèi)摩擦角=30o。擋土墻底面處在地下水位以上。求擋土墻墻身及基礎(chǔ)底板的配筋，進行穩(wěn)定性驗算和土的承載力驗算，擋土墻材料采用C25級混凝土及HPB235，HRB335級鋼筋。 18001000600200q4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G4100100大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計 【解】 ：1. 確定側(cè)壓力 2. 墻身內(nèi)力及配筋計算 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計沿墻身每米配置812的豎向受力鋼筋，鋼筋的1/2伸至頂部，其余的在墻高中部（1/2墻高處）截斷。在水平方向配置構(gòu)造分布筋10300。

11、大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計3 地基承載力驗算 18001000600200q4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G4大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計4 基礎(chǔ)底板的內(nèi)力及配筋計算 （1）墻趾部分 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計可利用墻身豎向受力鋼筋下彎。 （2）墻踵部分大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計選用12200, 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計5 穩(wěn)定性驗算 （1）抗傾覆穩(wěn)定計算大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計（2）抗滑移驗算抗滑移驗算結(jié)果不滿足要求。選用底面夯填300500mm厚碎石提高值后，仍不滿足要求，所以采用底板加設(shè)防滑鍵 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計計算結(jié)果滿足要求，防

12、滑鍵計算高度為0.46m，實際工程可取0.5m。 大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計7.6 扶壁式擋土墻設(shè)計1 墻身（立壁）計算三邊固定，一邊自由的雙向板；單向板2基礎(chǔ)底板計算墻趾板同懸臂式；墻踵板和立壁相同3扶壁計算固定在基礎(chǔ)底板的一個變截面懸臂T形梁墻趾墻踵扶壁大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計1 懸臂式擋土墻截面尺寸如圖所示。墻面上活荷載q=3kPa，地基土為粘性土，承載力特征值fa=110kPa。墻后填土重度=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角=32o。擋土墻底面處在地下水位以上。求擋土墻墻身及基礎(chǔ)底板的配筋，進行穩(wěn)定性驗算和土的承載力驗算，擋土墻材料采用C25級混凝土及HPB235，HRB335級鋼筋。 作業(yè)：20001200600200q3kPa2200G3G2G1a1a2a3a4500100100G4100100大學(xué)基礎(chǔ)工程第七章?lián)跬翂υO(shè)計擋土墻如圖所示，墻與土之間的摩擦角為2/3，地基為砂土，墻底與地基之間的摩擦系數(shù)=0.4，墻體的容重為=2