抗滑挡土墙的设计与施
抗滑挡土墙
2.2 抗滑挡土墙平面尺寸与高度的拟定
1. 抗滑挡土墙平面尺寸的拟定
由于一般情况下,滑坡推力较主动土压力大,合力作用 点高,因此抗滑挡土墙具有墙面坡度缓、外形矮胖、平面尺 度大的特点,以有利于抗滑挡土墙自身的稳定。故抗滑挡土 墙墙面坡度常采用1:0.3~1:0.5,甚至缓至1:0.75~1:1,其基 底常做成反坡(倒坡、逆坡) 或锯齿形,有时为了增加抗滑挡 土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量,还在墙后设 置1~2m宽的衡重台或卸荷平台。在平面上,抗滑挡土墙一 般应布置在滑坡前缘滑床平缓处。
1H
2
z0
Hka
2c
ka
1 2
H
2ka
2cH
ka
2c2
Ea
1 2
H
z0
Hka
2c
ka
1 2
H
2ka
2cH
ka
2c2
Ea 通过三角形压力分布图abc的形心,即
作用在离墙底 H z0 / 3
无粘性土的主动土压力与z成正比,沿墙高的土 压力是三角形分布。
滑坡推力的计算是在已知滑动 面形状、位置和滑动面(带)上土的 抗剪强度指标的基础上进行的,计 算方法一般采用剩余下滑力法。
如果滑动面为单一平面时,滑坡推力为
E KW sin (W cos tan cL)
式中: E—滑坡体下滑力,kN; W —滑坡体重,kN; α—滑动面与水平面间的倾角; L—滑动面长度,m; c—滑动面土的粘聚力,kPa; φ—滑动面土的内摩擦角; K—安全系数。
仰斜式挡墙
4--挡土墙设计与施工
浸水地区挡土墙作用力系
浸水地区稳定验算公式
• 抗滑稳定
•
mN
Ks
抗倾覆稳定
Ex,
(G
Ea' z Ea, x
)m
1.3
Kz
M
' y
M
' 0
Gx0 Ea' z x f Ka,x z f
1.5
浸水地区一般不考虑墙前被动土压力作用。墙身所受到的 浮力,应根据基础地层的渗水情况确定:当地基为砂类土, 碎石土和节理发育的岩石地基,按计算水位的100%计 算;当地基为节理不发育的岩石地基时,按计算水位的5 0%计算。
扩大基础设计
• 当挡土墙受倾覆稳定,基地应力和偏心距控制时,可采用 扩大基础,即假设强制台阶的方法来解决。
• 强制台阶的宽度,应根据倾覆稳定,及地应力和偏心距等 条件,由试算决定。
• 混凝土和浆砌片石墙趾台阶图
钢筋混凝土底板
当基底应力和地基承载力设计值相差较大时,需要 加宽的较大,为避免过高,造成材料浪费,或则无法 满足地基承载力的要求。可采用钢筋混凝土底板,它 除了满足抗弯要求以外,其高度还应满足剪应力和主 拉应力的要求。
Vk
1 2
(s
max
s min )B
(
B 2
e)Vk
B 2
s
min
B
1 2
(s
max
s min )B
B 3
s max/min
Vk B
1
6e B
(e B) 6
基底偏心距及基底应力分布(一)
Vk
当e B 时
6
Vk
1 2
s
max
x
Vk
抗滑挡土墙设计与施工
抗滑挡土墙设计与施工设计过程:1.土壤力学特性研究:首先要对工程所在区域的土壤力学特性进行研究,包括土壤种类、含水量、压缩性等。
这些参数对于抗滑挡土墙的设计非常重要。
2.滑动与倾覆稳定性分析:利用土壤力学的基本理论和方法,进行抗滑挡土墙的滑动与倾覆稳定性分析。
通过计算土体内部和外部的力学平衡,确定墙体稳定的最小尺寸和形状。
3.墙体结构设计:考虑到抗滑挡土墙的主要功能是抵抗土坡滑动和塌方,墙体结构应具有足够的强度和刚度。
常用的墙体结构包括重力挡土墙、反力挡土墙和悬臂挡土墙等。
设计时还需考虑土壤侧方压力的大小和墙体的排水问题。
4.材料选择与加固措施设计:抗滑挡土墙的材料选择要考虑到墙体结构的强度和耐久性。
常用的材料包括混凝土、钢筋等。
如果土壤的黏聚力和内摩擦角较低,还需要设计加固措施,例如使用土工合成材料。
施工过程:1.土壤准备:施工前要对工程区域的土壤进行清理和平整,确保墙体的基础能够牢固地建立在土壤上。
2.基础施工:根据设计要求,在墙体的底部挖掘基础坑,采用浇筑混凝土法或钢板桩法进行基础施工。
为了增加墙体的稳定性,可以采用加固措施,例如钢筋混凝土柱或挤土桩等。
3.墙体施工:根据设计图纸,在基础上逐层搭建墙体。
常用的施工方法包括混凝土浇筑法、钢板桩挡土法和挤土法等。
施工过程中要保持墙体的垂直度和水平度,确保墙体结构的牢固性。
4.排水与防渗措施:为了减少墙体背后的水压,需要设置排水和防渗措施。
常用的措施包括背后排水管道、排水带和防水涂料等。
5.后期维护:抗滑挡土墙的后期维护非常重要。
定期检查墙体的稳定性和排水情况,对于损坏或渗漏的部分及时进行修复和加固,确保墙体的长期使用效果。
总结:。
[整]抗滑挡土墙的设计与施工
2.附加力的计算 在计算滑坡推力的同时,还需考虑附加 力的影响。应考虑的附加力有(如图4.9所示):
(1)滑坡体上有外荷载Q时,如:建筑物 自重、汽车荷载等,应将Q加在相应的滑块自 重形之中。
(2)对于水库岸坡等地带的滑坡,滑体有水,且与滑带 水连通时,应考虑动水压力和浮力。 (4.5) D W I 式中: W ——水的容量,kN/m3; ——滑坡体条块饱水面积,m2; I ——水力坡降。 浮力P,其方向垂直于滑动面,大小为: (4.6) P W 式中:η——滑坡体土的孔隙度。 (3)当滑动面水有承压水头H0时,应考虑浮力Pf,其方 向垂直于滑动面,大小为: Pf W H0 (4.7) (4)滑坡体内有贯通至滑动面的裂隙,滑动时裂隙充水, 则就考虑裂隙水对滑坡体的静水压力J,作用于裂隙底以上hi /3高度处,水平指向下滑方向,大小为:
第4章 抗滑挡土墙的设计与 施工
本章重点
抗滑挡土墙类型、特点和适用条件 抗滑挡土墙布置原则 抗滑挡土墙的设计与计算 抗滑挡土墙的施工
§ 4. 1 概
述
滑坡是岩土工程中常见的主要病害之一。当斜 坡岩土体在各种自然因素或人为因素的影响下,斜 坡岩土体在重力作用下,沿着一定的土层(软弱层)整 体向下滑移的现象,即称为滑坡。大规模滑坡对人 类的生产建设活动和人民的生命财产有着极大的危 害,如重庆云阳滑坡和武隆滑坡等。因此,应对滑 坡进行预防和处理。通过预防来预料可能发生的灾 害,并在与处理工程所需费用权衡之后,或将居民 和建筑物迁移到另一安全地带,或改移公路、河道 等,或在稳定的基岩中修建隧道以避免滑坡,或在 小规模滑坡情况下用桥梁通过。在不得已必须在滑 坡区兴工动土进行建设,而改变自然环境时,就应
(8)对于水库沿岸,由于水库蓄水水位的上升和下降,使浸水斜坡发生崩塌,进而 可能引起的大规模的滑坡,除在浸水斜坡可能崩塌处布设抗滑挡土墙外,在高水 位附近还应设抗滑桩或二级抗滑挡土墙,稳定高水位以上的滑坡体;或根据地形 情况及水库蓄水水位的变化情况设置2~3级或更多级抗滑挡土墙。
4-2 抗滑挡土墙
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
重力式抗滑挡土墙
俯斜式挡土墙
墙 仰斜式挡土墙
背 倾
直立式挡土墙
斜
衡重式挡土墙
其它组合式挡土墙
应根据滑坡的性质、类型、自然地质条件、当地的材 料供应情况等条件,综合分析,合理确定。
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
仰斜式挡墙
直立式挡墙
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
1. 类型
结构 形式
重力式抗滑挡土墙
锚杆式抗滑挡土墙 加筋土抗滑挡土墙
材料
板桩式抗滑挡土墙
浆砌条石抗滑挡土墙 混凝土抗滑挡土墙 钢筋砼抗滑挡土墙 加筋土抗滑挡土墙
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
4 边坡工程防治技术
—抗滑挡土墙设计与施工
主讲:黄伟
1 概述
减滑工程
滑
坡
通过排除地表水工程(水沟、防渗工程)、排除
整
地下水工程、截断地下水工程、刷方减重等工程措
治 工
施,而使滑坡运动得以停止或缓和。
程
抗滑工程
抗滑工程则在于利用抗滑构筑物来支挡滑坡体 运动的一部分或全部,使其附近及该地区的设施及 人民生命财产等免受危害。常用的抗滑工程主要有 抗滑挡土墙和抗滑桩等。
K达到Ka,称主动土压力系数。较为常见。
45 2
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
13ta2 4 n 5 2 2 cta 4 n 5 2
31ta2 4 n 5 2 2cta 4 n 5 2
刚度很大的挡土结构如果建筑在坚硬的岩 基上(如岩基上的重力式挡土墙),或由于结构 构造特点使墙身在土压力作用下不能移动和转 动(如连底的船闸、涵洞的边墙等),墙身变形 极小,墙后填土的变形也极小。
抗滑挡土墙设计与施工
护栏
为保证交通安全,在地形险峻地段,或过高过长的路肩墙的墙顶应设 置护栏.为保持土路肩最小宽度,护栏内侧边缘距路面边缘的距离, 二、三级路不小于0.75m,四级路不小于0.5m.
基础类型
①天然地基:大多数挡土墙都直 接修筑在天然地基之上.
②扩大基础:当地基承载力不足, 地形平坦而墙身较高时,为了减 小基底压应力和增加抗倾覆稳定 性,采用扩大基础.
图6-6 扶壁式挡土墙
扶壁式挡墙 <<15m>
曲阜东站是京沪高铁全线21座车站之一,路基全部为路堤填筑,线路中心最大填筑高度为 8.1m,最小高度为4.3m.路堤边坡最大填筑高度为7.78m,最小填筑高度3.98m.
挡土墙施工的完成,为路基填筑提供了新的作业面
曲阜东站挡土墙施工现场
④ 其他类型挡土墙
排水设施
①地面排水 截水沟:路堑墙和山坡墙上方必须设置截水沟,以拦截流向挡土墙
的地表水; 夯实回填土顶面和地表松土; 夯实墙前回填土和加固边沟. ②墙身排水
擋土牆排水孔鑽孔
浆砌块<片>石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔<图a>. 墙高时,可在墙上部加设一排汇水孔<图b> . 孔眼间距一般为2~3m,对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0~1.5m. 下排排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m; 为防止水分渗入地基,泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水
土工格栅加筋建成5~6.5m 高的加筋挡土墙
边坡支护土钉支护锚杆喷射混凝土
图6-9 柱板式挡土墙
图6-10 桩板式挡土墙
用钢筋混凝土预制杆件,纵 由桩柱和挡板组成,利用深埋 横交错装配成框架,内填土石, 的桩柱前土层的被动土压力来平 以抵抗土压力.适用于缺乏石 衡墙后主动土压力.适用于土压力 料地区的路肩墙与路堤墙. 大,要求基础埋置深地段,可用于
04抗滑挡土墙的设计与施工
第4章抗滑挡土墙的设计与施工§4.1 概述滑坡是岩土工程中常见的主要病害之一。
当斜坡岩土体在各种自然因素或人为因素的影响下,斜坡岩土体在重力作用下,沿着一定的土层(软弱层)整体向下滑移的现象,即称为滑坡。
大规模滑坡对人类的生产建设活动和人民的生命财产有着极大的危害,如重庆云阳滑坡和武隆滑坡等。
因此,应对滑坡进行预防和处理。
通过预防来预料可能发生的灾害,并在与处理工程所需费用权衡之后,或将居民和建筑物迁移到另一安全地带,或改移公路、河道等,或在稳定的基岩中修建隧道以避免滑坡,或在小规模滑坡情况下用桥梁通过。
在不得已必须在滑坡区兴工动土进行建设,而改变自然环境时,就应事先修建整治工程,以提高滑坡体的稳定性,防止滑坡体产生滑坡。
滑坡整治工程大致分为减滑工程和抗滑工程两点。
减滑工程的目的在于不改变滑坡的地形、土质、地下水等的状态,即通过改变滑坡体自然条件,而使滑坡运动得以停止或缓和。
抗滑工程则在于利用抗滑构筑物来支挡滑坡体运动的一部分或全部,使其附近及该地区的设施及人民生命财产等免受危害。
这类工程主要用来制止小规模滑坡或部分制止大规模滑坡。
常用的抗滑工程主要有抗滑挡土墙和抗滑桩等。
减滑工程主要有排除地表水工程(水沟、防渗工程)、排除地下水工程、截断地下水工程、刷方减重等工程措施。
本章主要介绍抗滑工程中的抗滑挡土墙的设计与施工特点。
§4.1.1 抗滑挡土墙类型、特点和适用条件抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。
根据滑坡的性质、类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构不同,抗滑挡土墙又有多种类型。
从结构型式上分,有:(1)重力式抗滑挡土墙;(2)锚杆式抗滑挡土墙;(3)加筋土抗滑挡土墙;(4)板桩式抗滑挡土墙;(5)竖向预应力锚杆式抗滑挡土墙等型式。
从材料上分,有:(1)浆砌条石(块石)抗滑挡土墙;(2)混凝土抗滑挡土墙(浆砌混凝土预制块体式和现浇混凝土整体式);(3)刚筋混凝土式抗滑挡土墙;(4)加筋土抗滑挡土墙等。
挡土墙抗滑稳定性分析与设计
挡土墙抗滑稳定性分析与设计挡土墙是一种用于抵抗土压力的结构,在道路、铁路、水利工程等各个领域广泛使用。
而挡土墙的抗滑稳定性是其设计中非常重要的一个方面。
本文将对挡土墙的抗滑稳定性进行深入分析与设计。
首先,我们来了解一下挡土墙的基本结构。
一般来说,挡土墙由墙体、基础和排水系统组成。
墙体是挡土墙的主要部分,可以采用混凝土、钢筋混凝土、砌体等材料搭建而成。
基础是挡土墙的支撑系统,可以通过搭建承台或者设置地锚来增加其稳定性。
排水系统则是为了防止墙后土体的液化和增加土体的稳定性。
接下来,我们来分析挡土墙的抗滑稳定性。
抗滑稳定性是指挡土墙在承受水平力作用下不发生倾覆或滑移的能力。
要分析挡土墙的抗滑稳定性,首先需要计算土体对墙体的水平力。
根据土力学原理,土体对墙体的水平力可以通过计算土体的自重和外载荷来确定。
其中,土体的自重可以通过土的材料性质和土的体积来计算,而外载荷可以通过墙后土体的超静水压力、车辆荷载等来确定。
然后,根据计算出的水平力,我们可以进一步分析挡土墙的抗滑稳定性。
在分析中,我们需要考虑到墙体与土体之间的摩擦力,以及墙体底部与基础之间的摩擦力。
墙体与土体之间的摩擦力可以通过土壤的抗剪强度和墙体的倾斜角度来确定。
而墙体底部与基础之间的摩擦力则可以通过基础与土壤之间的摩擦系数和基础底面的面积来计算。
通过比较这些摩擦力与水平力的大小关系,我们可以判断挡土墙的抗滑稳定性。
除了考虑墙体与土体之间的摩擦力外,还应注意挡土墙的稳定性对于结构的影响。
墙体的形状和结构强度决定了其抗滑稳定性的重要因素。
例如,增加挡土墙的高度和倾斜角度可以提高其抗滑稳定性。
此外,适当设置墙后土体的排水设施和增加墙体底部的摩擦系数也是提高挡土墙抗滑稳定性的有效方法。
最后,引入先进的计算方法和技术也是设计挡土墙抗滑稳定性时需要考虑的因素。
随着计算机技术的进步,现代土力学分析软件可以更准确地模拟挡土墙的行为和受力情况。
利用这些软件可以进行更为复杂的抗滑稳定性分析,并优化设计方案,提高挡土墙的安全性和可靠性。
抗滑挡土墙设计与施工
抗滑挡土墙设计与施工在工程建设领域,抗滑挡土墙是一种常见且重要的结构,用于抵御滑坡等地质灾害,保障道路、建筑物和人员的安全。
抗滑挡土墙的设计与施工需要综合考虑地质条件、滑坡推力、墙体稳定性等多个因素,以确保其能够有效地发挥作用。
一、抗滑挡土墙的类型抗滑挡土墙的类型多种多样,常见的有重力式抗滑挡土墙、悬臂式抗滑挡土墙、扶壁式抗滑挡土墙等。
重力式抗滑挡土墙依靠自身的重力来抵抗滑坡推力,通常由块石、混凝土或毛石混凝土等材料砌筑而成。
这种类型的挡土墙结构简单,施工方便,但需要较大的自重,因此适用于滑坡推力较小、地基承载力较高的情况。
悬臂式抗滑挡土墙由立壁和底板组成,立壁承受滑坡推力,底板则将力传递到地基上。
它的优点是结构轻巧,但对地基的要求较高,适用于滑坡推力不大、地基条件较好的场合。
扶壁式抗滑挡土墙是在悬臂式挡土墙的基础上,增设扶壁以增强其稳定性。
它适用于滑坡推力较大、高度较高的情况。
二、抗滑挡土墙的设计(一)地质勘察在设计抗滑挡土墙之前,必须进行详细的地质勘察。
勘察内容包括滑坡的类型、规模、滑动面的位置和形状、岩土的物理力学性质等。
这些数据对于确定滑坡推力、选择挡土墙类型和设计尺寸至关重要。
(二)滑坡推力计算滑坡推力是设计抗滑挡土墙的重要依据。
通常采用极限平衡法或数值分析法来计算滑坡推力。
极限平衡法是一种较为常用的方法,它基于一些假定条件,通过对滑坡体进行受力分析,计算出滑坡推力的大小和方向。
(三)墙体稳定性验算在确定了滑坡推力后,需要对挡土墙的稳定性进行验算,包括抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力验算等。
如果不满足要求,则需要调整墙体的尺寸或采取其他加固措施。
(四)墙体结构设计根据稳定性验算结果,设计抗滑挡土墙的结构。
包括墙体的高度、厚度、基础的深度和宽度等。
同时,还需要考虑墙体的排水设计,以防止积水对墙体稳定性产生不利影响。
三、抗滑挡土墙的施工(一)施工准备在施工前,需要做好场地清理、测量放线、材料准备等工作。
边坡工程第四章挡土墙
第4章 抗滑挡土墙的设计与施工
(5)对于道路工程,当滑面出口在路堑边坡上时,可按滑床地 质情况决定布设抗滑挡土墙的位置;若滑床为完整岩层,可采 用上挡下护办法。若滑床为不宜设置基础的破碎岩层时,可将 抗滑挡土墙设置于坡脚以下稳定的地层内。
(6)对于滑坡的前缘面向溪流、河岸、海岸时,抗滑挡土墙 可设置于稳定的岸滩地,并在抗滑挡土墙与滑坡体前缘留有 余地,填土压重,增加阻滑力,减少抗滑挡土墙的圬工数量, 降低工程造价;或将抗滑挡土墙设置在坡脚,并在挡土墙外 进行抛石加固,防止坡脚受水流或波浪的浸蚀和淘刷。
第4章 抗滑挡土墙的设计与施工
e<B/6时,基底压力成梯形分布; e=B/6时,基底压力为三角形分布; e>B/6时,基底压力σmin<0,出现拉应力,但墙体和地基 间不能承受拉应力
min 0
max
2Vk
3
B/2e
设计要求
r max r
σr:地基承载力设计值
第4章 抗滑挡土墙的设计与施工
(7)对于地下水丰富的滑坡地段,在布设抗滑挡土墙前,应 先进行辅助排水工程,并在抗滑挡土墙上设置好排水设施。
第4章 抗滑挡土墙的设计与施工
(8)对于水库沿岸,由于水库蓄水水位的上升和下降,使浸水斜 坡发生崩塌,进而可能引起大规模的滑坡,除在浸水斜坡可能 崩塌处布设抗滑挡土墙外,在高水位附近还应设抗滑桩或二级 抗滑挡土墙,稳定高水位以上的滑坡体;或根据地形情况及水 库蓄水水位的变化情况设置2—3级或更多级抗滑挡土墙。
i 1
з
第4章 抗滑挡土墙的设计与施工
由上到下逐块计算其剩余下滑力,最后一块的剩余下滑力即为 滑坡推力。
Ei KWi sini (Wi cositgi ci Li ) Ei1i1 P32(2-46)
4-2 抗滑挡土墙
(1)作用于滑体上的外加荷载:如:建筑物自重、汽车荷 载等;(可加入自重中) (2)对于水库岸坡,水库蓄水时滑体有水,且与滑带水连 通时,应考虑的动水压力和浮力; (3)滑体两端有贯通主滑带的充水裂隙,则应考虑裂隙水 对滑体的静水压力; (4)其他偶然荷载:如地震力和其他特殊力。
2V k 3
e B
min 0
6
式中:σ max /σ min —分别表示基底的最大和最小应力,kPa; B —表示墙底宽度,m; Vk—表示作用在基底面上的竖向合力标准值,kN; e —表示作用在基底面上的竖向合力标准值作用点的偏心距,m;
ξ —合力作用点与墙前趾的距离,m;
MR MO
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
1.1 抗滑挡土墙的类型、特点和适用条件
抗滑挡土墙是依靠挡墙的自身重量来抵抗滑坡体的推 力。一般情况下,挡墙设在滑坡体的前缘或坡脚部位。要 求挡墙有足够的进入稳定基岩的深度,以确保在挡墙根部 不会产生新的滑动面而失去抗滑作用,同时要保证不会产 生越过墙顶的滑体。
抗滑挡土墙是目前整治中小型 滑坡中应用最为广泛而且较为有效 的措施之一。
Vk
MR—竖向合力标准值对墙底面前趾的稳定力矩,kN.m; MO—倾覆力标准值对墙底面前趾的倾覆力矩,kN.m。
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
设计时要求基底最大应力应小于地基承载力,即
max
σγ—地基承载力设计值,kPa
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
2.4 抗滑挡土墙的稳定性及强度验算 在通常情况下,滑坡推力一般大于主动土压力,但
4.2 边坡防治--抗滑挡土墙设计
滑坡推力的计算
滑坡推力的计算是在已知滑动 面形状、位置和滑动面(带)上土的 抗剪强度指标的基础上进行的,计 算方法一般采用剩余下滑力法。
挡土墙抗滑移设计原则与实践案例分析
挡土墙抗滑移设计原则与实践案例分析挡土墙是建筑工程中常见的一种土木结构,用于抵抗土体侧向力量,防止土体发生滑动、倾覆等不稳定现象。
其设计原则和实践案例分析在建筑工程中具有极其重要的作用。
一、设计原则1. 土体力学参数的确定:在进行挡土墙设计时,需要准确确定土体的力学参数,包括土体的内摩擦角、储角、压缩模量、内聚力等。
这些参数能够直接影响挡土墙的抗滑移性能,并在工程实践中得到验证。
2. 土压力计算:在挡土墙设计中,土压力的计算是一个重要的环节。
根据土压力理论,可以利用库仑等效概念来计算发生在挡土墙背后的土压力。
同时,还需考虑土体的水分含量、排水性、扩散系数等影响因素。
3. 墙体结构的选择:挡土墙通常由混凝土、钢筋混凝土、砂浆砌体等材料构成。
根据实际情况,设计师需要选择合适的墙体结构,以满足工程要求和土体力学参数,并考虑到施工方便、成本等方面的因素。
4. 墙体土工布置:挡土墙的土工布置包括反滑支撑、反滑支护、排水系统等措施的设置。
通过布置这些土工材料和结构,可以提高挡土墙的抗滑移能力,保证工程的稳定性。
二、实践案例分析以某高速公路边坡挡土墙设计为例进行实践案例分析。
该项目挡土墙采用钢筋混凝土重力墙结构,预计承受土压力10kPa,设计土体重度单位体重γ=18kN/m³。
设计过程如下:1. 土体力学参数的确定:根据岩土力学测试结果,确定土体的内摩擦角为30°,储角为35°,压缩模量为15MPa,内聚力为0。
将这些参数代入计算公式,得出土体的剪切强度等参数。
2. 土压力计算:采用库仑等效原理,计算挡土墙背后土体的活动土压力。
结合土体的水分含量、排水性等因素,进行土压力的修正计算。
通过计算得到土压力及作用点位置。
3. 墙体结构的选择:考虑到挡土墙的高度和土体力学参数,设计师确定采用钢筋混凝土重力墙结构。
墙体采用C30钢筋混凝土梁柱框架结构,设置适当的墙身厚度和纵横墙体钢筋布置。
挡土墙的反滑设计
挡土墙的反滑设计挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵抗土坡或堆填土的侧向压力,保护远离地表的建筑物、道路等基础设施。
在挡土墙设计的过程中,反滑是一个关键的考虑因素。
反滑设计的目标是确保挡土墙在重力和侧向压力的作用下始终保持稳定,预防滑动现象的发生。
本文将探讨挡土墙的反滑设计原理和常用的反滑措施。
一、挡土墙的反滑设计原理挡土墙的反滑设计是基于土体力学原理的应用。
当土体受到水平侧向压力时,存在一个平衡状态,即摩擦力与水平力的平衡。
如果摩擦力小于水平力,土体就会发生滑移。
因此,反滑设计的主要目标是增加土体的抗滑性能,使摩擦力大于水平力,确保挡土墙的稳定性。
二、常用的反滑措施1. 增加挡土墙的自重挡土墙的自重是抵抗侧向压力的重要力量。
通过增加挡土墙的高度、宽度和底部宽度,可以增加其自重,提高抗滑性能。
2. 增加挡土墙与基础土体的摩擦力挡土墙与基础土体之间的摩擦力是抗滑的关键。
常用的手段是增加挡土墙的接触面积和减小接触角度,提高挡土墙与基础土体之间的横向摩擦力。
例如,在挡土墙的底部设置倒角或锯齿形状,增加与土体的接触面积。
3. 添加反滑结构为了增强挡土墙的抗滑性能,可以在墙体内部添加反滑结构。
常用的反滑结构包括地锚、锚杆、土钉等。
这些结构可以通过与土体深层相连,将墙体与基础土体紧密连接在一起,增加挡土墙的整体稳定性。
4. 排水和过滤措施当土体受到水分的影响时,其抗滑性能会明显下降。
因此,在挡土墙设计中,合理的排水和过滤措施是必不可少的。
通过设置排水管和过滤层,可以有效地排除挡土墙内部的水分,减小水分对土体的影响,提高抗滑性能。
三、案例分析以一座高度为10米的挡土墙为例,采用以下反滑设计措施:1. 增加挡土墙的自重。
将挡土墙的宽度设计为2.5倍于高度,底部宽度为3倍于高度,增加自重。
2. 在挡土墙的底部设置倒角形状,增加挡土墙与土体的接触面积,提高摩擦力。
3. 在挡土墙内部设置地锚,并与土体深层相连,增强整体稳定性。
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§4.1.1 抗滑挡土墙类型、特点和适用条件
抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为
广泛而且较为有效的措施之一。根据滑坡的性质、 类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构不同, 抗滑挡土墙又有多种类型。从结构型式上分,有:(1) 重力式抗滑挡土墙;(2)锚杆式抗滑挡土墙;(3)加筋 土抗滑挡土墙;(4)板桩式抗滑挡土墙;(5)竖向预应 力锚杆式抗滑挡土墙等型式。从材料上分,有:(1) 浆砌条石(块石)抗滑挡土墙;(2)混凝土抗滑挡土墙 (浆砌混凝土预制块体式和现浇混凝土整体式);(3)刚
事先修建整治工程,以提高滑坡体的稳定性, 防止滑坡体产生滑坡。
滑坡整治工程大致分为减滑工程和抗滑工程两 点。减滑工程的目的在于不改变滑坡的地形、土质、 地下水等的状态,即通过改变滑坡体自然条件,而 使滑坡运动得以停止或缓和。抗滑工程则在于利用 抗滑构筑物来支挡滑坡体运动的一部分或全部,使 其附近及该地区的设施及人民生命财产等免受危害。 这类工程主要用来制止小规模滑坡或部分制止大规 模滑坡。常用的抗滑工程主要有抗滑挡土墙和抗滑 桩等。
抗滑挡土墙的主要功能是稳定滑坡。因滑坡型 式的多种多样,滑坡推力的大小也因滑坡的型式、 规模和滑移面层的不同而不同。抗滑挡土墙结构的 断面形式应因地适宜而采用和设计,而不能像一般 挡土墙那样采用标准断面。工程中常用的抗滑挡土
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ断面。工程中常用的抗滑挡土墙断面形式如图 4.2所示。
§4.1.2 抗滑挡土墙布置原则
抗滑挡土墙与一般挡土墙类似,但它又不同于 一般挡土墙,主要表现在抗滑挡土墙所承受的土压 力的大小、方向、分布和作用点等方面。一般挡土 墙主要抵抗主动土压力,而抗滑挡土墙所抵抗的是 滑坡体的剩余下滑推力。一般情况下滑坡的剩余推 力较大,对于滑体刚度较大的中厚层滑坡体压力的
分布图形于矩形,推力的方向与滑移面层平行;合 力作用点位置较高,位于滑面以上l/2墙高处。因 此,一般情况下,滑坡推力较主动土压力大。为满 足抗滑挡土墙自身稳定的需要,这要求通常抗滑挡 土墙墙面坡度采用l∶0.3~1∶0.5,甚至缓至 1∶0.75~1∶1。有时为增强抗滑挡土墙底部的抗 滑阻力,将其基底做成倒坡,或锯齿形;而为了增 加抗滑挡土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料 用量,有时可在墙后设置l~2m宽的衡重台或卸荷平 台。
体和正在滑移的滑动体,可能因修建挡土墙进行基 础开挖时,加剧滑坡体的滑动,因此这类滑坡,不 宜采用抗滑挡土墙,而宜采用其他抗滑整治措施(如 抗滑桩等)。鉴于重力式抗滑挡土墙是一种典型而常 用的型式,本章仅介绍其设计方法,其他类型的抗 滑挡土墙略。
重力式抗滑挡土墙可采用浆砌块石(片石),混 凝土预制块体,也可采用混凝土和钢筋混凝土直接 现浇。加筋土抗滑挡土墙就其工作原理,也属重力 式挡土墙范畴,但其受力方式等不同。
土墙与滑坡体前缘土坡之间填土,如图4.1所示。 在修建抗滑挡土墙时,必须认真进行踏勘、调查
滑坡的性质、滑体结构、滑移面层位和层数,以及 基础的地质情况,合理确定滑坡体的推力大小。原 则上抗滑挡土墙应设置在滑坡体前缘稳定基础上, 防止由于滑坡体前缘地基过大的变形,而使抗滑挡 土墙体变形而失效。对于滑坡地段上的构筑物(如公 路挡墙),为使其在地基有一定程度变形情况下,也 能保持其功能,最好采用柔性结构。对于深层滑坡
(4)当滑动面出口在构筑物(如公路、桥梁、房屋建筑)附近,且滑 坡前缘距建筑物有一定距离时,为防止修建抗滑挡土墙所进行的基础开 挖引起滑坡体活动,应尽可能将抗滑挡土墙靠近建筑物布置,以便墙后 留有余地填土加载,增加抗滑力,减少下滑力。
(5)对于道路工程,当滑面出口在路堑边坡上时,可按滑床地质 情况决定布设抗滑挡土墙的位置;若滑床为完整岩层,可采用上挡下护 办法。若滑床为不宜设置基础的破碎岩层时,可将抗滑挡土墙设置于坡 脚以下稳定的地层内。
本章重点
抗滑挡土墙类型、特点和适用条件 抗滑挡土墙布置原则 抗滑挡土墙的设计与计算 抗滑挡土墙的施工
§4.1 概 述
滑坡是岩土工程中常见的主要病害之一。当斜 坡岩土体在各种自然因素或人为因素的影响下,斜 坡岩土体在重力作用下,沿着一定的土层(软弱层)整 体向下滑移的现象,即称为滑坡。大规模滑坡对人 类的生产建设活动和人民的生命财产有着极大的危 害,如重庆云阳滑坡和武隆滑坡等。因此,应对滑 坡进行预防和处理。通过预防来预料可能发生的灾 害,并在与处理工程所需费用权衡之后,或将居民 和建筑物迁移到另一安全地带,或改移公路、河道 等,或在稳定的基岩中修建隧道以避免滑坡,或在 小规模滑坡情况下用桥梁通过。在不得已必须在滑 坡区兴工动土进行建设,而改变自然环境时,就应
抗滑挡土墙的布置应根据滑坡位置、类型、规模、滑 坡推力大小、滑动面位置和形状,以及基础地质条件等因素, 综合分析来进行,一般其布置原则如下:
(1)对于中、小型滑坡,一般将抗滑挡土墙布设在滑坡 前缘。
2)对于多级滑坡或滑坡推力较大时,可分级布设抗滑 挡土墙。
(3)对于滑坡中、小部有稳定岩层 锁口时,可将抗滑挡土墙布设在锁口处, 如图4.3所示,锁口处以下部分滑体另 作处理,或另设抗滑挡土墙等整治工程。
采用抗滑挡土墙整治滑坡,对于小型滑坡,可 直接在滑坡下部或前缘修建抗滑挡土墙,对于中、 大型滑坡,抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工 程等整治措施联合适用。其优点是山体破坏少,稳 定滑坡收效快。尤其对于由于斜坡体因前缘崩塌而 引起大规模滑坡,抗滑挡土墙会起到良好的整治效 果。但在修建抗滑挡土墙时,应尽量避免或减少对 滑坡体前缘的开挖,必要时,可设置补偿形抗滑挡
筋混凝土式抗滑挡土墙;(4)加筋土抗滑挡土墙等。
选取何类型的抗滑挡土墙,应根据滑坡的性质、 类型(渐断性的滑坡或连续性的滑坡、单一性的滑坡 或复合式的滑坡、浅层式的滑坡还是深层式的滑坡 等)、自然地质条件、当地的材料供应情况等条件, 综合分析,合理确定,以期达到整治滑坡的同时, 降低整治工程的建设费用。