《路基路面工程》挡土墙设计

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库仑主动土压力计算
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4、土压力计算
4.2 一般情况下的土压力计算
4.2.2 库仑主动土压力的计算
编号
类型
墙后填土
表面为折
3
面， 破裂
面交于荷
载内
计算图式及土压应力分布图形
计
算
公
式
tg tg (ctg tg )(tg A) ,
A ab 2h0 (b d ) H (H 2a 2h0 )tg (H a)(H a 2h0 )
全国《路基路面工程》教学研讨会
《路基路面工程》
挡土墙设计
重庆交通大学 凌天清
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交流内容
1、主要教学内容与方法 2、概述 3、挡土墙的构造 4、土压力计算 5、挡土墙计算分析 6、加筋土与轻型挡土墙 7、挡土墙的设计示例
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1、主要教学内容
•概述
挡墙的作用、类型与特点 ——重力式、半重力式、加筋土、钢筋混凝土轻型挡墙 挡墙设计内容 ——布置（横－纵向布置、平面布置）、确定挡墙类型、设计参
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3、挡土墙的构造
—以重力式挡土墙为例介绍墙身构造、基础、排水设施、沉 降缝与伸缩缝等
3.1墙身构造
3.1.1墙身构造
•墙背线形、倾斜方向
•墙身断面尺寸与坡度
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3、挡土墙的构造
3.1墙身构造
3.1.1墙身构造
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常用抗滑挡墙的墙身断面
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3、挡土墙的构造
3.1墙身构造
3.1墙身构造
3.1.3 排水设施
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3、挡土墙的构造
3.1墙身构造
3.1.4沉降缝与伸缩缝
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4、土压力计算
4.1 作用于挡土墙上的力系
确定挡土墙上的力系是挡土墙设计的关键， 其中主要是确定土压力。
1）永久作用（主要力系）是指经常作用于挡土
墙的各种力，如图
2H) ,
Z x B Z ytg
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4、土压力计算
在用不同边界条件下土压力公式计算某一边界条件下的挡土墙土压力时， 先要求出破裂角，即首先确定产生最大土压力的破裂面。
计算时可先假定破裂面交于路基的位置（一般是先假定交于荷载中部）， 按此图式及选择其相应的计算公式算出角，再与原假定的破裂面位置 （边界条件）相比较，看是否相符。
4.2.1土压力的类型
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4、土压力计算
4.2 一般情况下的土压力计算 4.2.1土压力的类型
主动土压力
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被动土压力
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4、土压力计算
4.2 一般情况下的土压力计算
4.2.2 库仑主动土压力的计算
以路基上作用有均布荷载的路堤墙为例推导土压力公式，并 清楚地告诉学生，当取路堤墙顶上填土高度为0时就可以得到路肩 墙的计算公式。
E
1 H 2
2 KK1
,
Ex E cos( ) ,
E y E sin( )
K cos( ) (tg tg ) , sin( )
K1
1
2a H
1
h3 2H
2h0 h4 H2
h1
tg
d tg
,
h3
b atg tg tg
,
h4 H h1 h3
Zy
H 3
a(H
h3 ) 2 h0 h4 (3h4 3H 2 K1
浸水挡土墙常水位时的静水压力及浮力。
2）可变作用（附加力系）是季节性作用于挡 土墙上的各种力，包括季节性洪水时的静水
压力及浮力、动水压力、波浪冲击力、冰胀
压力、冰压力等。
3）偶然作用（特殊力）是偶然出现的力，如地
震力、施工荷载及水流漂浮物的撞击力等。
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4、土压力计算
4.2 一般情况下的土压力计算
2.2.3设计参数 汽车荷载 墙后土体参数 墙背摩擦角 墙身材料重度 地基承载力 基底摩擦系数 地基土的内摩擦系数
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2、概述
2.2设计内容
2.2.3设计参数
汽车荷载——《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)规定采用
下式计算：
式中：h0——等代均布土层厚度(换算土层厚度)，m；
q——车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m取为20kN/m2；墙 高大于10m取为10kN/m2；墙高在2～10m之间时，值按直线内插 法计算。
人群荷载——作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为
3kN/m2，作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75kN/m，作用于栏
杆扶手上的竖向力采用1kN/m。
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使墙后土压力最小 填挖方的要求 墙前地形的陡缓 基底内倾
在增大墙身抗滑稳定性的方法中，将基底作成逆坡是一种有效的方法。 不过当基底斜坡较大时，尚应考虑墙身是否连同整个土体一起滑走的可 能，故土质地基的基底倾坡不宜大于0.1∶1，岩石地基一般不宜大于 0.2∶1。
墙趾加宽
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2、概述
2.2设计内容
加筋土与轻型挡土墙
挡土墙的设计示例
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2、概述
2.1挡墙的作用、类型与特点
挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力、防止边坡 或路基主体崩塌而设置在路旁的结构物。
挡 土 墙 的 设 置 位 置
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2、概述
挡墙的结构类型与特点、适用范围
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2、概述
2.2设计内容
2.2.1 挡土墙的布置 横向布置 纵向布置
平面布置
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2、概述
2.2设计内容
2.2.2 确定挡墙类型 石砌挡墙、混凝土挡墙、轻型钢筋混凝土、
加筋土等。 石砌（混凝土）挡墙——俯斜、仰斜、垂直
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2、概述
2.2设计内容
2.2.2 确定挡墙类型
选择一个合理的挡土墙墙型，对挡土墙的设计具有重要意义，也是一 个复杂的问题。对于公路上常用的重力式挡土墙，建议按下述几点选用：
数、结构尺寸确定方法
•挡土墙的构造
—以重力式挡土墙为例介绍墙身构造、基础、排水设施、沉降缝
与伸缩缝
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1、主要教学内容
土压力计算
——基本假定与原理，直线墙背以作用均布荷载的路 堤墙为范例，折线墙背、第二破裂面、粘性土土压力 计算可以根据情况增减。
挡墙的计算分析
——滑移、倾覆、地基应力、墙身强度；选讲地震与 浸水条件下的验算
3.1.2基础 基础形式、埋置深度
地基种类
挡墙基础安全襟边宽度表
最小埋入深度h(m) 襟边宽度 L(m)
嵌入示意图
较完整的坚硬岩石
0.25
0.25～0.50
一般硬质岩石
0.60
0.60～1.50
软质岩石
≮1.00
1.00～2.00
2021/土3/质8
≮1.00
1.50～2.50
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3、挡土墙的构造