06章挡土墙设计-习题答案路基路面工程

第六章挡土墙设计

一、名词解释

1.挡土墙

2. 主要力系

3. 主动土压力

4.被动土压力

5.锚定板挡土墙

6. 第二破裂面

1.挡土墙：为防止土体坍塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物

2.主要力系：经常作用于挡土墙的各种力

3.主动土压力：当挡土墙向外移动时（位移或倾覆），土压力随之减少，直到墙后土体

沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力

4.被动土压力：当挡土墙向土体挤压移动时，土压力随之增大，土体被推移向上滑动

处于极限平衡状态，作用于土体对墙背的抗力称为主动土压力

5.锚定板挡土墙：由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板以及其间的填土共同形成的一

种组合挡土结构

6.第二破裂面：当墙后土体达到主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙

背滑动，而是沿着第一破裂面与假想墙背之间的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面

三、计算题：

1.某挡土墙高H=6m，墙顶宽度B=0.7m，墙底宽度B’=

2.5m；墙背直立（α=0）填土表面水平（β=0），墙背光滑（δ=0），用毛石和水泥砂浆砌筑；砌体容重为22KN／m3；填土内摩擦角φ=40°，填土粘聚力c=0，填土容重为19KN／m3，基底摩擦系数为0.5，地基承载力抗力值为f=180kPa，试验算该挡土墙抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力。（提示：土压力计算采用公式6-6或采用土力学中朗金（Rankine）主动土压力公式，土压力作用点位于墙高H/3位置）。

解：

（1）土压力计算：

m kN H E a /4.74)24045(tan 61921)2

45(tan 21022022=-⨯⨯⨯=-=ϕγ

由于挡土墙后土压力沿着墙高呈三角形分布，因此土压力作用点距离墙底的距离为：

z=H/3=6/3=2m

（2）挡土墙自重及重心：

将挡土墙截面分成一个三角形和一个矩形，分别计算自重：

m kN G /119226)7.05.2(2

11=⨯⨯-= m kN G /4.922267.02=⨯⨯=

G1和G2的作用点离O 点的距离分别为

m a 2.18.13

21=⨯= m a 15.27.02

18.12=⨯+=

（3）倾覆稳定验算： 5.129.22

4.741

5.24.922.11192211>=⨯⨯+⨯=+=z E a G a G K a O 挡土墙满足抗倾覆稳定设计要求

（4）滑动稳定验算：

3.142.14

.745.0)4.92119()(21>=⨯+=+=a C E G G K μ 挡土墙满足抗滑稳定设计要求

（5）地基承载力验算

作用于基底的总垂直力

N 1=G 1+G 2=119+92.4=211.4KN/m

合力作用点离O 点的距离：

m N z

E a G a G Z a N 915.04.21124.7415.24.922.11192211=⨯-⨯+⨯=-+=

偏心距：m B m Z B e N 417.06

335.0915.025.22=<=-=-=

基底压力： ⎩⎨⎧=±⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±=⎪⎭⎫ ⎝⎛±=⎭⎬⎫kPa kPa B e B N p p 60.168.152)804.01(6.845.2335.0615.24.211611min max kPa f p 2161802.12.1max =⨯=<

因此可以得出结论，地基承载力足够。

p max p min