6第六章挡土墙设计1详解

合集下载

第六章 土压力和挡土墙题解-1

第六章  土压力和挡土墙题解-1

第六章 土压力和挡土墙一、名 词 释 义1.挡土墙:用来支撑天然或人工土坡,防止土体滑坍的构筑物。

2.土压力:墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。

3.刚性挡土墙:指用砖石或混凝土所筑成的断面较大、在土压力作用下仅能发生整体平移或转动、墙身挠曲变形可忽略不计的挡土墙。

4.柔性挡土墙:挡土结构物自身在土压力作用下发生挠曲变形,结构变形影响土压力的大小和分布,这种类型挡土结构物称为柔性挡土墙。

5. 重力式挡土墙:依靠墙本身重量维持其抗倾覆和抗滑移稳定性的刚性挡土墙。

6. 静止土压力:挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下,不发生任何移动或滑动,这时墙背上的土压力,称为静止土压力。

7. 主动土压力:挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动,当移动量足够大,墙后填土土体处于极限平衡状态时,墙背上的土压力称为主动土压力。

8.被动土压力:挡土墙受外力作用向着填土方向移动,挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力。

9.朗肯土压力理论:根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。

10.临界深度:对墙后填土为粘性土的挡土墙,若离填土面某一深度处的主动土压力等于零,该深度称为临界深度。

11. 库仑土压力理论:是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时,从楔体的静力平衡条件得出土压力的理论。

12.坦墙:墙后土体破坏时,滑动土楔不沿墙背滑动,而沿第二滑裂面滑动的墙背比较平缓的挡土墙。

二、填 空 题1. 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为 、和被动土压力三种。

Δ,与产生被动土压力所需的墙身 2.在相同条件下,产生主动土压力所需的墙身位移量aΔ。

位移量,的大小关系是p3.在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是 。

4.挡土墙按其刚度及位移方式可分为 、 和临时支撑三类。

5.根据朗肯土压力理论,当墙后土体处于主动土压力状态时,表示墙后土体单元应力状 态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。

路基路面工程06挡土墙设计参考答案资料

路基路面工程06挡土墙设计参考答案资料

第六章挡土墙设计一、名词解释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。

3.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,土体对墙的抗力称为主动土压力。

二、简答题1.根据墙背倾斜方向不同,重力式挡土墙断面形式分为哪几种形式?各有什么特点?(1)可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线形和衡重式(2)仰斜式墙身断面经济,土压力最小,适用于路堑墙;俯斜式墙身断面较大,土压力最大,适用于横坡较陡挡土墙;凸形折线式上部俯斜下部仰斜,墙身断面较经济;衡重式设有衡重台,可增加墙体稳定性。

2.高填方或陡坡路堤所设挡土墙具有哪些作用和功能?(1)防止土体滑动失稳;(2)收缩坡脚,减少大量填方、挖方量,或拆迁或占地面积;(3)保护临近线路的重要建筑物和生态环境等;3.试分析挡土墙土压力计算中采用库伦(Coulomb)土压力理论而不采用朗金(Rankine)土压力理论,主要计算主动土压力而不计算被动土压力的原因。

(1)库伦土压力理论与朗金土压力理论的计算原理不同,从而导致两种计算理论的适用范围不同;(2)朗金土压力理论根据墙后土体单元极限平衡状态的Mohr- Coulomb强度条件计算土压力,适用于计算墙背竖直且光滑以及填土表面水平的土压力问题;(3)而库伦土压力理论根据墙后破裂棱体极限平衡状态的力学平衡条件计算土压力,因此,适用于计算分析实际工程中墙背几何形状和填土表面形状较为复杂的挡土墙土压力;(4)实际工程中,挡土结构物都有不同程度的微小变形和向外位移,容易达到主动极限状态;而被动极限状态所需水平位移超出一般建筑物允许范围。

因此,挡土墙土压力通常计算主动土压力而不计算被动土压力。

4.概述破裂面交于内边坡时,重力式挡土墙库仑主动土压力计算步骤。

路基路面工程 第6章 挡土墙设计86

路基路面工程 第6章 挡土墙设计86
第六章 路基防护与支挡
挡土墙设计
主要内容
第三节 挡土墙的类型与构造 第四节 土压力计算 第五节 重力式挡土墙设计
第三节 挡土墙的类型与构造
◆ 1、挡土墙的定义
挡土墙的定义
挡土墙是支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的结 构物,支撑路堤、路堑、隧道洞口、桥梁两端及河岸壁等。
第三节 挡土墙的类型与构造
挡土墙自重及位于墙上的恒载; 墙后土体的主动土压力(包括超载); 基底的支撑力与摩阻力; 墙前土体的被动土压力; 浸水墙的常水位静水压力及浮力。
(2)附加力:
季节性或规律性作用于墙的各种力,
如波浪冲击、洪水。
图6-5 作用在挡土墙上 的力系
(3)特殊力:
偶然出现的力,如地震力、浮力、水面物撞击力等。
第三节 挡土墙的类型与构造
◆2、挡土墙的类型
加筋土挡土墙-利用加筋土和各种墙面材料修成的挡土墙。依靠拉筋
与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力。
垛式和笼式挡土墙-依靠杆件(或笼)
的侧限作用使墙形成一整体, 以抵御墙后土土墙的作用
1.降低挖方边坡高度,减少挖方数量,避免山体失
第三节 挡土墙的类型与构造
◆6、挡土墙布置
①横向布置
主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置,确定是路堑墙、路肩墙、路堤 墙还是浸水挡墙?并确定断面形式及初步尺寸。
②纵向布置
在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置,布置后绘成挡土墙正面图。包括:
1)分段,设伸缩缝与沉降缝; 2)考虑始、末位置在路基及
其它结构处的衔接; 3)基础的纵向布置; 4)泄水孔布置。
(1)设置地面排水沟,截引地表水;
(2)夯实回填土顶面和地表松土,防止雨水和地面水下渗,必要 时可设铺砌层;

6第六章挡土墙设计1详解

6第六章挡土墙设计1详解

五、加筋土式挡土墙 组成:加筋土挡土墙是由内部填土、填土中布置的拉筋 条以及竖直墙面板三局部组成, 原理:通过填土与拉筋间的摩擦阻力,使面板与土体形成 整体构造,依靠其自重反抗墙后土体的侧压力。 拉筋材料: 条带拉筋(钢带、钢筋混凝土带和聚丙烯土工带) 网格拉筋〔金属或聚合物材料做的网格〕 如:镀锌薄钢带、铝合金、高强塑料及合成纤维等。 面板:墙面板起爱护表层填料免受侵蚀和坍塌作用,一般 用混凝土预制,也可承受半圆形铝板。
一、重力式挡土墙: 原理:重力式挡土墙依靠墙身自重反抗墙后土体的侧向压 力。 墙身:—般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也 用混凝土修建。
可用干砌或浆砌,干砌仅适用于地震烈度低,墙高不 高〔<6m〕,地基条件良好的的地段。 特点:断面尺寸较大、型式简洁、施工便利,可就地取材, 适应性较强,故被广泛承受。源自1.概述挡土墙的用途
挡土墙:是用于支撑路基填土或者山坡土体侧压力、防止
边坡或山坡变形失稳的工程构造物。广泛用于支撑路基边 坡、桥台、桥头引道和隧道洞口等处。
挡土墙设置与否,宜于与其工程方案比较确定 与移改路线位置进展比较; 与填筑或开挖边坡相比较; 与迁移有关干扰路基的构造物〔房屋、河流、水渠〕等比较; 与设置其他类型的构造物〔桥、护墙〕等比较
挡土墙的使用场合
路堑挡土墙:用于陡峭山坡的路堑底部,降低边坡高度、 削减开挖或稳定边坡,防止地质不良地段的滑坡。
路堤挡土墙:在陡山坡上填筑路堤时、用以支挡路堤下滑; 收缩坡脚,削减填方量;保证沿河路堤不受水流冲刷。
路肩挡土墙:支挡陡坡路堤下滑,抬高大路,收缩坡脚、 削减占地,削减填方量。
挡土墙断面〔构造〕设计
• 1、套用标准图 • 2、无标准图,则需进展滑动、倾覆稳定和基底应

6第二篇(1分篇)第六章 挡土墙设计2014

6第二篇(1分篇)第六章 挡土墙设计2014
第六章 ▪ 挡土墙设计
第一节 挡土墙的基本认知
挡土墙是用来支撑路基填土或山坡土体,防止墙后土
体坍塌和增加其稳定性的一种构筑物。
在路基工程中,挡土墙可 以稳定路堤和路堑边坡, 减少土石方工程量和占地 面积,防止水流冲刷路基, 并经常用于整治塌方、滑 坡等路基病害。
什么是挡墙?有何用处?
用途 ——支撑路堤或路堑边坡 ——隧道洞口 ——防止水流冲刷路基 ——处理路基边坡滑坡崩坍病害

EP
在验算挡土墙的抗滑动稳定性时,抗滑动稳定系数应满足下表规定。
K c0
荷载情况
验算项目
稳定系数
荷载组合Ⅰ、Ⅱ
抗滑动 抗倾覆
1.3 1.5
荷载组合Ⅲ
抗滑动 抗倾覆
1.3 1.3
施工阶段验算
抗滑动 抗倾覆
1.2 1.2
3.抗倾覆(2稳-1-6-定6) 性验算
0.8WZ W Q1(EyZ y EX Z X ) Q2EpZ p 0
筋带常用的有钢带、钢筋混凝土 带、聚丙稀土工带、钢塑复合带 和土工格栅等
加筋挡土墙——布置
1)坚固; 2)美观; 3)安装方便。
基础:
加筋挡土墙的设计要点
破坏模式:
1)筋带断裂; 2)筋带拔出; 3)整体失稳。
验算项目:
内部稳定性
1)筋带强度 2)筋带抗拔
外部稳定性
3)基底滑动 4)倾覆 5)基底应力 6)整体滑动
❖ 1.横向布置布置包括:选择位置、确定断面形式、绘制挡土墙横 断面图等。
❖ 位置:工程量、结构安全等方面、美观、地质、冲刷等 ❖ 断面: ❖ 地形陡峻——俯斜式或衡重式; ❖ 地形平坦——仰斜式。 ❖ 路堑墙——仰斜式或折线式。

第六章挡土墙上的土压力

第六章挡土墙上的土压力

总被动土压力
Ep
1 2
gH
2K
p
2cH
Kp
§2 朗肯土压力理论
小结
问题:
1 朗肯土压力理论的基本条件和假定
2 请画出刚性墙后粘性土的主动和被动破坏面形状
3 给出粘性土主动和被动土压力分布及计算公式
复习上节内容
(一) 填土为砂土-主动土压力 1. 土压力分布和墙后破裂面形状
pa=Kagz
H
H/3
g H Ka
EAp
1 gH
2
2Kp
W
C E库仑
Kp
Ecos2
cos(
cos2(f ) )[1 sin(f
) sin(f
)
]2
R
W
cos(
)
cos(
R
)
B
§3 库仑土压力理论
(二) 被动土压力
土压力分布
H

Ep
Ep H/3
gHKp
pp
dE p dz
d
1 2
g
z
2
K
p
dz
g
zK p
§3 库仑土压力理论
(二) 应用条件
朗肯
库仑
1
墙背光滑垂直 墙背、填土无限制
填土水平
粘性土一般用图解法
2
坦墙
3
墙背垂直
填土倾斜
坦墙
§6.4 朗肯和库仑土压力理论的比较
(三) 计算误差--朗肯土压力理论
E朗肯
E库仑 W R
墙背垂直 填土水平 实际 > 0
E库仑
郎肯主动土压力偏大 郎肯被动土压力偏小
E朗肯
W R

第六章 挡土墙设计

第六章 挡土墙设计
3)当地基压应力超过地基承载力过多时, 需要的加宽值较大,为避免加宽部分的台 阶过高,可采用钢筋混凝土底板。
4)地基为软弱土层时,可采用砂砾、碎 石、矿渣或灰土等材料予以换填。
5)当挡土墙修筑在陡坡上,而地基又为 完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬 岸石时,可设置台阶基础,以减少基坑开 挖和节省圬工。
6)如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基 困难(如需水下施工),可采用拱形基础。
a)墙趾或墙踵部分加宽;b)钢筋混凝土底板; c)换填地基;d)台阶基础;e)拱形基础
2.基础埋置深度
对于土质地基,基础埋置深度应符合下列要求: (1)无冲刷时,应在天然地面以下至少1m; (2)有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m; (3)受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时,采 用1.25m,但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于 冻结线以下不少于0.25m。
(四)沉降缝与伸缩缝
设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10~15m设置 一道,兼起两者的作用,缝宽2~3cm,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗 水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木 板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m,当 墙后为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。
附加力是季节性作用于挡土墙的各种力, 特殊力是偶然出现的力。
二、一般条件下库仑主动土压力计算 主动土压力: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。
被动土压力:墙向土体挤压移动,土压力随之增大,
土体被推移向上滑动处于极限平衡状态,此时土体对墙 的抗力。
1. 破裂面交于内边坡时(库仑主动土压力公式的推导) (1).力的大小

地基基础电子教案第六章边坡稳定与挡土墙

地基基础电子教案第六章边坡稳定与挡土墙

第六章边坡稳定与挡土墙第一节边坡稳定一、概述引发边坡滑动的原因:坡顶堆放材料或建造建筑物、构筑物;车辆行驶、地震等引起的振动;土体中含水量或孔隙水压力增加;雨水或地面水流入边坡竖向裂缝等。

二、边坡稳定地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算.最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求:M R/M S≥1.2式中 M S---滑动力矩; M R---抗滑力矩.当边坡坡角大于45°,坡高大于8m时,尚应按式M R/M S≥1.2验算坡体稳定性.在建设场区内,由于施工或其他因素的影响有可能形成滑坡的地段,必须采取可靠的预防措施,防止产生滑坡。

对具有发展趋势并威胁建筑物安全使用的滑坡,应及早整治,防止滑坡继续发展。

必须根据工程地质、水文地质条件以及施工影响等因素,认真分析滑坡可能发生或发展的主要原因,可采取下列防治滑坡的处理措施:1.排水:应设置排水沟以防止地面水浸入滑坡地段,必要时尚应采取防渗措施。

在地下水影响较大的情况下,应根据地质条件,做好地下排水工程;2.支挡:根据滑坡推力的大小、方向及作用点,可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构。

抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定土(岩)层中。

必要时,应验算墙顶以上的土(岩)体从墙顶滑出的可能性;3.卸载:在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下,可在滑体主动区卸载,但不得在滑体被动区卸载;4.反压:在滑体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数。

三、滑坡推力应按下列规定进行计算:1.当滑体具有多层滑动面(带)时,应取推力最大的滑动面(带)确定滑坡推力;2.选择平行于滑动方向的几个具有代表性的断面(一般不得少于2个,其中应有一个是滑动主轴断面)进行计算。

根据不同断面的推力设计相应的抗滑结构;3.当滑动面为折线形时,滑坡推力可按下式计算(图6.4.3)。

F n=F n-1ψ+γtG nt-G nn tanφn-c n l n (6.4.3-1)ψ=cos(βn-1-βn)-sin(βn-1-βn)tanφn (6.4.3-2)式中 F n,F n-1---第n块、第n-1块滑体的剩余下滑力;ψ---传递系数;γt---滑坡推力安全系数;G nt,G nn---第n块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力;φn---第n块滑体沿滑动面土的内摩擦角标准值;c n---第n块滑体沿滑动面土的粘聚力标准值;l n---第n块滑体沿滑动面的长度;4.滑坡推力作用点,可取在滑体厚度的二分之一处;5.滑坡推力安全系数,应根据滑坡现状及其对工程的影响等因素确定,对地基基础设计为甲级的建筑物宜取1.25,设计等级为已级的建筑物宜取1.15,设计等级为丙级的建筑物宜取1.05;6.根据土(岩)的性质和当地经验,可采用试验和滑坡反算相结合的方法,合理地确定滑动面上的抗剪强度。

第六章 土的加筋处理 加筋土挡墙

第六章  土的加筋处理  加筋土挡墙
图6-3-6 加筋挡土墙内部结构受力分析
第六章
土的加筋处理
2
第三节 加筋土挡墙
加筋土挡墙破坏机理
二、加固机理
滑动棱体后面的土体则由 于拉筋和土体间的摩擦作用把 拉筋锚固在土中,从而阻止拉 筋被拔出,这一部分的水平分 力是指向土体。 两个水平方向 分力的交点就是拉筋的最大应 力点。 将每根拉筋的最大应力 点连接成一曲线,该曲线就 把加筋土挡墙分成两个区域 。 将各拉筋最大应力点连线以 左的土体称为主动区 (或活动 图6-3-6 加筋挡土墙内部结构受力分析 区),以右的土体称为被动区 (或锚固区稳定区)。
土的加筋处理
1
第三节 加筋土挡墙
加筋土强度增加原理
二、加固机理
1、侧向变形条件下土体中应力变化 如图6-3-1所示,加筋土所受的应力可分解为拉筋上所受的应力 (σR)和拉筋间土承受的应力。
拉筋
3
图6-3-1 加筋土应力分析
第六章
土的加筋处理
1
第三节 加筋土挡墙
加筋土强度增加原理
二、加固机理
加筋土所受的应力状态可由莫尔圆来表示。图6-3-2中,圆(a) 为未加筋土体未破坏时的应力状态;圆(b)为未加筋土体极限破坏 时状态;圆(c)为土体中加入高弹性模量的拉筋后,拉筋对土体提供 了一个约束阻力σR。
图6-3-3 三轴试验中加筋土应力莫尔圆
第六章
土的加筋处理
1
第三节 加筋土挡墙
加筋土强度增加原理
二、加固机理 2、三轴试验中应力变化
上述分析说明,由于加筋作用土体强度有了增加,因而即使对 砂性土而言,均应当有一条新的抗剪强度线来反映这些关系。 实验证明,加筋土内摩擦角υ与未加筋主体相似,所不同的是 增加了Δc值,亦即加筋作用相当于土体强度增加了黏聚力Δc。

土力学第6章

土力学第6章
2 0
ϕ
q
被动土压力系数:K p = tan (45 + ) 2 e p = (γ z + q ) K p 填土表面有均布荷载q时:
2 0
ϕ
σv z σh H
σv
45o-ϕ/2
τ
σh
ϕ
q
1 E p = qHK p + γ H 2 K p 2
o
σh
σv
ep σ
Ep
45o-ϕ/2
二、粘性土的土压力
ea = (γ z + q ) K a − 2c K a
R
P R
v v v Ea = E1 + W1
θ+ϕ
W
二、K0、Ka、Kp 在实际工程中的应用
岩基、墙体刚度大,位移小,土压力可采用K0计算。
达到Ea所需位移=0.1~0.3%H 达到Ep所需位移=2~5%H 在挡墙设计时,Ep需乘以 一折减系数(比如0.3)。
三、挡墙位移对土压力分布的影响
第六节 工程中挡墙的土压力计算
e p = (γ z + q ) K p + 2c K p
ea = 0
受拉区深度: 2c q z0 = − γ Ka γ
ep
z0 > 0 : 土压力作用范围为H-z0 z0 ≤ 0 : 土压力作用范围为H
q z0 H
三、填土中有水时的土压力 (ea ) B = γ H1 K a A H1 B (ea )C = γ H1 K a + γ ′H 2 K a Ea Pw H2 pw = γ w H 2
cos ε qK a cos ε cos(ε − α )
γH
sε o c Ka
cos ε qK a γHKa cos(ε − α )

第六章 挡土墙设计

第六章 挡土墙设计
2020/6/20
(2)求土压力及土压力作用点
Ea scions(())G(A0tgB0)scions(())
17(29.50.75297.88)50.3096 0.9884
76.28K/Nm
2020/6/20
K cos( ) (tg tg) sin( )
cos(3658' 35) (0.75290.25) sin(3658' 4418')
45°~50°
19~20
2020/6/20
车辆荷载换算及计算参数
填料排 挡 土 墙 墙 背 性 质 水情况
墙背光滑
不良
片、块石砌体、粗糙 良好
干砌片、块石、很粗糙 良好
第二破裂面体,无滑动 良好
δ值
(0~1/3)φ (1/3~1/2)φ (1/2~2/3)φ
φ
2020/6/20
2020/6/20
Z20x20/6/20BZytg
h0
破裂面交于 路基面
a
bd
hh21
H
h3
0 a
h4
H
Ea1 2HHHa1 2h1ah301 2HHK HaK 1 2h1aK h3h0K
1 2H2K[12H a(12hH 1 )2H h02 h3]1 2H2K1K
K112H a(12hH 1 )2H h02 h3
E ass i9 nin 0 ( ( ))Gs cio n s (())G
G 1 2H 2se 2cco c s o ()s s i ()n ()
Ea
1 H2
2
se
c2
c
os( )sin( cos()
)
cos() sin( )

长大路基路面之第六章-挡土墙设计

长大路基路面之第六章-挡土墙设计

一般条件下库伦主动土压力计算
库伦主动土压力计算 主动土压力计算 极限状态判断及土压力计算:通过求解微分方程,获得产生土压力的相应破裂角,得到土压力的具体表达式。
一般条件下库伦主动土压力计算
2. 库伦主动土压力计算 主动土压力计算 注意事项:地表及顶部荷载的不规则变化,可能使 在某处不可导,因此对于复杂边界条件下的土压力计算,因破裂面与顶部表面的交点不同,会有若干表达式。具体计算时,求出θ值后应复核边界条件
简约风年终工作总结
CLICK HERE TO ADD A TITLE
挡土墙设计
演讲人姓名
第一节 概述
添加标题
Part 02.
添加标题
第六章 挡土墙设计
第一节 概述
A
挡土墙的用途
挡土墙的类型
B
用 途
目 的
1
用于陡坡路段,坍、滑路段
防止土体坍塌、滑动,稳定路基或山坡
2
用于沿河浸挡土墙上的作用(或荷载)一般分为永久作用(或荷载)、可变作用及偶然作用(或荷载)。
作用在挡土墙上的力系
荷载分类
永久作用(或荷载)
挡土墙的结构重力和填土重力
计算水位和浮力及静水压力
填土侧压力
预加应力
墙顶上的有效永久荷载
混凝土收缩及徐变
墙背与第二破裂面之间的有效荷载
基础变位影响力
挡土墙的布置
平面布置 在复杂情形下,挡土墙要求做平面布置,解决挡土墙与地形、地物、人工构造物等的关系问题。 对于高而长、纵向曲折、邻近有建筑物、沿河、与旧墙结合等等复杂情况下的挡土墙,可绘制平面布置图,细致调整设计方案。
第三节 挡土墙土压力计算
作用在挡土墙上的力系
一般条件下库伦土压力计算

土力学土压力与挡土墙计算

土力学土压力与挡土墙计算
第六章 土压力与挡土墙设计
墙体位移和土压力性质
拱桥桥台
岩石
2.主动土压力
Active earth pressure
1.静止土压力
Earth pressure at rest
3.被动土压力
Passive earth pressure
§6.3 朗肯(Rankine)土压力理论 一.半无限土体中极限平衡应力状态和朗肯土压力
半无限土体内各点的应力从弹性平 衡状态发展为极限平衡状态的条件
半无限土体
v z
h
45o+/2 90o-
主动极限平衡状态
Pa
K0v
v
朗肯土压力理论基本条件和假定 条件 墙背光滑 墙背垂直 填土表面水平
假设 墙后各点均处于极限平衡状态
(一) 填土为砂土
1.主动土压力
v
pa=h=tg2(45- /2 )gz (kN/m2) Pa K0v
土压力 pa = Kaz
水压力 pu=u (静水压力、 渗流压力、超静孔压)
土工织物反滤
砂砾石料
排水管
排水孔
墙基不透水 A
gf
H1
B
gf
H2
C 不透水层
土压力
Ka gH1
水压力
Ka (gH1+gH2) gwH2
§6.4 库仑土压力理论
假设条件:
平面滑裂面假设:滑裂面为平面 刚体滑动假设:破坏土楔为刚体 滑动楔体在两个平面上处于极限平衡状态
主动土压力系数 Ka= tg2(45-f/2 )
土压力直线分布
合力 Ea=1/2 Ka gH2 (kN/m)
H
作用点:底部以上1/3H处
H/3

路基路面工程课件——挡土墙设计

路基路面工程课件——挡土墙设计
但不应修建在滑坡、水流冲刷崩塌等不良地段。
拉筋

填土

面板




9
锚定式挡土墙
锚杆式
构成:预制的钢筋混凝
土立柱、挡土板构成墙
面,水平或倾斜的钢锚
杆。
锚杆
受力特点:由锚杆与稳 立柱 定岩层或土层之间的锚
固力,使墙获得稳定。
路 基 路 面
适用范围:墙高较大的 岩质路堑地段,可用作 抗 滑挡土墙。
一、挡土墙的构造 墙身构造
墙背
路 基 路 面 a) 仰斜式 b) 垂直式 工 程
c) 俯斜式 d) 凸斜式 e) 衡重式
14
墙面 墙顶 护栏
基础
基础类型(如下图)
基础埋置深度
路 基
无冲刷时,应在天然地面以下至少1m;

有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m;

受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。
棱体L的荷载,简称超载); 基底的法向反力N及摩擦力T; 墙前土体的被动土压力Up。






19
三、土压力计算
土压力
静止土压力
主动土压力
被动土压力






20
静止土压力
挡土墙在压力作用下不发生任何变形和 位移,墙后填土处于弹性平衡状态时,作用 在挡土墙背的土压力。

Eo





21
路堑墙
设置在路堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳 定的边坡,同时可减少挖方数量,降低挖方边坡的高 度。
路肩墙

挡土墙设计说明书

挡土墙设计说明书

第六章挡土墙设计§6-1 概述一、挡土墙的用途挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。

在公路工程中,它广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。

按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型(图6-1)。

路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路的既有重要建筑物。

滨河及水库路堤,在傍水一侧设置挡土墙,可防止水流对路基的冲刷和浸蚀,也是减少压缩河床或少占库容的有效措施。

图6-1 挡土墙的各部分名称a)路肩挡土墙、b)路堤挡土墙、c)路堑挡土墙、d)山坡挡土墙路堑挡土墙设置在堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低边坡高度。

山坡挡土墙设在堑坡上部,用于支挡山坡上可能坍滑的覆盖层,有的也兼有拦石作用。

此外,设置在隧道口或明洞口的挡土墙,可缩短隧道或明洞长度,降低工程造价。

设置在桥梁两端的挡土墙,作为翼墙或桥台,起着护台及连接路堤的作用。

而抗滑挡土墙则用于防治滑坡。

挡土墙各部分名称如图(6-1c)所示。

靠填土(或山体)一侧为墙背,外露一侧为墙面(也称墙胸),墙面与墙底的交线为墙趾,墙背与墙底的交线为墙踵,墙背与铅垂线的交角为墙背倾角α。

墙背的倾角方向,比照面向外侧站立的人的俯仰情况,分俯斜、仰斜和垂直三种。

墙背向外侧倾斜时,为俯斜墙背(图6-1c),α为正;墙背向填土一侧倾斜时,为仰斜墙背(图6-1a),α为负;墙背铅垂时,为垂直墙背(图6-1b),α为零。

如果墙背具有单一坡度,称为直线形墙背;若多于一个坡度,则称为折线形墙背。

选择挡土墙设计方案时,应与其它方案进行技术经济比较。

例如,采用路堑或山坡挡土墙,常须与隧道、明洞或刷缓边坡的方案作比较;采用路堤或路肩挡土墙,有时须与栈桥或陡坡填方等相比较,以求工程经济合理。

水保方案中挡土墙的设计

水保方案中挡土墙的设计

第六章 挡土墙设计
设计时,首先加以判别;然后再用相应的计算公式。具 体做法:
先拟定两组破裂面,按相应边界条件公式算出破裂角, 以确定第一破裂面的位置;如与假定相符,再按此边界 条件相对应的公式计算第二破裂面倾角;如果墙背倾角 大于第二破裂面倾角,表明有第二破裂面出现,应按出 现第二破裂面的库仑公式计算相应土压力;否则,不会 出现第二破裂面,应按一般库仑公式计算土压力。
第六章 挡土墙设计
第三节 挡土墙压力计算 一、作用在挡土墙上的力系 按作用性质分为主要力系、附加力系和特殊力。 A、主要力系包括: 挡土墙自重及位于墙上的恒载; 墙后土体的主动土压力; 基底的法向力和摩擦力; 墙前土体的被动土压力; 对于浸水挡土墙,主要力系还包括常水位时的静水压力 和浮力; B、附加力系是指季节性地作用于挡土墙的各种力。如洪
第六章 挡土墙设计
第一节 概述 一、挡土墙的用途 1、在路堑地段设置挡土墙,可以支撑边坡,降低挖方边 坡高度,减少挖方数量,避免山体失稳坍滑; 2、在高填方路段,可在路肩或填方边坡的适当位置设置 挡土墙,减少填方数量或减少拆迁和占地面积,保证路 堤稳定性; 3、对于沿河路基,为避免路基挤缩河床,防止水流冲刷 路基,可在沿河一侧路基设置挡土墙; 4、在某些挖方路段,原地面有较厚的覆盖层或滑坡,可 在路堑边坡上方设置挡土墙,防止山坡覆盖层下滑和抵 抗滑坡;
第六章 挡土墙设计
力相等的原则来计算,一般是把粘性土的内摩阻角增大 5~10度,或取等效内摩阻角为30~35度。 (2)力多边形法 计算公式(6-34)~(6-37) 六、不同土层的土压力计算 采用近似的计算方法,首先求得上一土层的土压力及其 作用点高度,并近以地假定:上下两土层层面平行;计 算下一土层时,将上一土层视为均布荷载,按地面为一 平面时的库仑公式计算,然后截取下一土层的土压应力 图形为其土压力。计算公式见(6-38)~(6-39); 七、有限范围填土的土压力计算 如果挡土墙修在陡坡的半路堤上,或者山坡土体有倾向
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
可分为:锚杆式、锚定板式和桩板式等。
锚杆式
锚杆式挡土墙:
采用锚杆锚入稳定地层内的钢钎或钢丝束,拉 住立柱和板壁。 墙高时,可分级建造。 适用场合:适用于高度较大,挖基困难,具有锚固 条件的路堑墙、路肩墙和抗滑墙。
锚定板式挡土墙:预定板式挡土墙的结构形式与锚杆式基
本相同,只是锚杆的固定端改用锚定板,埋入墙后填料内 部的稳定层中,依靠锚定板产生的抗拔力抵抗侧压力,保 持墙的稳定。 适用场合:主要适用于缺乏石料的地区,一般用于地基不 良的高路肩墙或路堤墙。
加筋土式
• 面板:十字形、六角形和长条形(断面有矩形、 槽型和L型等)尺寸主要由受力情况和起吊能力决 定。
• 十字形面板:高长为50-150cm,宽(厚)为822cm,边角处需采用板块面板和异形板拼装而 成。
加筋土式
• 拉筋:采用抗拉强度高,蠕变量小,柔韧性和耐 久性好的材料,能与填料产生较大的摩阻力,施 工方便,价格低廉。
• 钢筋混凝土带:分节预制,每节长度不大于3m, 平面呈矩形或楔形,断面厚6-10cm,宽1025cm.
• 聚丙烯土工带:表面应有粗糙花纹,宽度大于 18mm,厚度大于0.8mm.
• 拉筋长度:取(0.8-1.0H),底部拉筋长度不小于 3m,同时不小于0.4H,(H加筋体高度)
加筋土式
• 与面板结点间距:通常横向为0.5-1.0m,竖向为 0.25-0.75m,面板与拉筋连接可用螺栓或焊接 的方法连接,相邻面板间连接用企口和插销连接。
锚杆式
• 墙面:为便于立柱和锚板安装,多采用竖直墙面。 • 立柱:立柱间距可选用2.5-3.5m,每根立柱布置
2-3根锚杆。布置位置应尽量使立柱所受弯矩分 布均匀。 • 有效锚固长度:岩层中不小于4m,稳定土层中应 有9-10m。 分级设置:每级高度不大于6m,两级之间设1-2m 平台,以利于施工操作和安全。
混凝土半重力挡土墙:在墙背设少量钢筋,并将墙趾展宽
(保证基地必要的宽度),以减薄墙身,节省圬工。一般 用与低墙。
拱式挡土墙:由拱板、立柱组成,必要时可设锚杆拉住立
柱。拱板可预制,常用于路肩墙。
2.挡土墙的构造与布置
挡土墙的构造
包括墙身、基础、填料 、排水设施和沉降缝等方面。 墙身:
确定原则:根据墙的用途,高度及墙趾处的地形、地质、 水文等条件,在满足材料强度和整体稳定性要求的前提下, 按结构合理、断面经济、施工方便的原则来确定。
桩板式挡土墙:由桩柱和挡板组成,利用深埋的桩柱(锚
固桩)前土层的被动土压力来平衡墙后主动土压力。 适用场合:适用于墙后土压力大、要求基础埋置又深的滑 坡整治地段,可用于路堑墙、路肩墙。
四、垛式挡土墙:用钢筋混凝土预制杆件,纵横交错装配
成框架,内填土石,以抵抗土压力。 原理:借助自重抵抗墙后土体的推力。 特点:允许地基产生不均匀沉降, 施工迅速,修复容易。 适用场合:常用作高(缺乏石料地区) 路肩墙、路堤墙和抗滑墙。
按照结构形式:重力式、薄壁式、锚固式、垛式、加筋土
式。
一、重力式挡土墙:
原理:重力式挡土墙依靠墙身自重抵抗墙后土体的侧向压 力。 墙身:—般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也 用混凝土修建。
可用干砌或浆砌,干砌仅适用于地震烈度低,墙高不 高(<6m),地基条件良好的的地段。 特点:断面尺寸较大、型式简单、施工方便,可就地取材, 适应性较强,故被广泛采用。
衡重式
• 用混凝土挡土墙时,为了减少断面尺寸,可在 墙背、墙趾处设少量钢筋,称半重力式,一般适 用于低墙。
二、薄壁式
原理:主要依靠底板上的填土重量来平衡侧向土压力。 墙身:钢筋混凝土结构 特点:墙身断面较薄 通常包括悬臂式、扶壁式和柱板式
悬臂式
组成:悬臂式挡土墙由立壁、趾板和踵板三个悬臂 组成。
墙面:通常基础以上均为平面,当地面横坡比较陡时,墙 面可直立或外斜1:0.05到1:0.2,以减小墙高,当地面 横坡平缓时,墙面可放缓,一般可以采用1:0.2到1: 0.35较为经济,但不宜缓于1:0.4,以免过多增加墙高。
墙顶:对于石砌挡土墙墙顶的最小宽度,浆砌的不小于 50cm,干砌的不小于60cm。
挡土墙的使用场合
路堑挡土墙:用于陡峭山坡的路堑底部,降低边坡高度、
减少开挖或稳定边坡,防止地质不良地段的滑坡。
路堤挡土墙:在陡山坡上填筑路堤时、用以支挡路堤下滑;
收缩坡脚,减少填方量;保证沿河路堤不受水流冲刷。
路肩挡土墙:支挡陡坡路堤下滑,抬高公路,收缩坡脚、
减少占地,减少填方量。
山坡挡土墙:用以支挡山坡上可能滑坍的覆盖层土体或破
1.概述
挡土墙的用途
挡土墙:是用于支撑路基填土或者山坡土体侧压力、防止
边坡或山坡变形失稳的工程构造物。广泛用于支撑路基边 坡、桥台、桥头引道和隧道洞口等处。
挡土墙设置与否,宜于与其工程方案比较确定 • 与移改路线位置进行比较; • 与填筑或开挖边坡相比较; • 与迁移有关干扰路基的构造物(房屋、河流、水渠)等比较; • 与设置其他类型的构造物(桥、护墙)等比较
• 墙高超过12m时,中部宜设置宽度不小于1m的 错台,有利于调整墙面水平位移减少面板对地基 的压力,并便于施工操作。
• 另外,加筋体顶部面板上宜设置路檐板,以固定 和约束面板,并可安装栏杆。
基础:基础设计的主要内容包括基础形式的选择和基础埋 深的确定。
一般挡土墙可直接建造在天然地基上,对于加筋土挡墙面 板,除平整的坚硬地基外,其底部应设置宽不小于0.3m、 厚不小于0.2m的条形混凝土基础(基座)
内容回顾
1. 坡面防护(植物防护-种草、铺草皮、植树等,工程防 护-抹面、喷浆、灌浆、勾缝、护面)
2. 冲刷防护(直接防护-植物防护、石砌防护、抛石、石 笼等,间接防护-顺水坝、格坝、挑水坝、拦水坝等)
3. 软土地基加固(砂垫层法、换填法、反压护道法、分 阶段施工、超载预压法、竖向排水法、挤密桩法和加 固桩法)
碎岩层(需要时可分设数道)。
桥头挡土墙:支撑桥梁上部结构及保证桥头填土稳定
挡土墙的组成
常用的挡土墙一般由墙身、基础、排水设施与伸缩缝组成
挡土墙的类型
按照位置:路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙、
(山坡挡土墙。)
按照材料:石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土
墙、砖砌挡土墙、木质挡土墙和钢板墙。
• 台阶的高宽比不宜大于2:1,宽度不宜小于0.5m。
• 埋深:应埋置足够的深度,以保证其稳定性。
• 1、土质地基:地表下不少于1m,(土层密实稳 定时,可减少,加筋土挡墙的面板基础底面不小 于0.6m)受水流冲刷时,应在冲刷线以下至少 1m,有冻胀影响时,还应在冰冻线以下不少于 0.25m。
• 2、岩石地基:应消除表面风化层,基础嵌入基岩 的深度不少于0.15-0.60m,(按岩石的坚硬程 度和抗风化能力而定)当风化层较厚又难以全部 清除,可根据岩石的风化程度及其相应的容许承 载力将基地埋在风化层中,当墙前地面横坡较大 时,应留出足够的襟边Байду номын сангаас度,以防剪切破坏,对 加筋体,则设宽度不小于1m的护脚。
• 悬臂受弯矩要配钢筋。
柱板式
• 组成:立柱、挡板、底梁、底板(卸荷载)基座 和拉杆拼装而成。
• 适用场合:支挡土质路堑高边坡,或处治边坡坍 滑,还用于路堤墙。
三、锚固式
组成:由钢筋混凝土墙面部分和锚固构件连接而成。 原理:依靠埋设在稳定山体内锚固件的抗拔力,承受从墙面传来的 土压力,保持全墙稳定。 墙面:预制立柱(肋板)和挡板拼成,也可就地浇筑成整体板壁。 挡板断面采用矩形或槽型的直板,也用混凝土拱板。 特点:属轻型结构,材料节省,占地较少,地基要求不高,有利于 机械化施工。
当挡土墙处于地质不良地段,地基土内可能产生滑动面时, 应进行抗滑稳定性分析,将基础底面埋置在滑动面以下, 或采用其他措施,防止挡土墙滑动。
• 填料
• 一般采用当地的土回填并压实,有条件时,尽量 选用有一定级配、内摩擦角大,透水性好,遇水 后不易膨胀和非冻胀性的材料(如砂砾、碎石等)
衡重式挡土墙:带衡重台的挡土墙,称为街重式挡土墙,
其主要稳定条件仍凭借于墙身自重,但由于衡重台上填土 的重量使全墙重心后移,增加了墙身的稳定。 其墙面很陡,下墙墙背仰斜,所以可以减小墙的高度,减 少开挖工作量,避免过份牵动山体的稳定,有时还可以利 用台后净率拦截落石。 衡重式挡土墙适多用于路肩墙、路堤墙。
重力式:
仰斜墙面:坡度一般为1:0.15-1:0.25,不宜小于1:0.3, 以免施工困难。
俯斜墙背:坡度一般1:0.15-1:0.40,低墙(高度不超过 4m)时,可取用竖直墙背。
衡重式:上墙俯斜坡度墙背上墙墙背坡度通常为1:0.25 到1:0.45,下墙仰斜一般为1:0.25,上下墙的墙高比 一般采用2:3。
护栏:对于路肩挡土墙,如果高度较大,应设置护栏
悬臂式
• 立壁面坡1:0.02—1:0.05,背坡可直立,顶宽不 得小于0.15m,路肩墙不宜小于1.20m,踵板采 用等厚,趾板端部厚度可减薄,但不小于0.3m。
扶壁式
• 立壁一般为等候的 竖直板(墙面板),扶壁间距 取墙高的1/3-1/2,厚度约为扶壁间净距1/8-1/6, 但不小于0.3m,钢筋配置如图。
特点:加筋土挡土墙属柔性结构,对地基变 形适应性大,抗震性好,建筑高度大,通 常用于填土路基。它结构简单,外形美观, 圬工量少,与其它类型的挡上墙相比,可 节省投资30%—70%,造价较低。
土钉式挡土墙:由土体、土钉和护面板三部分组成,利用
土钉对天然土体实施加固,并与喷射混凝土护面板相结合, 形成类似重力式挡土墙的加强体。 适用性强、工艺简单、材料用量与工程量较少,常用于稳 定挖方边坡或临时支护。
挡土墙断面(结构)设计
• 1、套用标准图 • 2、无标准图,则需进行滑动、倾覆稳定和基底应
相关文档
最新文档