挡土墙设计概述
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重力式挡土墙的构造措施及尺寸选择 参见教材P296
重力式挡土墙的验算
1、抗滑移稳定性验算
( Gn Ean ) 1.3
Eat Gt
Gt Gn
G
0
b
Ean Ea
Eat
重力式挡土墙的验算
Hale Waihona Puke Baidu
重力式挡土墙的验算
2、抗倾覆稳定性验算
Gx0 Eaz xf 1.6 Eax zf
3、地基承载力验算
• 3）地下水有稳定渗流时，①可以用流网法分析计算作用于围护结 构上的土压力；②在主动土压力侧考虑水压力：基坑面以上按静 水位计算，基坑开挖面至围护结构底，取基坑底面处的静水压力 直线降为零的三角形分布计算。
挡土结构物上的侧向水压力计算
ia
0.7h h1 h1h2
A
A
A
△h
B
h1 h2
△h
wh
B
wh
△h
B
wh ia wh
C
C
（1）
（2）
考虑左右水压相抵 地下水稳定渗流时
C ia wh
（3） 地下水稳定渗流时 考虑挡土墙的隔水作用
挡土结构物上的侧向水压力计算
• 经典理论模式：对水泥搅拌桩、悬臂板桩类等 以侧向载荷下结构的抗倾覆、抗滑移为设计控 制主因的，如果当地有水土合算的成功经验的， 应该采取水土合算原则；其他内容如朗肯、库 伦理论介绍；
-15.00 -23.00
-20.00 -23.00
-20.00 -23.00
单支点支撑 (15m以内) 多支点支撑
• 3）被动约束机制挡土墙结构和主动约束机制 挡土墙结构
基坑支护体 系
边坡锚索加固方式及锚索结构
影响支护结构设计的主要因素
• 工程地质及水文地质条件 • 工程周围环境 • 工程施工条件 • 有关的工程设计依据
• 刚性建材：刚性角 • 钢筋混凝土建材：满
足配筋的要求
B b0 2Htg
挡土墙结构规范要求
• 墙后排水系统： • 墙后填土要求：
挡土墙结构规范要求
挡土墙结构规范要求
边坡防护网
基坑支护体系
• 1、支护结构的主要类型及适用条件
• 在现场条件下不允许基坑维持其自然坡度下用于保护基坑开挖面稳 定的构筑物。其作用是在挖土过程中保护土壁的稳定性。
重力式挡土墙的验算
Pk max
k min
W
Eay B
1
6e B
e
M N
Pk max 1.2 fk
Pk m in 0
W
0
B
Eax Ea
Eay
圆弧滑动稳定性验算
当土质较软弱时，可能产生接近于圆弧状的滑 动面而丧失其稳定性。此时可采用条分法进行 分析验算。
挡土墙墙身强度检算
高压旋喷桩帷幕墙
-10.00
-20.00
基坑支护体系
深基坑护坡—武汉某高层建筑场地，1997.12
• 2）悬臂式、单点式和多点式挡土支护结构
悬臂式围护结构 0.00
-4.00 -10.00
1.悬臂式（自立式）是完全依靠嵌入土的深度 来维护自身的稳定
2.对土的性质基、坑载荷支大护小体等非系常敏感
3.适用于一般粘性土且地下水位较高地区 基坑深度一般不大于10m。
工程设计中的水土压力的计算讨论
• 工程中作用于围护结构上的侧压力计算的一般原则：
• 1）对砂土和粉土等无粘性土按水土分算原则进行，即作用于围护 结构上的侧压力是土压力与水压力之和；地下水位以下采用浮重 度和有效抗剪强度指标计算；
• 2）粘性土作用在支护结构上的侧压力，在具有工程实践经验时， 也可以按水土合算原则进行，地下水位以下按饱和重度和总应力 抗剪强度指标计算，一般在粘性土孔隙比较大或者水平渗透系数 较大时采用水土分算进行；
挡土墙设计
主要内容
• 一、选择挡土墙类型、尺寸
• 设计原则 • （1）挡土墙的用途、高度及重要性； • （2）建筑场地的地形与地质条件； • （3）尽量就地取材，因地制宜； • （4）安全而经济
二、挡土墙的验算
1.抗滑动稳定验算 2.抗倾覆稳定验算 3.地基承载力验算
设计依据
• 根据墙体的位移情况和墙后土体所处的应力状 态，土压力可分为以下三种：
• 1）重力式挡土支护结构和柔性挡土支护结构
悬臂式围护结构 0.00
水泥土重式围护结构 0.00
1.厚度远小于长度和高度 2.常与锚杆或支撑杆件结合以 维护侧压力的稳定
3.主要类型有： 钢板桩、H型钢桩、砼板桩 钻孔灌注桩、地下连续墙等
1.厚度与基坑深度为同一数量级 2自身重力来维护侧压力的稳定 3.主要类型有： 深层搅拌水泥桩
暴露时间题对考土虑体强，度采险的用性圆滑弧面滑均动应面满法足计：算；
影响 • 有采软用土非夹 圆•层弧总、滑滑倾动动斜面力基按矩岩总的面应设等力计情法值况计/时 算抗，；滑力矩的标准 值≥抗力分项系数
• (1)主动土压力 (2)被动土压力 (3)静止土压力
• 计算主动土压力和被动土压力的理论主要有：
•
朗肯土压力理论(Rankine,1857)
•
库伦土压力理论(Coulomb,1776)
重力式挡土墙的设计
设计挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸， 然后进行验算。如不满足要求，则应改变截面尺寸或 采取其它措施，再重新验算，直到满足要求为止。
• 经验系数法：
基坑支护结构的主要验算内容及方法
•1）一般规定：
• 验算内容： • 指标说明：
• • • • •
支基护坑桩底•稳部土定隆体入起抗土稳深定剪•度性强基；度本指公标式应：根据土质条件和 坑基在底坑软渗边土••流坡地工选土对稳整区程用的于定体，实的强基性稳考；定虑际 抵 度 坑•性基确抗指的对同；坑定力标整不土，分按体同性并项固稳设指与系结定计标稳数快计状的定取剪算况基性值指，、坑分配标按不稳析套选平同定时 ； 用面验性所；问算验方算法，及其不危
重力式挡土墙的验算
1、抗滑移稳定性验算
( Gn Ean ) 1.3
Eat Gt
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重力式挡土墙的验算
Hale Waihona Puke Baidu
重力式挡土墙的验算
2、抗倾覆稳定性验算
Gx0 Eaz xf 1.6 Eax zf
3、地基承载力验算
• 3）地下水有稳定渗流时，①可以用流网法分析计算作用于围护结 构上的土压力；②在主动土压力侧考虑水压力：基坑面以上按静 水位计算，基坑开挖面至围护结构底，取基坑底面处的静水压力 直线降为零的三角形分布计算。
挡土结构物上的侧向水压力计算
ia
0.7h h1 h1h2
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h1 h2
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C
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（1）
（2）
考虑左右水压相抵 地下水稳定渗流时
C ia wh
（3） 地下水稳定渗流时 考虑挡土墙的隔水作用
挡土结构物上的侧向水压力计算
• 经典理论模式：对水泥搅拌桩、悬臂板桩类等 以侧向载荷下结构的抗倾覆、抗滑移为设计控 制主因的，如果当地有水土合算的成功经验的， 应该采取水土合算原则；其他内容如朗肯、库 伦理论介绍；
-15.00 -23.00
-20.00 -23.00
-20.00 -23.00
单支点支撑 (15m以内) 多支点支撑
• 3）被动约束机制挡土墙结构和主动约束机制 挡土墙结构
基坑支护体 系
边坡锚索加固方式及锚索结构
影响支护结构设计的主要因素
• 工程地质及水文地质条件 • 工程周围环境 • 工程施工条件 • 有关的工程设计依据
• 刚性建材：刚性角 • 钢筋混凝土建材：满
足配筋的要求
B b0 2Htg
挡土墙结构规范要求
• 墙后排水系统： • 墙后填土要求：
挡土墙结构规范要求
挡土墙结构规范要求
边坡防护网
基坑支护体系
• 1、支护结构的主要类型及适用条件
• 在现场条件下不允许基坑维持其自然坡度下用于保护基坑开挖面稳 定的构筑物。其作用是在挖土过程中保护土壁的稳定性。
重力式挡土墙的验算
Pk max
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W
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1
6e B
e
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Pk max 1.2 fk
Pk m in 0
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圆弧滑动稳定性验算
当土质较软弱时，可能产生接近于圆弧状的滑 动面而丧失其稳定性。此时可采用条分法进行 分析验算。
挡土墙墙身强度检算
高压旋喷桩帷幕墙
-10.00
-20.00
基坑支护体系
深基坑护坡—武汉某高层建筑场地，1997.12
• 2）悬臂式、单点式和多点式挡土支护结构
悬臂式围护结构 0.00
-4.00 -10.00
1.悬臂式（自立式）是完全依靠嵌入土的深度 来维护自身的稳定
2.对土的性质基、坑载荷支大护小体等非系常敏感
3.适用于一般粘性土且地下水位较高地区 基坑深度一般不大于10m。
工程设计中的水土压力的计算讨论
• 工程中作用于围护结构上的侧压力计算的一般原则：
• 1）对砂土和粉土等无粘性土按水土分算原则进行，即作用于围护 结构上的侧压力是土压力与水压力之和；地下水位以下采用浮重 度和有效抗剪强度指标计算；
• 2）粘性土作用在支护结构上的侧压力，在具有工程实践经验时， 也可以按水土合算原则进行，地下水位以下按饱和重度和总应力 抗剪强度指标计算，一般在粘性土孔隙比较大或者水平渗透系数 较大时采用水土分算进行；
挡土墙设计
主要内容
• 一、选择挡土墙类型、尺寸
• 设计原则 • （1）挡土墙的用途、高度及重要性； • （2）建筑场地的地形与地质条件； • （3）尽量就地取材，因地制宜； • （4）安全而经济
二、挡土墙的验算
1.抗滑动稳定验算 2.抗倾覆稳定验算 3.地基承载力验算
设计依据
• 根据墙体的位移情况和墙后土体所处的应力状 态，土压力可分为以下三种：
• 1）重力式挡土支护结构和柔性挡土支护结构
悬臂式围护结构 0.00
水泥土重式围护结构 0.00
1.厚度远小于长度和高度 2.常与锚杆或支撑杆件结合以 维护侧压力的稳定
3.主要类型有： 钢板桩、H型钢桩、砼板桩 钻孔灌注桩、地下连续墙等
1.厚度与基坑深度为同一数量级 2自身重力来维护侧压力的稳定 3.主要类型有： 深层搅拌水泥桩
暴露时间题对考土虑体强，度采险的用性圆滑弧面滑均动应面满法足计：算；
影响 • 有采软用土非夹 圆•层弧总、滑滑倾动动斜面力基按矩岩总的面应设等力计情法值况计/时 算抗，；滑力矩的标准 值≥抗力分项系数
• (1)主动土压力 (2)被动土压力 (3)静止土压力
• 计算主动土压力和被动土压力的理论主要有：
•
朗肯土压力理论(Rankine,1857)
•
库伦土压力理论(Coulomb,1776)
重力式挡土墙的设计
设计挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸， 然后进行验算。如不满足要求，则应改变截面尺寸或 采取其它措施，再重新验算，直到满足要求为止。
• 经验系数法：
基坑支护结构的主要验算内容及方法
•1）一般规定：
• 验算内容： • 指标说明：
• • • • •
支基护坑桩底•稳部土定隆体入起抗土稳深定剪•度性强基；度本指公标式应：根据土质条件和 坑基在底坑软渗边土••流坡地工选土对稳整区程用的于定体，实的强基性稳考；定虑际 抵 度 坑•性基确抗指的对同；坑定力标整不土，分按体同性并项固稳设指与系结定计标稳数快计状的定取剪算况基性值指，、坑分配标按不稳析套选平同定时 ； 用面验性所；问算验方算法，及其不危