第三章 重力式挡土墙

特殊力系 （偶然作用）
偶然出现的力
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三、抗滑移稳定性验算
抗滑力 Kc K c 滑动力
Kc
(G E y ) f EX
K c
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(Gn E an ) Ks 1 .3 E at Gt Gn G cos 0 Gt G si n 0 E an E a si n ( 0 ) E at E a cos( 0 )
岩土锚固及支挡工程
第一节
构造要求
（4）当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑
动面时，应进行地基抗滑稳定性验算；
（5）当墙趾前地面横坡较大时，基底埋深用趾前安全襟 边宽度控制。
岩土锚固及支挡工程
第一节
构造要求
三、排水设施
设置有效的排水设施是保证挡土墙稳定性和强度必 不可少的措施。
防止地表水渗入 墙背土体或地基
如验算结果不能满足要求，可按以下措施处理：
（1）增大挡土墙断面尺寸，使G增大，但工程量也相应增大；
（2）伸长墙趾。但墙趾过长，如厚度不够，需配置钢筋； （3）墙背做成仰斜，可减小土压力；
（4）在挡土墙垂直背上做卸荷台。
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五、基底合力偏心矩和基底应力验算
e e
B B GZG E y Z y E x Z x e ZN e 2 2 G Ey
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墙趾台阶
墙高较大时，为了使基底压 力不超过地基承载力特征值，可 加墙趾台阶，这对墙的倾覆稳定 也有利。墙趾台阶高宽比可取 2:1，但宽度不得小于20cm。此 外，基底法向反力的偏心距应满 足 e≤b1/4（b1为无台阶时的基 底宽度）。
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榫基础
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地面横坡较陡时，一般为1:0.05~1:0.20；
地面平缓时，一般采用1:0.20~0.35
直立式 1:0.25左右 俯斜式和衡重式可采用 1:0.05的墙面坡度
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第一节
构造要求
3、墙顶
浆砌块石、片石：≥0.5m
最小墙顶宽度 干砌块石、片石：≥0.6m 钢筋混凝土： ≥0.2m
浆砌路肩墙墙顶一般采用粗石料或C15混凝土材料 作帽石，厚度0.4m，突出墙顶外的宽度0.2m。
a
B1 当e1 ，且超过容许值时： 6
max
4(G1 E1 y ) 3( B1 2e1 )
a
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2、剪应力验算 （1）水平方向剪应力验算
1
E1 x (G1 E1 y ) f B1
为了安全，亦有将验算截面摩擦 力 (G1 E1 y ) f1 一项略去不计。
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2011年6月27日强降雨影响，致使二级
公路新平峨德河路段K26+140至K26+300 发生洪涝及地质灾害，部分路面开裂，路基
坍塌，导致新平县县城至三江口二级公路的
全线通车难以实现。
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第二节 断面形式选择
墙背的倾斜型式
（1）就墙背主动土压力 （仰斜最小、直立居中和俯 斜最大），仰斜墙背较为合 理。 （2）如开挖临时边坡以后筑墙，仰斜墙背可与边坡紧密贴合， 仰斜墙背比较合理；如在填方地段筑墙，仰斜墙背填土的夯实较困 难，俯斜墙和直立墙较合理。 （3）从墙前地形的陡缓看，较为平坦时，仰斜墙背较为合理； 如墙前地形较陡，宜用衡重式或直立墙，俯斜墙的土压力较大，而 仰斜墙需加高墙身。
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第三章 重力式挡土墙
1.*构造要求 2.△断面形式比选 3.*△稳定性验算
4.*墙身截面强度验算
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第一节
构造要求
重力式挡土墙可用石砌、砖砌及混凝土等材料修筑。
挡土墙各部分的构造，必须满足强度和稳定性两方面 的要求。 墙身 基础
常用石砌挡土墙组成 排水设施 伸缩沉降缝 墙后填土
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第一节
构造要求
③受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。冻 深超过1.0m时，仍采用1.25m，基底垫层应位于冻结线以 下不少于0.25m；不冻胀土层中的基础，埋置深度可不受 冻深的限制；
④风化后强度锐减的地基，应在地面以下至少1.5m。
（2）路堑挡土墙基础应在路肩以下不小于1m，并低于边 沟砌体底面不小于0.2m； （3）对于岩石地基，应清除表面风化层。当风化层较厚 难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其容许承载力 将基底埋置在风化层中；
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墙面坡度的选择
墙前地面较陡，墙面坡取1:0.05～1:0.2，亦可采用直立截面； 墙前地形较平缓时，中、高挡土墙墙面坡度可较缓，但不宜缓于 1:0.4；仰斜墙背坡度不宜缓于1:0.25，且墙面应尽量与墙背平行。
基底逆坡坡度
基底逆坡是增加墙身抗滑稳 定性的一种有效方法。土质地基 的基底逆坡不宜大于0.1:1，岩 石地基不宜大于0.2:1，逆坡过 大，可能使墙身连同基底下的三 角形土体一起滑动。
当 max [ ]时， 斜截面抗剪强度符合要 求。
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第一节
构造要求
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第一节
构造要求
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第一节
构造要求
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四、填土质量要求 墙后填土宜选用透水性较强的填料。当采用粘性土 作填料时，宜掺入适量的块石；季节性冻土地区，墙后 填土应选用非冻胀性填料（如炉渣、碎石、粗砂等）。 对于重要的、高度较大的挡土墙，不宜采用粘性填料。 墙后填土均应分层夯实，以提高填土质量。
当墙身截面出现拉应力，应考虑 裂缝对受剪面积的折减。
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（2）斜截面剪应力验算
① 上墙实际墙背土压力
' E1 j ) x E1 x E1 cos( ' ' E1 E j ) tan y 1 x tan E1 cos(
② 斜截面剪应力验算
cos2 i[ x (1 tan tani ) g tani (1 tan tani ) tan2 i ]
钢筋混凝土挡土墙：10～30m
素混凝土挡土墙：10～15m
浆砌块（片）石挡土墙：10～20m
2、变形缝宽度20～30mm。缝内沿墙的内、外、顶三边 填塞沥青麻筋或涂沥青木板，塞入深度不宜小于200mm。
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第一节
构造要求
岩土锚固及支挡工程
第一节
构造要求
岩土锚固及支挡工程
第一节
构造要求
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第一节
构造要求
二、基础
主要包括基础的类型和埋置深度。 1、基础类型
切割台阶 基础：地 面陡峻而 地基为完 整坚硬岩 石时采用
扩大型基 础：地基 承载力不 足且墙趾 处地形平 坦时采用
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第一节
构造要求
拱形基础：局部地基 软弱或有短段缺口、 或挖基困难采用
地基为软弱土层， 可采用砂砾、碎石 等质量较好的材料 换填
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第一节
构造要求
一、墙身
1、墙背
坡度不宜 缓于1:0.3 坡度介于 1:0.15~1:0.4 上墙背坡度 1:0.25~1:0.45
上下墙的墙高比一般为 2:3
下墙背坡度 1:0.25
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第一节
构造要求
2、墙面
仰斜式墙面坡 度可与墙背相 同；也可视墙 面横坡采用 1:0.15~0.25
设置排水沟 夯实回填土和地表松土 加固边沟
地面排水
排水设施
墙身排水： 设置泄水孔和反滤层
迅速排出土内积水
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第一节
构造要求
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第一节
构造要求
岩土锚固及支挡工程
四、沉降伸缩缝
1、挡土墙每间隔一定距离应设置一道变形缝（或伸缩 缝）。当墙身高度不一、墙后荷载变化较大或地基条件较 差时，应采用较小的变形缝间隔。另在地基岩性变化处、 墙高突变处和与其他建〔构）筑物连接处应设沉降缝。
K0
GZG E y Z y EX Z X
K 0
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Kt
Gx0 E az x f E az z f
1 .6
E ax E a cos( ) E az E a si n ( ) x f b z tan z f z b tan 0
验算方法：容许应力法和极限状态设计法。下面介绍 容许应力法。
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1、法向应力验算（例：右图1-1截面）
B1 G1 ZG1 E1 y Z1 y E1 x Z1 x e1 2 G1 E1 y
B1 当e1 时： 6 G1 E1 y 1， 2 B1
6e1 1 B 1
如验算结果不能满足要求，可按以下措施处理： （1）增大挡土墙断面尺寸，使G增大； （2）墙基底面做成砂、石垫层，以提高μ 值； （3）墙底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑； （4）软土地基上，其它方法无效或不经济时，可在墙锺后加拖板。
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四、抗倾覆稳定性验算
抗倾覆力矩 K0 K 0 倾覆力矩
第三节 稳定性验算
一、破坏形式及稳定性要求
滑移 倾覆
地基承载力不足
墙身剪切破坏
浅层剪切破坏
深层剪切破坏
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岩土锚固及支挡工程
04J008 挡土墙 设计图集
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二、作用于挡土墙上的力系
主要力系 （永久作用） 经常作用于挡 土墙上的各种力
力系
附加力系 （可变作用）
季节性作用于挡 土墙上的各种力
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第一节
构造要求
岩土锚固及支挡工程
第一节
构造要求
2、基础的埋置深度
基本要求： （1）保证基底可能出现的最大应力不超过地基的容许 承载力； （2）保证基础不受冲刷；
（3）季节性冰冻地区，应将基础埋到冰冻线以下。
一般规定： （1）基础埋置于土质地基上时： ①无冲刷时，应在天然地面以下至少1.0m； ②有冲刷时，应在冲刷线以下至少1.0m；
B B GZG E y Z y E x Z x ZN e 2 2 G Ey
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五、基底合力偏心矩和基底应力验算
1, 2 0
1, 2
G Ey 6e 1 B B
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第四节 墙身截面强度验算 挡土墙墙身截面验算，应按偏心受压构件验算其强度、 偏心距及稳定性。