最新1103 第3章 重力式挡土墙 悬臂式挡土墙

增加挡土墙稳定性的措施
1. 增加抗滑稳定性的措施 • 凸榫基础可以明显提高挡土墙的抗滑稳定性； • 榫的高度不宜太高，榫的顶点到墙趾的连线与水平面的夹角不
应小于主动破裂角； • 因为产生被动土压力需要很大的位移，实际上不允许挡土墙发
生如此大的位移，因此，一般只考虑1/3的榫前被动土压力。
增加挡土墙稳定性的措施
讨论
• 重力式挡土墙的破坏形式有哪些？ • 增强重力式挡土墙抗倾覆稳定性和抗滑稳
定性的措施有哪些？ • 在挡土墙设计和施工中完善墙背排水措施
并注重填料选择的目的是什么？
第二节 挡土墙设计与验算
• 容许应力法 • 极限状态法
–比较
第二节 挡土墙设计与验算
一、挡土墙的计算和验算 • 支挡结构设计应满足在各种设计荷载组合
3. 地基承载力抗力值 • 基底应力的设计值不得超过地基地基承载力的
抗力值。地基承载力抗力值按《公路桥涵地基 与基础设计规范》的规定采用。
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 计算断面选择
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 正截面强度验算
0Nd
k ARa f
Nd——验算截面上的轴向力组合设计值； γ0——结构重要性系数； γf——圬工构件或材料的抗力分项系数； Ra——材料抗压极限强度；
2. 增大抗倾覆稳定性的措施 • 展宽墙趾：展宽宽墙趾增大了抗倾覆力的力臂，对
增大抗倾覆稳定性有显著效果。 • 但要注意趾部长度和厚度的协调，避免展宽的趾部
被折断。
增加挡土墙稳定性的措施
2. 增大抗倾覆稳定性的措施 • 改变墙面及墙背坡度：改变墙面和墙背的坡度，可能
有两方面的作用，一是使墙身的重心后移；二是减少 土压力。
2. 增大抗倾覆稳定性的措施
• 改变墙身断面类型：改变墙身断面类型，从多方面影 响挡土墙的抗倾覆能力，根据不同的改变，可以减少 土压力、可以增大抗倾覆力、可以增大抗倾覆力的力 臂等等。
第六节 浸水路堤挡土墙设计
• 挡土墙稳定性分析 • 基底应力及合力偏心距验算 • 墙身截面强度验算 • 增加挡土墙稳定性的措施 • 衡重式挡土墙设计
2、附加力 [1] 设计水位的静水压力和浮力； [2] 水位退落时的动水压力； [3] 波浪压力； [4] 冻胀力和冰压力；
3、特殊力 [1] 地震力； [2] 施工荷载及临时荷载
思考题：
• 在挡土墙设计和施工中完善墙背排水措施 并注重填料选择的目的是什么？
• 沉降缝与变形缝的用途
第四章 薄壁式挡土墙
1103 第3章 重力式挡土墙 悬臂 式挡土墙
重力式挡土墙设计
• 挡土墙稳定性分析 • 基底应力及合力偏心距验算 • 墙身截面强度验算 • 增加挡土墙稳定性的措施 • 衡重式挡土墙设计
挡土墙施工
挡土墙稳定性分析
1. 抗滑稳定性验算 • 滑动稳定方程
– 书p144（6-45）
挡土墙稳定性分析
1. 基底合力偏心距
e0
Md Nd
Md——作用于基底上的垂直力组合设计值； Nd——作用于基底开心的弯矩组合设计值。
各类作用（或荷载）组合下，计算作用效应组合设计值时， 除被动土压力分项系数 Q2 0.3 外，其余作用（或荷载）的分
项系数均规定为1。
基底应力及合力偏心距验算
2. 基底应力
• 基底不出现拉应力，即
下支挡结构的稳定、坚固和耐久。 • 为保证支挡结构安全正常使用，必须满足
承载力极限状态和正常使用极限状态的设计 要求。对于支挡结构应进行下列计算和验算：
1、 支挡结构承载能力极限状态计算
[1] 土体稳定性计算（陈p166）
– 整体稳定性验算，即保证结构不会沿墙底地基中 某一滑动面产生整体滑动；
– 抗倾覆稳定性验算； – 抗滑移稳定性验算； – 地基承载力验算；
[2] 支挡结构的受压、受弯、受剪、受拉能力验算 [3] 锚固构件的抗拔出能力验算
2 、 正常使用极限状态计算
[1] 结构变形计算（与周围环境有配合要求者）
[2] 裂缝宽度计算（钢筋混凝土构件）
二、支挡结构的荷载计算（陈p71）
1、主力 [1] 支挡结构承受的岩土侧压力或滑坡推力； [2] 支挡结构重力及结构顶面承受的恒载； [3] 车辆荷载产生的侧压力； [4] 结构基底的法向反力及摩擦力； [5] 常水位时静水压力及浮力；
A——挡土墙计算截面的面积；
αk——轴向力偏心影响系数，按右式计算。
k
1
256
e0 B
8
1
12
e0 B
2
墙身截面强度验算
2. 稳定计算
0 Nd
kk ARa f
Ψk——受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数。
轴心受压时可查规范取用；偏心受压时由下
式计算。
H——墙高；
k
1s
1 2BH2BH3116eB02
衡重式挡土墙设计
• 衡重式挡土墙与一般重力式挡土墙设计没有本质区别，计算稍有 差异，
– 一是上墙俯角大，计算的是假想墙背的土压力，另需计算实际墙背的土 压力；
– 二是需要验算衡重台处墙身斜截面的强度，在验算斜截面时，需要寻找 最危险斜截面，计算最大剪应力。验算方法与一般重力式挡土墙一致。
增加挡土墙稳定性的措施
αs——与材料有关的系数。
增加挡土墙稳定性的措施
1. 增加抗滑稳定性的措施
• 设置倾斜基底 – 倾斜基底的倾斜程度越大，抗滑稳定性越高； – 土质地基，基底倾斜不超过1:5；岩石地基，不超过1:3； – 验算挡土墙抗滑稳定性时，除验算基底抗滑稳定性外，对于 倾斜基底，还应验算通过墙踵的水平面的抗滑稳定性。
2. 抗倾覆稳定性验算 • 倾覆稳定方程
– 书（6-49）
挡土墙稳定性分析
• 3. 稳定系数的要求
荷载情况
验算项 目
检定系数
荷载组合Ⅰ、 抗滑动 Kc
1.3
Ⅱwenku.baidu.com
抗倾覆 K0
1.5
抗滑动 荷载组合Ⅲ
Kc
1.3
抗倾覆 K0
1.3
施工荷载验 抗滑动 Kc
1.2
算
抗倾覆 K0
1.2
基底应力及合力偏心距验算
e0
B 6
时
1,2
Nd A
1
6e0 B
σ1——挡土墙趾部的压应力； σ2——挡土墙踵部的压应力；
B——基底宽度，倾斜基底为倾斜宽度； A——基础底面每延米的面积。
基底应力及合力偏心距验算
2. 基底应力
•
当e 0
B 6
时（一般只出现在岩石地基上），需要作应力重分配
1
3
2Nd
B 2
e0
2 0
基底应力及合力偏心距验算
第一节 薄壁式挡土墙概述
薄壁式挡土墙