第六章 挡土墙设计

H 1 tgtg 1 tgtg
Ea
1H2K1tgtg 2 1tgtg
1tgtg K1 1tgtg
E a 1 2 H 2 K 1 1 2 K H 2 s cio n ) ) s 1 1 ( (t tg g t tg g ( tg tg )
土压力作用点：
Zy
1H 3
cos() sin( )
2020/8/14
取dEa/dθ=0，得
A[
cos( sin(
) )
×cos(
)coa( ) sin( cos2 ( )
) sin(
)
sin( cos(
) )
×sin(
)
sin(
) cos( sin2 ( )
)
cos(
)
0
整理后化简得
Ptg 2 Qtg R 0
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( )
令A 1 H2 sec2cos( )
2
则Ea
Asin( ) cos()
➢破裂面交于内边坡 ➢破裂面交于荷载内侧 ➢破裂面交于荷载中部 ➢破裂面交于荷载外侧 ➢破裂面交于外边坡
2020/8/14
破裂面交于内边坡
2020/8/14
破裂面交 于内边坡
Ea
sin9(0)Gcos()G sin() sin()
式中：
2020/8/14
Ea
90
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G
R
R
Ea
G
90
破裂面交于内边坡
Z20x20/8/14BZytg
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
Ex Ea cos() Ey Ea sin( )
2020/8/14
破裂面交于路基面
1）交于荷载中部 2）交于荷载外部 3）交于荷载内部
2020/8/14
破裂面交于路基面
2020/8/14
L
b
d
l0
d
破裂面
h0
交于外
a
1 C
901
边坡
H
A
90
D
1
ABbL(Ha)ctg1 Htg
B
BCAB sin9( 0) AB cos
sin9( 01)
cos(1)
CDBCsin1
ABcos sin1 cos(1)
SABC
2020/8/14
1 2
ABCD
12[bL(Ha)ctg1
Htg]2
cos sin1 cos(1)
3、用土压应力分布图计算主动土压力
土压应力分布图表示墙背在竖直投影面上的应力分布 情况，按下述假定绘制： （1）墙顶以上的填土及均布荷载向墙背扩散压应力的方 向平行于破裂面； （2）各点压应力的大小与其所承受的垂直压力成正比， 即，K为土压力系数，其合力即是主动土压力； （3）其作用点由压应力图的重心定出，或计算压应力图 的面积矩，除以总面积求得。
第 六 章
挡 土 墙 设 计
2020/8/14
第二节 挡土墙的基本构造
➢墙身构造 ➢基础 ➢排水设施 ➢伸缩缝和沉降缝
2020/8/14
2020/8/14
第三节 挡土墙的设计 ➢挡土墙的布置 ➢挡土墙土压力的计算
2020/8/14
一、挡土墙的布置
➢挡土墙位置的选定 ➢挡土墙的纵向布置 ➢挡土墙的横向布置 ➢挡土墙的平面布置
tg Q ± Q2 4PR
2P
式中：P cos sin cos( ) sin cos cos( )
Q cos( ) cos( ) cos( ) cos( )
R cos sin cos( ) sin cos( ) cos
2020/8/14
土压力的水平 和垂直为：
2020/8/14
路堑墙和路堤墙
路堑墙和路堤墙，当墙上有均布荷载时， 增加了墙顶上填土及荷栽所引起的侧压 力，这时应引进一个土压力修正系数K1， 则用以下的通用公式表示：
Ea 12H2KK1
2020/8/14
C A
破裂面交于内边破
B
在AB中 C
2020/8/14
由土压应力分布图得：
H1
1
1
H1K E a2H (H 1K )2H1 H K
＋
BC AB sin(90 ) H cos( ) sin(90 ) cos cos( )
H1
BC
cos
H
cos cos
cos( cos(
) )
H (cos cos sin sin ) /(cos cos ) (cos cos sin sin ) /(cos cos )
2020/8/14
二、土压力计算
作用在挡土墙上的力系 一般条件下库伦主动土压力计算 用土压应力分布图计算主动土压力 车辆荷载换算及计算参数
2020/8/14
1、作用在挡土墙上的力系
按力的作用性 质分为主要力系、 附加力和特殊力。
2020/8/14
一般条件下库伦主动土压力计算
路堤挡土墙主动土压力计算图式
Z x B Z ytg
2020/8/14
h0
破裂面交于 路基面
a
bd
h1
H
h3
a 0
H
Ea1 2HHHa1 2h1ah301 2HHK HaK 1 2h1aK h3h0K
1 2H2K[12H a(12hH 1 )2H h0h 23]1 2H2K1 K
K112H a(12hH 1 )2H h0h 23
2020/8/14
路肩墙
其重量：
S1H（ 2 tgtg）
2
HK ＋
G1H2(tgtg)
2
可得：E a s ci o n s ) ) (G ( 1 2H 2 s ci o n s ) ) (( t (g tg )
由土压应力计算可得： Ea1 2H(H)K 1 2H2K
由此求得土压力系数： Ks cion s ( ( ))(tg tg )
2020/8/14
h1tbg attg g h3tg l 0tg
h0
破裂面交于 路基面
a
bd
H
土压力作用点
h1
h3
a 0
H
Zy
K[1H2
2
H/3a
HH/
21a 2
h1(Hh1/3)h0h3h23
K(1H2
2
a
H1a 2
h1 h0h3)
]
H3 a(3H2 3h1Hh12)3h0h32 3(H2 2aHah12h0h3)