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第六章(挡土墙设计)

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第六章、挡土墙设计

第六章、挡土墙设计


重力式挡土墙的构造
二 构造尺寸要求 块石挡土墙顶宽不小于0.4m，混凝土挡土墙为 0.20～0.4m，仰斜墙面与墙背宜平行，坡度（高度比）不 宜缓于1∶0.25。 为考虑墙体在土压力和温度作用下的胀缩变形问题， 挡土墙应每隔10～20m设臵一道伸缩缝，在地基压缩性变 化处，可改设为沉降缝。挡土墙拐角处应适当采取加强的构 造措施。
μ-土对挡土墙基底的摩擦系数
三 抗倾覆稳定措施
① 增大挡土墙截面尺寸，使G增大，但工程量将增加； ② 加宽墙趾，可增加抗倾覆力矩臂，墙趾宽度与高度需 满足刚性角要求； ③ 墙背做成仰斜，可减小土压力； ④ 在挡土墙背上做卸荷台，形状如牛腿 。
四 抗滑移稳定措施
① 修改挡土墙截面尺寸，以加大G值； ② 加大基底宽度，以提高总抗滑力； ③ 增加基础埋深，使墙趾前的被动土压力增大； ④ 挡土墙底面做砂、石垫层，以提高μ值。
五 地基承载力及墙身强度验算
地基承载力的验算与偏心受压基础的计算方法相同。
墙身强度验算，根据墙身材料分别按砌体结构设计规
范和混凝土设计规范中有关内容的要求验算。
重力式挡土墙的构造
一 墙背形式选择
挡土墙所受主动土压力以墙背为仰斜时最小，直立居中，
俯斜最大，但在选择墙背形式时，还需考虑使用要求、地形
重力式挡土墙的构造
四 填土质量要求
墙后填土宜选择透水性强、性能稳定的非冻胀材料， 例如粗砂、碎（卵）石、炉碴等材料，其抗剪强度较稳定， 不具有胀缩性和冻胀性，且易于排水。不应选择有机质土， 也不宜用粘性土作为填料。因为粘性土的性能不稳定，干燥 时体积收缩，而在雨季时膨胀，且季节性冻土地区还可能发 生冻胀，造成实际土压力值变化很大，导致挡土墙破坏。考 虑实际情况，当采用粘性土作为填料时，宜掺入适量的碎石、 块石。 填土压实质量应严格控制，分层夯实，并检查其压密质量。
第六章_挡土墙设计要求

第六章_挡土墙设计要求


4、通过墙踵，假拟若干个破裂面，其中使主动土压值最大的 破裂面为最危险破裂面.dE/ds=0 求得破裂面的位置和主动土 压力值。
5、假设土压力沿墙高呈直线分布土压力作用在墙高的下三分 点处（土楔上无荷载作用时）与墙背线夹角为 (二）库仑理论适用范围： 1、概念简单明了，适用范围广。 可以解算各种墙背情况。 不同墙后填料表面形状和荷载作用情况下的主动土压力。 2、适用于砂性土，计算主动土压力与实际情况较接近。 粘性土、平面代曲面，误差较大，影响因数多，缺乏实 践经验。 3、库仑理论适用于刚性挡土墙。柱板式，锚杆式和锚定板式 柔性挡土墙需作假设。
三、挡土墙的荷载的计算方法：
1、挡土墙的荷载
2、挡土墙的计算原则 按“分项安全系数极限状态”进行。
承载能力极限状态 （1）整个或一部分挡土墙作为刚体，失去平衡
（2）构件成连接部分强度破坏或过度塑性变形
（3）变为机动体系或局部失去平衡 出现任一即认为达到正常使用极限状态： （1）、影响正常使用或外观变形 （2）、影响正常使用或耐久性局部破坏（包括裂缝） （3）、影响正常使用的其它特点状态
当路肩墙和路堤墙墙高数量相近，基础情况相似时，优 选路肩墙。（可收缩坡脚）。 2、挡土墙的纵向布置 内容： 1）确定挡土墙的起迄点和墙长，与路基或其它结构 物的衔接方式。 2）按地基及地形情况进行分段。确定伸缩缝与沉降 缝的位置。 3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，基 底易作成不大于5%的纵坡，地基为岩石时，可做成台阶。 4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸。 3、挡土墙的横向布置 选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式变异处。确 定墙身端面，基础形式和埋置深度，布置排水设计，并 绘制挡土墙横断面图。 4、平面布置
3）基底的法向反力N及摩擦力T
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。
路基路面工程第六章挡土墙设计

路基路面工程第六章挡土墙设计


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(lùxiàn) 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，当 墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。 。
第五十一页，共159页。
第五十二页，共159页。
第五十三页，共159页。
挡土墙的布置(bùzhì)
挡土墙位置的选定： 1）路堑挡土墙大多数设在边沟旁； 2）山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处； 3）当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、基础情 况相似时，应优先选用路肩墙； 4）若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著(xiǎnzhù)降 低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙； 5）沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意 设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。
第三十六页，共159页。
第三十七页，共159页。
桩板式挡土墙：由桩柱和挡板组成，利用深埋的桩柱前土层的被 动土压力来平衡墙后主动土压力，适用于土压力大、要求基础埋 深地段(dìduàn)，可用于路堑墙、路肩墙。
第三十八页，共159页。
第三十九页，共159页。
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(yālì)，适用于缺乏石料地 区的路肩墙和路堤墙。
第二十页，共159页。
重力式挡土墙：重力式挡土地依靠墙身自重支撑土压力来维 持其稳定(wěndìng)。—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。工量较大、型式简单、施工方 便，可就地取材，适应性较强，故被广泛采用。
A 竖直式
第6章 挡土墙设计

第6章 挡土墙设计


第一节 概 述
1、挡土墙的定义
第一节 概 述
2、挡土墙的分类
������ 按挡土墙位置分: 路堑挡墙，路堤挡墙，路肩挡墙和山坡挡墙等。
������ 按挡土墙的墙体材料分: 石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土挡墙，砖砌挡墙，木质挡
墙和钢板墙等。 ������ 按挡土墙的结构形式分:
重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶壁式，锚杆式，拱式 ，锚定板式，板桩式和垛式等。
特别适用于支挡土质路堑边坡、处治边坡滑坍和用作路堤墙
第一节 概 述
第一节 概 述
（2）柔性挡土墙 ������ 本身会发生变形， 墙上土压力分布形式复 杂
第一节 概 述
锚杆式分为钢筋混凝土立柱，挡土板，钢锚杆
第一节 概 述
第一节 概 述
锚杆挡土墙一般适用于岩质路堑地段，但其他具有锚固条件的 路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。
第一节 概 述
路肩挡墙 路堤挡墙
路堑挡墙 山坡挡墙
第一节 概 述
（1）刚性挡土墙 本身变形极小，只能发生整体位移
第一节 概 述
薄壁式挡土墙
悬臂式 ：立壁、底板
扶壁式 主要依靠踵板上的填土量来保证。 特点：自重轻，圬工省，适用于墙 高较大，地质条件一般，需用一定 量的刚材，经济效果好。
第一节 概 述
第三节 挡土墙土压力计算
7、挡土墙的土压力计算理论
������ （6）适用条件 ������ 2）库伦理论的适用条件
下述情况宜采用库伦理论计算土压力： ������ ① 需考虑墙背摩擦角时，一般采用库伦理论； ������ ② 当墙背形状复杂，墙后填土与荷载条件复杂时； ������ ③ 墙背倾角ε＜（45°-φ/2）的俯斜墙； ������ ④ 数解法一般只用于无粘性土，图解法则对于无粘性土或 粘性土均可方便使用。 ������ ⑤ 挡土墙一般采用库伦理论。
6第六章挡土墙设计1详解

6第六章挡土墙设计1详解

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。
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
邓学钧《路基路面工程》(第3版)章节题库(挡土墙设计)【圣才出品】

邓学钧《路基路面工程》(第3版)章节题库(挡土墙设计)【圣才出品】

邓学钧《路基路面工程》（第3版）章节题库第六章挡土墙设计一、名词解释挡土墙答：挡土墙是指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。

在公路工程中广泛用于支承路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口及河流堤岸等。

二、填空题1．加筋挡土墙是由______、______及______组成。

【答案】面板；拉筋；填料【解析】加筋挡土墙由面板、拉筋和填料三部分组成，依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力，面板可预制。

2．加筋挡土墙的基本工作原理是靠______来抵抗土压。

【答案】填料和拉筋的摩擦作用【解析】加筋挡土墙由面板、拉筋和填料三部分组成，依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力，面板可预制。

3．常见的石砌挡土墙墙背一般由______、______及______、______等几个主要部分构成。

【答案】墙身；基础；排水设备；沉降伸缩缝【解析】常用的石砌挡土墙及钢筋混凝土挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施与伸缩缝等部分构成。

4．根据重力式挡土墙墙背倾角的正负。

可划分为______、______及______。

【答案】仰斜式；俯斜式；垂直式挡土墙【解析】根据墙背倾斜方向的不同，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式等几种。

分析仰斜、垂直和俯斜三种不同的墙背所受的土压力可见仰斜墙背所受的压力最小，垂直墙背次之。

5．沉降伸缩缝设在______与______引起的破坏等位置。

【答案】圬工砌体伸缩；地基不均匀的沉陷【解析】为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。

为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置伸缩缝。

通常，把沉降缝与伸缩缝结合在一起，统称为沉降伸缩缝或变形缝。

各类挡土墙应根据构造特点，设置容纳构件收缩、膨胀及适应不均匀沉降情况的变形缝构造。

三、判断题1．挡土墙唯一的作用就用保持边坡的稳定。

（）【答案】错误【解析】挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。

第六章 挡土墙设计

第六章 挡土墙设计


扩大基础 spread foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
钢筋混凝土基础 armored concrete foundation
换填基础 refilled foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
拱形基础 vaulted foundation
台阶基础 footstep foundation
1）基础类型 foundation types 扩大基础spread foundation 钢筋混凝土基础armored concrete foundation 拱形基础vaulted foundation 换填基础refilled foundation 台阶基础step foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
7 为保护重要建筑物，生态环境或其它特殊需要的地段plat for protecting important buildings, ecological environment or other special needs
大连交通大学土木教研室赵丽华
第一节 概述
◆5、挡土墙的类型
➢ 按挡土墙位置分:
第三节 挡土墙土压力计算
5、路基挡土墙的土压力考虑
– 1）主动土压力与被动土压力的区分：
假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂面移
动的趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为被动 土压力。 – 2）路基挡土墙的土压力考虑：
路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此，在设 计中按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ， 且取一定的安全系数以保证墙背土体的稳定。
➢ Classification based on the wall position
6-挡土墙设计

6-挡土墙设计

3）在季节性冰冻地区，应将基础埋置到冰冻线以下，以防止地 基因冻融而破坏。
4）路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0. 5m。
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，当冻深小于或等于1m时，应在冻结 线以下不少于0.25m，并应符合基础最小埋置深度不小于 1m的要求；当冻深超过1m时，基底最小埋置深度不小于 1.25m，还应将基底至冻结线以下0.25m深度范围内的地 基土换填为弱冻胀材料。碎石、砾石和砂类地基，不考虑 冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。
②墙面
1:0
.05
1:0
— 1:0 .35
.25
— 1:0
.4
(a)
不
陡
于1：
0.2
1：
5
0.2
5
(b)
1： 0.2 —1 ： 0.3 5
（c）
H1
1:0 .05
H2
1:0.25—1:0.45
1:0. 25— 1:0. 30
(d)
墙面一般均为平面，其坡度应与墙背坡度相协调。墙面坡
度又直接影响挡土墙的高度。因此，在地面横坡较陡时， 墙面坡度一般为1:0.05～1:0.25，矮墙可采用陡直墙面；地 面平缓时，一般采用1:0.20～1:0.35较为经济，但不宜缓于 1:0.4，以免过分增加墙高。
立面示意图 1:400
K51+555 K51+565 K51+575 K51+585 K51+595 K51+605 K51+615 K51+625 K51+635 K51+645 K51+655 K51+665
第六章挡土墙设计B 路面路基

第六章挡土墙设计B 路面路基


21
五、基底应力及合力偏心距验算
挡土墙的基底应力和偏心距应加以限制，以免 引起过大和明显不均匀的沉降，为了保证挡土墙基 底应力不超过地基承载力→基底应力。

基础地面的压应力 （1）轴心荷载作用时
P N A


（2）偏心荷载作用时
作用于基底的合力偏心距e为 e
B 2
ZN
22
e
B 2
1
2
一、挡土墙的布置

挡土墙的布置，通常在路基横断面图和墙趾纵断 面图上进行。布置前，应现场核对路基横断面图， 测绘墙趾处的纵断面图，收集墙趾处的地质和水 文等资料。
1.挡土墙位置的选定 2.挡土墙的纵向布置 3.挡土墙的横向布置 4.平面布置
3
1.挡土墙位置的选定
路堑挡土墙大多数设在边沟旁。山坡挡土墙应 考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙 顶以上边坡的稳定。 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、 基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基 宽布置挡土墙位置。若路堤墙的高度或圬工数 量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选 用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。 沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布 置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河 道而引起局部冲刷。
29
30
2. 采用凸榫基础
31
（二）增加抗倾覆稳定性的方法
增大稳定力矩，减小倾覆力矩。 1.展宽墙趾 2.改变墙面及墙背坡度 3.改变墙身断面类型

32
33
34

挡土墙构件承载能力极限状态采用下列表达式：
17
r0 ( rG S GK rQI S QIK rQi ci S QiK ) R k / rk

第六章：挡土墙及土压力计算

第六章：挡土墙及土压力计算挡土墙是防止土体坍塌和控制土体崩塌的一种结构，通常用于公路、铁路、水坝、隧道等工程中。

挡土墙可以是重力式挡土墙、加筋土挡墙、钢筋混凝土挡墙等不同类型的结构。

本章将介绍挡土墙的设计原理和土压力计算。

1. 挡土墙设计原理挡土墙的设计原理是要在土体的外界应力作用下，对土体施加等量反向的应力，从而达到防止土体坍塌和控制土体崩塌的目的。

为了满足这个要求，挡土墙应该具有以下特点：•具有足够大的重力或抗压能力，以承受土压力和土体的上部载荷；•具有足够的摩擦和固结性能，以保证与土体之间的稳定接触面；•具有良好的排水性能，以避免土体的渗透和水分积聚。

挡土墙结构的选择应该根据地质情况、工程所需的水准和经济条件等因素进行综合考虑。

2. 土压力计算挡土墙的土压力计算是设计过程中的一个关键步骤，因为这关系到挡土墙所需的结构和材料的选择。

土压力是指土体在不同深度和不同方向上的地下应力，通常包括水压力和土体内部的应力。

土压力计算需要考虑以下因素：•土的重度和黏度特性；•挡土墙和土体之间的摩擦系数；•挡土墙和土体之间的固结系数；•土体的水平和垂直面的压力。

土压力计算的方法包括摩尔–库仑理论、库仑理论、阿基米德原理和等效侧压力法等。

具体的计算方法需要根据实际情况进行选择和调整。

3. 总结挡土墙是保护工程建设和人类生命财产安全的重要结构。

其设计和计算需要综合考虑地质条件、工程水平、经济状况等因素。

在土压力计算中，需要考虑土的特性、墙体和土体之间的摩擦和固结系数，同时也要选择合适的计算方法，以便得到准确可靠的设计结果。

路基路面工程06挡土墙设计参考答案

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。

基础工程 6.挡土墙设计

Pax
Wa Payb Pax h
1.6
O
a
b
地基承载力验算
与一般墙下条形基础验算方法相同
集中荷载 偏心荷载
pk f a pk f a
pmax 1.2 f a
pk
Fk Gk A
pk max
Fk Gk M k A W
P163例题6-2
§6.5 墙后回填土选择
1、理想回填土——砾石、卵石、粗砂、中砂
Pa Pax
抗滑稳定条件
Ks
(W Pay ) Pax
1.3
为基底摩擦系数，
根据土的类别查表
抗倾覆稳定验算
挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆 抗倾覆力矩：主动土压力的竖向分力和墙自重对O点的矩
倾覆力矩：主动土压力的水平分力对O点的矩
W
Pay d
h
Pa
抗倾覆稳定条件
Kt
填土 墙面 墙背
适用：墙高 ≤8m。
墙趾
墙基
2.悬臂式挡土墙
钢筋混凝土建造，立壁、墙趾悬臂和墙踵 悬臂三块悬臂板组成，靠墙踵悬臂上方的 土重维持稳定性，墙体内拉应力由钢筋承 担；体积小，充分利用材料特性，市政工 程中常用
填土 立壁 钢筋
适用：墙高 ≤8m
墙趾
墙踵
3.扶壁式挡土墙
针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度 过大的缺点，增设扶壁，扶壁间距（0.8～ 1.0）H，墙体稳定靠扶壁间填土重维持
极限平衡条件
j j 3 1 tan2 45o 2c tan 45o
2 2
H
z
朗肯主动土压力强度
pa zK a 2c K a

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
路
填土
基
面板
路
面
工
程
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；
路
有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；
面
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。
路
基
路
面
工
程
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
路
基
路
面
工
程
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。
路
Eo
基
路
面
工
程
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
路
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2. 排水设施设置的要求： ⑴ 做好地表排水，防止地面水下渗。可采取设截水沟、填土 表面设隔水层、墙前边沟铺砌加固等措施。 ⑵ 做好墙身排水，主要是设置泄水孔等排水构造（如下图）
泄水孔 沟墙 铺前 砌地 加面 固及 明
0.3~0.5
2~3m
2~3m
砂卵石排水层 粘性土填料
0.3~0.5 第一节
高于墙前地面或常水位≥30cm
②帽石：帽的厚度不小于0.4米, 若不做帽石或为路堤墙和路 堑墙，应用大块石置于墙顶并用5号砂浆抹平顶面（厚2cm）
第一节 概 述 25
H
第五章
挡土墙设计
§ 6 –2
挡土墙土压力的计算Fra bibliotek一. 作用于挡土墙上的力系
1. 永久荷载 (主要力系)：如图所示。 2. 可变荷载 (附加力系) 3. 偶然荷载(特殊力：如地震力)
第一节 概 述 11
第五章
挡土墙设计
⑵片石砼半重力式
⑵片石砼半重力式
墙身中加入少量钢筋, 以减薄断面, 并采用较宽的墙趾。
第一节 概 述 12
第五章
挡土墙设计
⑶ 衡重式
特点是衡重台具有部分卸荷作用, 利用衡重台上的填土重 使墙身重心后移, 增加墙身稳定性。
第一节 概 述 13
第五章
挡土墙设计
⑷ 钢筋砼轻型式（悬臂式或扶壁式）
第一节 概 述 22
第五章
①一般地基应在天然地面下至少 1米。 ⑵ 埋置深度: ①一般地基应在天然地面下至少 1米。 挡土墙设计 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1米。 ③岩石地基应清除表面 ⑵ ⑵ 埋置深度 埋置深度 : : ①一般地基应在天然地面下至少 ①一般地基应在天然地面下至少 1米。 1米。 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1米。 1 米。 ③岩石地基应清除表面 ③岩石地基应清除表面 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1 米。 ③岩石地基应清除表面 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1米。 ⑶ 埋置深度: ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1米。 ③岩石地基应清除表面 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 ②有冲刷时应在冲刷线下至少 1米。 1米。 ③岩石地基应清除表面 ③岩石地基应清除表面 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 各类斜坡面岩土地基挡土墙基础埋置深度及襟边宽度见 ③各类斜坡面岩土地基挡土墙基础埋置深度及襟边宽度见下表。 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 下表。 (表6-2)。 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 风化层。各类岩层地基埋置深度及襟边宽度见下表。 示意图 岩层类别 示意图 示意图 基础埋深 ( 米 ) 襟边宽度 ( 米 ) 岩层类别 岩层类别 示意图 基础埋深 基础埋深 ( 米 ( 米 ) 襟边宽度 ) 襟边宽度 ( 米 ( 米 ) ) 岩层类别 基础埋深(米) 襟边宽度(米) 岩土类别 示意图 岩层类别 基础埋深(米) 襟边宽度(米) 示意图 示意图 岩层类别 岩层类别 基础埋深 基础埋深 ( 米 ( ) 米 襟边宽度 ) 襟边宽度 ( 米 ( ) 米 ) 埋 0.25 0.25~0.5 埋 埋 硬质岩 0.25 0.25 0.25~0.5 0.25~0.5 埋 硬质岩 硬质岩 弱风化硬质岩 0.25 0.25~0.5 硬质岩 置 置 埋 置置 硬质岩 0.25 0.25~0.5 深 埋 埋 深 0.25 0.25 0.25~0.5 0.25~0.5 置一般硬质岩 深 硬质岩 硬质岩 深 0.6 ~ 1.0 1.0~2.0 0.6~1.5 软质岩 0.6 0.6 ~ ~ 1.0 1.0 1.0~2.0 1.0~2.0 软质岩 软质岩 度 置 置 0.6 ~ 1.0 1.0~2.0 软质岩 度 度 深 度 h h hh 0.6 ~ 1.0 1.0~2.0 软质岩 深度 深 h ~ 1.0 ~ 1.0 1.0~2.0 1.0~2.0 软质岩 0.60.6 软质岩 h 度 度 软质岩 L h h ≥ 1.00 1.5~2.5 砂、砾石等 ≥ ≥ 1.00 1.00 1.5~2.5 1.5~2.5 砂、砾石等 砂、砾石等 ≥1.00 1.5~2.5 砂、砾石等 土层 ≥1.00 1.5~2.5 砂、砾石等 ≥1.00 1.5~2.5 1.5~2.5 砂、砾石等 砂、砾石等 ≥1.00 说明: 对土质地基还要求:
墙上恒载
WO
墙体自重 被动土压力
Ey G E a(主动土压力) Ex
静水 ' P 压力
墙 上 恒W r 载
EP
基底反力
T N
T (基底摩擦力)
(基底法向反力)N
P'2(水的浮力)
第二节 挡土墙土压力计算 25
第五章
挡土墙设计
二.一般条件下库仑主动土压力计算
1. 土压力种类:
E
下滑
上 移
主动土压力
被动土压力
用重力式墙体。当使用竖向预应力锚杆时, 墙体用片石砼。
浆砌片石
滑动面
x :1
第一节 概 述 8
第五章
挡土墙设计
⑺ 桥头挡土墙——支承桥梁上部建筑及保证桥头填
土稳定, 一般要求用料石砌筑。
第一节
概
述
9
第五章
挡土墙设计
Ⅲ. 按挡土墙的适用条件 分类 (与墙身用料有关)
适 用 条 件 适用于一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等支挡工 程。墙高不宜超过12m，干砌挡土墙的高度不宜超过6m。高速公路、一级公 路不应采用干砌挡土墙。
第一节 概 述 21
第五章
挡土墙设计
四. 基础 ⑴ 类型
砌石基座 钢筋砼基座 换填基座
b b
台阶形基座 墙 身
拱形基座
倾斜基底
R
h
压 B 力 扩 散 B=B1+2h2 tgB 线
h
h
基础 坚硬岩石
h
B
⑵ 设计要求：
①展宽墙址（≥20cm), 高宽之比： h/b=3/2（刚性角约为35º ）。 ②斜坡地形设置挡墙，如遇坚硬岩石，将基底做成阶梯形，可 减少挖方数量。 ③当用倾斜基底时，墙址处厚度h1≧50cm，墙踵处厚度h2≧70 h2 h1 cm 。反向倾斜的倾斜度为 tan o 0.1 ~ 0.2 B
由立壁趾部和踵部三个悬臂梁组成, 墙身稳定主要靠 墙体自重及踵板上的填土重量来保证。
第一节 概 述 14
第五章
挡土墙设计
⑸ 加筋土式
拉筋
予 制 的 砼 面 板
回填
山体
由墙面和抗拉力的拉筋以及填筑的粒状土组合而成。是柔 性结构可适应基础有较大的变形。
第一节 概 述 15
第五章
挡土墙设计
⑺竖向予应力锚杆式 ⑹ 竖向予应力锚杆式
反滤层
>3.5米
第一节
概
述
5
第五章
挡土墙设计
⑷ 浸水挡土墙 —— 设置在滨河和水库路堤的傍水一侧,
避免路基边坡受水流冲刷; 并能有效减少挤缩河床。
帽石
第一节
概
述
6
第五章
挡土墙设计
⑸ 山坡挡土墙 —— 支挡覆盖层或堆积坡体下滑， 兼有拦石作用。
趾前防护
第一节
概
述
7
第五章
挡土墙设计
⑹ 抗滑挡土墙 —— 用于滑动地段, 可稳定滑坡岩土体, 多采
第一节
概
述
16
第五章
挡土墙设计
⑹横向锚杆式 ⑺ 横向锚杆式
第一节
概
述
17
第五章
挡土墙设计
⑻ 锚定板式
第一节
概
述
18
第五章
挡土墙设计
⑼ 其它的挡土墙结构形式还有：桩板式、垛式、 土钉墙式、拱式等。
配筋喷射砼面墙
第一节
概
述
19
第五章
挡土墙设计
Ⅴ.挡土墙公用构造
一. 排水设施:
1. 挡土墙排水的目的: 疏干墙后土体。避免由于墙后积水形 成的静水、冻胀及膨胀压力。
3
第五章
挡土墙设计
⑵ 路肩挡土墙 ——节约用地、保护沿线重要建筑物; 并在
抬高公路时可减少填方；当路肩挡土墙与路堤挡土墙工程 数量相近而基础情况相似时, 应优先选用路肩墙。
第一节
概
述
4
第五章
挡土墙设计
⑶ 路堑挡土墙 —— 设置在路堑底部, 支撑开挖后不能自行
稳定的边坡; 降低边坡高度, 减少刷方数量。基坑施工开挖 时, 通常不宜全段贯通, 应以跳槽办法开挖以防止上部失稳。
⑴一般应在天然地面下(有冲刷时应在冲刷线下)至少1米; ⑵有冻胀时应在冻胀线下0.25米, 冻深超过1.00米, 用1.25米。且 基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层。
第一节 概 述 23
第五章
挡土墙设计
Ⅵ.石砌重力式墙身构造
1. 墙身断面形式
仰斜式 垂直式
α=0
俯斜式
+α
凸形折线式
+α -α
衡重式
墙身材料分类 石 砌 式
(片石或少筋) 砼挡土墙
适用于不宜采用重力式挡土墙的地下水位较高或较软弱的地基上。墙高不 宜超过8m。
钢筋砼悬臂式 宜在石料缺乏、地基承载力较低的填方路段采用。墙高不宜超过5m。 钢筋砼扶壁式 宜在石料缺乏、地基承载力较低的填方路段采用。墙高不宜超过15m。 锚 杆 式 宜用于墙高较大的岩质路堑地段。可用作抗滑挡土墙。可采用肋柱式或板壁式 单级墙或多级墙。每级墙高不宜大于8m，多级墙的上、下级墙体之间应设置宽 度不小于2m的平台。 宜使用在缺少石料地区的路肩墙或路堤式挡土墙，但不应建筑于滑坡、坍塌、 软土及膨胀土地区。可采用肋柱式或板壁式，墙高不宜超过10m。肋柱式锚定 板挡土墙可采用单级墙或双级墙，每级墙高不宜大于6m，上、下级墙体之间应 设置宽度不小于2m的平台。上下两级墙的肋柱宜交错布置。 用于一般地区的路肩式挡土墙、路堤式挡土墙。但不应修建在滑坡、水流冲刷、 崩塌等不良地质地段。高速公路、一级公路墙高不宜大于12m，二级及二级以 下公路不宜大于20m。当采用多级墙时，每级墙高不宜大于10m，上、下级墙体 之间应设置宽度不小于2m的平台。 用于表土及强风化层较薄的均质岩石地基、挡土墙高度可较大，也可用于地震 区的路堑或路堤支挡或滑坡等特殊地段的治理。