6-挡土墙设计测验

第六章 土压力和挡土墙一、名 词 释 义1．挡土墙：用来支撑天然或人工土坡，防止土体滑坍的构筑物。

2．土压力：墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。

3．刚性挡土墙：指用砖石或混凝土所筑成的断面较大、在土压力作用下仅能发生整体平移或转动、墙身挠曲变形可忽略不计的挡土墙。

4．柔性挡土墙：挡土结构物自身在土压力作用下发生挠曲变形，结构变形影响土压力的大小和分布，这种类型挡土结构物称为柔性挡土墙。

5. 重力式挡土墙：依靠墙本身重量维持其抗倾覆和抗滑移稳定性的刚性挡土墙。

6. 静止土压力：挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力。

7. 主动土压力：挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动，当移动量足够大，墙后填土土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力称为主动土压力。

8．被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。

9．朗肯土压力理论：根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。

10．临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，该深度称为临界深度。

11. 库仑土压力理论：是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出土压力的理论。

12．坦墙：墙后土体破坏时，滑动土楔不沿墙背滑动，而沿第二滑裂面滑动的墙背比较平缓的挡土墙。

二、填 空 题1. 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为 、和被动土压力三种。

Δ，与产生被动土压力所需的墙身 2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量aΔ。

位移量，的大小关系是p3．在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是 。

4．挡土墙按其刚度及位移方式可分为 、 和临时支撑三类。

5．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状 态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。

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。

二、挡土墙的布置 （一）挡土墙的横向布置
主要是在路基横断面图上进行挡土墙位置的选定， 确定出是路堑墙、路肩墙、路堤墙或浸水挡墙， 并确定断面形式及初步尺寸。
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沉降缝与伸缩缝
（二）挡土墙的纵向布置
①确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与 路基或其他结构物的衔接方式。
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。
库伦理论的基本假定：
(1) 假设墙背填料为均质的散粒体，粒间仅有摩 阻力而无粘结力存在。挡土墙和土楔是无压缩或 拉伸变形的刚体。
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(2) 当墙身向外移动或绕墙趾外倾时，墙背填料 内会出现一通过墙踵的破裂面。将具有和对数螺 旋线相似的实际破裂面以一平面代替。
(3) 当墙后土体开始破裂时，土体处于极限平衡 状态，破裂棱体在其自重G、墙背反力E和破裂 面上反力R的作用下维持静力平衡。
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4) 山坡挡墙 用于支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。
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填土
E5)
堤岸挡土墙
桥头挡墙
填土
E
用作支承桥梁上部建筑及保证桥头填土稳定。
填土
地下室
拱桥桥台
E
地下室侧墙
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二、挡土墙的类型
➢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。
第Hale Waihona Puke 节 概述一、挡土墙(Retaining Wall)的用途
1. 挡土墙的含义
➢用来支挡天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建 筑物。 ➢为防止土体滑塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式 建筑物。

挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。

接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。

假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。

挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。

首先，我们来计算土压力。

由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。

根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。

主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。

在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。

在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。

接下来，计算主动土压力的合力。

主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。

Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。

合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。

然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。

抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。

抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。

假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。

抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。