6第六章挡土墙设计1详解
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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。
第六章边坡稳定与挡土墙第一节边坡稳定一、概述引发边坡滑动的原因:坡顶堆放材料或建造建筑物、构筑物;车辆行驶、地震等引起的振动;土体中含水量或孔隙水压力增加;雨水或地面水流入边坡竖向裂缝等。
二、边坡稳定地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算.最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求:M R/M S≥1.2式中 M S---滑动力矩; M R---抗滑力矩.当边坡坡角大于45°,坡高大于8m时,尚应按式M R/M S≥1.2验算坡体稳定性.在建设场区内,由于施工或其他因素的影响有可能形成滑坡的地段,必须采取可靠的预防措施,防止产生滑坡。
对具有发展趋势并威胁建筑物安全使用的滑坡,应及早整治,防止滑坡继续发展。
必须根据工程地质、水文地质条件以及施工影响等因素,认真分析滑坡可能发生或发展的主要原因,可采取下列防治滑坡的处理措施:1.排水:应设置排水沟以防止地面水浸入滑坡地段,必要时尚应采取防渗措施。
在地下水影响较大的情况下,应根据地质条件,做好地下排水工程;2.支挡:根据滑坡推力的大小、方向及作用点,可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构。
抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定土(岩)层中。
必要时,应验算墙顶以上的土(岩)体从墙顶滑出的可能性;3.卸载:在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下,可在滑体主动区卸载,但不得在滑体被动区卸载;4.反压:在滑体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数。
三、滑坡推力应按下列规定进行计算:1.当滑体具有多层滑动面(带)时,应取推力最大的滑动面(带)确定滑坡推力;2.选择平行于滑动方向的几个具有代表性的断面(一般不得少于2个,其中应有一个是滑动主轴断面)进行计算。
根据不同断面的推力设计相应的抗滑结构;3.当滑动面为折线形时,滑坡推力可按下式计算(图6.4.3)。
F n=F n-1ψ+γtG nt-G nn tanφn-c n l n (6.4.3-1)ψ=cos(βn-1-βn)-sin(βn-1-βn)tanφn (6.4.3-2)式中 F n,F n-1---第n块、第n-1块滑体的剩余下滑力;ψ---传递系数;γt---滑坡推力安全系数;G nt,G nn---第n块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力;φn---第n块滑体沿滑动面土的内摩擦角标准值;c n---第n块滑体沿滑动面土的粘聚力标准值;l n---第n块滑体沿滑动面的长度;4.滑坡推力作用点,可取在滑体厚度的二分之一处;5.滑坡推力安全系数,应根据滑坡现状及其对工程的影响等因素确定,对地基基础设计为甲级的建筑物宜取1.25,设计等级为已级的建筑物宜取1.15,设计等级为丙级的建筑物宜取1.05;6.根据土(岩)的性质和当地经验,可采用试验和滑坡反算相结合的方法,合理地确定滑动面上的抗剪强度。