特種結(jié)構(gòu)-第二章-擋土墻

1、2021年12月7日18時(shí)49分1特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)2021年12月7日18時(shí)49分2主要章節(jié)主要章節(jié) 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 擋土墻擋土墻 第三章第三章 貯液池貯液池 第四章第四章 水塔水塔 第五章第五章 筒倉(cāng)筒倉(cāng) 第六章第六章 煙囪煙囪2021年12月7日18時(shí)49分3概述 擋土墻的分類及適用范圍作用于擋土墻上的土壓力重力式擋土墻的設(shè)計(jì)懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻的抗震措施加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.1概述為保持結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的土體、物料有一定高差的結(jié)構(gòu)稱為支擋結(jié)構(gòu)支擋結(jié)構(gòu)。如以剛性較大的墻體支撐填土和物料并保證其穩(wěn)定的為擋擋土墻土墻；而對(duì)于具有一定柔性

2、的結(jié)構(gòu)，如板樁墻、開挖支撐稱為柔性擋土墻或支擋結(jié)柔性擋土墻或支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)。支擋結(jié)構(gòu)在各種土建工程中得到廣泛的應(yīng)用。2 2 擋土墻擋土墻2.1概述2 2 擋土墻擋土墻2.1概述擋土墻結(jié)構(gòu)墻背、墻面、墻踵、墻趾、傾斜度墻背、墻面、墻踵、墻趾、傾斜度2 2 擋土墻擋土墻2.1概述擋土墻設(shè)計(jì)的基本原則（1 1）必須保證結(jié)構(gòu)安全、正常使用）必須保證結(jié)構(gòu)安全、正常使用擋土墻不能滑移、傾覆，墻身要有足夠的強(qiáng)度，基礎(chǔ)要滿足擋土墻不能滑移、傾覆，墻身要有足夠的強(qiáng)度，基礎(chǔ)要滿足承載力的要求承載力的要求（2 2）根據(jù)工程要求以及地形地質(zhì)條件，確定擋土墻結(jié)構(gòu)的）根據(jù)工程要求以及地形地質(zhì)條件，確定擋土墻結(jié)構(gòu)的平面布置和高

3、度，選擇擋土墻的類型及截面尺寸。平面布置和高度，選擇擋土墻的類型及截面尺寸。（3 3）在滿足規(guī)范要求下使擋土墻結(jié)構(gòu)與環(huán)境協(xié)調(diào)。）在滿足規(guī)范要求下使擋土墻結(jié)構(gòu)與環(huán)境協(xié)調(diào)。（4 4）對(duì)擋土墻的施工提出指導(dǎo)性意見。）對(duì)擋土墻的施工提出指導(dǎo)性意見。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍2.2 擋土墻分類及適用范圍按斷面幾何形狀及受力特點(diǎn)可以分為： （1）重力式擋土墻 （2）半重力式擋土墻 （3）懸臂式擋土墻 （4）扶壁式擋土墻 （5）錨桿式擋土墻 （6）錨定板擋土墻 （7）加筋土擋土墻 （8）板樁式擋土墻 （9）地下連續(xù)墻2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍2.2 擋土墻分類及適

4、用范圍按材料分 （1）木質(zhì) （2）磚 （3）石砌 （4）混凝土 （5）鋼筋混凝土 （6）鋼制 按所處環(huán)境條件分類 （1）一般地區(qū) （2）浸水地區(qū) （3）地震地區(qū) 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻（a a）俯斜）俯斜 （b b）垂直）垂直 （c c）仰斜）仰斜 （d d）折線形）折線形 （e e）衡重式）衡重式2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定 。一般用漿砌片石砌筑，缺乏石料地區(qū)可用混凝土。 當(dāng)?shù)鼗休d力低時(shí)，

5、可在墻底設(shè)鋼筋混凝土板，以減薄墻身。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻優(yōu)點(diǎn) ：就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效果好 。缺點(diǎn)：由于靠自身重力來維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，耗費(fèi)材料就多，也不經(jīng)濟(jì)。一般墻高在56時(shí)，經(jīng)濟(jì)效果明顯，如果墻高在6以上宜采用半重力式或衡重式更為經(jīng)濟(jì)。 適用于低墻、地質(zhì)情況較好的有石料地區(qū)。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻根據(jù)墻背的坡度分類（1）俯斜；（2）垂直；（3）仰斜 按土壓力理論，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，俯斜的最大 。如擋土墻修建時(shí)需要開挖，因仰斜墻背

6、可與開挖的臨時(shí)邊坡相結(jié)合，而俯斜墻背后需要回填土，因此，對(duì)于支擋挖方工程的邊坡，以仰斜墻背為好 ；填方工程，則宜用俯斜墻背或垂直墻背，以便填土易夯實(shí) 。俯斜垂直仰斜2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍1、重力式擋土墻根據(jù)墻背的坡度分類當(dāng)墻前原有地形比較平坦，用仰斜墻比較合理；原有地形比較陡峭，用仰斜墻會(huì)使墻身增高很多，宜采用垂直或俯斜墻。 綜上所述：邊坡需要開挖時(shí)，仰斜墻施工方便，土壓力小，墻身截面經(jīng)濟(jì)，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮仰斜墻。 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍2、半重力式擋土墻2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍2、半重力式擋土墻半重力式擋土墻是將重

7、力式擋土墻的截面減少，而底角放大，這樣就可以減少地基應(yīng)力，以適用軟弱地基的要求。半重力式擋土墻一般采用不低于C10的混凝土，不用鋼筋或僅在局部受拉應(yīng)力較大之處設(shè)置鋼筋。 半重力式擋土墻主要由立板和底板組成。它的穩(wěn)定性也依靠底板上的填土重量來保證。若墻后地下水位較高，水平向土壓力、水壓力過大，要求利用墻后大量填土的重量才能保證穩(wěn)定時(shí)，常在立板和底板之間加設(shè)幾個(gè)轉(zhuǎn)折，將墻作成折線行截面，并加大地板的尺寸。 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍2、半重力式擋土墻特點(diǎn)充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，體積比重力式擋土墻減少40%50%。 施工簡(jiǎn)易，并可分期施工。 地基應(yīng)力小而均勻，適用于軟弱地基和

8、地下水位較高的情況。 底板尺寸大，故而抗滑性好。 可采用較低強(qiáng)度的混凝土，不用或僅用少量鋼筋，造價(jià)一般比同等高度的懸臂擋土墻為低。適用于地基承載力低，缺乏石料地區(qū)。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍3、懸臂式與扶壁式擋土墻 立臂墻趾板墻踵板扶臂墻踵板墻趾板墻面板扶壁2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍3、懸臂式與扶壁式擋土墻 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍3、懸臂式與扶壁式擋土墻 懸臂式與扶壁式擋土墻是鋼筋混凝土擋土墻的主要型式。是一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物，依靠墻身的重量和底板上的填土（含表面超載）的重量來維持其平衡。厚度小，自重輕，擋土墻可以很高，而且經(jīng)

9、濟(jì)指標(biāo)也比較好。 6左右用懸臂式；6以上多用扶壁式。 它適用于缺乏石料，地基承載低、地震地區(qū)。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍4、錨桿擋土墻 錨 桿擋 土 板肋 柱2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍4、錨桿擋土墻錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的支擋結(jié)構(gòu)物，它靠錨固在穩(wěn)定土層中的錨桿所提供的拉力來保證擋土墻的穩(wěn)定。它可作為山邊的支擋結(jié)構(gòu)物，也可用于地下工程的臨時(shí)支撐。在墻較高時(shí)，它可以自上而下分期施工，避免坑壁及填土的坍塌。對(duì)于開挖工程它可以避免內(nèi)支撐，以擴(kuò)大工作面而有利于施工。同時(shí)由于其施工占地少，縮小基礎(chǔ)施工開挖面積，加快施工速度。這種擋墻對(duì)于巖石陡坡地

10、區(qū)及挖方地區(qū)有利。適用于墻高12m，為減少開挖量的挖方地區(qū)、石料缺乏地區(qū)。錨桿擋土墻有兩種類型：柱板式、板壁式。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍5、錨定板擋土墻 錨定板墻面板拉桿2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍5、錨定板擋土墻錨定板擋土墻由墻面板、鋼拉桿及錨定板和填料組成，鋼拉桿外端與墻面板連接面內(nèi)端與錨定桿連接，通過鋼拉桿、依靠埋置在填料中的錨定板所提供的抗拔力來維持擋土墻的穩(wěn)定，是一種適用于填土的輕型支擋結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕，柔性大，占地少，圬工省，造價(jià)低。 適用于缺乏石料，大型填方工程。錨定板式擋土墻有兩種類型：肋柱式錨定板式擋土墻；壁板式錨定板式擋土墻。2

11、 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍6、加筋土擋土墻 拉 條墻 面 板2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍6、加筋土擋土墻 加筋土擋土墻由墻面板、拉筋和填料三部分組成，依靠填料與拉筋之間的摩擦力來平衡墻面所受的水平土壓力（屬加筋土擋土墻的內(nèi)部穩(wěn)定）；并以拉筋、填料的復(fù)合結(jié)構(gòu)抵抗拉筋尾部填料所產(chǎn)生的土壓力（即加筋土擋土墻外部穩(wěn)定），從而保證擋土墻的穩(wěn)定。 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍6、加筋土擋土墻 優(yōu)點(diǎn)：加筋土擋土墻可以做得很高。它對(duì)地基承載力要求低，適合于軟弱地基上建造。由于施工簡(jiǎn)便，可保證質(zhì)量，施工速度快，造價(jià)低。有例可以證明減少圬工量90%以上，

12、節(jié)省投資20%65%，少占地，外型有美觀。它適用于大型填方工程；對(duì)于八度以上地區(qū)和具有強(qiáng)烈腐蝕環(huán)境中不宜使用；對(duì)于浸水條件下應(yīng)慎重應(yīng)用。 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍7、板樁式擋土墻 板 樁墻 面 板2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍7、板樁式擋土墻 板樁式擋土墻由板樁、錨栓及墻面板三部分組成，板樁承受水平壓力作用，它的穩(wěn)定一是靠樁底端有一定入土深度后的被動(dòng)土壓力；二是靠板樁頂附近使板樁保持垂直的錨栓。板樁式擋土墻一般常用鋼板樁或鋼筋混凝土板樁。板樁在承載力較低軟基條件下更為適宜。在具備施工機(jī)械條件下，可以加快施工速度，降低工程造價(jià)。適用于土壓力大，要求基礎(chǔ)埋

13、深，一般擋土墻無法滿足時(shí)的高墻、地基密實(shí)。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍7、板樁式擋土墻 根據(jù)有無錨栓及支撐情況，把板樁式擋土墻分為：懸臂式板樁擋土墻；錨定式板樁擋土墻；內(nèi)支撐式板樁擋土墻。一般懸臂式板樁擋土墻應(yīng)用墻高較低的情況；錨定板式板樁擋土墻應(yīng)用比較廣泛；內(nèi)支撐式板樁擋土墻多用于較小的開挖工程；木板樁多用于臨時(shí)開挖的低墻；鋼、鋼筋混凝土板樁則應(yīng)用于永久工程。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍8、地下連續(xù)墻2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍8、地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是在地下挖一段狹長(zhǎng)的深槽內(nèi)充滿泥漿以保護(hù)槽壁的穩(wěn)定，在槽內(nèi)吊入鋼筋籠，澆灌水下混凝

14、土，筑成一段鋼筋混凝土墻段，最后這些墻段連接起來形成一道連續(xù)的地下墻壁。適用于大型地下開挖工程，較板樁墻可以得到更大的剛度、更大的深度。 2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍8、地下連續(xù)墻優(yōu)點(diǎn) 施工時(shí)震動(dòng)小，噪音低，工期短，經(jīng)濟(jì)效果好，可晝夜施工。 墻體鋼度大，連續(xù)墻可構(gòu)筑厚度40120CM的鋼筋混凝土墻，墻體鋼度大于一般擋土墻，能承受較大的土壓力，在開挖基坑時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生地基的沉降或塌方。 防滲性很好。 對(duì)周邊地基無擾動(dòng)。適用于多種地基，從軟弱的沖積層到中硬的地層，密實(shí)的沙卵石、軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石等所有的地基施工。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍8、地下連續(xù)墻缺點(diǎn)對(duì)

15、地質(zhì)條件及施工的適用性要求較高。 槽壁塌落問題，加之在地下修復(fù)極困難。 在我國(guó)地下連續(xù)墻造價(jià)一般較高。到目前為止，設(shè)計(jì)理論不成熟，尚無統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法及相應(yīng)的規(guī)范。 棄土和廢泥漿的處理問題。2 2 擋土墻擋土墻2.2 擋土墻分類及適用范圍8、地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻按其成墻方式可分為：樁排式；壁板式；組合式。 按挖槽方式可分為：抓斗式；沖擊式；回轉(zhuǎn)式。 按墻的用途可分為：擋土墻；用做主體結(jié)構(gòu)的一部分兼做臨時(shí)擋土墻的連續(xù)墻；用做多邊形基礎(chǔ)兼做墻體的連續(xù)墻。 用做擋土墻的連續(xù)墻又可分為：自立式；橫撐式。 2 2 擋土墻擋土墻2.3作用于擋土墻上的土壓力2.3作用于擋土墻上的土壓力擋土墻擋土墻 Retai

16、ning wall土壓力土壓力Earth pressure土壓力土壓力Earth pressure土土2 2 擋土墻擋土墻2.3作用于擋土墻上的土壓力由于土體自重、土上荷載或結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓作用，擋土結(jié)構(gòu)物所承受的來自墻后填土的側(cè)向壓力。2.3作用于擋土墻上的土壓力2 2 擋土墻擋土墻2.3作用于擋土墻上的土壓力2.3作用于擋土墻上的土壓力墻體位移和土壓力的性質(zhì)3.被動(dòng)土壓力1.靜止土壓力2.主動(dòng)土壓力巖石拱橋橋臺(tái)2 2 擋土墻擋土墻2.3作用于擋土墻上的土壓力2.3作用于擋土墻上的土壓力墻體位移和土壓力的性質(zhì)1墻體位移的方向和相對(duì)位移量決定著所產(chǎn)生的土壓力的性質(zhì)和土壓力的大小。2. 三種特定

17、情況下的土壓力，即靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。3. 擋土墻所受土壓力的大小并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨位移量的變化而變化。2 2 擋土墻擋土墻2.4重力式擋土墻的設(shè)計(jì)2.4.1 重力式擋土墻的選型就墻背所受的土壓力而言，仰斜式較為合理，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮，其次是垂直式。 對(duì)于挖方而言，仰斜比俯斜合理。對(duì)于填方而言，此時(shí)俯斜墻背與垂直墻背較為合理。 墻前地勢(shì)較為平坦時(shí)，采用仰斜墻較為合理（a）。墻前地勢(shì)較陡時(shí)，采用垂直墻背較為合理（b）。如采用仰斜墻背時(shí)，墻面坡較緩，會(huì)使墻身加高，砌筑工程量增加（c），而采用俯斜墻背則會(huì)使墻背承受的土壓力增大。2 2 擋土墻擋土墻2.4重力式擋土墻的設(shè)計(jì)2.4.

18、2 重力式擋土墻的構(gòu)造1.墻身高度高度:5mh5m的重要工程。的重要工程。 2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.1 懸臂式擋土墻的構(gòu)造1.墻身內(nèi)側(cè)（即墻背）宜做成豎直面，外側(cè)（即墻面）可做成1:0.021:0.05的斜坡，具體坡度值將根據(jù)立臂的強(qiáng)度和剛度要求確定。當(dāng)擋土墻墻高不大時(shí)，立臂可做成等厚度。墻頂寬度不應(yīng)小于20cm。當(dāng)墻較高時(shí)，宜在立臂下部將截面加寬。2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.1 懸臂式擋土墻的構(gòu)造2.底板一般水平設(shè)置。通常變厚度，底面水平，頂面則自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。當(dāng)墻身受抗滑穩(wěn)定控制時(shí)，多采用凸榫基礎(chǔ)。墻踵板長(zhǎng)度由墻身抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算確

19、定，并具有一定的剛度?？拷⒈厶幒穸纫话闳閴Ω叩?/121/10，且不應(yīng)小于30cm。墻趾板的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)全墻的傾覆穩(wěn)定、基底應(yīng)力（即地基承載力）和偏心距等條件來確定，其厚度與墻踵板相同。通常底板的寬度由墻的整體穩(wěn)定性決定，一般可取墻高的0.60.8倍。2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.1 懸臂式擋土墻的構(gòu)造3.凸榫 為提高擋土墻抗滑穩(wěn)定的能力，底板可設(shè)置凸榫，厚度除了滿足混凝土的直剪和抗彎的要求以外，為了便于施工，還不應(yīng)小于30cm。2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.1 懸臂式擋土墻的構(gòu)造4.其他伸縮縫的間距不應(yīng)大于20m。沉降縫、泄水孔的設(shè)置應(yīng)符合重力式

20、擋土墻的相關(guān)要求。墻身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30，受力鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm。墻后填土應(yīng)在墻身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)方可進(jìn)行。 2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)擬定截面初步尺寸墻高根據(jù)工程需要確定的，墻頂寬可選用20cm。墻背取豎直面，墻面取1:0.021:0.05斜度的傾斜面，從而定出立臂的截面尺寸。底板在與立臂相接處厚度為（1/121/10）H，而墻趾板與墻踵板端部厚度不小于2030cm；其寬度可近似?。?.60.8）H。墻踵板及墻趾板的具體長(zhǎng)度將由全墻的穩(wěn)定條件試算確定。 2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂

21、式擋土墻的設(shè)計(jì)擬定截面初步尺寸墻踵板長(zhǎng)度（按抗滑穩(wěn)定性確定） 墻趾板長(zhǎng)度3 . 1axsEGK0 . 1axsEGK當(dāng)設(shè)有凸榫時(shí) 根據(jù)全墻抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)公式，基底合力偏心距根據(jù)全墻抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)公式，基底合力偏心距限限制和基底地基承載力等要求來確定制和基底地基承載力等要求來確定 2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)墻身內(nèi)力計(jì)算立臂的內(nèi)力計(jì)算立臂作為固定在墻底板上的懸臂梁，主要承受墻后的主動(dòng)土壓力與地下水壓力，可不考慮擋墻前土的作用。按受彎構(gòu)件計(jì)算。2/201aazKzKzhQ3212201zzKzzKhMaaz活載的等代活載的等代換算土柱高換算土柱高 2

22、2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)墻身內(nèi)力計(jì)算 墻踵板的內(nèi)力計(jì)算墻踵板按以立臂底端為固定端的懸臂梁計(jì)算 。3121311212121222BBppBBppHphpBQxxzyczxx31213112121221236BBppBBppHphpBMxxzzczxx2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)墻身內(nèi)力計(jì)算 墻趾板的內(nèi)力計(jì)算墻趾板也按以立臂底端為固定端的懸臂梁計(jì)算 。12211232BBhhhBQxppcxx1221122336BBhhhBMxppcxx2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.2 懸臂式擋土墻

23、的設(shè)計(jì)墻身和底板的設(shè)計(jì) 均按受彎構(gòu)件進(jìn)行墻身縱筋按計(jì)算確定，可根據(jù)彎矩大小分幾次切斷2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2.5.3 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)算例2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.5懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)實(shí)例：江灘預(yù)制防浪墻2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)定義： 當(dāng)擋土墻的墻高

24、910m時(shí)，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長(zhǎng)縱向每隔0.81.0h設(shè)置一道扶壁，稱為扶壁式擋土墻。特點(diǎn)： 1.工程量小。 2.對(duì)地基承載力要求不高。 3.工藝較懸臂式復(fù)雜。適用范圍：地質(zhì)條件差且墻高910m的重要工程 2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.1 扶壁式擋土墻的構(gòu)造墻高910m，分段長(zhǎng)度不宜超過20m。墻面板通常為等厚的豎直板，與扶壁和墻趾板固結(jié)相連。對(duì)于其厚度，低墻決定于板的最小厚度，高墻則根據(jù)配筋要求確定。墻面板的最小厚度與懸臂式擋土墻相同。墻踵板與扶壁的連接為固結(jié)，與墻面板的連接考慮鉸接較為合適，其厚度的確定方式與懸臂式

25、擋土墻相同。 2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.1 扶壁式擋土墻的構(gòu)造扶壁的經(jīng)濟(jì)間距一般為墻高的1/31/2，每段中宜設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上扶壁。其厚度取決于扶壁背面配筋的要求，宜取兩扶壁間距的1/81/6，可采用300400mm。采用隨高度逐漸向后加厚的變截面，也可采用等厚式以利于施工。扶壁兩端墻面板懸出端的長(zhǎng)度，根據(jù)懸臂端的固端彎矩與中間跨固端彎矩相等的原則確定，通常采用兩扶壁間凈距的0.35倍。其余構(gòu)造要求參看懸臂式擋土墻。2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)立臂的內(nèi)力計(jì)算作用于墻面板的側(cè)向壓力可按墻高呈梯形分布?？筛鶕?jù)邊界約束條件按三

26、邊固定、一邊自由的板或連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算?？蓪⒘⒈蹌澐譃樯稀⑾聝刹糠?，在離底板頂面(為兩扶壁之間的凈距1.5倍)高度以下的立臂，可視為三邊固定、一邊自由的雙向板；而以上部分可視為以扶壁為支承的連續(xù)板。 2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)立臂的內(nèi)力計(jì)算立臂內(nèi)力可以查表，也可以按照下式計(jì)算 跨中彎矩跨中彎矩支座彎矩支座彎矩2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)墻踵板的內(nèi)力計(jì)算作用于墻踵板的荷載主要有板重、板上的土壓力及基底反力外。另外，尚應(yīng)考慮由于墻趾板彎矩作用在墻踵板產(chǎn)生的等代荷載。若不計(jì)墻面板對(duì)底板的約束，墻踵板縱向可視為

27、扶壁支承的連續(xù)梁，這種算法偏于安全。也可以按照三邊固定、一邊自由的雙向板計(jì)算(為兩扶壁之間的凈距1.5倍以內(nèi)) ，以外按照單向連續(xù)板計(jì)算。2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)扶壁的內(nèi)力計(jì)算扶壁與立臂形成共同作用的整體結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為固結(jié)于墻踵板的T形變截面懸臂梁，其中，墻面板可視為梁的翼緣板，扶壁為梁的腹板。計(jì)算荷載主要為作用在墻背上的土壓力和水壓力等，墻身自重及扶壁寬度上的土柱重力，常略去不計(jì)。T形截面的高度和翼緣板厚度均可沿墻高變化，計(jì)算方法與懸臂式擋土墻的立臂相同。 2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)扶壁的內(nèi)力計(jì)

28、算縱筋配筋計(jì)算公式： H0H0為扶壁背側(cè)受拉鋼筋重心到墻面板中心距離為扶壁背側(cè)受拉鋼筋重心到墻面板中心距離2 2 擋土墻擋土墻2.6扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)2.6.2 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)扶壁的內(nèi)力計(jì)算水平抗剪箍筋計(jì)算公式： 2 2 擋土墻擋土墻2.7擋土墻的抗震措施一般防震措施采用重心低的墻身斷面形式?；A(chǔ)置于堅(jiān)硬的均質(zhì)土層上。擋土墻宜采用漿砌片(塊)石、混凝土和鋼筋混凝土修筑。墻體應(yīng)以垂直通縫分段，每段長(zhǎng)度不宜超過15m。嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量。墻后填料，并做好排水設(shè)施。土的加筋是指在軟弱土層中沉入土的加筋是指在軟弱土層中沉入碎石樁碎石樁( (或或砂樁砂樁) )；或在人工填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)；或在人工

29、填土的路堤或擋墻內(nèi)鋪設(shè)土工合成材料土工合成材料( (或鋼帶、鋼條、尼龍繩等或鋼帶、鋼條、尼龍繩等) )；或在邊坡內(nèi)打入或在邊坡內(nèi)打入土錨土錨( (或土釘、樹根樁等或土釘、樹根樁等) )作作為加筋，使這種人工復(fù)合的土體，可承受抗為加筋，使這種人工復(fù)合的土體，可承受抗拉、抗壓、抗剪或抗彎作用，籍以提高地基拉、抗壓、抗剪或抗彎作用，籍以提高地基承載力、減少沉降和增加地基穩(wěn)定性。這種承載力、減少沉降和增加地基穩(wěn)定性。這種加筋作用的人工材料稱為加筋作用的人工材料稱為筋體筋體。由土和筋體。由土和筋體所組成的復(fù)合土體稱為所組成的復(fù)合土體稱為加筋土加筋土。2 擋土墻擋土墻2.8加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土坡和墻的

30、發(fā)展加筋土坡和墻的發(fā)展 幾個(gè)世紀(jì)以來，人類發(fā)展了加筋土的概念。最簡(jiǎn)單的構(gòu)想就是在土中置入一些“加筋材”，以此來改善其技術(shù)特性。建于2000多年前的中國(guó)長(zhǎng)城，在許多地方用柳枝作粘土和礫石的“加筋材”。 n但長(zhǎng)期的問題是用作加筋的自然材料的壽命有限，其技術(shù)特性差異很大且不容易控制。2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)土工合成材料分類土工合成材料分類土工格柵土工格柵土工膜土工膜土工膜土工膜聚酯短絲針刺土工布聚酯短絲針刺土工布 滌綸土工布滌綸土工布 復(fù)合土工膜復(fù)合土工膜土工席墊土工席墊土工格室土工格室2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)筋材種類土工柵格格柵是用聚丙烯、格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯聚

31、氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維壓而成的二維網(wǎng)格網(wǎng)格狀或具有狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵柵土工格柵土工格柵加筋土是由兩種材料組成的復(fù)合體 抗壓和抗剪切的土； 抗拉的土工格柵（加筋材）。 抗壓抗剪的土和抗拉的土工格柵組合起來，類似混凝土和鋼筋組成的鋼筋混凝土，構(gòu)成了加筋土 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)土工格柵和土組成抗壓抗剪的復(fù)合體土工格柵和土組成抗壓抗剪的復(fù)合體2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)筋材種類土工條帶2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)錨固式加筋2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)土工合成材料功

32、能土工合成材料功能排水作用排水作用 土工合成材料用于排水的典型事例土工合成材料用于排水的典型事例1土工合成材料；土工合成材料；2塑料排水帶；塑料排水帶；3塑料管；塑料管；4排水涵管排水涵管2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)隔離作用隔離作用 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)土工合成材料功能土工合成材料功能反濾作用反濾作用 土工合成材料用于護(hù)坡工程土工合成材料用于土壩工程土工合成材料功能土工合成材料功能2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋作用加筋作用 土工合成材料加固路堤 土工合成材料加固油罐地基 土工合成材料加固路基 土工合成材料功能土工合成材料功能2 擋土墻擋土墻2.6加

33、筋土擋土墻的設(shè)計(jì)平路堤加筋路堤加筋土工格柵加固鐵路路堤 加筋作用加筋作用 包裹式土工合成材料加筋土擋墻 土工合成材料功能土工合成材料功能2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋作用加筋作用 磚面土工合成材料加筋土擋墻 土工合成材料功能土工合成材料功能2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋作用加筋作用 土工合成材料帶與混凝土面板聯(lián)結(jié) 土工合成材料功能土工合成材料功能2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)滑坡修復(fù)滑坡修復(fù)為修復(fù)滑坡，必須將倒塌的土清除，使土工格柵、地基和回填土緊密地連在一起。由于不需要開挖地基，利用土工格柵加筋土結(jié)構(gòu)，整個(gè)滑坡很快就能夠修復(fù)。 典型的滑坡典型的滑坡 利用

34、土工格柵修復(fù)利用土工格柵修復(fù) 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)典型的加筋土結(jié)構(gòu)典型的加筋土結(jié)構(gòu) 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土擋墻加筋土擋墻加筋土擋墻系由填土和在填土中布置一定量的帶狀筋體(或稱拉筋)以及直立的墻面板三部分組成一個(gè)整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著墻面土壓力、拉筋的拉力、及填料與拉筋間的摩擦力等相互作用的內(nèi)力互相平衡，保證了這個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定。同時(shí)，加筋土擋墻這一復(fù)合結(jié)構(gòu)，要能抵抗拉筋尾部后面填土所產(chǎn)生的側(cè)壓力，即為加筋土擋墻的外部穩(wěn)定，從而使整個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土擋土墻是由填土和在填土中布置一定的帶狀筋體加

35、筋土擋土墻是由填土和在填土中布置一定的帶狀筋體( (拉筋拉筋) ) 以及垂直的墻面板三部分組成的整體復(fù)合結(jié)構(gòu)以及垂直的墻面板三部分組成的整體復(fù)合結(jié)構(gòu) 6) 混凝土澆筑形成墻面混凝土澆筑形成墻面5) 填土完成填土完成4) 建第二層建第二層填土和緊實(shí)填土和緊實(shí)2) 放置礫石包和土工布放置礫石包和土工布裝滿礫石的筐裝滿礫石的筐土工布土工布1) 建墻面的基礎(chǔ)建墻面的基礎(chǔ)排水孔排水孔2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)覆蓋巖石邊坡的土工格柵加筋土擋墻覆蓋巖石邊坡的土工格柵加筋土擋墻 土工格柵加筋土擋墻土工格柵加筋土擋墻 土工格柵加筋土護(hù)坡墻土工格柵加筋土護(hù)坡墻 局部混凝土擋土墻局部混凝土擋土墻 2

36、擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)典型的土工格柵加筋橋臺(tái)典型的土工格柵加筋橋臺(tái) 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋擋土墻加筋擋土墻加筋擋墻加筋擋墻在許多情況下，由于受到已建建筑物或自然條件（河流、道路等）的限制，邊坡坡趾不能再向外延展。因此需要把原來的緩坡建成陡坡，甚至垂直的坡，以達(dá)到加寬坡頂，擴(kuò)大坡頂可利用面積的目的。例如：在坡地?cái)U(kuò)建停車場(chǎng)，減緩道路的急彎和在坡地的住宅區(qū)開發(fā)等。 道路拓寬道路拓寬用土工格柵加筋斜坡，不用前移坡趾就可以擴(kuò)大原來的緩坡頂部 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土路堤加筋土路堤 公路和鐵路路堤通常是高大的

37、土工結(jié)構(gòu)，需要大量的填料，造成填料及其運(yùn)輸費(fèi)和土地占用費(fèi)可能過高等問題。如果采用把路堤坡度設(shè)計(jì)得更陡或利用低品質(zhì)的填料等方法將大大降低工程造價(jià)。 Jesi (Italy) 新鐵路線加筋土路堤 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)土工格柵加筋路堤與傳統(tǒng)未加筋的相比，可以節(jié)省50%的填料和50%甚至更大的占地面積利用土工格柵加筋陡坡增加一條鐵路線，只需增加極少或不需增加占地面積 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)垃圾填埋場(chǎng)加固垃圾填埋場(chǎng)加固增加垃圾場(chǎng)的容量：加筋土堤壩提高垃圾填埋場(chǎng)的容量 建造存貯固體或液體庫(kù)的堤壩：加筋土堤壩在相同占地的情況得到更大的容量 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋

38、土墻的設(shè)計(jì)加筋土擋土墻的優(yōu)點(diǎn)：加筋土擋土墻的優(yōu)點(diǎn)：1充分利用材料性能，以及土與拉筋的共同作用，因而使擋墻結(jié)構(gòu)輕型化。構(gòu)件全部預(yù)制，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，不但保證質(zhì)量，且降低了原材料消耗。2面板的型式可根據(jù)需要，拼裝完成后造型美觀，適合于城市道路的支擋工程。3由于構(gòu)件較輕，施工簡(jiǎn)便，除需配備壓實(shí)機(jī)械外，不需配備其它機(jī)械，施工易于掌握。4墻面垂直，節(jié)省占地面積，減少土方量，施工迅速，質(zhì)量易于控制，施工時(shí)無噪音。5工程造價(jià)較低。6適應(yīng)性好，加筋土擋墻系由各構(gòu)件相互拼裝而成，具有柔性結(jié)構(gòu)的性能，可承受較大的地基變形。7加筋土擋墻這一復(fù)合結(jié)構(gòu)的整體性較好，所以在地震波作用下，較其它類型的擋土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，具

39、有良好的抗震性能。2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)護(hù)面形式包裹式2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)護(hù)面形式全高式2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì) 加筋土擋墻一般修建在填方地段，如在挖方地段使用則需增大土方數(shù)量。它可應(yīng)用于道路工程中路肩式及路堤式擋墻。 根據(jù)拉筋不同配置的方法，可分單面加筋土擋墻、雙面分離式加筋土擋墻和雙面交錯(cuò)式加筋土擋墻以及臺(tái)階式加筋土檔墻。加筋土擋墻的型式2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)路肩式擋土墻路肩式擋土墻路堤式擋土墻路堤式擋土墻A.面板采用預(yù)制構(gòu)件，強(qiáng)度不低于C18，厚度不小于80cm。形狀尺寸見表。角隅和墻頂處可采用角隅面板和異性面板。其

40、上拉筋結(jié)點(diǎn)可采用預(yù)埋拉環(huán)、鋼板錨頭或預(yù)留穿筋孔。面板一般情況下應(yīng)排列成錯(cuò)接式。由于各個(gè)面板間的空隙都能排水，故排水性能良好。但內(nèi)側(cè)必須設(shè)置反濾層，以防填土的流失。加筋土擋墻的材料與構(gòu)件2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)A AB砌塊砌塊砌塊組合式面板砌塊組合式面板L形預(yù)制面板形預(yù)制面板現(xiàn)澆式面板現(xiàn)澆式面板土工格柵土工格柵面面板板面面板板土工格柵加筋擋土墻土工格柵加筋擋土墻2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)拉筋應(yīng)具有較高的強(qiáng)度，受力后變形小，能與填土產(chǎn)生足夠的摩擦力；抗腐蝕性好，加工、接長(zhǎng)和面板的連接簡(jiǎn)單。國(guó)內(nèi)一般使用鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工聚合物等材料作為拉筋。鋼帶和鋼筋混凝土

41、帶的接長(zhǎng)或與面板連接，可采用焊接或螺栓結(jié)合，節(jié)點(diǎn)應(yīng)做防銹處理。加筋土擋墻內(nèi)拉筋一般應(yīng)水平布設(shè)并垂直于面板，當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)有兩條以上拉筋時(shí)，應(yīng)扇狀分開。當(dāng)相鄰墻面的內(nèi)夾角小于90時(shí)，宜將不能垂直布設(shè)的拉筋逐漸斜放必要時(shí)在角隅處增設(shè)加強(qiáng)拉筋。B.拉筋2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土擋墻內(nèi)填土一般應(yīng)具有易壓實(shí)、能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力、滿足化學(xué)和電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)以及水穩(wěn)性好等要求。應(yīng)優(yōu)先采用有一定級(jí)配的礫類土或砂類土；也可采用碎石土、黃土、中低液限粘性土及滿足質(zhì)量要求的工業(yè)廢渣；高液限粘性土及其它特殊土應(yīng)在采取可靠技術(shù)措施后采用；而對(duì)于腐質(zhì)土、凍結(jié)土、白堊土及硅藻土等應(yīng)禁止使用。 對(duì)浸水地區(qū)的加

42、筋土擋墻應(yīng)采用滲水性良好的土作填土，而季節(jié)性冰凍地區(qū)，宜采用非凍脹性土作填土，否則應(yīng)在墻面板內(nèi)側(cè)設(shè)置不小于0.5m的砂礫防凍層。C.填土2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)加筋土擋土墻的施工相當(dāng)于增加了側(cè)限壓力加固機(jī)理 加筋限制了土體的側(cè)向變形，增加了土體的強(qiáng)度 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)破壞機(jī)理 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)破壞機(jī)理 2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)1、擋土墻平面及剖面型式 擋土墻平面線型可以采用直線、折線和曲線。 擋土墻剖面一般采用矩形2、面板基礎(chǔ) 面板基礎(chǔ)寬度大于0.3m，厚度大于0.2m。如果

43、面板筑于石砌圬工或混凝土之上；或者地基是基巖，面板可以不設(shè)基礎(chǔ)。3、沉降逢 沉降縫間距：土質(zhì)地基為1030m；巖石地基可以加大。 沉降縫寬度：1020mm。構(gòu)造設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)2 擋土墻擋土墻2.6加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算基本假定（1）墻面板承受填料產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力，每塊面板承受其相應(yīng)范圍內(nèi)的土壓力，這些壓力由面板上拉筋的拉力來平衡。（2）擋土墻內(nèi)部加筋體分為滑動(dòng)區(qū)和穩(wěn)定區(qū)，這兩區(qū)的分界面為土體的破裂面，破裂面可按0.3H折線法來確定，作用于面板上的土壓力由穩(wěn)定區(qū)的拉筋與填料之間的摩阻力平衡。（3）拉筋與填料之間的摩擦系數(shù)在拉筋全長(zhǎng)范圍內(nèi)相同；（4）壓在拉筋有效長(zhǎng)度上的填料自重及荷載對(duì)拉筋均產(chǎn)生有效摩擦力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算土壓力計(jì)算(1)、土壓力作用于加筋土擋土墻的土壓力強(qiáng)度pia、墻后填料作用于墻面板上壓力pi1 (國(guó)外實(shí)測(cè)資料表明） 10iipK rh100.5ipK rHpi1 墻后填料作用于墻面板上壓力 K0填土的靜止土壓力系數(shù)，01 sinK 填土內(nèi)摩擦角；hi第i單元結(jié)點(diǎn)至筋體頂面垂直距離(m)； 當(dāng)ziH/2時(shí)2 擋土