路基路面工程第六章?lián)跬翂υO(shè)計(jì)ppt課件

1、擋土墻設(shè)置與否，宜于與其工程方案比較確定擋土墻設(shè)置與否，宜于與其工程方案比較確定 與移改道路位置進(jìn)展比較；與移改道路位置進(jìn)展比較； 與填筑或開(kāi)挖邊坡相比較；與填筑或開(kāi)挖邊坡相比較； 與坼移有關(guān)干擾路基的構(gòu)造物房屋、河流、水渠等比較；與坼移有關(guān)干擾路基的構(gòu)造物房屋、河流、水渠等比較； 與設(shè)置其他類型的構(gòu)造物橋、護(hù)墻等比較與設(shè)置其他類型的構(gòu)造物橋、護(hù)墻等比較A 豎直式豎直式B 俯斜式俯斜式C 仰斜式仰斜式D 折線式折線式A A、B B多用于路肩墻、路堤墻；多用于路肩墻、路堤墻；C C、D D多用于路塹墻多用于路塹墻衡重式衡重式漿砌塊漿砌塊( (片片) )石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔石墻身應(yīng)在

2、墻前地面以上設(shè)一排泄水孔( (圖圖a)a)。墻高時(shí)，。墻高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排瀉水孔可在墻上部加設(shè)一排瀉水孔( (圖圖b) b) 。孔眼間距普通為。孔眼間距普通為2 23m3m，對(duì)于，對(duì)于浸水擋土墻間距為浸水擋土墻間距為1.01.01.5m1.5m，干旱地域可適當(dāng)加大，孔眼上下錯(cuò)，干旱地域可適當(dāng)加大，孔眼上下錯(cuò)開(kāi)布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位開(kāi)布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm30cm厚的粘厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，

3、以免孔道阻土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或能夠發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或能夠發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下孔至墻頂以下0.5m0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m0.3m的砂卵石排水層的砂卵石排水層( (圖圖c) c) 沉降伸縮縫沉降伸縮縫基地線基地線泄水孔泄水孔道路縱坡道路縱坡錐坡錐坡?lián)跬翂φ鎴D擋土墻正面圖主要力系：經(jīng)常作用于擋土墻的各種力，包括：主要力系：經(jīng)常作用于擋土墻的各種力，包括：1.擋土墻自重?fù)跬翂ψ灾谿及位于墻上的衡載；及位于墻上的衡載；2.墻后土體的自動(dòng)土壓力墻后

4、土體的自動(dòng)土壓力Ea；3.基底的法向反力基底的法向反力N及摩擦力及摩擦力T； 4.墻前土體的被動(dòng)土壓力墻前土體的被動(dòng)土壓力Ep。對(duì)于浸水擋土墻而言還包括常水位時(shí)的靜水壓力和浮力對(duì)于浸水擋土墻而言還包括常水位時(shí)的靜水壓力和浮力附加力：是季節(jié)性作用于擋土墻的各種力，例如洪水時(shí)的靜水壓力附加力：是季節(jié)性作用于擋土墻的各種力，例如洪水時(shí)的靜水壓力和浮力、動(dòng)力壓力、波浪沖擊力、凍脹壓力以及冰壓力等。和浮力、動(dòng)力壓力、波浪沖擊力、凍脹壓力以及冰壓力等。特殊力：偶爾出現(xiàn)的力，例如地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞特殊力：偶爾出現(xiàn)的力，例如地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力等。擊力等。路基擋土墻普通都能夠有向

5、外的位移或傾覆，因此在設(shè)計(jì)中按照墻路基擋土墻普通都能夠有向外的位移或傾覆，因此在設(shè)計(jì)中按照墻背土體到達(dá)自動(dòng)極限平衡形狀，且設(shè)計(jì)時(shí)取一定的平安系數(shù)，以保背土體到達(dá)自動(dòng)極限平衡形狀，且設(shè)計(jì)時(shí)取一定的平安系數(shù)，以保證墻背土體的穩(wěn)定。證墻背土體的穩(wěn)定。對(duì)于墻趾的土體的被動(dòng)土壓力，在擋土墻根底普通埋深的情況下，對(duì)于墻趾的土體的被動(dòng)土壓力，在擋土墻根底普通埋深的情況下，思索到各種自然力和人畜活動(dòng)的作用，普通均不計(jì)，以偏于平安。思索到各種自然力和人畜活動(dòng)的作用，普通均不計(jì)，以偏于平安。當(dāng)參數(shù)當(dāng)參數(shù)、固定時(shí)，固定時(shí)，Ea隨破裂面的位置而變化，即隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角是破裂角的函數(shù)。為求最大土壓力

6、的函數(shù)。為求最大土壓力Ea，可以用求駐點(diǎn)的方法，得，可以用求駐點(diǎn)的方法，得到如上圖邊境條件到如上圖邊境條件 的最大土壓力公式和最危險(xiǎn)破裂角如下：的最大土壓力公式和最危險(xiǎn)破裂角如下：222221cos ()1= 22sin()sin()coscos() 1cos()cos()aaEHH K ixaixyixxEEtgEEtgtgHhHbbyAcEtgtghaaxAEseccos1212111cos12111220020222222或ixyhhxtgZBZhhhahahhhhhhhahdyydyZ30122302112300223333不思索下墻影響不思索下墻影響, ,按照俯斜墻背計(jì)算土壓力按照俯

7、斜墻背計(jì)算土壓力, ,衡重式思索能否出現(xiàn)第衡重式思索能否出現(xiàn)第二破裂面二破裂面1.1.延伸墻背法延伸墻背法在上墻土壓力算出后，延伸下在上墻土壓力算出后，延伸下墻墻背交于填土外表墻墻背交于填土外表C C，以，以B BC C為為假想墻背，根據(jù)延伸墻背的邊假想墻背，根據(jù)延伸墻背的邊境條件，用相應(yīng)的庫(kù)倫公式計(jì)境條件，用相應(yīng)的庫(kù)倫公式計(jì)算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力分算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力分布圖，從中截取下墻布圖，從中截取下墻BBBB部分的部分的應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。將應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，即上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，即為全墻土壓力為全墻土壓力 2.2.力多邊形法力多邊形法在墻背

8、土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力E1E1后，就可繪出下墻任后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來(lái)推求下墻土壓力一破裂面力多邊形。利用力多邊形來(lái)推求下墻土壓力 按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原那么或土壓力相等的原那么來(lái)計(jì)按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原那么或土壓力相等的原那么來(lái)計(jì)算算D D 值。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大值。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大5 51010，或采用等效內(nèi)，或采用等效內(nèi)摩擦角摩擦角D D為為30303535。對(duì)

9、于矮墻偏于平安，對(duì)于高墻那么偏于危險(xiǎn)。對(duì)于矮墻偏于平安，對(duì)于高墻那么偏于危險(xiǎn)。因此在設(shè)計(jì)高墻時(shí)，應(yīng)按墻高酌情降低因此在設(shè)計(jì)高墻時(shí)，應(yīng)按墻高酌情降低D D值值 1.1.首先求得當(dāng)首先求得當(dāng)c=0c=0時(shí)的土壓力時(shí)的土壓力EE，Ea=EEa=EEc Ec ；2.2.再求得由于粘聚力的作用而減少的土壓力再求得由于粘聚力的作用而減少的土壓力EcEc3.3.用求駐點(diǎn)的方法求最大土壓力和最危險(xiǎn)破裂面用求駐點(diǎn)的方法求最大土壓力和最危險(xiǎn)破裂面 填土為兩層以上不同性質(zhì)的土體，首先求得上一土層的土壓力及作填土為兩層以上不同性質(zhì)的土體，首先求得上一土層的土壓力及作用點(diǎn)，并近似的假定上下兩土層層面平行。用點(diǎn)，并近似的

10、假定上下兩土層層面平行。 計(jì)算下一土層時(shí)，將計(jì)算下一土層時(shí)，將上一土層視為均布荷載，按地面為一平面時(shí)的庫(kù)侖公式計(jì)算。上一土層視為均布荷載，按地面為一平面時(shí)的庫(kù)侖公式計(jì)算。擋土墻修在陡坡的半路堤上，或者山坡土體有傾向路基的層面，那擋土墻修在陡坡的半路堤上，或者山坡土體有傾向路基的層面，那么墻后存在著知坡面或潛在滑動(dòng)面，當(dāng)其傾角陡于由計(jì)算求得的破么墻后存在著知坡面或潛在滑動(dòng)面，當(dāng)其傾角陡于由計(jì)算求得的破裂面的傾角時(shí)，墻后填料將沿著陡破面裂面的傾角時(shí)，墻后填料將沿著陡破面( (或滑動(dòng)面或滑動(dòng)面) )下滑，而不是沿下滑，而不是沿著計(jì)算破裂面下滑，土壓力計(jì)算的破裂面為由勘察確定的實(shí)踐能夠著計(jì)算破裂面下滑

11、，土壓力計(jì)算的破裂面為由勘察確定的實(shí)踐能夠發(fā)生的破裂面。計(jì)算時(shí)不用求取最危險(xiǎn)破裂面和最大土壓力。發(fā)生的破裂面。計(jì)算時(shí)不用求取最危險(xiǎn)破裂面和最大土壓力。EH KKxPPP1212222cos ()coscos()sin()sin()cos()cos()通常情況下?lián)跬翂η暗谋粍?dòng)土壓力可不計(jì)算，當(dāng)根底埋置較深且地通常情況下?lián)跬翂η暗谋粍?dòng)土壓力可不計(jì)算，當(dāng)根底埋置較深且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí)，可計(jì)入，但是應(yīng)對(duì)被動(dòng)土壓層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí)，可計(jì)入，但是應(yīng)對(duì)被動(dòng)土壓力的計(jì)算值進(jìn)展大幅度的折減力的計(jì)算值進(jìn)展大幅度的折減 q q 車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高

12、小于 2 m 2 m，取，取 20kN/m2 20kN/m2；墻高；墻高大于大于 10 m 10 m，取，取10kN/m210kN/m2；墻高在；墻高在 2 210m 10m 之間時(shí)，附加荷載強(qiáng)度用之間時(shí)，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計(jì)算直線內(nèi)插法計(jì)算作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為 3kN/m23kN/m2作用于擋墻欄桿頂?shù)某潭韧屏Σ捎米饔糜趽鯄跅U頂?shù)某潭韧屏Σ捎?0.75kN/m0.75kN/m，作用于欄桿扶手上，作用于欄桿扶手上的豎向力采用的豎向力采用 1kN/m1kN/m承載力極限形狀是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種形狀，即以為超越了承載力極

13、限形狀是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種形狀，即以為超越了承載力極限形狀：承載力極限形狀：1 1整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；2 2擋土墻構(gòu)件或銜接部件因資料強(qiáng)度超越而破壞，或因過(guò)度塑性擋土墻構(gòu)件或銜接部件因資料強(qiáng)度超越而破壞，或因過(guò)度塑性變形而不適于繼續(xù)承載；變形而不適于繼續(xù)承載；3 3擋土墻構(gòu)造變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或部分失去平衡。擋土墻構(gòu)造變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或部分失去平衡。正常運(yùn)用極限形狀是擋土墻出現(xiàn)以下形狀之一時(shí)，即以為超越了正正常運(yùn)用極限形狀是擋土墻出現(xiàn)以下形狀之一時(shí)，即以為超越了正常運(yùn)用極限形狀：常運(yùn)用極限形狀：1 1影響正常運(yùn)用或外觀變形；影響正

14、常運(yùn)用或外觀變形；2 2影響正常運(yùn)用或耐久性的部分破壞包括裂痕；影響正常運(yùn)用或耐久性的部分破壞包括裂痕；3 3影響正常運(yùn)用的其它特定形狀。影響正常運(yùn)用的其它特定形狀。011(,)kGGKQQ KQiciQiKdfRSSSR 0構(gòu)造重要性系數(shù)構(gòu)造重要性系數(shù); G垂直恒載引起的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)；垂直恒載引起的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)； 1Q恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù); Qi其它荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)其它荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù); 恒載效應(yīng)；恒載效應(yīng)； GKS恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)；恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)； KQS1其它荷載效應(yīng)其它荷載效應(yīng); QiKS抗力平安系數(shù)；抗力平安系數(shù)； f構(gòu)件抗力規(guī)范值；構(gòu)件抗力規(guī)范值； kRd構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)值構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)值.B/6B/6e0B/212