擋土墻的設計2008

1、第八章第八章 擋土墻設計與施工擋土墻設計與施工第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構造物。廣泛用于防止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。一、擋土墻的用途一、擋土墻的用途擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定 1.與移改路線位置進行比較；與移改路線位置進行比較； 2.與填筑或開挖邊坡相比較；與填筑或開挖邊坡相比較； 3.與坼

2、移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、與坼移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、水渠）等比較；水渠）等比較； 4.與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比較較 。 擋土墻設計在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質勘察，查明地基地質條件和地基承載能力。地質勘察，查明地基地質條件和地基承載能力。設計中應分析預測擋土墻對環(huán)境產(chǎn)生的影響，確設計中應分析預測擋土墻對環(huán)境產(chǎn)生的影響，確定必要的環(huán)境保護方案和植物措施；在施工階段定必要的環(huán)境保護方案和植物措施；在施工階段應采用合理施工方法，盡量減少對環(huán)境和相鄰路應采用合理施工方

3、法，盡量減少對環(huán)境和相鄰路基段的不利影響?；蔚牟焕绊?。擋土墻可采用錐坡與路堤連接，墻端應伸入路堤擋土墻可采用錐坡與路堤連接，墻端應伸入路堤內(nèi)不應小于內(nèi)不應小于0.75m0.75m，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，并宜采用植草防護措施。擋土墻端部嵌入路塹原并宜采用植草防護措施。擋土墻端部嵌入路塹原地層的深度，土質地層不應小于地層的深度，土質地層不應小于1.5m1.5m；風化軟質；風化軟質巖層不應小于巖層不應小于1.0m1.0m；微風化巖層不應小于；微風化巖層不應小于0.5m0.5m。路基防護與支擋擋土墻設計應根據(jù)擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。具有應根據(jù)擋土墻墻背滲水量

4、合理布置排水構造。具有整體式墻面的擋土墻應設置伸縮縫和沉降縫。整體式墻面的擋土墻應設置伸縮縫和沉降縫。 擋土墻墻背填料宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、擋土墻墻背填料宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、碎（礫）石、粉煤灰等材料，嚴禁采用淤泥、腐殖碎（礫）石、粉煤灰等材料，嚴禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。在季節(jié)性凍土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。在季節(jié)性凍土區(qū)，不應采用凍脹性材料做填料。土區(qū)，不應采用凍脹性材料做填料。路肩式擋土墻的頂面寬度不應占據(jù)硬路肩、行車道路肩式擋土墻的頂面寬度不應占據(jù)硬路肩、行車道及路緣帶的路基寬度范圍，并應設置護欄。高速公及路緣帶的路基寬度范圍，并應設置護欄

5、。高速公路和一級公路的護欄設計應符合路和一級公路的護欄設計應符合高速公路交通安高速公路交通安全設施及施工技術規(guī)范全設施及施工技術規(guī)范的有關規(guī)定。的有關規(guī)定。路基防護與支擋第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、擋土墻各部分的名稱二、擋土墻各部分的名稱墻背傾角墻背傾角三、擋土墻的分類三、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防止地質不良地段的滑坡止地質不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設置的位置（一）按照擋土墻設置的位置1、路塹擋土墻、路塹擋土墻2、路肩擋土墻、路肩擋土墻用于（用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；）陡坡路

6、堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；（2）為避免與其它建筑物）為避免與其它建筑物(如房屋、鐵路、水渠等如房屋、鐵路、水渠等)干擾擾或防止多占農(nóng)田；（干擾擾或防止多占農(nóng)田；（3）為防止沿河路堤受）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。水流沖刷和淘刷。用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻、路堤擋土墻用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數(shù)道）要時可分設數(shù)道）4、山坡?lián)跬翂?、山坡?lián)跬翂τ糜谘睾勇返蹋枰湛s坡腳或防止水流沖淘用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻浸

7、水擋土墻第二節(jié) 擋土墻的類型及適用范圍按建筑材料分：石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝土，磚砌擋土墻，木質和鋼板擋土墻土，磚砌擋土墻，木質和鋼板擋土墻按結構形式分：重力式，半重力式，衡重式，懸臂重力式，半重力式，衡重式，懸臂式，扶臂式，錨桿式，拱式，錨定板式，柱板式和式，扶臂式，錨桿式，拱式，錨定板式，柱板式和垛式垛式按照擋土墻的結構形式按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡單，施工方便依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡單，施工方便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E 衡重式衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻

8、；多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻多用于路塹墻（一）重力式擋土墻（一）重力式擋土墻墻高不宜超過墻高不宜超過12m，干砌擋土墻的高度不宜超過，干砌擋土墻的高度不宜超過6m。高速。高速公路、一級公路不應采用干砌擋土墻。公路、一級公路不應采用干砌擋土墻。1.錨桿式錨桿式 （二）錨定式擋土墻（二）錨定式擋土墻宜用于墻高較大的巖宜用于墻高較大的巖質路塹地段。可用作質路塹地段。可用作抗滑擋土墻。可采用抗滑擋土墻。可采用肋柱式或板壁式單級肋柱式或板壁式單級墻或多級墻。每級墻墻或多級墻。每級墻高不宜大于高不宜大于8m，多級，多級墻的上、下級墻體之墻的上、下級墻體之間應設置寬度不小于間應設置寬度不小于2

9、m的平臺。的平臺。目前國內(nèi)外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘目前國內(nèi)外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘結材料及受力機理分包括五大類：第一類為全長粘接錨結材料及受力機理分包括五大類：第一類為全長粘接錨桿，如水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿、水泥卷錨桿；第二桿，如水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿、水泥卷錨桿；第二類為端頭錨固型錨桿，如機械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿；類為端頭錨固型錨桿，如機械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿；第三類為摩擦型錨桿，如鍥管錨桿、縫管錨桿、水脹錨第三類為摩擦型錨桿，如鍥管錨桿、縫管錨桿、水脹錨桿；第四類為自鉆式錨桿，如中空錨桿；第五類為預應桿；第四類為自鉆式錨桿，如中空錨桿；第五類為預應力

10、錨桿（索），有拉力型、壓力型、分散型等。按錨力錨桿（索），有拉力型、壓力型、分散型等。按錨/ /巖相互作用分包括兩大類：主動錨和被動錨。巖相互作用分包括兩大類：主動錨和被動錨。調研結果表明，我國公路部門邊坡中采用的錨固體結構調研結果表明，我國公路部門邊坡中采用的錨固體結構類型主要有：普通水泥（砂）漿全長注漿錨桿、自鉆式類型主要有：普通水泥（砂）漿全長注漿錨桿、自鉆式錨桿、預應力錨索（桿）錨桿、預應力錨索（桿） （二）錨定式擋土墻（二）錨定式擋土墻2.錨定板式錨定板式 宜使用在缺少石料地宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻或路堤式區(qū)的路肩墻或路堤式擋土墻，但不應建筑擋土墻，但不應建筑于滑坡、坍塌、軟土于

11、滑坡、坍塌、軟土及膨脹土地區(qū)。可采及膨脹土地區(qū)。可采用肋柱式或板壁式，用肋柱式或板壁式，墻高不宜超過墻高不宜超過10m。肋柱式錨定板擋土墻肋柱式錨定板擋土墻可采用單級墻或雙級可采用單級墻或雙級墻，每級墻高不宜大墻，每級墻高不宜大于于6m，上、下級墻，上、下級墻體之間應設置寬度不體之間應設置寬度不小于小于2m的平臺。上的平臺。上下兩級墻的肋柱宜交下兩級墻的肋柱宜交錯布置。錯布置。（三）薄壁式擋土墻（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式扶壁式1.懸臂式懸臂式宜在石料缺乏、地基承載力較低的填宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過方路段采用。墻高不宜超過15m。宜在石料缺乏、地基承載力較低的宜

12、在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過填方路段采用。墻高不宜超過5m。（四）加筋土擋土墻（四）加筋土擋土墻用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。但不應修建路堤式擋土墻。但不應修建在滑坡、水流沖刷、崩塌等在滑坡、水流沖刷、崩塌等不良地質地段。高速公路、不良地質地段。高速公路、一級公路墻高不宜大于一級公路墻高不宜大于12m12m，二級及二級以下公路不宜大二級及二級以下公路不宜大于于20m20m。當采用多級墻時，。當采用多級墻時，每級墻高不宜大于每級墻高不宜大于10m10m，上、，上、下級墻體之間應設置寬度不下級墻體之間應設置寬度不小于小于2m2m的平

13、臺。的平臺。（五）土釘（釘土）擋土墻（五）土釘（釘土）擋土墻（六）柱板式擋土墻（六）柱板式擋土墻由立柱、擋板、腰梁、腰板、基座和拉桿組成，借助腰板上部填土的重力平衡土體側壓力的擋土墻。 （七）樁板式擋土墻（七）樁板式擋土墻用于表土及強風化層較薄用于表土及強風化層較薄的均質巖石地基、擋土的均質巖石地基、擋土墻高度可較大，也可用墻高度可較大，也可用于地震區(qū)的路塹或路堤于地震區(qū)的路塹或路堤支擋或滑坡等特殊地段支擋或滑坡等特殊地段的治理。的治理。鋼筋混凝土錨固樁第三節(jié)第三節(jié) 重力式擋土墻設計重力式擋土墻設計一、擋土墻的布置一、擋土墻的布置1擋土墻位置的選定擋土墻位置的選定 1）路塹擋土墻大多數(shù)設在邊溝

14、旁；）路塹擋土墻大多數(shù)設在邊溝旁；2）山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處；）山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處；3）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎情況相似時，）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻；應優(yōu)先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，）若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；宜選用路堤墻；5）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。持水流順暢，不致擠壓河道而

15、引起局部沖刷。2擋土墻的縱向布置擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖 1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；2）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎；）布置各段擋土墻的基礎； 4）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等；）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等；3擋土墻的橫向布置擋土墻的橫向布置在墻高最大

16、處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計進行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。土墻橫斷面圖。 4平面布置平面布置 個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置

17、，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫沉降伸縮縫基地線基地線泄水孔泄水孔路線縱坡路線縱坡錐坡錐坡?lián)跬翂φ鎴D擋土墻正面圖二、擋土墻的構造組成二、擋土墻的構造組成（一）墻身構造（一）墻身構造1.墻背墻背 1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的

18、坡度不宜緩于不宜緩于1：0.3 ，通常在，通常在1：0.151：0.254）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度斜墻背的坡度1：0.251：0.45，下墻仰斜墻背在，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比左右，上下墻的墻高比一般采用一般采用2：3 3）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：3 2）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.151

19、：0.25，不超過，不超過4m的低墻可的低墻可用垂直墻背用垂直墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規(guī)范和設計手冊）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規(guī)范和設計手冊 墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.051：0.20，矮墻可采用陡直墻，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用面；地面平緩時，一般采用1：0.201：0.35較為經(jīng)濟。較為經(jīng)濟。 2.墻面墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于墻頂最小寬

20、度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋。干砌擋土墻墻頂土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應用高度內(nèi)，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于一般不宜大于6m。 3.墻頂墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過

21、高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內(nèi)側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于保持土路肩最小寬度，護欄內(nèi)側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于四級路不小于0.5m。4.護欄護欄（二）基礎構造（二）基礎構造1.基礎類型基礎類型1）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。）大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。2）當?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較）當?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴大基礎。穩(wěn)定性，采用

22、擴大基礎。 a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎3）當?shù)鼗鶋簯Τ^地基承載力過多時，）當?shù)鼗鶋簯Τ^地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。階過高，可采用鋼筋混凝土底板。4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。石、礦渣或灰土等材料予以換填。 5）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎不產(chǎn)生側壓力的堅硬完整、穩(wěn)固、對基礎不產(chǎn)生側壓力的堅硬岸石時，可設置臺階基礎，

23、以減少基坑開岸石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。挖和節(jié)省圬工。 6）如地基有短段缺口）如地基有短段缺口(如深溝等如深溝等)或挖基或挖基困難困難(如需水下施工如需水下施工)，可采用拱形基礎。，可采用拱形基礎。2.基礎埋置深度基礎埋置深度 對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：(1)無沖刷時，應在天然地面以下至少無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應在沖刷線以下至少有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過。當凍深超過1m時，采時，采用

24、用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于凍結線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。風化層中。 當擋土墻位于地質不良地段，地基土內(nèi)可

25、能出現(xiàn)滑動面時，應進行地基抗當擋土墻位于地質不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。擋土墻滑動。（三）排水設施（三）排水設施漿砌塊漿砌塊(片片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖圖a)。墻高時，可在墻。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔上部加設一排匯水孔(圖圖b) ?？籽坶g距一般為?？籽坶g距一般為23m，對于浸水擋土墻孔，對于浸水擋土墻孔眼間距一般眼間距一般1.01.5m，干旱地區(qū)可適當加大，孔眼上下錯開布置。下

26、排，干旱地區(qū)可適當加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設厚度不小于的范圍內(nèi)鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層的砂卵石排水層(圖圖c)

27、（四）沉降縫與伸縮縫（四）沉降縫與伸縮縫 設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔1015m設置設置一道，兼起兩者的作用，縫寬一道，兼起兩者的作用，縫寬23cm，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當，當墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設置空縫。墻后為巖石路塹或填石路

28、堤時，可設置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫 一、一般條件下庫倫主動土壓力計算一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設（一）庫侖理論的假設1.假設墻背填料為均質散粒體，假設墻背填料為均質散粒體， 僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力。僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力。2.當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)一通過墻當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，設為平面。踵的破裂面，設為平面。3.破裂面上的土楔為剛性體。破裂面上的土楔為剛性體。第第4節(jié)節(jié) 擋土墻土壓力計算擋土墻土壓力計算（二）庫侖主動

29、土壓力公式的推導（二）庫侖主動土壓力公式的推導（破裂面交于內(nèi)邊坡時）破裂面交于內(nèi)邊坡時）1.力的大小力的大小由正弦定理：由正弦定理：2.最大主動土壓力最大主動土壓力最危險破裂面的確定最危險破裂面的確定當參數(shù)當參數(shù)、 、固定時，固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，隨破裂面的位置而變化，即即Ea是破裂角是破裂角的函數(shù)。為求最大土壓力的函數(shù)。為求最大土壓力Ea，可以用求駐，可以用求駐點的辦法，得到如上圖邊界條件點的辦法，得到如上圖邊界條件 的最大土壓力公式和最危的最大土壓力公式和最危險破裂角如下：險破裂角如下：222221cos ()1= 22sin()sin()coscos() 1cos()cos(

30、)aaEHH K tgQQPRP242Pcossincos( ）sin coscos（）Q=cos()cos（ ）cos( ）cos（）Rcos sincos(）sincos（ ）cos 3.力的方向和作用點力的方向和作用點1）力的方向）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內(nèi)摩擦角靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內(nèi)摩擦角2）力的作用點）力的作用點舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布圖的形心處。圖的形心處。4.破裂

31、面位于其他位置的庫侖表達式破裂面位于其他位置的庫侖表達式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力只需要改變土楔重力G的表達式，同時在土壓應力分布圖中的表達式，同時在土壓應力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。如下圖：疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。如下圖：破裂面交于外邊坡破裂面交于外邊坡 二、大俯角墻背的主動土壓力二、大俯角墻背的主動土壓力第二破裂面法第二破裂面法（一）出現(xiàn)第二破裂面的條件（一）出現(xiàn)第二破裂面的條件1）墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。）墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂

32、面的傾角。（即：墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)）（即：墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)）2）在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生抗滑力必須大于其下滑力）在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生抗滑力必須大于其下滑力（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖三、折線形墻背的土壓力計算三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力（一）上墻土壓力不考慮下墻影響不考慮下墻影響, ,按照俯斜墻背計算土壓力按照俯斜墻背計算土壓力, ,衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面以墻背轉折點或衡重臺為界分為上墻、下墻以

33、墻背轉折點或衡重臺為界分為上墻、下墻 ，分別計算取兩者矢量和，分別計算取兩者矢量和（二）下墻土壓力計算（二）下墻土壓力計算1.延長墻背法延長墻背法在上墻土壓力算出后，延長下在上墻土壓力算出后，延長下墻墻背交于填土表面墻墻背交于填土表面C，以，以BC為假想墻背，根據(jù)延長墻背的為假想墻背，根據(jù)延長墻背的邊界條件，用相應的庫倫公式邊界條件，用相應的庫倫公式計算土壓力，并繪出墻背應力計算土壓力，并繪出墻背應力分布圖，從中截取下墻分布圖，從中截取下墻BB 部分部分的應力圖作為下墻的土壓力。的應力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應力圖疊加，將上下墻兩部分應力圖疊加，即為全墻土壓力即為全墻土壓力 2.力多

34、邊形法力多邊形法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，應構成矢量閉合的力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，應構成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力多邊形。在算得上墻土壓力E1后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力形來推求下墻土壓力 八、墻背填土上的附加荷載八、墻背填土上的附加荷載（一）車輛荷載（一）車輛荷載換算土柱換算土柱q 車輛荷載附加荷載強度，墻高小于車輛荷載附加荷載強度，墻高小于 2 m，取，取 20kN/m2；墻高大于；墻高大于 10 m，取取10kN/m2；墻高在；墻高在 2

35、10m 之間時，附加荷載強度用直線內(nèi)插法計算之間時，附加荷載強度用直線內(nèi)插法計算（二）其他荷載（二）其他荷載作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強度規(guī)定為作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強度規(guī)定為 3kN/m2作用于擋墻欄桿頂?shù)乃酵屏Σ捎米饔糜趽鯄跅U頂?shù)乃酵屏Σ捎?0.75kN/m，作用于欄桿扶手上的豎向力采用，作用于欄桿扶手上的豎向力采用 1kN/m是否考慮附加荷載由實際情況決定是否考慮附加荷載由實際情況決定（一）作用在擋土墻上的力系（一）作用在擋土墻上的力系三、重力式擋土墻設計驗算三、重力式擋土墻設計驗算原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最

36、不利組合 一般地區(qū)一般地區(qū) 僅考慮主要力系僅考慮主要力系 浸水地區(qū)浸水地區(qū) 考慮附加力考慮附加力 地震區(qū)地震區(qū) 考慮地震力考慮地震力（二）不同條件下荷載組合（二）不同條件下荷載組合（三）擋土墻結構分析的方法（三）擋土墻結構分析的方法承載力極限狀態(tài)是當擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認為超過了承載力承載力極限狀態(tài)是當擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認為超過了承載力極限狀態(tài)：極限狀態(tài)：1）整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；）整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；2）擋土墻構件或連接部件因材料強度超過而破壞，或因過度塑性變形而）擋土墻構件或連接部件因材料強度超過而破壞，或因過度塑性變形而

37、不適于繼續(xù)承載；不適于繼續(xù)承載；3）擋土墻結構變?yōu)闄C動體系或局部失去平衡。）擋土墻結構變?yōu)闄C動體系或局部失去平衡。1.結構的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)結構的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認為超過了正常使用正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)：極限狀態(tài)：1）影響正常使用或外觀變形；）影響正常使用或外觀變形；2）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；3）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定公路擋土墻的構件分析采用承載力極限狀態(tài)的我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定公路擋土墻的構件分析采用承載力極限狀態(tài)的分項安全分項安全系數(shù)法系數(shù)法為主為主的設計