第六章?lián)跬翂υO(shè)計(jì).ppt

1、路 基 路 面 工 程Subgrade and pavement engineering 1路基路面工程精品課程1234567概述擋土墻構(gòu)造與布置浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)第六章 擋 土 墻 設(shè) 計(jì)擋土墻土壓力計(jì)算重力式擋土墻設(shè)計(jì)其他擋土墻設(shè)計(jì)2路基路面工程精品課程第一節(jié)概述1、擋土墻的定義與設(shè)置條件定義 擋土墻是支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物。設(shè)置條件 1)受地形、地物或占地等限制而需收縮坡腳時(shí)（條件約束）； 2)采用較陡的邊坡坡度時(shí)或者在坡體下滑而需采取措施以增加抗滑力時(shí)（穩(wěn)定性要求）。 3路基路面工程精品課程第一節(jié)概述2、擋土墻的類型 按設(shè)置擋土墻的位置分類

2、路肩墻 路堤墻 路塹墻 山坡墻 橋頭擋墻按墻體材料分類 石砌擋土墻 磚砌擋土墻 混凝土擋土墻 鋼筋混凝土擋土墻 木質(zhì)擋土墻按擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類 重力式，半重力式，衡重式，懸臂式，扶壁式，錨 桿式，拱式，錨定板式，板樁式和垛式等。4路基路面工程精品課程擋土墻位置分：a）路肩擋墻、b）路堤擋墻、c）路塹擋墻、d）山坡?lián)鯄bdc第一節(jié)概述5路基路面工程精品課程第一節(jié)概述3、擋土墻的用途及設(shè)計(jì)內(nèi)容 用途路肩墻：護(hù)肩及改善綜合坡度；路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底（對(duì)于陡坡）路堤滑動(dòng)，沿河路堤可防水流沖刷等；路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度；山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用；隧道及明洞口擋墻：縮

3、短隧道或明洞口長度；橋梁兩端擋墻：護(hù)臺(tái)及連接路堤，作為翼墻或橋臺(tái)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 擋土墻的設(shè)計(jì)包括：墻的構(gòu)造（墻身、基礎(chǔ)、回填料和排水等）和組成材料的選擇、土壓力計(jì)算以及墻身的內(nèi)部和外部穩(wěn)定性分析等。 6路基路面工程精品課程各種擋土墻第一節(jié)概述7路基路面工程精品課程擋土墻的破壞第一節(jié)概述8路基路面工程精品課程1、擋土墻的構(gòu)造 擋土墻一般由墻身、基礎(chǔ)、填料、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成 墻身構(gòu)造 墻背墻面墻頂護(hù)欄 第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置9路基路面工程精品課程1、擋土墻的構(gòu)造基礎(chǔ)具體要求見P122 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確 定。排水設(shè)施具體要求見P122 通常由地面排水和墻

4、身排水兩部分組成。沉降縫與伸縮縫具體要求見P123 為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫；為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生的裂縫，須設(shè)置伸縮縫。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置10路基路面工程精品課程2、擋土墻的布置橫向布置 主要是在路基橫斷面圖上選定擋土墻的位置，確定是路塹墻、路肩墻、路堤 墻還是浸水擋墻？并確定斷面形式及初步尺寸?？v向布置 在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行墻的縱向布置，布置后繪成擋土墻正面圖。通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。平面布置 對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物 擋墻，除了橫、縱向

5、布置外，還應(yīng)作平面布置，并繪制平面布置圖。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置11路基路面工程精品課程2、擋土墻的布置橫向布置 （橫斷面圖上進(jìn)行） 布置內(nèi)容： （1）確定擋土墻形式； 路堤（肩）墻：在地形陡峻時(shí)可采用俯斜式或衡重式；在 地形平坦時(shí)可采用仰斜式。 路塹墻：宜采用仰斜式或折線式。 （2）選擇擋土墻的位置； 路堤墻與路肩墻可依據(jù)墻高、圬工數(shù)量、基礎(chǔ)、填方數(shù)量、占地?cái)?shù)量和使用要求等進(jìn)行比較確定。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置12路基路面工程精品課程2、擋土墻的布置橫向布置 （橫斷面圖上進(jìn)行） （3）確定墻高； 依據(jù)地形和地質(zhì)等條件，分析計(jì)算確定。 （4）確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度； 依據(jù)地質(zhì)與

6、水文地質(zhì)及沖刷情況進(jìn)行分析計(jì)算確定。 （5）布置排水設(shè)施。 依據(jù)地形及墻背填料情況分析確定。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置13路基路面工程精品課程2、擋土墻的布置縱向布置（在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行）布置內(nèi)容與要求： （1）確定擋土墻的起迄點(diǎn)、墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。 （2）按地基及地形情況進(jìn)行 分段，確定伸縮縫與沉降縫。 （3）布置各擋土墻的基礎(chǔ)。 （4）布置泄水孔的位置（包括數(shù)量、間隔和尺寸）。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置14路基路面工程精品課程2、擋土墻的布置平面布置 對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物擋墻，除了橫、縱向布置外，還應(yīng)作平面布置，并

7、繪制平面布置圖。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置3、擋土墻的布置要求 1)確保擋土墻基礎(chǔ)穩(wěn)定，墻身堅(jiān)固，作用良好； 2)結(jié)構(gòu)合理，斷面經(jīng)濟(jì)，開挖與回填量小。 3)充分利用當(dāng)?shù)夭牧稀?4)節(jié)省勞動(dòng)力和用地面積。 5)施工、養(yǎng)護(hù)方便與安全。15路基路面工程精品課程4、設(shè)計(jì)步驟 初步擬定12個(gè)方案 在橫斷面，初步確定其斷面形式、位置、基礎(chǔ)類型及埋置深度； 初步在縱斷面圖上布置擋土墻； 初步試算； 方案比較； 反復(fù)調(diào)整試算； 編制設(shè)計(jì)說明。 第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置16路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算主要力系 1、擋土墻自重G及墻上恒載 2、墻后土體的主動(dòng)土壓力Ea（包括作用在墻后填料破裂棱體

8、上的荷載，簡稱超載） 3、基地的法向反力N及摩擦力T 4、墻前土體的被動(dòng)土壓力Ep附加力 季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，如波浪沖擊、洪水。特殊力 偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。一、作用在擋土墻上的力系 17路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算擋土墻的移動(dòng)形式18路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算二、一般條件下的庫侖主動(dòng)土壓力計(jì)算主動(dòng)土壓力Ea：墻體外移,土壓力逐漸減小, 當(dāng)土體破壞,達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的土壓力(最小)被動(dòng)土壓力Ep：墻體內(nèi)移,土壓力逐漸增大, 當(dāng)土體破壞,達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的土壓力 (最大)靜止土壓力E0：墻體不移動(dòng),土壓

9、力即是土體產(chǎn)生的側(cè)壓力19路基路面工程精品課程路基擋土墻的土壓力考慮1）主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力的區(qū)分：假定擋土墻處于極限移動(dòng)狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂 面移動(dòng)的趨勢(shì)，則土推墻即為主動(dòng)土壓力，墻推土即為 被動(dòng)土壓力。2）路基擋土墻的土壓力考慮：路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或傾覆，因此， 在設(shè)計(jì)中按墻背土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)考慮，即只考慮Ea ，且取一定的安全系數(shù)以保證墻背土體的穩(wěn)定。墻趾前土體的被動(dòng)土壓力Ep一般不計(jì)。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算20路基路面工程精品課程不同墻背傾斜形式的土壓力大小墻背傾斜形式 仰斜、直立、俯斜第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算21路基路面工程精品課程土壓力計(jì)算理論第三

10、節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算朗肯土壓力理論 1857 年英國學(xué)者朗肯（ Rankine ）從研究彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡理論，得出計(jì)算土壓力的方法，又稱極限應(yīng)力法。庫倫土壓力理論 1776 年法國的庫倫（ C.A.Coulomb ）根據(jù)極限平衡的概念，并假定滑動(dòng)面為平面，分析了滑動(dòng)楔體的力系平衡，從而求算出擋土墻上的土壓力，成為著名的庫倫土壓力理論。Rankine(1820-1872) 22路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算朗肯理論的基本假設(shè)：墻本身剛性，因此，不考慮墻身的變形；墻后填土延伸到無限遠(yuǎn)處，填土表面水平（ =0 ）；墻背垂直光滑（墻與垂向夾角 =0 ，墻與土的摩

11、擦角 =0 ）。粘性土：無粘性土：23路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算庫倫理論的基本假設(shè)：墻后填土為均勻的無粘性土（ c=0 ），填土表面傾斜（ 0 ）；擋土墻剛性，墻背傾斜，傾角為；墻面粗糙，墻背與土本之間存在摩擦力（ 0 ）；滑動(dòng)破裂面為通過墻踵的平面。24路基路面工程精品課程分析方法的異同 朗肯理論和庫倫理論都是研究土壓力問題的簡化方法。它們各有其不同的基本假定、分析方法和適用條件。共同點(diǎn)：朗肯理論和庫倫理論均屬于極限狀態(tài)土壓力理論。用這兩種理論計(jì)算出的土壓力均為墻后土體處于極限平衡狀態(tài)下的主動(dòng)土壓力 Ea 和被動(dòng)土壓力 Ep 。不同點(diǎn)：朗肯理論從土體中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)出發(fā)

12、，由處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的大小主應(yīng)力關(guān)系求解（極限應(yīng)力法）；庫倫理論根據(jù)墻背與滑裂面之間的土楔處于極限平衡，用靜力平衡條件求解（滑動(dòng)楔體法） 。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算25路基路面工程精品課程適用條件1 ）朗肯理論的適用條件根據(jù)朗肯理論推導(dǎo)的公式，作了必要的假設(shè)，因此有一定的適用條件：填土表面水平（ =0 ），墻背垂直（ =0 ），墻面光滑（ =0 ）的情況；墻背垂直，填土表面傾斜，但傾角的情況；地面傾斜，墻背傾角 (45 - /2 ）的坦墻； L 型鋼筋混凝土擋土墻；墻后填土為粘性土或無粘性土。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算26路基路面工程精品課程適用條件2 ）庫倫理論的適用條件下述情況宜采用庫倫理

13、論計(jì)算土壓力：需考慮墻背摩擦角時(shí)，一般采用庫倫理論；當(dāng)墻背形狀復(fù)雜，墻后填土與荷載條件復(fù)雜時(shí)；墻背傾角 (45 - /2 ）的俯斜墻；數(shù)解法一般只用于無粘性土，圖解法則對(duì)于無粘性土或粘性土均可方便使用。擋土墻一般采用庫倫理論第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算27路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算擋土墻因路基形式和荷載分布不同土壓力有多種計(jì)算圖式二、一般條件下的庫侖主動(dòng)土壓力計(jì)算破裂面交于內(nèi)邊坡 - 適用于路堤或路塹擋土墻28路基路面工程精品課程 根據(jù)靜力平衡原理，確定破裂面上的土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)給予墻背的主動(dòng)土壓力。 土壓力值是破裂角的函數(shù)，Eaf()。令 得到最危險(xiǎn)破裂面和其主動(dòng)土壓力土

14、壓力系數(shù) 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算基本計(jì)算公式 29路基路面工程精品課程水平分力 垂直分力 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算30路基路面工程精品課程第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算破裂面交于路基面1）破裂角交于內(nèi)側(cè) （圖a）2）破裂角交于荷載中部（圖b）3）破裂角交于荷載外側(cè)（圖c）31路基路面工程精品課程破裂角交于外邊坡 4.特例：填土水平（0），墻背鉛垂（0），墻背光滑（0）。土壓力為： 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算32路基路面工程精品課程三、大俯角墻背的主動(dòng)土壓力第二破裂面法Ea是第一、二破裂面的函數(shù) Ex是Ea的水平分力，也是第一、二破裂面的函數(shù) 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算33路基路面工程精品課程 出現(xiàn)第二

15、破裂面的條件 （1）墻背或假想墻背的傾角 或 必須大于第二破裂面的傾角 ，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)： （2）在墻背或假象墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力，即 ，或 ，使破裂棱體不會(huì)沿墻背或假想墻背下滑。 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算34路基路面工程精品課程四、折線形墻背的土壓力計(jì)算 折線墻背的土壓力計(jì)算時(shí)以墻背轉(zhuǎn)折點(diǎn)或衡重臺(tái)為界限，把墻分為上墻和下墻，分別按庫倫理論計(jì)算主動(dòng)土壓力，然后取兩者的矢量和作為全墻的土壓力。 上墻的土壓力計(jì)算：不考慮下墻的影響，按俯斜墻背計(jì)算，注意判別是否出現(xiàn)第二破裂面。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算35路基路面工程精品課程下墻的土壓力計(jì)算（對(duì)上墻作近似處理）

16、： 1)延長墻背法延長下墻墻背，交于填土表面，按此虛構(gòu)墻背計(jì)算土壓力，并繪出全墻的土壓力分布圖，截取下墻部分的壓應(yīng)力分布圖作為下墻的土壓力。 該方法的缺點(diǎn)： 忽略了延長墻背與實(shí)際墻背之間的土楔及荷載重 假定上墻破裂面與下墻破裂面平行，實(shí)際不平行。 2)力多邊形法根據(jù)靜力平衡條件，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來求算下墻土壓力。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算36路基路面工程精品課程五、粘性土土壓力計(jì)算粘結(jié)力存在對(duì)主動(dòng)土壓力影響大（土壓力減?。?1.換算內(nèi)摩擦角法將內(nèi)摩擦角和內(nèi)粘結(jié)力，換算成較實(shí)有內(nèi)摩擦角大的“等效內(nèi)摩擦角” 原則： 1)換算前后的抗剪強(qiáng)度相等 2)換算前后的土壓力相等

17、2.力多邊形法（數(shù)解法） 1)考慮深度hc范圍內(nèi)為垂直裂縫區(qū)，不計(jì)此范圍土壓力 2)考慮破裂面上的粘結(jié)力 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算37路基路面工程精品課程六、不同土層的土壓力計(jì)算假設(shè)土的分層面與地表面平行 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算38路基路面工程精品課程1)先求上層土壓力E1； 2)將上層土重作為超載，求算下層土壓力E2； 3)求E1和E2的矢量和。 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算39路基路面工程精品課程七、有限范圍填土的土壓力計(jì)算 當(dāng)墻后存在已知的陡坡面或潛在的滑動(dòng)面，且當(dāng)其傾角陡于有計(jì)算求得的破裂面的傾角時(shí)，墻后的填料將沿著陡的坡面下滑，不沿計(jì)算破裂面下滑。（已知破裂面），根據(jù)靜力平衡方法求得

18、第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算40路基路面工程精品課程八、被動(dòng)土壓力計(jì)算 由于產(chǎn)生被動(dòng)極限狀態(tài)，要求土體產(chǎn)生較大的變形，而一般建筑物來說常常是不容許的，應(yīng)進(jìn)行折減。如拱橋橋臺(tái)的情況是臺(tái)推土，但拱橋不容許變形，故進(jìn)行橋臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，取靜止土壓力。 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算41路基路面工程精品課程九、車輛荷載的換算及計(jì)算參數(shù) 1）車輛荷載換算 （1）根據(jù)破裂棱體范圍內(nèi)布置的車輛荷載換算。 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算42路基路面工程精品課程（2）按墻高確定的附加荷載強(qiáng)度進(jìn)行換算 將汽車荷載按均布荷載，換算成容重與前后填料相同的均布土層。 q：附加荷載強(qiáng)度： 墻高小于等于2m,取20kN/m; 墻高大于等于10m

19、,取10 kN/m 墻高H在210m，進(jìn)行線性內(nèi)插 第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算43路基路面工程精品課程2）計(jì)算參數(shù)（1）填料的計(jì)算內(nèi)摩擦角和容重 根據(jù)實(shí)際工作情況進(jìn)行試驗(yàn)確定，無條件時(shí)可按表66數(shù)據(jù)選用。 （2）墻背摩擦角 大小與墻背的粗糙度、填料性質(zhì)及墻后排水有關(guān)。見表67。 墻背愈粗糙，墻背摩擦角大。 填料的內(nèi)摩擦角愈大，墻背摩擦角大。 排水條件愈好，墻背摩擦角大。第三節(jié) 擋土墻土壓力計(jì)算44路基路面工程精品課程一、擋土墻的荷載分類及組合 荷載分類： A.永久作用（荷載）：見表6-8； B.可變作用（荷載）：見表6-8； (1)基本可變作用（荷載）； (2)其他可變作用（荷載）； (3)施工

20、荷載。 C.偶然作用（荷載）：見表6-8。 第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則45路基路面工程精品課程常用作用（或荷載）組合 組合作用（或荷載）名稱擋土墻結(jié)構(gòu)重力、墻頂上的有效永久荷載、填土重力、填土側(cè)壓力及其他永久荷載組合組合I與基本可變荷載相結(jié)合組合II與其他可變荷載、偶然荷載相結(jié)合第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則46路基路面工程精品課程極限狀態(tài) 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的某一部分超過某一特定狀態(tài)，就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。 極限狀態(tài)實(shí)質(zhì)上是結(jié)構(gòu)可靠（有效）或不可靠（失效）的界限。 界限狀態(tài)分類： 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則二、擋土墻設(shè)計(jì)原則47路基路

21、面工程精品課程承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載。 擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)： 整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡； 擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料承受的強(qiáng)度超過極限而破壞,或因過量塑性變形而不適于繼續(xù)承載； 擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或局部失去平衡。 構(gòu)件承載力極限狀態(tài)表達(dá): 第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則二、擋土墻設(shè)計(jì)原則48路基路面工程精品課程正常使用極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定。 擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)： 影響正常使用或外觀變形； 影響正常使用或耐久性的局

22、部破壞（包括裂縫）； 影響正常使用的其他特定狀態(tài)。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則二、擋土墻設(shè)計(jì)原則49路基路面工程精品課程1)承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)荷載系數(shù)表611 2)當(dāng)對(duì)擋土墻進(jìn)行基礎(chǔ)合力偏心距和圬工結(jié)構(gòu)合力偏心距計(jì)算時(shí)，除被動(dòng)土壓力分項(xiàng)荷載系數(shù)用0.3外，其它全部荷載系數(shù)規(guī)定采用1.0第四節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)總則二、擋土墻設(shè)計(jì)原則50路基路面工程精品課程擋土墻破壞形式及穩(wěn)定性要求破壞形式沿基底滑動(dòng)繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)而傾覆地基過大或不均勻沉陷墻身剪切破壞剪切破壞（淺層、深層）驗(yàn)算項(xiàng)目基底滑動(dòng)穩(wěn)定性傾覆穩(wěn)定性基底應(yīng)力和偏心距墻身斷面強(qiáng)度淺層、深層滑動(dòng)穩(wěn)定性軟弱下臥層第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)一、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算51路

23、基路面工程精品課程抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算在土壓力及其它外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。 抗力 效應(yīng)rG0.9第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)52路基路面工程精品課程抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 驗(yàn)算抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力；抗傾覆力矩大于傾覆力矩。 抗力 效應(yīng) 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)rG0.953路基路面工程精品課程二、基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算為了保證擋土墻基底應(yīng)力不超過地基承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算 為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。 1)地基承載力抗力值的規(guī)定： (1)當(dāng)擋土墻的基礎(chǔ)寬度b大于3m和埋置深度h大于0.5m時(shí)，除巖石地基外(基底寬度大于6m時(shí)，取6m；

24、基底寬度小于3m時(shí)，取3m）： 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)54路基路面工程精品課程(2)當(dāng)不滿足(1)的條件或計(jì)算f1.1fK時(shí)，取f1.1fK值 (3)f值可以根據(jù)荷載組合予以提高，見表6-16 (4)當(dāng)偏心距小于或等于0.333b，可根據(jù)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定 2)抗力： (1)當(dāng)軸向荷載作用時(shí) (2)當(dāng)偏心荷載作用時(shí) 3)基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力（效應(yīng)）： (1)當(dāng)軸向荷載作用時(shí) 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)55路基路面工程精品課程 (2)當(dāng)偏心荷載作用時(shí)第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)56路基路面工程精品課程三、墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算截面位置 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)57路基路面工程精品課程1)強(qiáng)度計(jì)算 2)穩(wěn)定

25、計(jì)算 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)58路基路面工程精品課程 彎曲平面的縱向翹曲系數(shù) 3)當(dāng)e0超過規(guī)定值（出現(xiàn)拉應(yīng)力）進(jìn)行彎拉強(qiáng)度驗(yàn)算或確定截面尺寸 4)正截面直接受剪時(shí)驗(yàn)算 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)59路基路面工程精品課程四、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施（一）增加抗滑穩(wěn)定性 1.設(shè)置傾斜基底 2.采用凸榫基礎(chǔ) 3.采用人工基礎(chǔ) 4.加大擋墻尺寸 （二）增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法 1.展開墻趾 2.改變墻面及墻背坡度 3.改變墻身斷面類型 4.加大擋墻尺寸 （三）提高基底承載力或減小基底應(yīng)力 1.采用人工基礎(chǔ) 2.采用擴(kuò)大基礎(chǔ) 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)60路基路面工程精品課程五、衡重式擋土墻設(shè)計(jì)（自學(xué)） 作

26、用于衡重式擋土墻的主動(dòng)土壓力，按上下墻分別計(jì)算，取矢量和作為全墻的主動(dòng)土壓力。 增加上下墻分界面的截面或斜截面驗(yàn)算剪應(yīng)力 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計(jì)61路基路面工程精品課程一、浸水擋土墻土壓力計(jì)算計(jì)算時(shí)考慮： 1)浸水部分填料采用浮容重；2)浸水前后的內(nèi)摩擦角不變； 3)浸水前后破裂面形狀和位置不變 1.當(dāng)填料為砂性土?xí)r 浸水擋土墻土壓力 填料浮容重 土壓力作用位置 第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)62路基路面工程精品課程 2.當(dāng)填料為粘性土?xí)r 浸水后內(nèi)粘結(jié)力C值降低。計(jì)算步驟： 1)先計(jì)算水位以上的土壓力； 2)將水位以上的土重作為荷載，計(jì)算浸水部分的土壓力； 3)取的矢量和作為全墻的土壓力。 第六

27、節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)63路基路面工程精品課程二、靜水壓力、動(dòng)水壓力和上浮力第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)64路基路面工程精品課程1.靜水壓力 墻面 墻背 2.上浮力 作用于基底的上浮力 總浮力 3.動(dòng)水壓力（對(duì)于弱透水性填料時(shí)） 第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)65路基路面工程精品課程三、浸水擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算1.驗(yàn)算方法：同前 2.最不利水位的求算 擋土墻的穩(wěn)定性與水位高低有關(guān)。 最不利水位抗滑穩(wěn)定性系數(shù)和抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)同時(shí)最小或其中一個(gè)為最小時(shí)的水位。 方法：采用0.618優(yōu)先法第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)66路基路面工程精品課程0.618優(yōu)先法第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì)67路基路面工程精品課程一、

28、地震荷載的計(jì)算 只考慮最大水平地震力 地震角墻重G與水平地震力Ps的合力與豎直線的夾角s 68路基路面工程精品課程二、地震作用下的土壓力 三、地震條件下?lián)跬翂Φ尿?yàn)算 地震條件下?lián)跬翂Φ尿?yàn)算與非地震一般條件擋土墻的驗(yàn)算相似。69路基路面工程精品課程四、一般防震措施 1.用低重的墻身斷面形式； 2.基礎(chǔ)要堅(jiān)固； 3.盡量采用漿砌片石，砼或鋼筋砼； 4.注意設(shè)置垂直縫； 5.砂漿標(biāo)號(hào)提高一級(jí)采用； 6.墻后盡量填透水性好的材料。 第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)70路基路面工程精品課程 （一）構(gòu)造及適用條件 （二）設(shè)計(jì) 1.土壓力計(jì)算（采用朗金理論） 墻上（墻趾處）的總土壓力 朗金土壓力系數(shù) 第八節(jié) 輕型

29、擋土墻一、懸臂式 71路基路面工程精品課程當(dāng) 時(shí)： 第八節(jié) 輕型擋土墻72路基路面工程精品課程2、底板寬度計(jì)算 1）夾塊寬度 2）踵板寬度 3）趾板寬度 3、底板厚度計(jì)算 結(jié)構(gòu)要求、截面強(qiáng)度要求 4、立壁厚度計(jì)算 1）結(jié)構(gòu)要求 2）計(jì)算立壁彎矩及剪力 3）厚度計(jì)算 5、墻身穩(wěn)定性及基底應(yīng)力驗(yàn)算（同前）第八節(jié) 輕型擋土墻73路基路面工程精品課程（一）構(gòu)造與布置 墻面分為板柱式（板和柱組成）和板壁式（板） 錨桿分為楔縫式（小錨桿）和灌漿錨桿（大錨桿） （二）錨桿擋墻設(shè)計(jì) 1.主動(dòng)土壓力計(jì)算 2. 擋土板內(nèi)力計(jì)算 3.立柱的內(nèi)力計(jì)算 4.錨桿：1)錨桿截面設(shè)計(jì) 2)錨桿長度設(shè)計(jì) 3)錨桿與立柱的連接

30、二、錨桿擋土墻 第八節(jié) 輕型擋土墻74路基路面工程精品課程（一）錨定板擋土墻的構(gòu)造 （二）錨定板擋土墻設(shè)計(jì) 1.錨定板設(shè)計(jì) 2.錨定板擋土墻的整體穩(wěn)定性（與拉桿長度有關(guān)） 滑動(dòng)面的假定： 1)群錨理論土墻假定 2)雙拉桿設(shè)計(jì)理論折線滑動(dòng)面假定 第八節(jié) 輕型擋土墻三、錨定板擋土墻 75路基路面工程精品課程一、加筋擋土墻的構(gòu)造 由墻面板、筋帶和填料組成。 1.加筋體的橫斷面：宜采用矩形，當(dāng)受地形、地質(zhì)條件限制時(shí)可采用其它形式。第八節(jié) 加筋擋土墻76路基路面工程精品課程2.填料：宜優(yōu)先采用一定級(jí)配的砂性土、礫（碎）石土和土（增加拉筋與填料間的摩擦力。超過12m的墻特別要注意。要求一定的壓實(shí)度。 3.

31、基礎(chǔ)：埋置深度（考慮沖刷和冰凍作用）。 4.沉降縫：根據(jù)地形、地質(zhì)、墻高等條件設(shè)置，1030m。 5.筋帶：抗拉性能強(qiáng)、不易脆斷、蠕變量小、與填土的摩擦力大，具有良好的柔性、耐久性并且經(jīng)濟(jì)。與墻面垂直。第八節(jié) 加筋擋土墻77路基路面工程精品課程二、加筋擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算 1.加筋擋土墻的破壞形式和穩(wěn)定性要求： 1)由于筋帶裂縫造成的斷裂 2)由于土與筋帶之間結(jié)合力不足造成的加筋體斷裂 3)因外部不穩(wěn)定造成的破壞 穩(wěn)定性要求： 1)內(nèi)部穩(wěn)定性：筋帶的強(qiáng)度和筋帶的抗拔驗(yàn)算 A 計(jì)算拉筋所受到的拉力，確定所需要的拉筋斷面，使拉應(yīng)力不超過容許值。 B 評(píng)定拉筋與填料間的摩擦力，確定所需的拉筋長度，以平衡拉筋承受的拉力） 2)外部穩(wěn)定性：滑動(dòng)、傾覆、基底應(yīng)力和整體滑動(dòng)的驗(yàn)算 第八節(jié) 加筋擋土墻78路基路面工程精品課程2.工作原理 原