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文檔簡介

路基擋土墻培訓講義

擋土墻上的土壓力Earthpressureonretainingwall排水管排水孔混凝土墻土工織物反濾砂礫石料第一章

擋土墻

Retainingwall土壓力Earthpressure土壓力Earthpressure土§1土壓力§2朗肯(Rankine)土壓力理論§3庫侖(Coulomb)土壓力理論§4幾種常見主動土壓力計算第一章?lián)跬两Y構物上的土壓力庫侖C.A.Coulomb(1736-1806)W.J.M.Rankine1820-1872Scotland作業(yè):6-4,6-5坦墻§1概述什么是擋土結構物Retainingstructure什么是土壓力

Earthpressure影響土壓力的因素甲所背面

概述擋土結構物及其土壓力

概述Rigidwall支撐天然斜坡E地下室側墻E填土E填土堤岸擋土墻拱橋橋臺E一擋土結構物(擋土墻)用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性,或使部分側向荷載傳遞分散到填土上的一種結構物。

概述支撐天然斜坡E拱橋橋臺E擋土結構物上的土壓力由于土體自重、土上荷載或結構物的側向擠壓作用,擋土結構物所承受的來自墻后填土的側向壓力。

概述古月堂西側的擋土墻擋土墻類型(按剛度及位移方式):

剛性擋土墻柔性擋土墻

概述錨桿板樁板樁變形剛性擋土墻墻§1擋土墻墻類型型T型預應力力剛性加加筋圬工式式L型扶壁古月堂堂西側側的擋擋土墻墻-漿漿砌塊塊石擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻護坡樁樁形成成的擋擋土結結構擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻土工格格柵加加筋建建成5~6.5m高的加加筋擋擋土墻墻擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻加筋土土擋墻墻擋土墻墻形式式-剛性擋擋土墻墻柔性支支護結結構§6.1概述-柔性支支護結結構錨桿板樁板樁變形板樁上土壓力實測計算板樁錨桿基坑支撐上的土壓力變形土壓力分布地下建建筑物物發(fā)生在在土體體內(nèi)部部或者者與土土相鄰鄰的結結構物物上的的壓力力豎向土土壓力力新填土土B外土柱柱內(nèi)土柱柱等沉面面溝埋式式上埋式式§6.1概述-地下建建筑物物本章要要討論論的中中心問問題剛性擋擋土墻墻上的土土壓力力性質(zhì)質(zhì)及土土壓力力計算算,包包括土土壓力力的大大小、、方向向、分分布及及合力力作用用點。。二擋擋土墻墻上的的土壓壓力的的影響響因素素土的性性質(zhì)擋土墻墻的移移動方方向墻和土土的相相對位位移量量土體與與墻之之間的的摩擦擦擋土墻墻類型型3.被動土土壓力力(Passiveearthpressure)(一))墻墻體位位移和和土壓壓力性性質(zhì)§1概述-土壓力力類型型1.靜止土土壓力力(Earthpressureatrest)2.主動土土壓力力(Activeearthpressure)巖石拱橋橋橋臺墻體位位移對對土壓壓力的的影響響1.墻體體位移移的方方向和和相對對位移移量決決定著著所產(chǎn)產(chǎn)生的的土壓壓力的的性質(zhì)質(zhì)和土土壓力力的大大小。。2.三種特特定情情況下下的土土壓力力,即即靜止土土壓力力、主動土土壓力力和被動土土壓力力。3.擋土墻墻所受受土壓壓力的的大小小并不不是一一個常常數(shù),,而是是隨位位移量量的變變化而而變化化?!?概述-土壓力類型1.靜止土壓力§1概述-土壓力類型H+-=H土壓力EEpE0Ea-H1~5%1~5%od=D/H=0地下室E=E0地下室側墻E填土2.主動土壓力墻體外移,土壓力逐漸減小,當土體破壞,達到極限平衡狀態(tài)時所對應的土壓力力(最小)§1概述-土壓力類型EH+土壓力EEpE0Ea-H=H1~5%1~5%o3.被動土壓力墻體內(nèi)移,土壓力逐漸增大,當土體破壞,達到極限平衡狀態(tài)時所對應的土壓力力(最大)§1概述-土壓力類型土壓力EEpE0Ea-H=H1~5%1~5%o-可按土體處于側限條件下的彈性平衡狀態(tài)態(tài)進行計算。(二)靜止土壓力計算§1概述-土壓力類型Zsvshshzsv靜止土壓力系數(shù)K0對于側限應力狀態(tài)態(tài):p0=sh=K0sv=u/(1-u)sv=u/(1-u)gzK0=n/(1-n)svshshzsv由于土的泊松比n很難確定,K0常用經(jīng)驗公式計算算,對于砂土、正常固固結粘土:K0≈1-sinf’小結擋土墻土壓力土壓力性質(zhì)影響因素靜止土壓力計算如何計算主動和被被動土壓力?一.半無限土體中極限限平衡應力狀態(tài)和和朗肯土壓力§2朗肯(Rankine)土壓力理論半無限土體體內(nèi)各點的的應力從彈彈性平衡狀狀態(tài)發(fā)展為為極限平衡衡狀態(tài)的條條件PaK0vv45o+/290o-svshz半無限土體體主動極限平平衡狀態(tài)被動極限平平衡應力狀狀態(tài)朗肯土壓力力理論1fv=zK0vs1s345-f/2Pp朗肯土壓力力理論基本本條件和假假定條件墻背光滑墻背垂直填土表面水水平假設墻后各點均均處于極限限平衡狀態(tài)態(tài)§2朗肯土壓力力理論二.墻背光滑垂垂直、墻土土表面水平平的土壓力力計算§2朗肯土壓力力理論(一).填土為砂土由于墻背光光滑垂直(沒有剪應力力),墻背相當當于一個半半無限土體體中的對稱稱線,墻后后為半無限限土體的一一半?!?朗肯土壓力力理論1.主動土壓力力pa=sh=tg2(45-f/2)gz(kN/m2)主動土壓力力系數(shù)Ka=tg2(45-f/2)土壓力直線線分布合力Ea=1/2KagH2(kN/m)作用點:底底部以上1/3H處滑裂面方向向:與水平平夾角45+f/2(一)填土為砂土HH/3HKaPaK0vv(一)填土為砂土§2朗肯土壓力力理論1.主動土壓力力主動土壓力力分布墻墻后后破裂面形形狀45+/2pa=KagzHH/3HKapa=tg2(45-f/2)gz(kN/m2)主動土壓力力系數(shù)Ka=tg2(45-f/2)§2朗肯土壓力力理論2.被動土壓力力pp=sh=tg2(45+f/2)gz(kN/m2)Kp=tg2(45+f/2)直線分布總被動土壓壓力Ep=1/2KpgH2(kN/m)作用點:底底部以上1/3H處滑裂面方向向:與水平平夾角45-f/2(一)填土為砂土vPp§2朗肯土壓力力理論2.被動土壓力力(一)填土為砂土H/3H

HKp被動土壓力力分布墻墻后后破裂面形形狀45-/290+vPp§2朗肯土壓力力理論1.主動土壓力力(二)填土為粘性土PaK0vv§2朗肯土壓力力理論1.主動土壓力力(二)填土為粘性土HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3主動區(qū)主動土壓力力分布PaK0vv§2朗肯土壓力力理論z<z0拉應力,開開裂z>z0總主動土壓壓力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3PaK0vv1.主動土壓力力(二)填土為粘性土§2朗肯土壓力力理論(二)填土為粘性土2被動土壓力力被動土壓力分布HKpEp2cKpH總被動土壓力vPp小結問題:朗肯土壓力力理論的基基本條件和和假定請畫出剛性性墻后粘性性土的主動動和被動破破壞面形狀狀給出粘性土土主動和被被動土壓力力分布及計計算公式§2朗肯土壓力力理論(一)填土為砂土-主動動土壓力復習上節(jié)內(nèi)內(nèi)容45+/2pa=KagzHH/3HKa1.土壓力分布布和墻后破裂面面形狀2.土壓力分布布和破壞面面(一)填土為砂土-被動動土壓力90+復習上節(jié)內(nèi)內(nèi)容vPpH

HKp被動區(qū)(45-/2)1.土壓力分布布和破壞面面(二)填土為粘性土-主主動土壓力力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3z<z0

拉應力開裂z>z0

復習上節(jié)內(nèi)內(nèi)容主動區(qū)(二)填土為粘性土-被被動土壓力力2土壓力分布布及破壞面面HKpEp2cKpHvPp45-/290+被動區(qū)復習上節(jié)內(nèi)內(nèi)容小結基本條件和和假定極限應力分分析破壞形式主動和被動動砂土和粘性性土§2朗肯土壓力力理論主動土壓力系數(shù)被動土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)vPpPa如果墻背傾傾斜,具有有傾角;墻背粗糙,,與填土摩摩擦角為;墻后填土面面任意。如何計算擋擋土墻后的的土壓力??平面滑裂面面假設:滑滑裂面為平平面剛體滑動假假設:破壞壞土楔為剛剛體滑動楔體在在兩個平面面上處于極極限平衡狀狀態(tài)假設條件件:主動極限限平衡狀狀態(tài)被動極限限平衡狀狀態(tài)§3庫侖土壓力理理論§6.3庫侖土壓壓力理論論(一)主動土壓壓力-砂土§3庫侖土壓力理理論變化,取若干滑滑裂面,使E最大dE/d=0,求得,得:ABC11R1EW取一滑裂裂面,假假設滑面面上滿足足極限平平衡條件件,通過過力平衡衡求EW1E1R1C2C3C4C5=HEEpE0Ea-H1~5%1~5%oEEa-庫侖主動動土壓力力系數(shù)Ea特例:===0,即墻背垂垂直光滑滑,填土土面水平平,與朗朗肯理論論等價土壓力分分布:三角形分分布§3庫侖土壓力理理論(二)被動土壓壓力-砂土§3庫侖土壓力理理論求解方法法類似主主動土壓壓力,變化,使E最小,dE/d=0,求得:WABCREE庫侖RW§3庫侖土壓力理理論土壓力分分布(二)被動土壓壓力HEp-EpHKpH/3三.圖解法-主動土壓壓力§3庫侖土壓力理理論ABC11R1W1E1C2W2E2C3W3E3C4W4E4C5W5E5OEC3OE2.庫爾曼(C.Culmann)圖解法§3庫侖土壓力理理論在圖中使使力三角角形頂點點o與墻底A重合,Ri方向與ACi方向一致致C2BC11R1C2C3C4C5AW1m1W2m2W3m3W4m4W5m5ERW-M3.粘性土的的圖解法法§3庫侖土壓力理理論W中包括BCDEEaz0WBCDACADCAEREWEaRCAECAD四朗肯肯和庫侖侖土壓力力理論的的比較(一)分分析方方法極限平衡衡狀態(tài)§3庫侖土壓力理理論區(qū)別朗肯庫侖土體內(nèi)各點均處于極限平衡狀態(tài)剛性楔體,滑面處于極限平衡狀態(tài)極限應力法滑動楔體法(二)應應用條條件§6.4朗肯和庫庫侖土壓力理理論的比較朗肯庫侖1墻背光滑垂直填土水平墻背、填土無限制粘性土一般用圖解法2坦墻坦墻3墻背垂直填土傾斜(三)計計算誤誤差--朗肯土壓壓力理論論§6.4朗肯和庫庫侖土壓力理理論的比較郎肯主動土壓壓力偏大郎肯被動土壓力偏小墻背垂直填土水平實際d>0E庫侖RWE朗肯E庫侖RWE朗肯(三)計算誤差-庫倫土壓力理理論§6.4朗肯和庫侖土壓力理論的的比較由于實際滑裂裂面不一定是是平面主動土壓力偏小不一定是最大值被動土壓力偏偏大不一定是最小小值作業(yè):6-4,6-5坦墻滑動面滑動面(三)計算誤誤差--與理論計算值值比較§6.4朗肯和庫侖土壓力理論的的比較=0滑裂面是直線線,Ka,Kp與理論值相同同0Ka朗肯偏大10%左右,工程偏偏安全庫侖偏小一些些(可忽略);Kp朗肯偏小可達達幾倍;庫侖偏大可達達幾倍;在實際工程問問題中,土壓壓力計算是比比較復雜的。?!?幾種工程中常常見的主動土土壓力計算一.填土上有荷載載二.成層填土情況況三.填土中有水四.坦墻五.墻背形狀有變變化六.墻后填土受限限制§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算一.填土上有荷載載1朗肯土壓力理理論1=gz+qpa=3=qKa+gzKaHZ13qKaHKazKa§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算2.庫侖土壓力理理論一.填土上有荷載載三角形相似lHWABCqREaWGREaEa’qKaHKa§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算3.局部荷載--朗肯土壓力理理論一.填土上有荷載載q45o+/245o+/2qKaHKa§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算二.成層填土CBAg1f1c1g2f2c2H2H1朗肯理論1pa在B點的連續(xù)性2dpa/dz(即pa斜率)在B點的連續(xù)性B§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算f1=f2c1=c2=0g2>g1g2<g1CAg1f1c1g2f2c2H2H1B二.成層填土§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算g1=g2c1=c2=0f2>f1f2<f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1B二.成層填土過頂點虛擬q=gH1§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算c1>0c2=0c1=0c2>0g1=g2f2=f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1B二.成層填土§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算1.構造要求:一般用砂性土土,墻設排水水孔以及反濾濾層,填土表表面設溝、堤堤等截流2.水下部分土壓力Pa=Kasz水壓力pu=u(靜水壓力、滲滲流壓力、超超靜孔壓)三.填土中有水排水管排水孔土工織物反濾濾砂礫石料§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算三.填土中有水砂土墻基不透水朗肯理論KagH2KagH1gwH2水壓力土壓力CBAg

fg

fH2H1B不透水層§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算三.填土中有水填土滲透系數(shù)數(shù)比地基土小小得多u=0孔壓H2H1透水地基gsatH2gH1垂直有效應力=總應力KagsatH2KagH1土壓力§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算三.填土中有水填土滲透系數(shù)數(shù)比地基土小小得多需要繪制流網(wǎng)網(wǎng)或計算確定定孔壓§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算四.坦墻>cr=45o-/2填土表面水平平(1)假設垂直墻面CD上主動土壓力Ea’(2)作用在真實墻面AC上的土壓力E朗肯理論crEABDC45o-/2B’郎肯Ea’WEWEa’§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算(1)求解假設墻面面CB上主動土壓力力Ea(2)作用在真實墻墻面AC上的土壓力E庫侖理論RdEaWbaacrCABB四.坦墻填土表面傾斜斜EWEaE§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算五.墻背形狀有變變化帶卸荷臺的擋擋土墻土壓力力H1H245o+/2(H1+H2)KaH1KaABDCEC’E’§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算六.墻后填土受限限制BAC填土g2

f2c2老土g1

f1c1滑裂面BC可能的位置(1)BC在填土中(2)BC在老土中(3)BC在新老土界面面上§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算七.加筋擋土墻的的主動土壓力力Hqr

qsVWqsKaHKaLrsxvP1Pq§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算Ds3=2Dctg(45o-f/2)1土工合成材料料土工布土工帶土工格柵2原理:筋材在拉應變變方向,提供供拉力,對土土體產(chǎn)生壓力力,從而提高高土的抗剪強強度加筋土中的土加筋土31c素土3七.加筋擋土墻的的主動土壓力力本章總結擋土結構物土壓力土壓力性質(zhì)朗肯土壓力理理論庫倫土壓力理理論幾種主動土壓壓力計算=H土壓力EEpE0Ea-H1~5%1~5%o(三)計算誤誤差---與理論計算值值比較§6.4朗肯和庫侖土壓力理論的的比較(三)計算算誤差---與理論計算值值比較§6.4朗肯和庫侖土壓力理論的的比較§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算(一)討論論1.pa在B點的連續(xù)性(1)g1=g21=2c1c2(2)g1=g212c1=c2=0(3)g1g21=2c1=c2不連續(xù)不連續(xù)連續(xù)CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算(一)討論論2.dpa/dz(即pa斜率)的連續(xù)性(1)g1g2;1=2轉折:g大dpa/dz大(2)f1f2;g1=g2轉折:g大dpa/dz小朗肯理論僅和g

f有關CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算五.墻背形狀有變變化CABDdEa1ADEa2CB§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算七.地震情況下的的動土壓力(1)加速度:向上上av、向外ah最不利水平地震系數(shù)數(shù)Kh=ah/g水平慣性力WKh垂直地震系數(shù)數(shù)Kv=av/g垂直慣性力WKv擬靜力法(物物部-岡部公式)(2)虛擬自重WW=W(1-Kv)Secq=gA其中g=g(1-Kv)Secqtgq=Kh/(1-Kv)§4幾種工程中常常見的主動土土壓力計算七.地震情況下的的動土壓力(3)整體繞點B逆時針旋轉q則b=b+qa=a+qH=Hcos(a+q)/cosa(4)用庫侖理論(圖))數(shù)解得到地震下下動土壓力Eae=(1-Kv)/2*H2Kae式中:Kae=f(q,a,b,f,d)第二章重力式擋擋土墻2.1、概述2.2、重力式擋墻的組組成部分2.3、重力式擋墻的構構造2.4、重力式擋土墻的的布置2.5重力式擋土墻計算算重力式擋土墻是指指依靠墻身自重來來維持擋土墻穩(wěn)定定性的擋墻形式,,也是我國目前最常用的一種種擋土墻。重力式擋土墻多用用漿砌片(塊)石石砌筑,缺乏石料料地區(qū)有時可用混混凝土預制塊作為為砌體,也可直接接用混凝土澆筑,,一般不配鋼筋或或只在局部范圍配配置少量鋼筋。這這種擋土墻形式簡簡單、施工方便,,可就地取材、適適應性強,因而應應用廣泛。由于重力式擋土墻墻依靠自身重力來來維持平衡和穩(wěn)定定,因此墻身斷面面大,圬工數(shù)量也也大,在軟弱地基基上修建時往往受受到承載力的限制制。如果墻過高,,材料耗費多,因因而也不一定經(jīng)濟濟。當?shù)鼗^好,,墻高不大,且當當?shù)赜钟惺蠒r,,一般優(yōu)先選用重重力式擋土墻。在有石料的地區(qū),,重力式擋土墻應應盡可能采用漿砌砌片石砌筑,片石石的極限抗壓強度度不得低于30MPa。在一般地區(qū)及寒寒冷地區(qū),采用M7.5水泥砂漿;在浸水水地區(qū)及嚴寒地區(qū)區(qū),采用M10水泥砂漿。在缺乏石料的地區(qū)區(qū),重力式擋土墻墻可用C15混凝土或片石混凝凝土建造;在嚴寒寒地區(qū)采用C20混凝土或片石混凝凝土。注:片石混凝土是是指片石和混凝土土的混合物,埋石石率一般為25%左右。2.1、概述重力式擋土墻一般般由以下幾部分組組成,如圖3-1所示:1、墻身靠填土(或山山體)一側稱為墻墻背。2、墻身大部分外露露的一側稱為墻面面(或墻胸)。3、墻身的頂面部分分稱為墻頂。4、墻的底面部分稱稱為墻底。5、墻背與墻底的交交線稱為墻踵。6、墻面與墻底的交交線稱為墻趾。7、墻背與豎直面的的夾角稱為墻背傾傾角,一般用α表示。8、墻踵到墻頂?shù)拇勾怪本嚯x稱為墻高高,用H表示。另外重力式擋墻還還有護欄、排水、、伸縮縫、沉降縫縫等部分,本章2.3節(jié)將做專門的介紹紹。圖3-12.2、重力式擋墻的組組成部分2.2.1、墻身1、墻背1)重力式擋土墻當墻墻背只有單一坡度度時,稱為直線形墻背。直線形墻背可做做成俯斜、仰斜、、垂直三種,墻背背向外側傾斜時稱稱為俯斜,墻背向向填土一側傾斜時時稱為仰斜,墻背背垂直時稱為垂直直,如圖3-2所示。對仰斜、垂直和俯俯斜三種不同形式式的墻背所受的土土壓力進行分析,,在墻高和墻后填料料等條件相同時,,仰斜墻背所受的的土壓力為最小,,垂直墻背次之,,俯斜墻背較大,,因此三種擋墻形式式中仰斜式的墻身身斷面較經(jīng)濟,這這一點從圖3-2三種形式擋墻的對對比中也可以比較較直觀的看出來。。2.3、重力式擋墻的構構造圖3-2俯斜仰斜垂直仰斜墻背所受的土壓力較小小,用于路塹墻時時墻背與開挖面邊邊坡較貼合,因而而開挖量和回填量量均較小,但墻后后填土不易壓實,,不便施工。仰斜墻背的坡度愈愈緩,所受的土壓壓力愈小,但施工工愈困難,故仰斜墻背的坡度度不宜緩于1:0.3。當墻趾處地面橫橫坡較陡時,采采用仰斜墻背將將使墻身增高,,斷面增大,如如圖3-3所示,所以仰斜斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平平坦的路肩墻或或路堤墻(主要用于路塹墻墻)。俯斜墻背所受土壓力較大大,其墻身斷面面較仰斜墻背時時要大,通常在在地面橫坡陡峻峻時,利用陡直直的墻面,以減減小墻高(見圖圖3-3)。俯斜墻背可可做成臺階形,,以增加墻背與與填土之間的摩摩擦力。俯斜墻背的坡度度緩些固然對施工有利,但所受的土壓壓力亦隨之增加加,致使斷面增增大,因此墻背背坡度不宜過緩緩,通常控制a<21°48′(即1:0.4)。

垂直墻墻背的特點介于于仰斜和俯斜墻墻背之間。圖3-3討論:為什么??2)重力式擋土墻若若墻背多于一個個坡度,則稱為為折線形墻背。折線形墻背有有凸形折線墻背背和衡重式墻背背兩種,如圖3-4所示。凸形折線墻背系系將仰斜式擋土土墻的上部墻背背改為俯斜,以以減小上部斷面面尺寸,所以斷斷面較為經(jīng)濟,,多用于路塹墻,也可用用于路肩墻。衡重式墻背可視視為在凸形折線線式的上下墻之之間設一衡重臺臺,并采用陡直直的墻面(1:0.05),衡重式擋土墻上上墻與下墻的高高度之比,一般般采用2:3較為經(jīng)濟合理。。適用于山區(qū)地形陡峻處處的路肩墻和路路堤墻,也可用用于路塹墻(開開挖面較大)。。圖3-4凸形折線式衡重式3)重力式擋土墻的的仰斜墻背坡度一般采用1:0.25,不宜緩于1:0.30;俯斜墻背坡坡度一般為1:0.25~1:0.40;衡重式或凸折折式擋土墻下墻墻墻背坡度多采采用1:0.25~1:0.30仰斜,上墻墻背背坡度受墻身強強度控制,根據(jù)據(jù)上墻高度,采采用1:0.25~1:0.45俯斜,如圖3-5所示。2、墻面重力式擋墻墻面面一般為直線形形,其坡度應與與墻背坡度相協(xié)協(xié)調(diào)。同時還應應考慮墻趾處的的地面橫坡,在在地面橫向傾斜斜時,墻面坡度度影響擋土墻的的高度,橫向坡坡度愈大影響愈愈大。因此,地地面橫坡較陡時時,墻面坡度一一般為1:0.05~1:0.20,矮墻時也可采采用直立;地面面橫坡平緩時,,墻面可適當放放緩,但一般不不緩于1:0.35。見圖3-5所示。圖3-5擋土墻墻背和墻墻面坡度3、墻頂重力式擋土墻可可采用漿砌或干干砌圬工。墻頂頂最小寬度:漿漿砌時不小于50cm;干砌時應不小小于60cm。干砌擋土墻的的高度一般不宜宜大于6m。路肩擋土墻墻墻頂應以粗料石石或C15混凝土做帽石,,其厚度不得小小于0.4m(見圖3-6所示)。如不做做帽石或為路堤堤墻和路塹墻,,應選用大塊片片石置于墻頂并并用砂漿抹平。。4、墻底重力式擋墻的墻墻底一般取0.1:1的坡度,也可以以直接做成水平平墻底,見圖3-6所示。圖3-6為什么?4.護欄為增加駕駛員心理上的安全感感,保證行車安全全,在地形險峻峻地段的路肩墻墻,或墻頂高出出地面6m以上且連續(xù)長度度大于20m的路肩墻,或彎彎道處的路肩墻墻的墻頂應設置置護欄等防護設設施。護欄分墻墻式和柱式兩種種,所采用的材材料,護攔高度度、寬度,視實實際需要而定。。護欄內(nèi)側邊緣緣距路面邊緣的的距離,應滿足足路肩最小寬度度的要求。圖3-7設計中必須重視視3.2.2、基礎地基不良和基礎礎處理不當,往往往引起擋土墻墻的破壞,因此此,應重視擋土土墻的基礎設計計?;A設計的程序序是:首先應對地基基的地質(zhì)條件作作詳細調(diào)查,必必要時須做挖探探或鉆探,然后后再來確定基礎礎類型與埋置深深度。圖3-81、基礎類型1)擋土墻大多數(shù)都是直接砌筑在天然然地基上的淺基基礎。2)當?shù)鼗休d力不不足且墻趾處地地形平坦時,為為減少基底應力力和增加抗傾覆覆穩(wěn)定性,常常常采用擴大基礎礎,如圖3-8所示,將墻趾部部分加寬成臺階階(路塹墻),或墻趾墻踵同時時加寬(路堤或路肩墻),以加大承壓壓面積。加寬寬度視基底底應力需要減少少的程度和加寬寬后的合力偏心心距的大小而定定,一船不小20cm。臺階高度按基礎礎材料的剛性角角的要求確定,,對于磚、片石石、塊石、粗料料石砌體,當用用低于5號的砂漿砌筑時時,剛性角(詳見下頁補充資資料)應不大于35°;對混凝土砌體體,應不大于40°。為什么?3)當?shù)鼗鶋簯Τ^地基承載力力過高時,需要要的加寬值較大大,為避免加寬寬部分的臺階過過高,可采用鋼鋼筋混凝土底板板基礎,其厚度度由剪力和主拉拉應力控制,如如圖3-9所示。圖3-9補充:剛性基礎的寬度度大小應能使所所產(chǎn)生的基礎截截面彎曲拉應力力和剪應力不超超過基礎圬工材材料的強度限值值。滿足了這個個要求,就得到到墩臺身邊緣處處的垂線與基底底邊緣的連線間間的最大夾角αmax,即稱為剛性角角。力學分析基礎底底面積越大其底底面壓強越小,,對地基的負荷荷越有利,但放放大的尺寸超過過一定范圍,超超過基礎材料本本身的抗拉,抗抗剪能力,就會會引起破壞,破破裂的方向不是是沿柱或墻的外外側垂直向下的的,而是與垂線線形成一個角度度,這個角度就就是材料剛性角角見右附圖。附圖基礎剛剛性角4)當擋土墻修筑在在陡坡上,而地地基又為較為穩(wěn)穩(wěn)定的堅硬巖石石時,為節(jié)省圬工和基基坑開挖數(shù)量,,可采用臺階形基基礎,如圖3-10所示。臺階的高高寬比應不大于于2:1。臺階寬度不宜宜小于50cm。最下一個臺階階的寬度應滿足足偏心距的有關關規(guī)定,并不宜宜小于1.5~2.0m。5)如地基有短段缺缺口(如深溝等)或挖基因難(如局部地段地基基軟弱等),可采用拱形基基礎,以石砌拱拱圈跨過,再在在其上砌筑墻身身,如圖3-11所示。但應注意意土壓力不宜過過大。以免橫向向推力導致拱圈圈開裂。設計時時應對拱圈予以以驗算。當?shù)鼗鶠檐浫跬镣翆?,如淤泥、、軟粘土等,可可采用砂礫、碎碎石、礦渣或石石灰土等材料予予以換填,以擴擴散基底壓應力力,使之均勻地地傳遞到下臥軟軟弱土層中,如如圖3-12所示。圖3-10圖3-11圖3-122、基礎埋置深度度擋土墻基礎應視視地形、地質(zhì)條條件埋置足夠的深度,以保證擋土墻墻的穩(wěn)定性。設設置在土質(zhì)地基基上的擋土墻,,基底埋置深度度應符合下列要要求:①無沖刷時,一一般應在天然地地面下不小于1.0m;②有沖刷時,應應在沖刷線下不不小于1.0m;③受凍脹影響時時,應在冰凍線線以下不小于0.25m。非凍脹土層中中的基礎,例如如巖石、卵石、、礫石、中砂或或粗砂等,埋置置深度可不受凍凍深的限制。擋土墻基礎設置置在巖石上時,,應清除表面風風化層;當風化化層較厚難以全全部清除時,可可根據(jù)地基的風風化程度及其相相應的容許承載載力將基底埋在在風化層中。當當墻趾前地面橫橫坡較大時,基基礎埋置深度用用墻趾前的安全全襟邊寬度來控制,以防地地基剪切破壞。。襟邊寬度見下下表。擋土墻安全襟邊邊寬度兩者需綜合考慮慮,舉例說明2.3.3、排水設施擋土墻的排水處處理是否得當,,直接影響到擋擋土墻的安全及及使用效果。因因此,擋土墻應應設置排水設施施,以疏干墻后后坡料中的水分分,防止地表水水下滲造成墻后后積水,從而使使墻身免受額外外的靜水壓力;;消除粘性土填填料因含水量增增加產(chǎn)生的膨脹脹壓力;減少季季節(jié)性冰凍地區(qū)區(qū)填料的凍脹壓壓力。擋土墻的排水設設施通常內(nèi)地面排水和墻身排水兩部分組成。1)地面排水可設置地面排水水溝等引排地面面水,見圖3-13所示;夯實回填填土頂面和地面面松土,防止雨雨水和地面水下下滲,必要時可可加設鋪砌;對對路塹擋土墻墻墻趾前的邊溝應應予以鋪砌加固固,以防止邊溝溝水滲入基礎。。圖3-132)墻身排水主要是為了迅速速排除墻后積水水。漿砌擋土墻墻應根據(jù)滲水量量在墻身的適當當高度處布置泄水孔。如圖2-5-7所示。泄水孔尺尺寸可視泄水量量大小分別采用用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔,或直徑徑5~10cm的圓孔。泄水孔孔間距一般為2~3m,上下交錯設置置。最下排泄水水孔的底部應高高出墻趾前地0.3m;當為路塹墻時時,出水口應高高出邊溝水位0.3m;若為浸水擋土土墻.則應高出出常水位以上0.3m,以避免墻外水水流倒灌。為防防止水分滲入地地基,在最下一一排泄水孔的底底部應設置30cm厚的粘土隔水層,如圖3-14a)所示。在泄水水孔進進口處處應設設置粗粒料料反濾濾層,以避避免堵堵塞孔孔道。。當墻墻背填填土透透水性性不良良或有有凍脹脹可能能時,,應在在墻后后最低低一排排泄水水孔到到墻頂頂0.5m之間設設置厚厚度不不小于于0.3m的砂、、卵石石排水水層或或采用用土工工布。。如圖圖3-14b)、c)所示。。干砌擋擋土墻墻墻身身透水水可不不設泄泄水孔孔。圖3-14圖3-15重力式式擋墻墻墻身身泄水水孔2.2.4、沉降縫和和伸縮縫為了防止因因地基不均均勻沉陷而而引起墻身身開裂,應應根據(jù)地基基的地質(zhì)條條件及墻高高、墻身斷斷面的變化化情況設置置沉降縫。為了防止圬圬工砌體因因砂漿硬化化收縮和溫溫度變化而而產(chǎn)生裂縫縫,必須設設置伸縮縫。工程中通通常把沉降降縫與伸縮縮縫合并在在一起,統(tǒng)統(tǒng)稱為沉降伸縮縫縫或變形縫縫。沉降伸縮縮縫的間距距按實際情情況面定,,對于非巖巖石地基,,宜每隔10~15m設置一道沉沉降伸縮縫縫;對于巖巖石地基,,其沉降伸伸縮縫間距距可適當增增大。沉降降伸縮縫的的縫寬—般為2~3cm。漿砌擋土土墻的沉降降伸縮縫內(nèi)內(nèi)可用膠泥泥填塞,但但在滲水量量大、凍害害嚴重的地地區(qū),宜用用瀝青麻筋筋或瀝青木木板等材料料,沿墻內(nèi)內(nèi)、外頂三三邊填塞,,填深不宜宜小于15m;當墻背為為填石且凍凍害不嚴重重時,可僅僅留空隙,,不嵌填料料。對于干砌擋擋土墻,沉沉降伸縮縫縫兩側應選選平整石料料砌筑,使使具形成垂垂直通縫。。圖3-16沉降伸縮縫縫2.2.5、墻身材料料擋土墻所用用的磚石及及混凝土材材料,應質(zhì)質(zhì)地均勻、、強度符合合要求,并并具有耐風風化和抗侵侵蝕性能,,在冰凍地地區(qū)還應具具有耐凍性性。1)塊石應大致方正正,厚度不不小于0.15m,寬度和長長度相應為為厚度的1.5~2倍和1.5~3倍較合適。。片石應具具有兩個大大致平行的的面,厚度度不應小于于0.15m,其中一條條長邊不小小于0.3m,體積不小小于0.01m3。2)用大卵石砌筑時,石石料應經(jīng)過過選擇,并并剖開鑿毛毛,使之具具有兩個較較大的平行行面。砌筑筑時,不應應形成通縫縫和過大的的三角縫,,砂漿需飽飽滿。3)砌筑擋土土墻所用的的砂漿編號按表3-1選用。高寒寒地區(qū)、地地震烈度8度且墻高大大于12米和地震烈烈度9度以上的地地震地區(qū),,砂漿強度度按表列強強度等級提提高一級。。4)各項材料料的最低強度等等級為:石料抗抗壓強度不不小于30Mpa(MU30);混凝土土C15,磚MU10。但磚砌體體不應用于于鹽漬土地地區(qū)的擋土土墻。5)干砌擋土土墻,墻高高時最好采采用塊石砌砌筑,在墻墻身超高6m或石料質(zhì)量量較低時,,可沿墻高高每隔3~4m設置厚度不不小于0.5m的砂漿水平平層,以增增加墻身的的穩(wěn)定性。。擋土墻類別、部位及用途砂漿強度等級一般擋土墻M5.0浸水擋土墻水位一下部分M7.5勾縫用比相應砌筑強度等級提高一級,并不得低于M5表3-1砌筑擋土墻墻砂漿強度度等級2.4、重力式擋擋土墻的布布置擋土墻的布布置是擋土土墻設計的的一個重要要內(nèi)容,通通常在路基基橫斷面圖圖和墻趾縱縱斷面圖上上進行。布布置前應現(xiàn)現(xiàn)場核對路路基橫斷面面圖,不滿滿足要求時時應補測,,并測繪墻墻趾處的縱縱斷面圖,,收集墻趾趾處的地質(zhì)和水文等資料。(一)橫向布置橫向布置主主要是在路路基橫斷面面圖上進行行,其內(nèi)容容有:選擇擇擋土墻的的位置、確確定斷面形形式、繪制制擋土墻橫橫斷面圖等等。1、擋土墻的的位置選擇擇路塹擋土墻墻,大多設設置在邊溝溝的外側。。路肩墻應應保證路基基寬度布設設。路堤墻墻應與路肩肩墻進行技技術經(jīng)濟比比較,以確確定墻的合合理位置。。2、確定斷面面形式不論是路堤堤墻,還是是路肩墻..當?shù)匦味付妇r,可可采用俯斜斜式或衡重重式;地形形平坦時,,則可采用用仰斜式。。對路塹墻墻來說,宜宜采用仰斜斜式或折線線式。(工程實際中中一般路肩肩墻用衡重重式,路堤堤墻用俯斜斜式、路塹塹墻用仰斜斜式)3、繪制擋土土墻橫斷面面圖擋土墻橫斷斷面圖的繪繪制,選擇擇在起訖點點、墻高最最大處、墻墻身斷面或或基礎形式式變異處,,以及其他他必須樁號號處的橫斷面圖上上進行。根據(jù)墻身身形式、墻墻高和地基基與填料的的物理力學學指標等設設計資料,,進行設計((需提供計算算書)或套用標準準圖(非國家標標準圖集集要提供供計算書書),確定墻身身斷面尺尺寸,基基礎形式式和埋置置深度,,布置排排水設施施,指定定墻背填填料的類類型等。。(二)縱向布置置縱向布置置主要在在墻趾縱縱斷面圖圖上進行行,布置置后繪制擋土土墻正面面圖。1、確定擋擋土墻的的起訖點點和墻長長,選擇擇擋土墻墻與路基基或其他他結構物物的連接接方式。。路肩墻與路塹連連接應嵌入路路塹中2~3m;與路堤連連接采用錐坡坡和路堤堤銜接;;與橋臺連連接時.為了了防止墻墻后回填填土從橋橋臺尾端端與擋土土墻連接接處的空空隙中溜溜出,應應在臺尾尾與擋土土墻之間間設置隔隔墻及接接頭墻。。路塹擋擋土墻在隧道洞洞口應結合隧隧道洞門門、翼墻墻的設置置情況平平順銜接接;與路路塹邊坡坡銜接時時,一般般將墻頂頂逐漸降降低到2m以下,使使邊坡坡坡腳不致致于伸人人邊溝內(nèi)內(nèi),有時時也可用用橫向端端墻連接接。2、按地基基及地形形情況進進行分段段,布置置沉降伸伸縮縫的的位置。。3、布置各各段擋土土墻的基基礎。沿擋土墻墻長度方方向有縱縱坡時,,擋土墻墻的縱向向基底宜宜做成不不大于5%的縱坡坡。當墻墻址地面面縱坡不不超過5%時.基基底可按按此縱坡坡布置;;若大于于5%時,應應在縱向向挖成臺臺階,臺臺階的尺尺寸隨地地形而變變化,但但其高寬寬比不宜宜大于1:2。地基為為巖石時時,縱坡坡雖不大大于5%,為減減少開挖挖,也可可在縱向向做成臺臺階。4、布置泄泄水孔和和護欄(護樁或護護墻)的位置,,包括數(shù)數(shù)量、尺尺寸和間間距。5、標注各各特征斷斷面的樁樁號,及及墻頂、、基礎、、基底、、沖刷線線、冰凍凍線或設設計洪水水位的標標高等。。(三)平面布置置對于個別別復雜的的擋土墻墻,如高高、長的的沿河擋擋土墻和和曲線路路段的擋擋上墻..除了橫橫、縱向向布置外外,還應應作平面面布置,,并繪制制平面布布置圖。。在平面圖圖上,應應標示擋擋土墻與與路線平平面位置置的關系系,與擋擋土墻有有關的地地物、地地貌等情情況,沿沿河擋土土墻還應應標示河河道及水水流方向向,以及及其他防防護、加加固工程程等。在擋土墻墻設計圖圖紙上,,應附有有簡要說說明,說說明選用用擋土墻墻設計參參數(shù)的依依據(jù),主主要工程程數(shù)量,,對材料料和施工工的要求求及注意意事項等等.以利利指導施施工。2.5重力式擋擋土墻計計算當擋土墻墻的位置置、墻高高和斷面面形式確確定后,,擋土墻墻的斷面面尺寸可可通過試試算的方方法確定定,其程序是是:①根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗或標標準圖,,初步擬擬定斷面面尺寸;;⑦計算側側向土壓壓力;③進行穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算和基基底應力力與偏心心距驗算算;④當驗算算結果滿滿足要求求時,初初擬斷面面尺寸可可作為設設計尺寸寸;當驗驗算結果果不能滿滿足要要求時,,采取適適當?shù)拇氪胧┦蛊淦錆M足要要求,或或重新擬擬定斷面面尺寸,,重新計計算,直直至滿足足要求為為止。2.5.1、擋墻斷斷面尺寸寸的擬定定選擇一各各合理的的墻型對對擋墻設設計具有有重要的的意義,,也是一一個比較較復雜的的問題。。對于公公路上常常用的重重力式擋擋墻,建建議按以以下幾點點選用。。1、使墻后后土壓力力最小經(jīng)計算表明明,相同條條件下,仰仰斜式擋土土墻的主動動土壓力最最小,俯斜斜式擋土墻墻的主動土土壓力最大大,垂直式式擋墻土壓壓力介于兩兩者之間,,因此仰斜式擋土土墻較為合合理。2、填挖方的的要求1)挖方:仰斜式擋擋土墻墻背背可與開挖挖的臨時邊邊坡緊密貼貼合,開挖挖量少,回回填量也少少,比較經(jīng)經(jīng)濟合理。。凸形折線線式也比較較合理。2)填方:仰斜式擋擋土墻雖然然承受主動動土壓力小小,但墻背背填土的壓壓實比俯斜斜式和垂直直式墻背困困難,且自自身穩(wěn)定性性在填土前前也比俯斜斜、垂直式式差。3、墻前地形形的陡緩1)墻前地形形較平坦時時,用仰斜斜式擋土墻墻較合理。。2)墻前地形形陡峭時,,用衡重式式或垂直式式擋墻較為為合理。因因采用仰斜斜式時墻面面坡度較緩緩會使墻身身較高,圬圬工數(shù)量增增加;用俯俯斜式時會會使墻后土土壓力增大大。4、基底內(nèi)傾傾在增大墻身身抗滑穩(wěn)定定性的方法法中,將基基底做成逆坡是一種有效效地方法,,土質(zhì)地基基的基底傾傾坡不宜大大于0.1:1,巖石地基基一般不宜宜大于0.2:1,見圖3-17所示。5、墻趾加寬寬當墻身高度度超過一定定限度時,,基地壓應應力往往是是控制截面面尺寸的重重要因素。。為使基地地壓應力不不超過地基基承載力,,可加墻趾臺階,并且這對對于擋墻的的抗滑和抗抗傾覆穩(wěn)定定性也是有有力的,見見圖3-17所示。圖3-172.5.2、庫侖主動動土壓力計計算擋土墻是支支擋土體的的結構物,,它的斷面面尺寸與穩(wěn)穩(wěn)定性主要要取決于土土壓力,對對于路基擋擋土墻來說說都可能向向外移動或或傾覆,墻墻背受到的的土壓力為為主動土壓壓力。對于墻趾前前土體的被被動土壓力力(即墻前土的的反推力),為偏于安安全,往往往略去不計計。擋土墻承受受的主動土土壓力按庫庫侖理論計計算。各種種邊界條件件下的庫倫倫主動土壓壓力計算公公式第二章章中已經(jīng)進進行了詳細細介紹,本本章不再贅贅述。2.5.3、擋墻穩(wěn)定定性驗算及及增加穩(wěn)定定性的措施施擋土墻是用用來承受土土體側壓力力的構造物物,它應具具有足夠的的強度和穩(wěn)穩(wěn)定性。擋土墻可能能的破壞形形式有:滑移、傾覆覆、不均勻勻沉陷和墻墻身斷裂等。擋土墻的設設計應保證證在自重和和外荷載作作用下不發(fā)發(fā)生全墻的的滑動和傾傾覆,并保保證墻身截截面有足夠夠的強度、、基底應力力小于地基基承載力和和偏心距不不超過容許許值。這就就要求在擬擬定墻身斷斷面形式及及尺寸之后后,對上述述幾方面進進行檢算。。擋擋土墻驗算算方法有兩兩種:一是是采用總安全系數(shù)數(shù)的容許應應力法;二是采用分項安安全系數(shù)的的極限狀態(tài)態(tài)法,本章主要要介紹容許許應力驗算算法,對于于極限狀態(tài)態(tài)法可參閱閱相關資料料。容許應力法法的基本思思路是將結結構視為理理想的彈性性體,在荷荷載作用下下結構的應應力和應變變不應超過過規(guī)定的容許值。這種方法法采用統(tǒng)一一的安全系系數(shù)(極限限強度和容容許強度的的比值),,總體上來來說這種方方法比較保守。也是目前前比較常用用的一種方方法。詳述對于柔性構構件不是十十分合理圖3-18作用于當墻墻上的永久久荷載一、作用在在擋土墻上上的力系二、容許應應力法驗算算(一)、穩(wěn)穩(wěn)定性驗算算對于重力式式擋土墻,,墻的穩(wěn)定定性往往是是設計中的的控制因素素。擋土墻墻的穩(wěn)定性性包括抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性與抗抗傾覆穩(wěn)定定性兩方面面。1.抗滑穩(wěn)定性性檢算擋土墻的抗抗滑穩(wěn)定性性是指在土土壓力和其其他外荷載載的作用下下,基底摩摩阻力抵抗抗擋土墻滑滑移的能力力,用抗滑滑穩(wěn)定系數(shù)數(shù)KC表示,即作作用于擋土土墻最大可可能的抗滑滑力與實際際滑動力之之比,如圖圖3-19所示。一般般情況下,,有:圖3-19滑動穩(wěn)定性檢算(公式3-1)式中:∑N—作用于基底的上的的總垂直力,即擋擋土墻墻身自重G、墻背主動土壓力力的豎直分力力Ey、墻頂上的有效荷荷載W0及墻背與第二破裂裂面之間的有效荷荷載Wr之和,其值為:—墻背主動土壓力的的總水平分力;f—基底摩擦系數(shù),其其數(shù)值可通過現(xiàn)場場試驗確定,如無無試驗值,按下表表采用。(公式3-2)沿基底抗滑穩(wěn)定系系數(shù)KC不應小于1.3,考慮附加力系時時,KC不小于1.2。但設計墻高大于于12~15m時,應注意適當加加大KC值,以保證擋土墻墻的抗滑穩(wěn)定性。。當擋土墻抗抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性不滿足時,,可采用設置傾斜斜基底的方法以增增加擋土墻的抗滑滑穩(wěn)定性?;變A傾斜度,一般地基基不大于1:5;浸水地基,當f<0.5時,不宜設置傾斜斜基底;當0.5≤f<0.6時,傾斜基底不大大于1:10;當f≥0.6時,傾斜基底不大大于1:5;巖質(zhì)地基不大于于1:3。設置傾斜基底的方方法是:保持墻胸胸高度不變,而使使墻踵下降一個高高度Δh,如圖3-20所示,從而使基底底具有向內(nèi)傾斜的的逆坡。與水平基底相比,,可減小滑動力,,增大抗滑力,增增強擋土墻的抗滑滑穩(wěn)定性。需要注意的是,由于墻踵下下降了Δh,計算土壓力時墻墻高也應增加了Δh,即計算墻高為::由圖3-20可知:圖3-20傾斜基底(公式3-3)分析增加滑穩(wěn)定性的另另一種辦法是采用用凸榫基礎,如圖圖3-21所示,凸榫基礎是是在基礎底面設置置一個與基礎連成成整體的榫狀凸塊塊,利用榫前土體體所產(chǎn)生的被動土土壓力以增加擋土土墻抗滑穩(wěn)定性。。凸榫的深度h根據(jù)根據(jù)抗滑的要要求確定,凸榫的的寬度b2按截面(圖3-21中EF截面的剪力和彎矩矩)的強度要求確確定。增加抗滑穩(wěn)定性的的措施還有:改善善地基(例如在粘粘性土地基上夯嵌嵌碎石以增加基底底摩擦系數(shù));改改變墻身斷面形式式等。但單純的擴擴大斷面尺寸收效效不大,而且也不不經(jīng)濟。圖3-21凸榫基礎2.抗傾覆穩(wěn)定性檢算算擋土墻的抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性是指它抵抗墻身繞墻趾趾向外轉動傾覆的的能力,用抗傾覆覆穩(wěn)定系數(shù)K0表示,其值為對墻墻趾的穩(wěn)定力矩之之和∑My與傾覆力矩之和∑∑M0的比值,如圖3-22所示,表達式為::(公式3-7)式中:—穩(wěn)定力系對墻趾的的總力矩—傾覆力系對墻趾的的總力矩一般情況下,抗傾傾覆穩(wěn)定性系數(shù)不不應小于1.5,考慮附加力時,,不應小于1.3。當墻高大于12~15m時,應注注意加大大K0值,以保證擋擋土墻的的傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性。。圖3-22傾覆穩(wěn)定定性檢算算(公式3-8)(公式3-9)當抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性滿滿足要求求,擋土土墻受抗抗傾覆當擋土墻墻抗傾覆覆穩(wěn)定性不不滿足時時,可展展寬墻趾趾,如圖圖3-23a所示。在在墻趾處處展寬基基礎可以以增大穩(wěn)穩(wěn)定力矩矩的力臂臂(傾覆覆力矩不不變),,這是增增強抗傾傾覆穩(wěn)定定性的常常用方法法。但在地面面橫坡較較陡處,,會由此此引起墻墻高的增增加(主要是受受襟邊控控制)。展寬部分分Δb一般用與與墻身相相同的材材料砌筑筑,不宜宜過寬。。重力式式擋土墻墻Δb不宜大于于墻高的的10%;衡重式式擋土墻墻Δb不宜大于于墻高的的5%。基礎展寬寬可分級級設置成成臺階基基礎,如圖3-22b所示,每每級的寬寬度和高高度關系系應符合合剛性角角(即基礎礎臺階的的斜向連連線與豎豎直線的的夾角))的要求求,對于于石砌圬圬工不大大于35°;對于混混凝土圬圬工不大大于45°,如超過過時,則則應采用用鋼筋混混凝土基基礎板。增加抗傾傾覆穩(wěn)定定性的措措施還有有:改變墻墻背或墻墻面的坡坡度以減減少土壓壓力或增增加穩(wěn)定定力臂;;改變墻墻身形式式,如改改用衡重重式、墻墻后增設設卸荷平平臺或卸卸荷板(詳見下頁頁補充內(nèi)內(nèi)容)。圖3-22展寬墻趾趾a)b)圖3-23各種類型型卸荷板板擋墻(二)擋擋土墻基基底應力力及合力力偏心距距檢算1)為了保證證擋土墻墻的基底底應力不不超過地地基的容容許承載載力,應應進行基基底應力力檢算。。為了使擋擋土墻墻墻型結構構合理和和避免發(fā)發(fā)生顯著著的不均均勻沉陷陷,還應應控制作作用于擋擋土墻基基底的合合力偏心心距。如圖3-24所示,若若作用于于基底合合力的法法向分力力為∑N,它對墻墻趾的力力臂為ZN,則有::(公式3-10)合力偏心心距e為:(公式3-11)基底合力力的偏心心距,土土質(zhì)地基基不應大大于B/10,巖石地地基不應應大于B/4。2)基底兩邊邊緣點,,即趾部部和踵部部的法向向壓應力力δ1、δ2分別為::圖3-24基底應力力及合力力偏心距距檢算圖圖式(公式3-12)式中:∑M—各力對中中性軸的的力矩之之和,∑∑M=∑N·e;W—基底截面面模量,,對單位位延米的的擋土墻墻,A—基底截面面面積,,對單位位延米的的擋土墻墻,A=B。基底壓應應力不得得大于地地基容許許承載力力[σ],當考慮慮主要力力系和附附加力系系組合時時,地基基承載力力可提高高20%。當按主主要力系系計算時時,墻踵踵的基底底壓應力力可超過過地基的的容許承承載力,,一般地地區(qū)最大大不超過過30%。3)當︱e︱>B/10時,基底底墻踵將將出現(xiàn)拉拉應力,,對于一一般地基基與基礎礎間是不不能承受受拉力的的,這時時按無拉拉應力的的平衡條條件重新新分配壓壓應力,,重新分分配的壓壓應力合合力作用用在距墻墻趾為ZN的三角形形應力圖圖的形心心上,該該應力圖圖一邊長長為3ZN。如圖圖3-25所示,,基底底應力力圖形形將由由虛線線圖形形變?yōu)闉閷嵕€線圖形形。根根據(jù)力力的平平衡條條件,,有::故基底底最大大壓應應力為為:(公式式3-13)圖3-25基底應應力重重力分分布4)當設置置傾斜斜基底底時,,如圖圖3-26所示,,傾斜斜基底底的寬寬度B‘為:圖3-26傾斜基基底應應力計計算基底壓壓應力力或偏偏心距距過大大時,,可采采取一一下措措施進進行調(diào)調(diào)整::①加寬寬墻趾趾或設設置擴擴大基基礎;;②換填填地基基土以以提高高其承承載力力;③調(diào)整整墻背背坡度度或斷斷面形形式;;(三))擋土土墻墻墻身截截面檢檢算通常,,選取取一、、兩個個墻身身截面面進行行檢算算,檢算截截面可可選在在基礎礎頂面面(襟襟邊以以上截截面))、1/2墻高處處、上上下墻墻(凸凸形及及衡重重式墻墻)交交界處處等,,如圖圖3-27所示。。圖3-27墻身檢檢算截截面的的選擇擇墻身截截面強強度檢檢算包包括法法向應應力和和剪應應力檢檢算兩兩大方方面。。1、法向向應力力及偏偏心距距檢算算如圖3-28所示,,若檢檢算截截面Ι-ΙΙ的強度度,從從土壓壓力強強度分分布圖圖中可可得到到截面面Ι-Ι以上的土壓壓力Exi和Eyi以及該截面面以上的墻墻身自重Gi,截面的寬寬度Bi。則有:(3-19)(3-20)對于截面的的偏心距,,要求:考考慮主要組組合時ei≤0.3Bi;考慮附加加組合時ei≤0.35Bi,以保證墻墻型的合理理性。圖3-28容許應立法法墻身檢算算截面驗算算公式對于截面兩兩端邊緣的的法向應力力的要求::在只考慮慮主要力系系時,最大大壓應力和和最大拉應應力不得超超過圬工的容許許應力;當考慮附附加力系時時,容許應應力可提高高30%;干砌擋土土墻不能承承受拉應力力。2、剪應力檢檢算剪應力分水水平剪應力力和斜剪應應力兩種。重力式擋擋土墻只檢檢算水平剪剪應力,而而衡重式擋擋土墻還需需進行斜截截面剪應力力的檢算,,如圖3-27中的Ⅲ—Ⅲ截面。(1)水平方向剪剪應力檢算算:如上頁中圖圖3-28,對Ι-Ι截面的水平平剪應力進進行檢算時時,剪切面面上的水平

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