路基擋土墻工程分類構(gòu)造及計(jì)算講義

第6章路基的防護(hù)與加固——擋土墻（B）6.1擋土墻的分類6.2重力式擋土墻的構(gòu)造

6.3土壓力計(jì)算6.4重力式擋墻的設(shè)計(jì)計(jì)算

作用：（1）防止路基填方或挖方邊坡變形失穩(wěn)；（2）克服地形限制或地物干擾；（3）減少土方量或拆遷，減少占地面積，避免填方侵占河床；（4）防止水流沖刷岸坡；（5）整治滑坡病害。

6.1擋土墻的類型

按位置分:路肩墻路堤墻路塹墻按結(jié)構(gòu)形式分：重力式擋墻輕型擋墻重力式擋墻：重力式衡重式半重力式（墻趾）跺式輕型擋墻：薄壁式：懸臂式扶壁式柱板式錨固式：錨桿式錨定板式樁板式加筋土擋墻

重力擋土墻適用：地基良好，非地震和沿河受水沖刷地區(qū)

利用衡重臺(tái)上部填土的下壓作用和全墻重心的后移，增加墻身穩(wěn)定，減小斷面尺寸。適合于山區(qū)，地面橫坡陡峭的路肩墻，路堤墻，路塹墻。6.1.2薄壁式擋土墻1）懸臂式：立壁、底板

2）扶壁式：主要依靠腹板上的填土量來(lái)保證。特點(diǎn)：自重輕，做工省，適用于墻高較大，地質(zhì)條件一般，需用一定量的鋼材，經(jīng)濟(jì)效果好。壓重3）柱板式6.1.3錨定式擋土墻

錨桿2）錨定板式：墻后土壓力由擋土板傳至立柱、鋼錨桿，構(gòu)件斷面小，工程量省。特別適用于地質(zhì)不良，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻。提供反力3）樁板式：垛式擋土墻6.1.5加筋式擋土墻：填土、填土中布置拉筋條、墻面板受力：放置拉筋材料，填土壓實(shí)，通過(guò)填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋。特點(diǎn)：柔性結(jié)構(gòu)，對(duì)地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土路基，節(jié)約投資30%~70%，經(jīng)濟(jì)效益大。6.2重力式擋土墻的構(gòu)造

擋土墻的構(gòu)造應(yīng)滿足：強(qiáng)度；穩(wěn)定性；就地取材、結(jié)構(gòu)合理、斷面經(jīng)濟(jì)；施工養(yǎng)護(hù)方便、安全。常用重力式擋土墻組成：墻身；基礎(chǔ)；排水設(shè)施；伸縮縫。直接影響穩(wěn)定性一、墻身1、墻背：

仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式、衡重式。2、墻面：坡度1：0.05到1：0.20地面較陡；坡度1：0.20到1：0.35地面平緩

墻面坡度應(yīng)與墻背坡度相互協(xié)調(diào)；墻面坡度應(yīng)結(jié)合墻前地面橫坡合理選擇。3、墻頂：最小寬度：漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。4、護(hù)欄：地形險(xiǎn)峻地段，過(guò)高過(guò)長(zhǎng)路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。二、基礎(chǔ)基礎(chǔ)形式：一般擴(kuò)大基礎(chǔ)（地基承載力不足）

鋼筋混凝土底板擴(kuò)大基礎(chǔ)（地基承載力過(guò)?。Q填地基（軟弱土層）臺(tái)階基礎(chǔ)（擋土墻修筑在陡坡上、地基穩(wěn)固）拱形基礎(chǔ)（地基有長(zhǎng)短缺口或挖基困難時(shí)）基礎(chǔ)埋深：對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求：(1)無(wú)沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當(dāng)凍深超過(guò)1m時(shí)，采用1.25m，但基底應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)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(chǔ)埋深不宜小于1m。巖石地基：基礎(chǔ)嵌入巖層的深度，可查規(guī)范確定。墻趾前地面橫坡較大時(shí)，應(yīng)留出足夠的襟邊寬度（趾前至地面橫坡的水平距離），以防止地基剪切破壞。三、排水設(shè)施：目的：疏干墻后土體；防止地面水下滲；防止墻后積水形成靜水壓力等。1、地面排水措施：墻后地面排水溝夯實(shí)地表土或加設(shè)鋪砌加固墻趾前邊溝2、墻身排水措施：設(shè)一排或數(shù)排泄水孔（干砌擋土墻不設(shè)）四、沉降縫與伸縮縫地基不均勻沉陷引起墻身開裂→沉降縫；墻體伸縮產(chǎn)生裂縫→伸縮縫（溫度縫）。根據(jù)地形及地質(zhì)情況：每隔10-15米設(shè)一道沉降伸縮縫（兼作伸縮縫）。填料：膠泥填塞，瀝青麻筋或涂以瀝青的木板（滲水量大、凍寒嚴(yán)重地區(qū)），當(dāng)墻背為填石或凍寒不嚴(yán)重時(shí)，可僅留空縫，不嵌填料。6.3土壓力計(jì)算、作用在擋土墻上的力系1、一般地區(qū)擋土墻受到的主要力系1）擋土墻自重G及位于墻上的恒載2）作用于墻背上的主動(dòng)土壓力Ea3）基底的法向反力N及摩擦力T4）墻面下部的被動(dòng)土壓力

2、浸水地區(qū)還包括擋土墻及墻后填料的水浮力、靜水壓力、動(dòng)水壓力；滲水性土作填料時(shí)，動(dòng)水壓力不予考慮。3、附加力：季節(jié)性作用于擋土墻上的各種力如：洪水時(shí)的靜水壓力和浮力，動(dòng)水壓力，波浪沖擊力，凍脹壓力，冰壓力等。4、特殊力：偶然出現(xiàn)的力如：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力?？紤]原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合

一般地區(qū)：僅考慮主要力系浸水地區(qū)：考慮附加力地震地區(qū)：考慮地震力

主動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向外移動(dòng)，土壓力隨之減少，直到墻后土體沿破裂下滑而處于平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背的土壓力。*設(shè)計(jì)中考慮主動(dòng)土壓力一般條取件下庫(kù)弊倫主動(dòng)陵土壓力炭計(jì)算一、笑庫(kù)侖祝理論冊(cè)的要捧點(diǎn)1、功假設(shè)陰墻背喚填料茂為均質(zhì)散粒體，僅有內(nèi)章摩擦力，而無(wú)粘召聚力。2、刮當(dāng)墻陰背向績(jī)外移動(dòng)或饒你墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)，墻背填曬料會(huì)出務(wù)現(xiàn)既一勤通過(guò)墻言踵的破次裂面，滑動(dòng)濤面為領(lǐng)平面技。3、破產(chǎn)裂面上刃的土楔堪，為剛性體，根據(jù)暴靜力平縮慧衡條件資，確定食土楔處禮于極限平孕衡狀態(tài)時(shí)給早予墻令背的筒主動(dòng)魄土壓超力。二、歇庫(kù)倫主回動(dòng)土壓哀力計(jì)算最危險(xiǎn)喝破裂面說(shuō)：各種邊許界條件泄下的主鞋動(dòng)土壓卡力計(jì)算槍：求極值作！三、庫(kù)榜侖理論伍適用范案圍：1、概彎念簡(jiǎn)單示明了，使適用范孤圍廣。可以解渠算各種袍墻背情凳況。可求解貴不同墻注后填料申表面形境狀和荷失載作用肚情況下盜的主動(dòng)蟲土壓力親。2、適郵用于砂序性土，盾計(jì)算主肆動(dòng)土壓塑力與實(shí)謠際情況誰(shuí)較接近越。對(duì)于圣粘性盯土、袖采用庸平面播代替艷圓弧掉面，渾誤差文不大怎，影響因緩素多，灣缺乏實(shí)飼踐經(jīng)驗(yàn)。3、庫(kù)沾侖理論濃適用于剛性墾擋土壤墻。柱商板式眠，錨劑桿式婆和錨更定板疼式柔襖性擋煉土墻敘需作利假設(shè)鑰。四、議折線形啞墻背的屠土壓力屆計(jì)算總體啟思路尚：以脈墻背轉(zhuǎn)折譜點(diǎn)或衡重帳臺(tái)為界膨分為捷上墻竄、下滲墻喉，分糊別計(jì)頭算取兩者潮矢量和。計(jì)算筒上墻立土壓頭力，瓶不考連慮下硬墻影鵲響。屆衡重仙式考昌慮是灘否出霸現(xiàn)第塊二破他裂面濤。下墻決土壓戀力計(jì)如算：（一割）延怠長(zhǎng)墻察背法：畫出全煙墻應(yīng)力銷分布圖倒，截取下驕墻部分殲，即為下墻椅土壓烤力。（二）箱力多邊膠形法：墻爽背土體稠，處于稱極限平武衡條件務(wù)下，作太用于破筐裂棱體憑上的各位力，構(gòu)捧成力多訴邊形。求得上墻土壓泰力后籍可繪出高下墻翼破裂扛面力政多邊債形。五、醉粘性尺土土凝壓力喬計(jì)算1、虜?shù)刃l內(nèi)摩必擦角蟲法：通常夕將內(nèi)摩擦畫角與單位疤粘聚辣力換成刮為比飛實(shí)際米摩擦箏角值零大的疏“等病效內(nèi)萄摩擦眨角”瘦，按廈砂性委土公罰式來(lái)耗計(jì)算相。換算好原則枕：抗債剪強(qiáng)旋度相辯等或罷土壓凍力相貝等。2、力逐多邊形蓮法：六、不言同土層汪的土壓珠力計(jì)算首先廁求得葬上一盛土層舍的土例壓力勿及作律用點(diǎn)洞，并地近似題假定康：上悟下兩鼓土層匪層面含平行乖，計(jì)框算下狀一土形層時(shí)打，將旅上一芝土層學(xué)視為栗均布兇荷載浙，按遷地面慨為平煩面時(shí)造的庫(kù)酸侖公控式計(jì)陽(yáng)算。七、有腥限范圍掠填土的論土壓力茅計(jì)算墻后填猴土按照蕩已知滑知?jiǎng)用婊h動(dòng)，并碌非計(jì)算管的破裂宇面。力多且邊形念法車輛荷莫載換算汗：h0--區(qū)--孕換算駝土層速厚度習(xí)（m蜓）q-莖--喚-車丸輛荷泉載附例加荷嘆載強(qiáng)寬度（許KN貼/m2）r--生--墻料背填土移的重度收（KN按/m3）∑G——布啄置在L′×B′面積睬內(nèi)的輪程載或履邊帶荷載蛛，kN賴；B′—丟—破壞平棱體范纏圍內(nèi)路錯(cuò)基頂面雖部分的綱寬度，m；L′——生擋土墻撈的計(jì)算闖長(zhǎng)度，m，但不列應(yīng)超過(guò)傳擋土墻薯分段長(zhǎng)度。劍當(dāng)擋土宰墻分段鞠長(zhǎng)度小絨于13大m時(shí)，最取分段會(huì)長(zhǎng)度，稀并在染該長(zhǎng)肝度內(nèi)膽按不盡利情普況布魔置輪仇重。6.4重力毛式擋思?jí)Φ臍q設(shè)計(jì)避計(jì)算設(shè)計(jì)做內(nèi)容吉：擋碌土墻品的選孫型斷面尺堅(jiān)寸選定擋土墻水的驗(yàn)算驗(yàn)算犁內(nèi)容絹：抗數(shù)滑穩(wěn)櫻定性墨驗(yàn)算抗傾覆頁(yè)穩(wěn)定驗(yàn)宴算地基訪承載離力及隨偏心映距驗(yàn)自算墻身崗強(qiáng)度甚驗(yàn)算抗滑集穩(wěn)定路驗(yàn)算基底疑摩擦支阻力澡抵抗缺擋土悲墻滑廟移的刊能力漫。措施圾：設(shè)總傾斜賣基底漢；設(shè)置騙榫形闊基礎(chǔ)遲；其它措混施（如羽改善地諒基、改碑變墻身您斷面尺寸凈）等。當(dāng)墻培底設(shè)草有逆繁坡時(shí)抗傾覆弟穩(wěn)定驗(yàn)再算為保證董擋土墻躬抗傾覆頁(yè)穩(wěn)定性榮，應(yīng)驗(yàn)算虧他抵抗摔墻身繞寒墻趾向外轉(zhuǎn)凝動(dòng)傾愉覆的傻能力六。措施：增大穩(wěn)倡定力矩烏，減小受傾覆力虧矩。1）拴拓寬共墻趾咸，增畢加穩(wěn)削定力派臂。2）改噴變墻面售及墻背狼坡度。改緩鑰墻面寬坡度歲→增亮加穩(wěn)同定力類臂改陡俯就斜墻背平，改緩?fù)鲂眽τ鼙场鷾p少差土壓層力3）改策變墻身椒斷面類盤型改為盛衡重悄式或引墻后韻設(shè)卸差荷平吼臺(tái)。擋土寸墻的你地基環(huán)承載豪力及紅基底誰(shuí)偏心選距驗(yàn)申算為了錄保證滋擋土常墻基魂底應(yīng)針力不救超過(guò)廢地基淹承載箱力→者基底桂應(yīng)力虛驗(yàn)算畏。為避普免擋陜土墻左不均婆勻沉褲陷→勿控制槍基底如合力痛偏心騰矩。當(dāng)e配≤B縮慧/6束時(shí)當(dāng)e誰(shuí)>B遞/6險(xiǎn)時(shí)基底最齊大壓力pmax<1便.2