土力學(xué)應(yīng)用-擋土墻設(shè)計(jì)

23.1擋土墻類型擋土墻：為了支擋土體的側(cè)向移動(dòng)，保證土結(jié)構(gòu)物或土體的穩(wěn)定性而修建的構(gòu)筑物。土壓力：擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力。23.1擋土墻類型常見的擋土墻E填土

土坡?lián)跬翂?3.1擋土墻類型常見的擋土墻重力式擋土墻一般重力式擋土墻輕型擋土墻衡重式懸臂式扶壁式錨桿式錨定板式加筋土式抗滑樁一般重力式衡重式23.1擋土墻類型常見的擋土墻懸臂式扶壁式錨桿式23.1擋土墻類型常見的擋土墻錨定板式加筋土式抗滑樁23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)重力式擋土墻：靠墻體自身重量來(lái)維持平衡，常用材料為塊石或素砼，宜用于高度小于6m，地層穩(wěn)定、開挖土石方時(shí)不會(huì)危及相鄰建筑物安全的地段。重力式擋土墻優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、就地取材等。工程上應(yīng)用廣泛。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻的各部分名稱：墻面（胸）：暴露于外的正面。有垂直和向后傾斜兩種墻背：與填土接觸的背面。可做成傾斜和垂直的墻基：擋土墻全部埋在地下的部分，與持力層接觸墻趾：墻基的前緣墻踵：墻基的后緣墻頂：擋土墻的頂面23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì)一般采用試算法，即先根據(jù)擋土墻所處的條件和構(gòu)造要求（工程性質(zhì)、墻后土體性質(zhì)、荷載情況、建筑材料、施工條件），憑經(jīng)驗(yàn)初步擬定墻型和截面尺寸，然后進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算，如不滿足要求，則改變截面尺寸或采取其他措施。擋土墻的設(shè)計(jì)的基本步驟：：（1）選擇墻型，確定擋土墻的截面尺寸（2）穩(wěn)定性驗(yàn)算，包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算（3）地基的承載力驗(yàn)算——地基強(qiáng)度（4）墻身強(qiáng)度驗(yàn)算——檣身強(qiáng)度（5）抗震計(jì)算23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻背的傾斜形式：墻背的主動(dòng)土壓力：俯斜式>直立式>仰斜式。如為挖方邊坡，采用仰斜式與邊坡緊密結(jié)合；如為填方邊坡，采用直立式或俯斜式，利于墻背填土夯實(shí)。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻背的穩(wěn)定性驗(yàn)算：1、擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算包括：抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算2、地基承載力驗(yàn)算——地基強(qiáng)度3、墻身承載力驗(yàn)算——檣身強(qiáng)度抗滑移穩(wěn)定性穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定性會(huì)不會(huì)滑移、傾覆，穩(wěn)定性問(wèn)題材料會(huì)不會(huì)破壞，承載力夠不夠大，強(qiáng)度問(wèn)題23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻背的穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑移穩(wěn)定：擋土墻在墻背土壓力作用下可能沿著墻底發(fā)生滑動(dòng)破壞，要保證擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性，必須要求抗滑力和滑動(dòng)力之比不小于1.3。該比值稱為抗滑安全系數(shù)，即：23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻背的穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗傾覆穩(wěn)定：擋土墻在墻背土壓力作用下可能繞墻趾向前發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而傾覆，要保證擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性，必須要求抗傾覆力矩和傾覆力矩之比不小于1.6。該比值稱為抗傾覆安全系數(shù)，即：23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：一、選擇傾斜形式：根據(jù)邊坡實(shí)際情況，選擇擋土墻的傾斜形式：挖方段采用仰斜式；填方段采用直立式或俯斜式。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：二、確定截面尺寸：1、確定墻后填土形式：水平還是斜坡？2、確定高度：墻頂高程。3、確定墻頂寬度：砌石和素砼>0.5m，鋼筋砼>0.3m。4、確定墻底寬度：底寬b=(0.5～0.7)h，(h為墻高)；持力層為卵石、碎石時(shí)取小值，為黏性土?xí)r取大值。

注意：經(jīng)擋墻抗滑移穩(wěn)定與抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算，如安全系數(shù)過(guò)大，適當(dāng)減小墻底寬度；安全系數(shù)過(guò)小，適當(dāng)加大底寬或采取其它措施。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：三、選擇墻面坡度和墻背坡度：優(yōu)先采用仰斜式（1）墻面坡度：墻前地面較陡時(shí)，可取1：0.2～1：0.05仰斜坡度或直立；墻前地面較平坦時(shí)，中、高擋土墻不宜緩于1：0.4。愈緩墻身越長(zhǎng)、開挖愈多。（2）墻背坡度：＜1：0.25愈緩主動(dòng)土壓力愈小，但施工愈困難。注意：墻面應(yīng)盡量與墻背平行。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：四、設(shè)置墻基底逆坡：逆坡度（n：1）：作用：增加基底抗滑移穩(wěn)定性

土質(zhì)地基＜0.1：1巖石地基＜0.2：1

但由于基底傾斜，減少了受力面積，因此，地基承載力需折減：基底逆坡0.1：1時(shí)，折減系數(shù)0.9；基底逆坡0.2：1時(shí)，折減系數(shù)0.8。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：五、設(shè)置墻趾臺(tái)階：1、臺(tái)階高寬比：土質(zhì)地基d:a=2:1；巖質(zhì)地基a>20cm2、夾角α：應(yīng)為直角或鈍角。3、基底法向反力的偏心距滿足：e≤0.25b(1/4b)(b為無(wú)臺(tái)階時(shí)的基底寬度)展寬墻趾的作用：（1）增大基底面積（2）減小基底壓應(yīng)力23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：六、設(shè)置伸縮縫和沉降縫：23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：七、采取適當(dāng)排水措施：排水不良的危害：水滲入墻后，降低擋土墻穩(wěn)定性。墻后填土抗剪強(qiáng)度降低，土壓力增大。若積水，產(chǎn)生水壓力，靜、動(dòng)水壓力讓擋墻形成了攔水壩，更加危險(xiǎn)。23.2重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)步驟：八、填料質(zhì)量要求：首選填料——砂土、礫石、碎石，抗剪強(qiáng)度穩(wěn)定，易于排水次選填料