擋土墻選型與設(shè)計

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,1,擋土墻的選型與設(shè)計,2,1,概 述,1.1,擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。,擋土墻在,環(huán)保工程,中一般稱作,擋渣墻，,用于支撐填埋場廢棄礦渣，防止渣土土體變形失穩(wěn)。,3,1.2,擋土墻的破壞,垮塌的重力式擋墻,4,垮塌的護坡?lián)鯄?5,2,擋土墻的類型,按材料分：,石砌、磚砌、混凝土、鋼筋混凝土等

2、,按結(jié)構(gòu)類型分：,重力式、懸臂式、扶壁式、錨拉式等,6,2.1,重力式擋土墻,以擋土墻自身重力來維持擋土墻在力的作用下的平衡和穩(wěn)定。,墻體抗拉強度較小，作用于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩來平衡，墻身的體積和重量都比較大。,墻高一般小于,5m,7,8,重力式擋土墻按墻背的傾斜情況分為,仰斜,、,垂直,和,俯斜,三種,9,2.2,懸臂式擋土墻,一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂板組成：,立壁,、,墻趾懸臂,和,墻踵懸臂,。,墻的穩(wěn)定性,主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內(nèi)的拉應力則由鋼筋承擔。,優(yōu)點是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面較小。,適用于墻高大于,5m,，地基

3、土較差的工程。,10,11,2.3,扶壁式擋土墻,當擋土墻后的填土比較高時，為了增強懸臂式擋土墻中立壁的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距離設(shè)一道扶壁，故稱為扶壁式擋土墻。,墻高大于,8m,。,12,13,2.4,其他類型擋土墻,錨定板擋土墻,14,加筋土擋土墻,15,3,土壓力計算,朗金土壓力理論,：墻背豎直光滑，填土面水平。,庫倫土壓力理論,：墻后填土是理想的散粒體，滑動破裂面為通過墻踵的平面?？煽紤]墻背傾斜、填土面傾斜以及墻背與填土間的摩擦等多種因素的影響。,3.1,兩大計算理論,16,土壓力是擋土墻的主要外荷載，所以設(shè)計擋土墻時首先要確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點。,土壓力,主動土

4、壓力,E,a,靜止土壓力,E,p,被動土壓力,E,0,3.2,作用在擋土墻上的土壓力,根據(jù)墻的,位移情況,和墻后土體所處的,應力狀態(tài),，土壓力可分為以下三種：,17,（,1,）,主動土壓力,：當擋土墻,向離開土體方向,偏移至土體達到,極限平衡狀態(tài)時,，作用在墻上的土壓力，一般用,E,a,表示。,滑 動 面,E,a,土推墻,18,（,2,）,被動土壓力,：當擋土墻,向土體方向,偏移至土體達到,極限平衡狀態(tài)時,，作用在擋土墻上的土壓力，用,E,p,表示。,滑 動 面,E,p,墻推土,19,（,3,）,靜止土壓力,：當擋土墻靜止不動，土體處于,彈性平衡狀態(tài)時,，土對墻的壓力，用,E,0,表示。,E,

5、0,彈性平衡,20,3.3,地震時的土壓力計算,地震時由于地面運動使土壓力增加，在擋土墻增加一個地震力,F,：,21,地震力,F,與其他作用力一起計算，此時主動土壓力：,式中：,22,4,重力式擋土墻設(shè)計,4.1,選型,主動土壓力比較：,仰斜,垂直,俯斜,挖方比較：,仰斜優(yōu)于俯斜,填方比較：,俯斜優(yōu)于仰斜,俯斜式用于路塹（挖方）比較多，仰斜式（填方）用于路堤和路肩比較多,23,（,2,）墻的背坡和面坡選擇,背坡：,1,：,0.05,1,：,0.3,面坡,:,不小于,1,：,0.25,面坡盡量與背坡平行,24,（,3,）基底逆坡坡度選擇,土基：,不大于,1,：,10,巖基,:,不大于,1,：,5

6、,25,（,4,）墻趾臺階,墻趾高,h,和墻趾寬,a,的比例為：,h:a,=2,：,1,墻趾寬,a,不得小于,20cm,26,4.2,構(gòu)造,（,1,）埋置深度,應按持力層的承載力、凍結(jié)因素確定。,土基：,h1.0m,巖基：,27,（,2,）墻身構(gòu)造,應符合強度和穩(wěn)定要求,。,擋土墻頂寬,0.4m,28,（,3,）排水措施,方孔徑,：,50,100mm,、,100,100mm,、,1,50,200mm,圓孔徑,：,50,100mm,孔間距：,2,3m,29,（,4,）填土質(zhì)量,最優(yōu)采用,抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的,無粘性土,不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。,（,5,）沉降縫和伸縮縫,間距：

7、,10,20m,，縫寬：,2030mm,填土,壓實質(zhì)量,是擋土墻施工中的一個關(guān)鍵問題。填土時應,分層夯實,。,30,（,6,）擋土墻材料要求,石料：微風化,（,7,）砌筑質(zhì)量,錯縫砌筑，砌穩(wěn)安正、灰漿飽滿、外露面勾縫,砂漿：水泥砂漿,31,4.3,計算,抗傾覆驗算,抗滑移穩(wěn)定驗算；,地基的承載力驗算；,墻身強度驗算。,抗震計算,擋土墻的計算通常包括下列內(nèi)容：,32,（,1,）,抗傾覆驗算,繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為,抗傾覆安全系數(shù),K,t,。,式中：,33,（,2,）,抗滑移驗算,抗滑力與滑動力之比稱為,抗滑安全系數(shù),Ks,。,式中：,34,式中：,擋土墻基底對地基的摩擦系數(shù)，由試驗

8、確定，也可按下表確定,35,（,3,）地基承載力驗算,與偏心受壓基礎(chǔ)驗算方法相同，即：,關(guān)鍵是基底壓力的計算,36,擋土墻基底壓力計算,擋土墻重力,G,與土壓力,Ea,的合力,E,可用平行四邊形法求得,37,合力,E,分解為垂直和平行于基底的兩個分力：,38,垂直合力,E,n,（即作用在基底上的重直合力,N,）對基底偏心距,e,為：,式中：,39,則擋土墻地基承載力驗算如下：,（,1,）當時（梯形分布）,（,2,）當時（三角形分布）,注：由基底傾斜，此時的,f,a,應折減,0.8,40,（,4,）,墻身強度驗算,墻身強度驗算應根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)計算方

9、法進行。,墻身強度驗算應取墻身,薄弱截面（截面轉(zhuǎn)折、急劇變化處）,進行。,內(nèi)容有：,抗壓驗算、抗剪驗算,41,1,）抗壓,驗算,I,I,截面處：,42,2,）抗剪,驗算,I,I,截面處：,43,（,5,）,擋土墻抗震計算,地震區(qū)擋土墻分別按,有地震時的擋土墻,和,無地震時的擋土墻,進行計算，選用其中,截面較大者,。,1,）抗傾覆驗算,44,2,）抗滑移驗算,45,當時：,當時：,3,）地基承載力驗算,46,抗壓,驗算,I,I,截面處：,4,）墻身強度,驗算,抗剪,驗算,47,5,懸臂式擋土墻設(shè)計,5.1,構(gòu)造,48,（,2,）墻身（立臂）,變截面：上小下大，節(jié)約材料,上斜下平的變截面，利于排水

10、；,底板厚度與墻身下端相等。,（,3,）墻趾與墻踵,49,（,4,）排水措施,圓孔徑,：,100,150mm,孔間距：,2,3m,墻后做濾水層,（,5,）填土質(zhì)量,最優(yōu)采用,抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的,無粘性土,不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。填土時應,分層夯實,。,（,6,）沉降縫和伸縮縫,間距：,15,20m,，縫寬：,20mm,50,（,7,）防滑鍵,抗滑移不滿足要求時，可加設(shè)防滑鍵：,寬度不小于,30cm,（,8,）保護層厚度,墻身：,不小于,30mm,底板：,不小于,50mm,；無墊層時不小于,70mm,51,5.2,計算,確定側(cè)壓力,墻身內(nèi)力及配筋計算,地基的承載力驗算,基礎(chǔ)

11、板內(nèi)力及配筋計算,抗傾覆穩(wěn)定驗算,抗滑移穩(wěn)定驗算,懸臂式擋土墻的計算包括下列內(nèi)容：,52,（,1,）,確定側(cè)壓力,1,）無地下水時,53,2,）有地下水時,地下水以上：,地下水以下：,54,（,2,）,墻身,內(nèi)力及配筋計算,按下端嵌固在基礎(chǔ)板中的懸臂板進行計算，,墻身底部,I,-,I,截面處彎矩最大：,受力筋面積：,55,垂直受力筋面積：,配筋方法,：底部鋼筋的,1/2,或,1/3,伸至頂部,，其余在墻高中部切斷。,56,（,3,）地基承載力驗算,與偏心受壓基礎(chǔ)驗算方法相同，即：,關(guān)鍵是基底壓力的計算,57,垂直合力對基底偏心距,e,為：,1,）當 時,2,）當時,58,（,4,）,基礎(chǔ)板內(nèi)力

12、及配筋計算,墻趾彎矩：,受力筋面積：,配置在,墻趾下部,59,墻踵彎矩：,受力筋面積：,配置在,墻踵上部,60,（,5,）,抗傾覆驗算,繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為,抗傾覆安全系數(shù),K,t,。,61,（,6,）,抗滑移驗算,抗滑力與滑動力之比稱為,抗滑安全系數(shù),Ks,。,62,5.3,提高穩(wěn)定性的措施,（,1,）減小土的側(cè)力,1,）填土換成塊石，增加內(nèi)摩擦角,2,）加設(shè)減壓平臺,63,（,2,）增加墻踵懸壁長度,64,（,3,）提高基礎(chǔ)抗滑能力,1,）底板做成逆坡,2,）設(shè)置防滑移鍵,3,）在底板底面夯填碎石墊層，增加摩擦系數(shù),65,6,扶壁式擋土墻設(shè)計,6.1,構(gòu)造,（,1,）扶壁間

13、距,（,1/2,1/3,）,H,扶壁式擋土墻是由立板、底板和扶壁三部分構(gòu)成，,墻高可大于,8m,66,（,2,）底板寬與墻高,b/H,1,=1/2,1/3,（,3,）其它構(gòu)造與懸臂式擋土墻相同,67,6.2,計算,確定側(cè)壓力（與懸臂式相擋墻相同）,墻身內(nèi)力計算,地基的承載力驗算（與懸臂式相擋墻相同）,基礎(chǔ)板內(nèi)力計算（與懸臂式相擋墻相同）,扶壁計算,抗傾覆穩(wěn)定驗算（與懸臂式相擋墻相同）,抗滑移穩(wěn)定驗算（與懸臂式相擋墻相同）,扶壁式擋土墻的計算包括下列內(nèi)容：,68,墻身由豎向扶壁和基礎(chǔ)底板支承,（,1,）墻身內(nèi)力計算,當,L,y,/L,x,2,時，按三邊固定、一邊自由的雙向板計算內(nèi)力,當,L,y,/L,x,2,時，按連續(xù)單向板計算內(nèi)力,由于土壓力自上而下逐漸增加，則水平彎矩也自上而下逐漸增加，因此，,配筋可自上而下分段加密，墻厚可上薄下厚,69,扶壁與墻身邊成一起工作，按固定在基礎(chǔ)底板的一個變截面懸臂,T,形梁計算,（,2,）扶壁計算,斜筋：為懸臂,T,形梁的受拉鋼筋,水平筋：為懸臂,T,形梁的箍筋，承受肋中的主拉應力,垂直筋：承受扶壁內(nèi)垂直方向的拉力,70,71,謝謝！,