土力學(xué)及地基基礎(chǔ)第17講擋土墻設(shè)計

1、擋土墻設(shè)計 劉忠玉 教授 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院本講知識點：一、擋土墻類型選擇二、重力式擋土墻的設(shè)計計算三、重力式擋土墻的構(gòu)造措施 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院一、擋土墻類型選擇1. 重力式擋土墻塊石或素混凝土砌筑而成，靠墻身自重抵抗土壓力引起的傾覆彎矩。墻身截面尺寸大，一般用于低擋土墻。墻頂墻基墻趾墻面墻背E1仰斜E2直立E3俯斜E1E2E3 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院重力式擋土墻照片綠化生態(tài)擋土墻砌體生態(tài)擋土墻石籠網(wǎng)擋土墻砌體擋土墻 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大

2、學(xué)遠程教育學(xué)院2. 懸臂式擋土墻鋼筋混凝土建造，由立臂、墻趾懸臂和墻踵懸臂三塊懸臂板組成，穩(wěn)定主要靠墻踵懸臂上的土重維持，墻體內(nèi)拉應(yīng)力由鋼筋承擔(dān)，墻身截面尺寸小，可充分利用材料特性，市政工程及倉儲中常用。墻趾墻踵立壁鋼筋 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院3. 扶壁式擋土墻針對懸臂式擋土墻立臂受力后彎矩和撓度過大缺點，增設(shè)扶壁，扶壁間距(0.30.6)h，扶壁間填土可增加墻體抗滑和抗傾覆能力，多用于大型土建工程。墻趾墻踵扶壁京石項目部涿州車站扶壁式擋墻 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院4. 錨定板式擋土墻預(yù)制鋼筋混凝土面板、立柱、鋼拉桿

3、和埋在土中錨定板組成，依靠填土與結(jié)構(gòu)的相互作用維持其自身穩(wěn)定，特別適用于地基承載力不大的地區(qū)。墻板錨定板 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院5. 板樁混凝土板樁鋼板樁 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院6. 其他形式的擋土墻（一）錨桿格構(gòu)式擋土墻加勁擋土墻土層錨桿格柵式錨索擋土墻 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院6. 其他形式的擋土墻（二）面板式加筋土擋墻包裹式加筋土擋墻小截面現(xiàn)澆式錨索樁板墻 小截面分離式錨索樁板墻 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院荷載按承載力極限狀態(tài)和正常使用

4、極限狀態(tài)進行荷載效應(yīng)組合，并取最不利組合進行設(shè)計。基底尺寸及埋深按地基承載力確定，荷載效應(yīng)取正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，計算方法見后續(xù)章節(jié)。土壓力計算采用承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)基本組合，但分項系數(shù)均為1.0；計算擋墻內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，上部荷載和基底反力，采用承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)，即永久荷載對結(jié)構(gòu)不利時，分項系數(shù)取1.35，否則取1.0。設(shè)計時，波浪力、冰壓力和凍脹力不同時計算。注意填料浸水時的減重作用和動水壓力。二、擋土墻計算 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院擋土墻失穩(wěn)照片 HTTP:/DLS.ZZU.ED

5、U.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院基坑支護工程失效照片鄭東新區(qū)某基坑支護失敗杭州地鐵基坑支護失敗 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院p重力式擋土墻計算內(nèi)容1. 穩(wěn)定性驗算：抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定、圓弧滑動驗算（同土坡）2. 地基承載力驗算（后續(xù)章節(jié)） 3. 墻身強度驗算（鋼混或砌體講授）（1）抗傾覆穩(wěn)定驗算6 .1faxfaz0tzExEGxK傾覆力矩抗傾覆力矩)sin(aaz EE)cos(aax EEtanfzbx0ftanbzz擋土墻在土壓力作用下可能繞墻趾O點向外傾覆。所以抗傾覆穩(wěn)定條件zfEaEazEaxG 0 Ox0 xfbz HTTP:/DLS.ZZU.ED

6、U.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院在軟弱地基上驗算傾覆穩(wěn)定性時，要注意力矩中心的內(nèi)移。不滿足抗傾覆要求時，可采用的措施： 1. 增大擋土墻斷面尺寸，使重量增大； 2. 伸長墻趾，增大抗傾覆力的力臂； 3. 墻背仰斜，減小土壓力； 4. 作卸荷臺。卸荷臺土壓力提高抗傾覆穩(wěn)定性的措施 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院（2）抗滑穩(wěn)定驗算3 . 1)(tatannsGEEGK滑移力抗滑移力0ncosGG)sin(0aan EE擋土墻在土壓力作用下可能沿基礎(chǔ)底面發(fā)生滑動。所以抗滑穩(wěn)定條件0tsinGG )cos(0aat EE提高抗滑移穩(wěn)定性措施： 1. 修改擋墻尺寸，增大重量

7、； 2. 墻底做砂石墊層，提高摩擦系數(shù)； 3. 基底逆坡，土質(zhì)地基0.1:1；巖質(zhì)地基0.2:1； 4. 墻踵后加拖板，利用其上的土重抗滑。EaEanEat GGnGt 0O HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院1.墻背傾斜形式 重力式擋土墻按墻背傾斜方向分為仰斜、直立和俯斜三種形式，三種形式應(yīng)根據(jù)使用要求、地形和施工情況綜合確定。三、重力式擋土墻的構(gòu)造措施武都東江棧道仰斜式漿砌擋墻施工中 俯斜式擋土墻施工中 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院2. 擋土墻截面尺寸砌石擋土墻頂寬不小于0.5m，混凝土墻可縮小為0.20m0.40m，重力式擋土墻基礎(chǔ)底寬約為墻高的1/21/3。為了增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性，將基底做成逆坡。當(dāng)墻高較大，基底壓力超過地基承載力時，可加設(shè)墻趾臺階。逆坡墻趾臺階 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 鄭州大學(xué)遠程教育學(xué)院3. 墻后排水措施擋土墻常因排水不良而大量積水，使土的抗剪強度降低，土壓力增大，導(dǎo)致?lián)跬翂ζ茐模虼藫跬翂?yīng)設(shè)置很好的排水措施，增加其穩(wěn)定性。泄水孔粘土夯實粘土夯實 截水溝泄水孔粘土夯實200mm反濾層500mm粘土夯實300mm H