一級(jí)建造師市政公用工程管理與實(shí)務(wù)考試必備講義匯編 城市橋梁篇九

第五章?lián)跬翂ι系耐翂毫?.1概述5.1.1擋土墻的用途建筑物建筑物擋土墻地下室散體材料橋臺(tái)5.1.2擋土墻的類型1)按結(jié)構(gòu)形式分類重力式擋土墻、懸臂式擋土墻扶壁式擋土墻、加筋土擋土墻土重W填土土重W5.1.3土壓力的種類1)靜止土壓力e0擋土結(jié)構(gòu)不發(fā)生任何方向的移動(dòng)時(shí)，土體作用于墻背的土壓力。2)主動(dòng)土壓力ea擋土結(jié)構(gòu)物+△-△土壓力0+△-△e0epea背離土體發(fā)生位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，使土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力。3)被動(dòng)土壓力ea天然土沿垂直截面或擋土結(jié)構(gòu)物背向著土體產(chǎn)生一定的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，使土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力。5.1.4影響土壓力的因素?fù)跬翂ξ灰频拇笮∨c方向擋土墻的形狀擋土墻背后填土的性質(zhì)擋土墻的材料5.1.5土坡穩(wěn)定的意義天然土坡與人工土坡。土坡穩(wěn)定性分析計(jì)算。土坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。5.2靜止土壓力計(jì)算

擋土墻不發(fā)生任何的位移，墻背后的土體處于彈性平衡狀態(tài)。5.2.1計(jì)算公式及分布e0=K0γZK0－靜止土壓力系數(shù)。ZdZe0=0e0=K0γHE0經(jīng)驗(yàn)值：砂土K0＝0.34~0.45；粘性土K0=0.5~0.7半經(jīng)驗(yàn)公式：K0＝1－sinφ`5.2.2靜止土壓力的應(yīng)用地下室外墻地下室的外墻都有內(nèi)隔墻支擋，位移與轉(zhuǎn)角為0。巖基上的擋土墻擋土墻的基礎(chǔ)與巖石基礎(chǔ)牢固聯(lián)結(jié)，墻不能位移與轉(zhuǎn)動(dòng)。拱座拱座不允許產(chǎn)生位移與轉(zhuǎn)動(dòng)。拱座水閘、船閘的邊墻等。例題設(shè)計(jì)一位于巖基上的擋土墻，墻背后的填土為砂土，重度γ＝18.5kN/m3，φ`＝300，計(jì)算擋土墻上的土壓力。解：按半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算靜止土壓力系數(shù)K0＝1－sinφ`＝0.5墻底處的土壓力：e0=K0γH=55.5kPa總土壓力：E0=1/2*e0*H=166.5kN/m擋土墻H=6m填土166.5kN/m55.5kPa

H/35.3郎肯土壓力理論

表面水平的半無(wú)限土體，處于極限平衡狀態(tài)，當(dāng)擋土墻的墻背光滑、豎直時(shí)，可按以下公式計(jì)算。實(shí)際上郎肯把擋土墻作為了一虛構(gòu)的擋土墻，即把它作為了填土的一部分。5.3.1無(wú)粘性土的土壓力1)主動(dòng)土壓力

虛構(gòu)擋土墻取一單元體，σ1=σz=γz，作用在側(cè)面的壓力為σ3=σx=K0γz，當(dāng)其處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，有：σ3＝σ1tg2(450-φ/2)=σ1

Kaσ3即為其作用于擋土墻上的主動(dòng)土壓力ea。主動(dòng)土壓力系數(shù)zdzσz=γzσx=K0γz主動(dòng)膨脹450-φ/2450-φ/2450-φ/2450-φ/2被動(dòng)壓縮0τfσφCeaepK0γzγz-△HBAABBAZγHKaγHKa2C(Ka)1/2H/3EaEa粘性史土ea＝σ1tg2(4繳50-φ敲/2糕)－2Ctg挺(4蘇50-φ催/2堤)＝γZ押Ka－2C(Ka)1/星22)被動(dòng)退土壓勺力砂土ep＝σ3tg2(4須50＋φ/沙2)＝γZ扯Kp粘性竟土ep＝γZ樓Kp＋2C(Kp)1/麗2被動(dòng)椒土壓灣力系叛數(shù)＋△HBAABBAZγHKaγHKp+2CH(Kp)1/2H/3EpEp2C(Kp)1/2郎肯齒土壓擔(dān)力理超論實(shí)士質(zhì)上刷就是惰把擋尼土墻羅作為暮了土詳體的細(xì)一部皺分，仁從土辱中一王點(diǎn)的譜應(yīng)力畢狀態(tài)鞠出發(fā)貪，推殿導(dǎo)出炭主動(dòng)委和被梢動(dòng)極貞限平辣衡狀瀉態(tài)時(shí)崖的ea=e3，ep=e1，作為矮該點(diǎn)選的主亂動(dòng)土焦壓力戒和被攤動(dòng)土社壓力歸，從哪而確彎定沿巾墻背貌的土壯壓力梅強(qiáng)度搖分布僻圖，揀進(jìn)而疏計(jì)算風(fēng)出作甜用在縣每延交米墻冊(cè)背上伙的土雅壓力芝。5.塊4顆庫(kù)覺侖土行壓力反理論奪把抄擋土牙墻后婦滑動(dòng)贏楔體耽作為滑一剛抄體，料當(dāng)其狂達(dá)到最極限脾平衡旺狀態(tài)拘時(shí)，愚用靜碑力平比衡方林程解惱出作偷用于包墻背軟的土崇壓力墨?；就讣僭O(shè)擋土銅墻向鍛前移薦動(dòng)；墻背御填土誦沿A津B和海填土福中的悉某一囑平面傻BC水同時(shí)蠢下滑禍，形踏成滑肆動(dòng)楔年體△AB悶C；楔體△AB宵C處維于極鳥限平距衡狀燭態(tài)，編不計(jì)鐮其本裙身的暑壓縮腫；楔體△AB副C對(duì)霜墻背吵的推從力即錢為主門動(dòng)土庫(kù)壓力Ea。H-△βεαABCδEaφRWHzγZKaγHKaRWEaW與Ea的夾茶角為促18歐00-[交ψ+馬(α-粗φ)]W與Ea的夾齒角ψ繞＝議900-ε-怕δ按比破例畫壺出，臨取不禾同的α，找游出Ea的最嚴(yán)大值效即為Ea。無(wú)粘凝性土計(jì)算晃被動(dòng)市土壓給力時(shí)統(tǒng)，Ep應(yīng)作嶺用在它墻背走法線跌的上窗側(cè)，摸方向敏向下越。其甩他分煩析與提主動(dòng)膀土壓胃力一昌樣。郎肯玩土壓廚力理豆論表鴨示的熱土壓付力與持庫(kù)侖保土壓劉力理窗論的色表示尖形式鍋是一槍樣的牲，但架其土離壓力豈系數(shù)布是不醒同的在庫(kù)許侖土膠壓力碼理論芒中，賤如果婚垂直ε＝0陡，墻含背光霧滑δ＝0讓，填顏土水山平β＝0喝，則宏庫(kù)侖申公式卡將與私郎肯巡壽公式撤一致裁，所抬以說(shuō)何，郎架肯土李壓力她理論揀是庫(kù)競(jìng)侖土缸壓力孝理論鞠的一墊種特邊殊形凈式。庫(kù)侖柿主動(dòng)啄土壓諸力與沿被動(dòng)景土壓屯力分騰布均壩呈三欠角形鉆，但透應(yīng)注枕意，億墻背嫩不垂津直時(shí)趁，其襪不應(yīng)孟為正市三角恨形分濤布。5.慢5廊幾基種?？垡娗閱铔r的向土壓載力5.咬5.即1咱粘性吧土應(yīng)蘿用庫(kù)岔侖土策壓力根據(jù)刷抗剪遭強(qiáng)度沈相等琴原理粘性蓮?fù)量钩缂魪?qiáng)炊度吹τf=σ英tg炎φ+律c等值辟抗剪鞏強(qiáng)度烤τf=σ岔tg斬φD令以慚上二膽式相惡等，噴得：σt伶gφ樸+＝煙σt跪gφDtg籠φD=向tg亭φ＋陽(yáng)c食/σφD＝t倦g-1(異tg董φ＋嘩c圈/σ母)上式準(zhǔn)中的籍σ應(yīng)販為滑辣動(dòng)面弦上的裕平均棉法向茄應(yīng)力冊(cè)，常聚用Ea作用恰點(diǎn)處普的自褲重應(yīng)丑力代雷替，英即＝械2/瓶3γ雪H。根據(jù)叨土壓殊力相已等原堅(jiān)理繡為簡(jiǎn)提化計(jì)饞算，偽以郎階肯土清壓力止這一村特殊躺情況寒計(jì)算咳：Ea=1鄉(xiāng)豐/2γH2tg2(450-φ/2)-2CH磨tg(450-φ/2)+斬2c2/γ令上琴式等鄉(xiāng)豐于1/攻2也γH2tg2(450-φD/2)[砂土艱的主饒動(dòng)土歷壓力]，得嘗：tg(450-φD/2)＝tg(450-φ/2)-醫(yī)2犁c/置(γH形)上式勝計(jì)算握考慮股了粘競(jìng)聚力吵與墻最高的晶影響棵。但航?jīng)]有濫計(jì)入挺擋土井墻邊院界條帳件對(duì)φD的影裙響，代存在蠟一定袖的誤銷差。5.承5.突2攤填紋土表新面作康用均刻布荷鈔載把q賢視為不虛構(gòu)竹的填定土γh友`的自匹重產(chǎn)具生的察。Ea=1呢/2γH2Ka+q古HKaHh`qEa5.選5.扁3航擋雷墻背腹后填餅土分微層量第①識(shí)層土降按郎律肯土肝壓力劃計(jì)算剩第完②層嶺土叔把今第①傘層土叮的自撒重作巨為均默布荷冷載作亦用在際第備②層桿土上催。h1`=往(γ1h1)/γ2γ1h1Ka1①γ1h1φ1②γ2h2φ2Hh1h2h1`γ2(h1`+h2)Ka25.們5.州4屋填撞土中飄有地飯下水股應(yīng)呀將土紛壓力海與水貼壓力繭分別鏟計(jì)算謝。計(jì)算妄地下丹水位模以下糖土層她的主籠動(dòng)土炕壓力覆時(shí)，危應(yīng)采淚用浮烤重度蝕和有賺效內(nèi)院聚力見、有量效內(nèi)漿摩擦識(shí)角。作用復(fù)在墻恩背的吵壓力謹(jǐn)應(yīng)為蜘主動(dòng)推土壓咳力加漿水壓雙力。Hh1h2γh1φ

γ`h2φ`γh1KaγW

h2γ`h2K`a對(duì)砂述土、香粉土滋采用拿水、島土分根算；粘性畏土根廊據(jù)工閑程經(jīng)族驗(yàn)，銅采用脈分算叢或合充算。5.夏5.鄉(xiāng)豐5臉建沖筑地譯基基谷礎(chǔ)設(shè)渠計(jì)規(guī)聞范（經(jīng)GB獻(xiàn)50屠00架7-催20繪02旦）法鉗建睜筑邊吳坡工隙程技費(fèi)術(shù)規(guī)揮范（促GB雞50干33聚0-譯20堆02乞）法計(jì)算艘模型休見下恢圖Ea=ψc1/狠2γH2Ka式中表ψc1－分主動(dòng)榨土壓仗力增類大系貓數(shù)。航土坡碼高度蒼小于男5m肥時(shí)，懼宜取先1；隸5～真8m映時(shí)，話宜取蘭1.易1；例大于何8m止時(shí)，逐宜取噴1.諷2。Ka－可根百據(jù)擋障土墻耐的排耀水條甘件和碗填土拼的質(zhì)愚量查躺表確緩定。HqⅠ類址碎作石土元中屢密繡ρd≥2條.0音t/齡m3Ⅱ類移砂歡土的中密軟ρd≥1獲.6菜5t肥/m3Ⅲ類吃粘股土夾書塊石濾ρd≥1政.9辦0t約/m3Ⅳ類江粉質(zhì)刷粘土染ρd≥1蕉.6譜5t島/m35.風(fēng)5.拼6享建族筑邊翠坡工唉程技修術(shù)規(guī)煙范（畫GB贈(zèng)50抖33負(fù)0-梁20感02板）法據(jù)支咐護(hù)結(jié)摧構(gòu)頂徹端a煩處作綢用有討分布馳線荷勿載QLeh,濱ma厘x=(沿2QL/h)(Ka)1/掏2據(jù)支現(xiàn)護(hù)結(jié)甘構(gòu)頂厘端a腰處作價(jià)用有詢寬度尊b的調(diào)均布翁荷載蓬qL；ehk=KaqLβ=450+φ/2QLaHheh,maxβφaHehβqLβb土壓峽力的勺計(jì)算綢常應(yīng)要用于膠邊坡責(zé)支護(hù)辯結(jié)構(gòu)船的設(shè)禍計(jì)中棕，如躍：人妖工邊律坡的腸支護(hù)族設(shè)計(jì)澤、基別坑開愿挖的跌支護(hù)扭設(shè)計(jì)吸、高奴路堤陪的邊喘坡支孩護(hù)設(shè)酬計(jì)。止詳見通各《臉規(guī)范征》。例題爽已戴知某趣擋土聾墻高士h=默6.珠00罷m，差墻背離垂直博、光鋪滑，艘墻后咱填土兼水平殖，其本他條資件見蜻圖所劃示。矛示計(jì)常算作輕用在劑擋土相墻上亮的主賽動(dòng)土根壓力臣。q=19kN/m2H=6h1=2h2=4γ

1=19.0kN/m3C1=10kPa,φ=160γ

2=20.0kN/m3C2=0,φ=3005.球6瞧重眉力式回?fù)跬燎f墻設(shè)廟計(jì)荒在開設(shè)挖明斬塹、腥填方曲陡坎但邊界修地段戲，為扛支擋來(lái)土體覺，保薪證其伙穩(wěn)定溉而修拜建的俯結(jié)構(gòu)俗物稱耽為擋儀土墻燭。緒依靠持墻體糊本身良的重抹量抵云抗土折壓力咐的擋座土墻渡稱為遇重力挎式擋蛾土墻棵。5.耽6.叔1腔構(gòu)舍造要賢求（網(wǎng)GB神50遲00佛7）適用牲于高耀度H救<6棵m、豆地層璃穩(wěn)定腥、開鞠挖土敲石方笑時(shí)不您會(huì)危粘及相芹鄰建毫筑物讀安全仁的地酬段；擋土掀墻的孕基底菌可設(shè)洞置逆石坡。土質(zhì)偽地基難：<怠1:哭10巖質(zhì)祥地基桌：<亂1:倘5塊石埋擋土藝墻的朽墻頂貿(mào)寬度球不宜際小于享40扣0m園m；它混凝照土擋逃土墻懼的墻憑頂寬性度不釋宜小塔于2彈00勉mm苗?；A(chǔ)治埋置息深度絡(luò)，應(yīng)炊根據(jù)孤地基寄承載彎力、征水流筑沖刷青、巖功石裂諒隙發(fā)創(chuàng)育、翻風(fēng)化份程度際及預(yù)緩計(jì)滑六裂面冬的深裳度等串因素懸綜合輸確定博。土壩質(zhì)地削基不陵宜小導(dǎo)于0偏.5翠m；尾巖質(zhì)德地基泡不宜關(guān)小于犁0.要3m助。應(yīng)每包隔1限0～故20怪m設(shè)讓置一兔道伸個(gè)縮縫啦。當(dāng)繭地基幫有變北化時(shí)傍宜加借設(shè)沉百降縫貫。在捕擋土儲(chǔ)結(jié)構(gòu)敗的拐晨角處蘆，應(yīng)虧采取統(tǒng)加強(qiáng)窮的構(gòu)禽造措尚施。(G確B5心03晨30助)規(guī)勝定：當(dāng)采跨用重嘴力式撤擋土小墻時(shí)槍，土混質(zhì)邊蔽坡不僑宜大務(wù)于8蹄m，析巖質(zhì)開邊坡紙不宜疑大于爹10牧m。5.磚6.喘2鮮穩(wěn)標(biāo)定性嬌驗(yàn)算1)日抗滑馬移穩(wěn)易定性厭驗(yàn)算[(Wn+Ean)μ]充/(Eat-Wt)≥撲1.縮慧3Wn=Wc誤os裳αoWt=W淹si鉗nαoEat=唉Easi之n(α-戰(zhàn)αo-代δ)Ean=Eaco容s(α-鄉(xiāng)豐αo-袋δ)式中μ－土斧對(duì)擋汗土墻刷基底幕的摩障擦系漁數(shù)，騾由試縫驗(yàn)確金定，悉也可扎按表畜選用耽。WEaδαoαbδ－土擠對(duì)擋爽土墻孩墻背未的摩擾擦角湯，可子按表潑選用喊。安全疊系數(shù)2)遷抗傾鄙覆驗(yàn)漏算(Wx0+Eazxf)/Eazzf≥社1.掘6Eax=Easi訪n(α-批δ)Eaz=Eaco導(dǎo)s(α-鐘δ)xf=b-c哈otαzf=z-t份atα0WEaδox0xfbz0zαoα3)硬整體歌滑動(dòng)畫穩(wěn)定斧性驗(yàn)般算土質(zhì)豪邊坡鋒采用屢圓弧插法驗(yàn)披算；統(tǒng)巖質(zhì)瞇邊坡戰(zhàn)可采麥用平網(wǎng)面滑夢(mèng)動(dòng)法猾驗(yàn)算瘋。4)燥重力蜜式擋吸土墻亡地基堡承載酸力驗(yàn)馬算基底肝合力批的偏姓心距乒不應(yīng)膀大于敢0.間25渡倍基態(tài)礎(chǔ)的樂寬度芝。擋土畏墻基殖底產(chǎn)蒙生的遣平均遺壓力pk應(yīng)滿路足：pk≤fa當(dāng)偏嫁心荷岡載時(shí)玩，pkm屯ax≤1仔.2fa式中pk－相疾應(yīng)荷矛載效什應(yīng)標(biāo)嗚準(zhǔn)組毛合時(shí)咸，擋推土墻遙底面立處的瓣平均死壓力盒；fa－修礙正后診的地月基承欺載力鳴特征陶值。pk=(Fk+Wk)/b式中Fk－相沸應(yīng)荷甲載效嗓應(yīng)標(biāo)辱準(zhǔn)組舅合時(shí)戀，上斤部傳資遞的患荷載阻。5)縣擋土魯墻墻眠身結(jié)惹構(gòu)強(qiáng)唱度的杰驗(yàn)算1－陰1剖昏面的保剪應(yīng)啟力驗(yàn)辜算墻背椅材料勤的壓披力驗(yàn)裹算115.半6.峽3