《道路工程》第七章.ppt

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1、第7章挡土墙设计7.1.1类型按位置：路肩墙、路堤墙、路堑墙。按材料：重力式、薄壁式、锚定式、垛式、加筋土式。7.1挡土墙的类型，构造和布置挡土墙设置位置的分类1）重力式靠墙体自重抵抗墙后土体压力来维持其稳定。材料：块石、砌砖、混凝土块、混凝土。特点：结构简单，施工方便，造价低，但圬土量大，使用很广。路堑墙可做成衡重式，使其受土重力作用增加稳定，节约断面。2）薄壁式悬臂式、扶壁式和板柱式a)悬臂式；b)扶壁式；c)板柱式薄壁式挡土墙3）锚定式按锚固方式分：锚杆式、锚定板式、和板桩式a)锚杆式b)；锚定板式；c)板

2、桩式锚固式挡土墙4）垛式垛式挡土墙通常采用钢筋混凝土预制杆纵横交错拼装成框架，内填土石，靠自重挡抗墙后土体推力。5）加筋土式由竖直墙面，水平拉筋和墙内填料组成加筋体。靠拉筋与填料之间摩擦力拉住墙面，形成复合整体结构，靠自重抵抗墙后土体压力。7.1.2构造挡土墙结构包括墙身，基础，填料，排水，接缝等。1）墙身石砌：墙顶宽：干砌0.6m、浆砌0.5m石料要求抗压强度Rc>30Mpa，砂浆为M5干砌墙顶0.5m范围采用M2.5砂浆砌筑墙顶也可采用C15混凝土浇筑。规格为厚40cm，宽60cm衡重式挡土墙上墙与下墙之

3、比H1/H2=2/3重力墙结构图2）基础基础埋深：土：≮1.0m（冲刷线下1.0m，冻结线下0.25m）；岩：除风化层应嵌入深度见表7-1。基础宽度在地基差时加宽，墙趾宽度不小于0.2m，高度按材料的刚性角确定（浆砌材料为35、混凝土为40）。陡坡上做成台阶形。3）排水墙外排水，墙内设泄水孔，5~10cm，间距2~3m，下口距地面≮0.3m。4）接缝防止地基不均匀沉降及温度变化，设沉降伸缩缝，间距10~15m。缝宽2~3cm，缝内充填胶泥或沥青板等。a)双排泄水孔；b)连续排水层挡土墙排水设施7.1.3布置

4、布置包括横向和纵向两方面横向布置：在路基横断面图上选定挡土墙的位置和形式，确定墙身断面，基础形式和埋深，排水设施，墙后填料，绘制有代表性挡土墙横断面图。纵向布置：在墙址纵断面图上布置并绘成挡土墙正面图。1）墙起止点和墙长，与其他结构物的连接方式2）按地基和地形分段，确定沉降伸缩缝位置3）确定各段墙基础，泄水孔位置，数量，尺寸挡土墙正面图7.2土压力计算7.2.1计算理论和公式1）朗金土压力理论楔体内处于朗金主动应力状态，作用于BV面任一深度主动土压力z当=0时作用于BV面3分点处，方向平行填料表面顶部作用有连

5、续均布荷载，将荷载换成等代土层厚度h0，土压应力沿深度成梯形分布。作用点位置为：朗金理论使用条件：1）挡土墙不妨碍外破破裂面形成，即墙背倾角>（外破裂角）2）外破裂面与墙背土楔不沿墙背下滑而与墙一起移动。即墙背总压力与墙背法线夹角<墙背摩擦角（假想墙背=）3）墙后填料表面为平面2）库仑理论式中G、F—滑动土楔重力和断面积；—破裂面与竖直面夹角破裂角。墙背受土压力呈三角分布，作用三分点处与水平成（+）角库仑理论：适用于各种填料表面形状和荷载位置，但墙背必须为平面3）计算理论选用石砌重力墙当,

6、适用库仑理论。折线形上墙用库仑理论计算，下墙采用延长墙背法或均布超载法悬壁式或扶壁式挡土墙a)延长墙背法；b)均布超载法折线墙背土压力计算a)朗金方法；b)库仑方法悬壁式挡土墙土压力计算7.2.2不同情况下的土压力1）粘性土的土压力采用增大内摩擦角数值方法考虑粘聚力作用，称之为换算内摩擦角。一般粘性土增大510。2）有限范围内的土压力3）成层土压力4）车辆荷载引起的土压力挡土墙计算长度：（1）汽车-10或汽车-15级作用时，L’取挡土墙分段长度，但不大于15m（2）汽车-20级作用时，取重车的扩散长度。分

7、段长度10m，扩散长度10m；分段长度>10m，扩散长度15m（3）汽车-超20级作用时，取重车的扩散长度，但扩散长度20m（4）平板挂车或履带车作用时，取分段长度和车辆扩散长度中的大者，但15m计算荷载布置规定：纵向：当L’取挡土墙的分段长度时，为分段长度内可能布置的车轮；当取用一辆重车的扩散长度时，为一辆重车。横向：B’范围内车轮。5）浸水时土压力砂性土填料：式中Eb—浸水墙土压力；Ea—浸水土压力；Eb—浮力减少土压力；、’—填料未浸水容重和浮容重；Hb—计算水位墙高；K—土压力系数。土压力

8、作用点Zb：式中Za—填料未浸水时土压力作用点高度6）地震作用下的土压力地震时，墙后土楔自重G引起水平地震惯性力Q作用于土楔重心并指向墙体，合力为：式中—地震角，重力与地震力合力Gs偏离竖直线角度。实际计算时可以采用代入库仑公式中算地震土压力。7.2.3土工参数选取1）填料容重和计算内摩擦角填筑时采用试验测定，原状土用天然容重和。2）墙背摩擦角（1）墙背光滑，排