挡土墙步骤ppt课件.ppt

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1、第五章挡土墙第一节概述挡土墙是用于支撑路基填土或者山坡土体侧压力、防止边坡或山坡变形失稳的工程构造物。广泛用于支撑路基边坡、桥台、桥头引道和隧道洞口等处。二、挡土墙各部分的名称一、挡土墙的用途挡土墙设置与否，宜于与其工程方案比较确定1.与移改路线位置进行比较；2.与填筑或开挖边坡相比较；3.与坼移有关干扰路基的构造物（房屋、河流、水渠）等比较；4.与设置其他类型的构造物（桥、护墙）等比较。二、按照挡土墙的结构形式依靠墙的自重支撑土压力，污工结构。形式简单，施工方便A竖直式B俯斜式C仰斜式D折线式

2、E衡重式A、B、E多用于路肩墙、路堤墙；C、D多用于路堑墙（一）重力式挡土墙1.锚杆式（二）锚定式挡土墙2.锚定板式（三）薄壁式挡土墙2.扶壁式1.悬臂式（四）加筋土挡土墙（五）土钉（钉土）挡土墙（六）柱板式挡土墙（七）桩板式挡土墙（八）垛式（框架式）挡土墙一、一般条件下库伦主动土压力计算（一）库仑理论的假设1.假设墙背填料为均质散粒体，仅有内摩擦力，而无粘聚力。2.当墙背向外移动或饶墙趾外倾时，墙背填料会出现一通过墙踵的破裂面，设为平面。3.破裂面上的土楔为刚性体。第二节挡土墙土压力计算（二）

3、库仑主动土压力公式的推导（破裂面交于内边坡时）1.力的大小由正弦定理：2.最大主动土压力——最危险破裂面的确定当参数ψ、、δ、α、β固定时，Ea随破裂面的位置而变化，即Ea是破裂角θ的函数。为求最大土压力Ea，可以用求驻点的办法，得到如上图边界条件的最大土压力公式和最危险破裂角如下：P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β）Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ）R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ3.

4、力的方向和作用点1）力的方向静力平衡状态决定其与墙背法线夹角等于内摩擦角2）力的作用点舍弃土楔为刚体的假设，引用土楔为松散体假设，土压力对高度求导，绘出土压应力分布图，力的作用点在压应力分布图的形心处。4.破裂面位于其他位置的库仑表达式由于静力平衡条件不变，破裂面交于路基表面和外边坡时，只需要改变土楔重力G的表达式，同时在土压应力分布图中叠加车辆荷载，就能得到类似的表达式。如下图：破裂面交于外边坡二、大俯角墙背的主动土压力——第二破裂面法（一）出现第二破裂面的条件1）墙背或假想墙背的倾角必须大于

5、第二破裂面的倾角。（即：墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出现）2）在墙背或假想墙背面上产生抗滑力必须大于其下滑力（即：使破裂面棱体不沿墙背或假象墙背下滑）衡重式挡土墙上墙土压力分析图（一）推导过程1．根据边界条件，计算破裂棱体（包括棱体上的荷载）的重量G2．从力三角形求Ex的方程式3．求Ex的最大值及相应的破裂角i和i（求驻点的办法）4．求主动土压力Ea的作用点绘土压应力分布图三、折线形墙背的土压力计算（一）上墙土压力不考虑下墙影响,按照俯斜墙背计算土压力,衡重式考虑是否出现第二破裂面以墙背

6、转折点或衡重台为界分为上墙、下墙，分别计算取两者矢量和（二）下墙土压力计算1.延长墙背法在上墙土压力算出后，延长下墙墙背交于填土表面C，以B’C为假想墙背，根据延长墙背的边界条件，用相应的库伦公式计算土压力，并绘出墙背应力分布图，从中截取下墙BB’部分的应力图作为下墙的土压力。将上下墙两部分应力图叠加，即为全墙土压力2.力多边形法在墙背土体处于极限平衡条件下，作用于破裂棱体上的诸力，应构成矢量闭合的力多边形。在算得上墙土压力E1后，就可绘出下墙任一破裂面力多边形。利用力多边形来推求下墙土压力四、

7、墙后为粘性土土压力计算（一）等效内摩擦角法按换算前后土的抗剪强度相等的原则或土压力相等的原则来计算D值。通常把粘性土的内摩擦角值增大5°～10°，或采用等效内摩擦角D为30°～35°。对于矮墙偏于安全，对于高墙则偏于危险。因此在设计高墙时，应按墙高酌情降低D值（二）力多边形法1.首先求得当c=0时的土压力E′，Ea=E’－Ec；2.再求得由于粘聚力的作用而减少的土压力Ec3.用求驻点的办法求最大土压力和最危险破裂面五、不同土层的土压力填土为两层以上不同性质的土体，首先求得上一土层的土压力及

8、作用点，并近似的假定上下两土层层面平行。计算下一土层时，将上一土层视为均布荷载，按地面为一平面时的库仑公式计算。六、有限范围填土时的土压力挡土墙修在陡坡的半路堤上，或者山坡土体有倾向路基的层面，则墙后存在着已知坡面或潜在滑动面，当其倾角陡于由计算求得的破裂面的倾角时，墙后填料将沿着陡破面(或滑动面)下滑，而不是沿着计算破裂面下滑，土压力计算的破裂面为由勘察确定的实际可能发生的破裂面。计算时不必求取最危险破裂面和最大土压力。七、被动土压力通常情况下挡土墙前的被动土压力可不计算，当基础埋置较深且地层