2012-挡土墙设计2.ppt

2012-挡土墙设计2
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课程内容
基本概念
挡土墙类型选择
挡土墙设计
算例
挡土墙设计
7公里66弯
滇缅公路
世界上最牛公路
这里的山路十八弯
挡土墙（earth retain较差，缺少石料等情况。墙高再增加，虽提高了建筑高度，但水泥量及断面配筋量显著增大，造价高且不利于机械化施工。
多用于市政工程及贮料仓库。
悬臂式挡土墙
扶臂式挡土墙
墙高6m以上挡土墙立臂挠度较大，为了增强立臂的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设置一道扶臂连接立壁与锺板加固，称为扶臂式挡土墙。
采用扶壁式，扶壁式挡土墙一般在89m。当墙高大于1015m，虽然提高了建筑高度，但水泥量及断面配筋量大，造价高，且不利于机械化施工。
锚固式式挡土墙
锚定板式挡土墙由预制的钢筋混凝土立柱、墙面、钢拉杆和埋置在填土中的锚定板在现场拼装而成。依靠填土与结构的相互作用力维持其自身稳定。
与重力式挡墙相比，结构轻、柔性大、工程量少、造价低、施工方便，适用于地基承载力不足地区。
锚（索）杆式挡土墙是利用嵌入坚实岩层的灌浆锚杆作为拉杆的一种挡土结构。
其它型式挡土结构
混合式挡土墙
构架式挡土墙
板桩墙
加筋土挡土墙
巫山加筋挡墙变形破坏机理进行数值和物理模拟，以及原位试验，成功地指导了目前国内最高的57m加筋土挡墙的修复工作。
吉奥生态挡墙是一种以L型网格状钢筋作为加筋材的加筋挡土墙， 其壁面可以绿化，能够达到人工构造物与自然的协调一致。 吉奥生态挡墙最初由美国开发，1988年引进到日本，至今已广泛应用于各种道路、土地造成和其他建筑物。 目前,该技术在中国处于起步阶段，已有2例施工完工， 多处已进入设计或施工准备阶段。
宜兴水库
吉奥绿化生态挡墙工程实例
沪杭甬高速公路拓宽工程宁波段
景观挡墙工程实例
轻质填料挡墙工程实例
三、挡土墙设计
（1）稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；
（2）地基承载力验算；
（3）墙身强度验算。
试算法
（1）根据挡土墙所处的条件（工程地质、填土性质以及墙体材料和施工条件等），凭经验初步拟定截面尺寸；
（2）进行挡土墙的验算
（3）如不满足要求，修改截面尺寸或采取其它措施。
挡墙验算
截面确定
挡土墙外部稳定性验算，土压力荷载效应值应按承载力极限状态下荷载效应基本组合进行计算，。
挡土墙前的被动土压力，一般不予考虑。当基础较深，地层稳定，不受水流冲刷和扰动破坏时，结合强身的位移条件，可以考虑适当的被动土压力。
在浸水和地震等特殊情况下，应按偶然组合考虑。
荷载作用效应
挡土墙地基承载力验算，确定基础地面尺寸，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合进行计算。
挡土墙结构受压、受弯、受剪、受拉内部承载力验算，采用承载力极限状态下荷载效应的基本组合进行计算，按要求选取相应分项系数。
计算挡土墙的变形时，传至基底的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，且不计入风荷载和地震作用。
土压力计算
土压力计算是支挡结构设计合理经济的关键问题，包括土压力的大小、方向与分布等。
一般常见的K0：；。合力作用点位于距墙踵H/3处。
静止土压力
朗肯
土压力
合力作用点距墙踵H/3处，作用方向与墙背成角。
  ，否则主动土压力系数为虚根。
俯斜 不宜太大，否则易出现第二滑动面。
仰斜不宜太大，墙背不宜缓于1：。
库仑主动土压力
库仑被动土压力
上墙视为独立墙背，求出主动土压力E1，分布图形为abc。
下墙土压力计算，延长下墙墙背CB，交填土表面于D点；以DC为假想墙背，求算假想墙背土压力，分布图def；截取其中与下墙相应的部分，即hefg，其合力即为下墙主动土压力E2。
延长墙背法计算简单，是一种简化的近似算法。
折线墙背土压力
根据作用于破裂楔体力多边形，采用数解法求算折线墙背下墙土压力E2。
土体中存在的粘聚力对挡土墙土压力计算影响较大，一般采用等效内摩擦角法（综合内摩擦角法）或按粘性土的力学指标计算土压力。通常粘性土内摩擦角增大5°~10°作为等效内摩擦角；或取等效内摩擦角值为30°~35°。
等效内摩擦角法
抗剪强度相等原理
土压力相等原理
考虑土体粘聚力和墙高影响，未能考虑挡墙边界条件