路基路面 第六章ppt课件.ppt

6 挡土墙设计,6.1 概述,一、挡土墙的用途,挡土墙：用来支撑边坡（天然边坡或人工填土边坡），以保持土体稳定的建筑物。在道路与铁道工程中，广泛应用于支撑路基（路堤或路堑）边坡、隧道洞口、桥梁两端及引道、河流岸壁等。,按照挡墙设置的位置和具体用途，可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙、山坡墙等类型。,路肩墙、路堤墙：设置在高填路堤或陡坡路堤下方。用来防止边坡或基底滑动，保证路基稳定，同时可以收缩填土坡脚，减少填方数量以及拆迁和占地面积，保护临近路线的既有重要建筑物。沿河及水库路堤，在傍水一侧设置挡墙，可防止水流冲刷和浸蚀，也可减少压缩河床或少占库容。,路堑墙设置在路堑边坡的底部，用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低边坡高度。山坡墙设置在路堑坡顶上方，用于支挡山坡上可能滑动的覆盖层，有的兼起拦石作用。,此外，设置在隧道洞口的挡墙，可以缩短隧道长度，降低造价。设置在桥梁两端的挡墙，可作为翼墙，起保护桥台和连接路堤的作用。还有专用于防治滑坡的抗滑挡墙。,有关的名词术语,挡墙各部分名称,二、挡土墙的结构形式,1. 重力式挡墙：靠自身重力支承土压力并维持稳定性。常用砌石或混凝土修筑。圬工体积较大，对地基承载能力要求较高，但结构形式简单，施工方便，可就地取材，应用广泛。,常用断面形式,2. 锚定式挡墙,锚杆式,锚杆式锚定板式,立柱（RC）挡土板（RC）锚杆（钢）,属于轻型挡墙，土侧压力由挡土板传给立柱，靠锚杆的抗拔力（锚杆与岩层的锚固力）获得稳定。,适用于墙高较大、石料缺乏或挖基困难地区，一般用于路堑墙。,锚定板式,结构形式与锚杆式基本相同，只是锚固端改为锚定板，埋入墙后的稳定土体中。适用于石料缺乏地区的路堤墙或路肩墙。,锚定式挡墙的特点：构件断面小，工程量省，对地基承载能力要求较低，构件可预制，有利于结构轻型化和施工机械化。,3. 薄壁式挡墙,属于轻型挡墙，断面尺寸较小，主要靠踵板上的填土重维持平衡。,悬臂式：底板+立壁 H6m扶壁式：底板+立壁+扶壁 H10m,自重轻，圬工省，适用于墙高较大的情况，在石料缺乏，地基承载能力较低的地方也可采用。,4. 加筋土挡墙,面板加筋带填料,三者组成的复合结构。在垂直面板方向按一定间隔和高度水平放置拉筋材料，然后填土压实，依靠筋带与填料的摩擦作用，把土压力传给拉筋，从而稳定土体。,面板：常用RC预制块，形状有六角形、十字形、矩形等，厚度一般8cm。筋带：扁钢带、RC带（宽1025cm，厚68cm）、聚丙烯带等。填料：最好采用一定级配的砂、砂类土。,加筋土挡墙是一种柔性结构，对地基变形的适应性大，建筑高度大，适用于填方路基。陕甘地区已有H40m的成功范例。 它结构简单，圬工数量少，经济效益显著。应用范围越来越广。,此外，还有柱板式、桩板式以及垛式（框架式）挡墙。,6.2 挡土墙土压力计算,一、作用在挡土墙上的力系,荷载组合：根据挡土墙的具体工作条件，将各种力按照最不利情况进行组合，作为设计依据。,一般情况下作用于挡土墙的主要力系,G-墙身自重，及位于墙上的恒载,Ea-墙后土体主动土压力（包括超载）,N-基底法向反力,T-基底摩擦力,Ep-墙前土体被动土压力,二、土压力的性质,土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可形成不同性质的土压力。,静止土压力：挡土墙保持原来位置静止不动，作用在墙背的土压力称为静止土压力Eo。主动土压力：挡土墙发生向外的位移，土压力由Eo逐渐减小直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，此时作用于墙背的土压力称为主动土压力Ea。被动土压力：挡土墙发生向土体一侧的位移，土压力由Eo逐渐增大，土体被推移向上滑动而处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力Ep。,路基挡土墙一般都可能发生向外的位移或倾覆，因此在设计往往采用主动土压力作为设计荷载。在设计时取一定的安全系数，以保证墙背土体及墙体的稳定。 对于墙趾前土体的被动土压力，在基础埋置深度一般的情况下，考虑到各种自然因素和人畜活动的作用，一般均略去不计，以偏于安全。 在计算主动土压力时，主要以库仑土压力理论为依据。,三、各种边界条件下主动土压力的计算,按破裂面与路基面相交的位置不同，可分为五种计算图式：1. 破裂面交于内边坡 2. 破裂面交于荷载内侧3. 破裂面交于荷载中部 4. 破裂面交于荷载外侧5. 破裂面交于外边坡,1. 破裂面交于内边坡,受力图式如左取1m长的挡土墙进行计算。,图中:填土内摩擦角墙背与填土的摩擦角,在参数、确定的情况下，Ea取决于破裂面的位置，或者说取决于的大小。,欲求Ea,max，可令dEa/d= 0，则：,Ea亦可用下式表示：,土压力的水平和竖向分力：,2. 破裂面交于路基顶面,3. 破裂面交于外边坡,四、大俯角墙背的主动土压力第二破裂面法,砂桩挤密：,五、化学加固法,利用,