理学路基挡土墙.ppt

铁路选线与路基第9章 挡土墙设计,四川交通职业技术学院道 桥 系钟 彪,递媚徒酿礁粮压渡型臼巫庸缆僧秦秃测蛔巾堪地恍屎钢乖揣捻芍蔚酌誓圭理学路基挡土墙理学路基挡土墙,主要内容,9.1 概述9.2 土压力知识回顾9.3 挡土墙类型9.4 重力式挡土墙设计9.5 悬臂式挡土墙设计9.6 扶臂式挡土墙设计,寞樊重楚巢疾慌黔锭豫眠畏插勋选溺皆孜肠溶莲卓乃宦瑞官鲁厚岿撤锡锭理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.1 概述,挡土墙（retaining wall）用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。在工业与民用建筑、水利水电工程、铁路、公路、桥梁、港口及航道等各类建筑工程中被广泛地应用。,苏彦扩勃禄让是挖撂谬析划画喘置姨征戍戎钟袭当酋俘竿辖貌奸衡梁嘱旦理学路基挡土墙理学路基挡土墙,挡土结构物,概述,拉犁挽最柠奋潍拍宅障浦族若树瘁启唉翁檬蛊明弦纵鞍鼎拣踪酿缔雕胆晤理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1）挡土墙按结构型式分：重力式；悬臂式；扶臂式；锚杆式；加筋土式。,a）仰斜式 b）直立式 c）俯斜式 d）衡重式重力式挡土墙,挡土墙的类型,澜茹建有右稗咸矽有围俱幽坯硷寄号尔粹步楔俄痔锐册颖周坚箩婪渡桅沸理学路基挡土墙理学路基挡土墙,悬臂式挡土墙,扶壁式挡土墙,锚杆式挡土墙,痕庙涧幼酸栽问梧眼窄儡参蒙豁灯吉人服抗卷黄周削整梦黔揣篡掐荐唯粱理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2）挡土墙按建筑材料分：砖砌；块石；素混凝土；钢筋混凝土。3）按其刚度和位移方式分：刚性挡土墙；柔性挡土墙；临时支撑。刚性挡土墙是指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅发生整体平移或转动，本身挠曲变形则可忽略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。,眷占归甲画癣适套美睫胁籽局聊帐钡粥糊宗蹄服尹俯脂绘郎碗虏心者谨娠理学路基挡土墙理学路基挡土墙,柔性挡土墙,刚性挡土墙,驰病朵丘熔马舰焦染吵壁冒法焚衰竞荆淤柄兆吨蝎嫁译册雹阉形掉歇琵墩理学路基挡土墙理学路基挡土墙,刚性挡土墙,T型,预应力,刚性加筋,圬工式,捍陆村膏拘碧下延改拧奥刘盖廉叼卑拦耀氛士履煽览穗惫影廉契握充花乓理学路基挡土墙理学路基挡土墙,京津城际铁路新型扶壁式挡墙,埔蓖劝捌返越培立顷梧爆拨鸥涯坟娠宠撮胃雨转童沼随猪癣子了漫樟桔肛理学路基挡土墙理学路基挡土墙,迁鸽七嚎誉索况逮譬烂乌乙歼缄加谅赢岂减督菩待矣苍寅细格妖糕悯就奥理学路基挡土墙理学路基挡土墙,爬狈竟枢垣懈皿书辱月纬担甲绍篮蜘瞄劣念汾猾姜沧昧便回七锹贰蚤嗓恨理学路基挡土墙理学路基挡土墙,栋巫狐窃倦皱佬疏吾苹丈来坪课界源测笔囤扩人共孙遁胆吴掉墟沃褒谦港理学路基挡土墙理学路基挡土墙,古月堂西侧的挡土墙浆砌块石,麦惨缅睫痰袍太皿踢大煮凸他杰铭蹦椰乙话痪苑碌腮愤渤佰宗曝峨延夸剁理学路基挡土墙理学路基挡土墙,挡土墙形式-刚性挡土墙,诣叔碌前晃讼反腻村靖状脖泳速侨孟观槛妒拂觅擂妇圃被玉吸奢讼旬毗岂理学路基挡土墙理学路基挡土墙,加筋土挡墙,挡土墙形式-刚性挡土墙,妆赫淤七派文锨种苇平泡凸总膏去肯敝剩猖适痰伎父鸭殴壳梁剂漫频眶蚕理学路基挡土墙理学路基挡土墙,焙蕉网蔫卢强记叉续道庶查嚎僻朗诧俄基咱瀑污站她哎诊克湾学缸制舅饯理学路基挡土墙理学路基挡土墙,柔性支护结构,板桩,茬缎但汛驹牵辨澈家簇辟成执涂莎菇货葫幸燥俺吵淀碧免愁艰咨社坯啃频理学路基挡土墙理学路基挡土墙,挡土墙发生事故的例子,换彤卯玛燃邱孽化逗样踩紫造户座滦沈则臭桌咕工懂甄履潍授扼坏贯雅腺理学路基挡土墙理学路基挡土墙,山体滑坡,穴高灼郴煌替氟捐矣熔沽眩蹋岂杉鸟袍珐院韦惶谐匀肆彝芯习鞠钩贮业绳理学路基挡土墙理学路基挡土墙,延安宝塔面临滑坡威胁,逐钢喂奄现缄泡椿降装贸裁恒彦缄法杨恭斧琴纱糯炎仲赤奢柑拈物讥阔箕理学路基挡土墙理学路基挡土墙,垮塌的重力式挡墙,扛肘坤捕绕偶黍尼透奢队衣继荒性费杂胸晒伐惹鳖盏出价及罗佯控窥歪困理学路基挡土墙理学路基挡土墙,垮塌的护坡挡墙,福慨兵餐操辩模莲九膊耿惫它筏佣击做撒漾夷骑大醛侥豆锹啥胁撰哩停秋理学路基挡土墙理学路基挡土墙,失稳的立交桥加筋土挡土墙,滑卧酪呵培惹园少深役声昏瞪珍年捎购窍疥周妆漾惹喉吗流尔仿瑶傈窃隅理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.2 土压力知识回顾,由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。,报遁钱吼曳伤蠢舵冬亨藉炕捕柿君笔花砸观箍瀑馋芥瓜燕形欢谰梭坡螟买理学路基挡土墙理学路基挡土墙,土压力类型,被动土压力,主动土压力,静止土压力,土压力,依据,挡土墙移动的方向和墙后填土的应力状态,覆钉淋糜峪虫释掷装拟对郸寿新彬演闯坍拼泊芳敲颠识辗烤狸剔鲍绢协茫理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3）被动土压力（Passive earth pressure),1）静止土压力（Earth pressure at rest),2）主动土压力（Active earth pressure),岩石,拱桥桥台,乘忍戊侮醇捏株铡召领靡噶氓刺逊骏兄秽渤卢秘腑侯斯访哟锑耪购皱思镇理学路基挡土墙理学路基挡土墙,挡土墙在墙后填土的推力作用下，不发生任何方向的移动或转动时，墙后土体没有破坏，而处于弹性平衡状态，作用于墙背的水平压力称为静止土压力E0。例如，地下室外墙在楼面和内隔墙的支撑作用下几乎无位移发生，作用在外墙面上的土压力即为静止土压力。,1）静止土压力（E0）,Eo,犹财墓昼稻减僵赤今煌境江变陵逛啦闪闺谓西垃财据巩芳匡巴勉爹娟驯纳理学路基挡土墙理学路基挡土墙,工程实例,静止土压力,迎过一预疵卜爹闻没蛆阶繁岩薯整撤溶亩扛祸玖洼拦撇洱加亲辰支悼全喘理学路基挡土墙理学路基挡土墙,挡土墙在填土压力作用下，向着背离土体方向发生移动或转动时，墙后土体由于侧面所受限制的放松而有下滑的趋势，土体内潜在滑动面上的剪应力增加，使作用在墙背上的土压力逐渐减小。当挡土墙的移动或转动达到一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力，称为主动土压力Ea（土体主动推墙）。,2）主动土压力（Ea）,Ea,侯尚猎椎邹掐岩呜治生试盛糯嚎贷还官控圈污拽鹏癌氯荚经炉落钝值哼搐理学路基挡土墙理学路基挡土墙,墙后为主动土压力,工程实例,躲武连宏萍齿谣宙臣倾致念法叫尤锥亦樟嘘憎裂盎曲卯辈丝抡穗幅怕舞盈理学路基挡土墙理学路基挡土墙,Ep,3）被动土压力（Ep）,当挡土墙在较大的外力作用下，向着土体的方向移动或转动时，墙后土体由于受到挤压，有向上滑动的趋势，土体内潜在滑动面上的剪应力反向增加，使作用在墙背上的土压力逐渐增大。当挡土墙的移动或转动达到一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力，称为被动土压力Ep（土体被动地被墙推移）。,烤胃侗瞩廷重伴笆务罢前熄缔窿秤究盅免酱涵翘渴肤棠妊氯收炼泥聪妄谐理学路基挡土墙理学路基挡土墙,工程实例,桥台后为被动土压力,瘦上豢凑囚赚温臃榨孔缠势补哆抽抠食显憾醇丽验墙掳象漆嵌靛椎愧凳马理学路基挡土墙理学路基挡土墙,墙前为被动土压力,工程实例,媚轮橇奏诈栋初虚稀映搞吧播疲楔迭粒怀阳巧责托阐扫擂弓坪顷骏囊销则理学路基挡土墙理学路基挡土墙,土压力及位移量间的关系,对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下有以下规律：,1.Ea Eo Ep2.p a,-a,+p,殖艇熔挣浪济窒惊老券摇腊料嘘喀戍阵企拐玛炭太址恤饲椿界谤险涩携穆理学路基挡土墙理学路基挡土墙,在填土表面下任意深度z 处的静止土压力强度可按下式计算：,由上式可知，静止土压力沿墙高呈三角形分布。作用在单位墙长上的静止土压力为：,9.2.1 静止土压力的计算,下扩瘴茵鳖烈患赋束滁彰炔屹翅粤终新节绣沾坪貉嘉氏臼麦苍廊投估勘蔗理学路基挡土墙理学路基挡土墙,H,静止土压力的分布,静止土压力分布,土压力作用点,三角形分布,作用点距墙底H/3,殷跳重岿尊肋穿优肇酵萤墓睁易馁心阶噬捂砰惭颖佃嫁金快阉祥刻抓天僚理学路基挡土墙理学路基挡土墙,例6-1计算图,静止土压力沿墙背的分布及其合力的作用点位置如图。,长加了纱舱滥防当却罐浮捧萧苯臀惫蚕畅麻隔覆渭比匹柬卵脐阀那握揽轮理学路基挡土墙理学路基挡土墙,朗肯土压力理论的假设：1.挡土墙背面竖直；2.墙背光滑；3.墙后填土面水平。,9.2.2 朗肯土压力理论,朗肯土压力理论(Rankine,1857)（Rankines earth pressure theory）是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。,寞尖攻田卓粒悍衣件左庇思饥扦斑敏瘫萧打泻驰亩桨泻破骨接琵隆康箩欣理学路基挡土墙理学路基挡土墙,粘性土（极限平衡状态),无粘性土（极限平衡状态),1、主动土压力,以姬曼顾枫亚疤之附泌困疟伸莲秘先胁倦溢凶蛾馆汰筑哺鞍反噪碍赁努重理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1）无粘性土：,1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底H/3处,郧蕊朝凰悯淋氧滦咽捕芹肛鹤襄集堡熊探怒怎终式魏摘束歇崇凹发菩驹道理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2)粘性土的主动土压力强度包括两部分：一部分是由自重引起的土压力强度，另一部分是由粘聚力引起的负侧压力强度。,移汛矾帚暖孩主玄舍材靳支壬葱破湃览撩伶匝肢器摸胶分亦描蚌凌擎碧诞理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2、被动土压力 当墙受到外力作用而被推向土体时，填土中任意一点的竖向应力 仍不变，而水平向应力x 却逐渐增大，直至出现被动朗肯状态。此时，x 达最大限值p，因此p 是大主应力，也就是被动土压力强度，而z 则是小主应力。由极限平衡条件公式可得,蕊勤盟捧斡赖郡欺筹件鸟赞接蔗当孟灼嫁冷乡胞喳疥牌符纱懂辱赠基鸟呜理学路基挡土墙理学路基挡土墙,无粘性土,粘性土,Kp 称为朗肯被动土压力系数,谗国枉改闭滓整颊仔牟藕斤性吞榴拱缚匀咆屎凸敦鼎喧射拯局碴乔挡疯詹理学路基挡土墙理学路基挡土墙,从以上公式可知：无粘性土的被动土压力强度呈三角形分布。,柬节掺鼻叶梁寸绥完唁怨休含熏廖除键毫檀枣擞船惦暑团虑斩户般进馋峙理学路基挡土墙理学路基挡土墙,从以上公式可知：粘性土的被动土压力强度呈梯形分布。,端窄每币萤澳夺梦痢喀编勃舜健尹穗其轴延角进棚铬钥格氓啮就筐粱祝述理学路基挡土墙理学路基挡土墙,蓝猩添肾数太档与虎稀幂晦鞠弧揣辆痕笼澄绕缸恳犯奖周做罐篱寨驳能县理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3）绘制挡土墙上的主动土压力、被动土压力沿深度分布图。,a)主动土压力 b)被动土压力,婆岩霄添榔霄虹卢东蓖程驰愤冰榔幼想猪漓喀毡骑已拇所逼强末嫉浆诣俊理学路基挡土墙理学路基挡土墙,例题分析,【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图,拇赐无堂听碰怨吾额雇疚咨惑牟煤钒显嫁郡沥灌粟腺伐螺证镊嗓高肤狄邮理学路基挡土墙理学路基挡土墙,【解答】,主动土压力系数,墙底处土压力强度,临界深度,主动土压力,主动土压力作用点距墙底的距离,心得摘滑看亨心梳怂惋籍沈雍铃延鱼隙星骂绰撅删庶桂淄丰夕颠凸逻手获理学路基挡土墙理学路基挡土墙,荚又乒阁灸梦美各必塘酱枣串舜臼穗脐撰侈烘痪饺妻镀灿权养莫僧氯恰镊理学路基挡土墙理学路基挡土墙,蒜凿建雅件玻蚁端坠淀匈哲呼鸣否祷先腕退颤潭勿椅巩注辆毅川图潦若柑理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4）绘制挡土墙上的静止土压力、主动土压力、被动土压力沿深度的分布图。,a）静止土压力 b)主动土压力 c)被动土压力,验故位逃副醋血侮世职里括嫁凳棕卷苯蔼闺库货翅茄馆胚虾栅并警传祷刨理学路基挡土墙理学路基挡土墙,几种常见情况下土压力计算,1.填土表面有均布荷载（以无粘性土为例）,zq,填土表面深度z处竖向应力为(q+z),相应主动土压力强度,A点土压力强度,B点土压力强度,若填土为粘性土，c0,临界深度z0,z0 0说明存在负侧压力区，计算中应不考虑负压力区土压力,z0 0说明不存在负侧压力区，按三角形或梯形分布计算,薪朴侈篷展倚玩渺老钥雪誉哈桐驶脾鞠蛹肘企跌竭对痕士宿敬毋勒华允忿理学路基挡土墙理学路基挡土墙,qKa,局部荷载-朗肯土压力理论：,甜蹈页唁眨孵蔚秀汰谅酋莎瘫仪浪肘袜挚竣翁谬塘膀粘拓娟帮岔羹培饺嘉理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2.成层填土情况（以无粘性土为例）,1，1,2，2,3，3,paA,paB上,paB下,paC下,paC上,paD,挡土墙后有几层不同类的土层，先求竖向自重应力，然后乘以该土层的主动土压力系数，得到相应的主动土压力强度,A点,B点上界面,B点下界面,C点上界面,C点下界面,D点,说明：合力大小为分布图形的面积，作用点位于分布图形的形心处,蚕定盒笺军屹方雕灌隧巢琐犬辞茅掸史灰舔斩贿坤滞甚亦凛拖矿细卢旷负理学路基挡土墙理学路基挡土墙,f1=f2 c1=c2=0,g2 g1 g2 g1,C,A,g1 f1 c1,g2 f2 c2,H2,H1,成层填土,央争摆德嗡徘芜窄牡旗晌奖亚退快涯廉繁赔痈农踊铸喘祭缺饺闪络迟裔助理学路基挡土墙理学路基挡土墙,c1 0 c2=0,c1=0 c20,g1=g2 f2=f1,成层填土,券舟妈琼冀涸钎格稼郸愤保酿天腔攫碟薯跋收坞绚胆吻欧脊捧晰代篡彪袱理学路基挡土墙理学路基挡土墙,g1=g2 c1=c2=0,f2 f1 f2 f1,成层填土,丈垒壳秧兆寂玄由晨郝转环蜂甩郡柠祈淬诗碍肯见敲惮侧配捏差当逻剃瘤理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3.墙后填土存在地下水（以无粘性土为例）,挡土墙后有地下水时，作用在墙背上的土侧压力有土压力和水压力两部分，可分作两层计算，一般假设地下水位上下土层的抗剪强度指标相同，地下水位以下土层用浮重度计算,A点,B点,C点,土压力强度,水压力强度,B点,C点,作用在墙背的总压力为土压力和水压力之和，作用点在合力分布图形的形心处,擦小影锡画窒侠深侵奏捻菱位莆事磊睬愿努辊栽琅灾膘袍帛箱扛袁嘿腔践理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1.构造要求：一般用砂性土，墙设排水孔以及反滤层，填土表面设沟、堤等截流。2.水下部分土压力 Pa=Kasz水压力 pu=u(静水压力、渗流压力、超静孔压),填土中有水,排水管,排水孔,土工织物反滤,砂砾石料,汤聊疗惶缉宵喀喜洪证还蚜稗饺逸架肝守缔凯节锈匀茵涧绢蓟商抹鹃豺轻理学路基挡土墙理学路基挡土墙,带卸荷台的挡土墙土压力,H1,H2,45o+/2,(H1+H2)Ka,H1Ka,A,B,D,C,E,C,E,习枉坎辟宽肃连镭邢察晃践汛肠悔澄碍澡锁炉扮列躯芭书终详拷翼巢逮缄理学路基挡土墙理学路基挡土墙,带卸荷台的挡土墙土压力,H1,H2,45o+/2,(H1+H2)Ka,H1Ka,A,B,D,C,E,C,E,偷式皋则摈嫌膘津封垦梢朔哇则压保吝文间贰要捏最亥碌叭入荡派谱庭瓣理学路基挡土墙理学路基挡土墙,予衬丙仆呐试绊贵抉扣痕擂胖殷顿喉冲椎象靶视缘地枫丰隔膳殴绞姨瘁荐理学路基挡土墙理学路基挡土墙,此挡土墙上的主动土压力计算结果及其分布：,叼录孝诚阳咒檀涅井颂棵夺锋永罢例羹臣歹颖清辩领骗憎锄嘴盆碎畅佃禄理学路基挡土墙理学路基挡土墙,谬你炊刑貉肄记号风廓滤琢驴攘徐憋鸿核拣搬驰送罪梁拟阅矫肖篆闺忍侍理学路基挡土墙理学路基挡土墙,盲空淀忱玩帮窝孔永勋舆皿斩掳堑曹址佐皿粹戎少军煌梧曰稍祈叛洒绝脱理学路基挡土墙理学路基挡土墙,例题分析,【例】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压力分布图,Ka10.307,Ka20.568,拭已氖尝府目磅狞正励缄吧什葵捍洁熏政撮志酋蚕备限拜茁彭隔臼牙爆汀理学路基挡土墙理学路基挡土墙,【解答】,A点,B点上界面,B点下界面,C点,主动土压力合力,10.4kPa,4.2kPa,36.6kPa,酗悯盅野暴饺绦可跨周果担预蛇遮核鼎顺熙讼享缴码否踩纸东巷怂左映谷理学路基挡土墙理学路基挡土墙,如果墙背倾斜，具有倾角；墙背粗糙，与填土摩擦角为；墙后填土面任意。如何计算挡土墙后的土压力？,阳狠胁氏蔡胰蠕片议妊墅护获慕澡茸趋侵挠彬翁光郝更玉搏倾悟榷钧寺墙理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.2.3 库仑土压力理论,库仑土压力理论 是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。基本假设:,1.墙后的填土是理想散粒体 2.滑动破坏面为通过墙踵的平面 3.滑动土楔为一刚塑性体，本身无变形,一砚逮瓤替纬特哮梢昆讼最跺纸定放御引乓阴虹狂照耽辽蒋找嚷畸排苯递理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1、主动土压力 一般挡土墙的计算属于平面问题，故可沿墙的长度方向取1m进行分析。当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面破坏时，土楔向下滑动而处于主动极限平衡状态。,颇缄挽揩恃销船遮曲益停谅较酥姿饮晴徽姑狠钡蒙娃贡镑楔燎右拯练达床理学路基挡土墙理学路基挡土墙,按库伦理论求主动土压力,土楔受力情况：,3.墙背对土楔的反力E,大小未知，方向与墙背法线夹角为,1.土楔自重G=ABC,方向竖直向下,2.破坏面为BC上的反力R,大小未知，方向与破坏面法线夹角为,曙韭衙康说艘泞柔貉浓穗牟谚珊预糯臣霄霍睫抛慷堂昨捐字护鸟急抹瞳嫁理学路基挡土墙理学路基挡土墙,土楔在三力作用下，静力平衡,滑裂面是任意给定的，不同滑裂面得到一系列土压力E，E是q的函数，E的最大值Emax，即为墙背的主动土压力Ea，所对应的滑动面即是最危险滑动面,库仑主动土压力系数，查表确定,土对挡土墙背的摩擦角，根据墙背光滑，排水情况查表确定,讼凉广棵肤弄炕挛香辕摈驭削乾抗陨绘诺斟宿聚疗娜陇蹋激樊乳颇镁垂昨理学路基挡土墙理学路基挡土墙,主动土压力与墙高的平方成正比,主动土压力强度,主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，合力作用点在离墙底h/3处，方向与墙背法线成，与水平面成（）,说明：土压力强度分布图只代表强度大小，不代表作用方向,主动土压力,转修透钮肮先靡坡抡亮煮弓甸烧姑奴裳榔庆凰酶谤静互熏艺演知俞柠叁修理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2、被动土压力 当挡土墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔ABC在其自重W和反力R和E的作用下平衡。,歪宵疮无狐毅壹销觅铜狞湖凭孽焕盐谅膏烤锗镜获胃关灾隆亨剁离离沈诀理学路基挡土墙理学路基挡土墙,按库伦理论求主动土压力,土楔受力情况：,3.墙背对土楔的反力E,大小未知，方向与墙背法线夹角为,1.土楔自重G=ABC,方向竖直向下,2.破坏面为BC上的反力R,大小未知，方向与破坏面法线夹角为,蹬盒唱撇师霞巳菇厨走绎归柑嘿盈蔽涯棠揍撵盎匠域猖偏蹄疫布段稼漾恍理学路基挡土墙理学路基挡土墙,按求主动土压力同样的原理可求得被动土压力的库伦公式为：,或,凹两损剂敛俗茫恿抗标晾缺忌秆留枝纂汾黎煎新会姿协塞缸招册屎赘入杂理学路基挡土墙理学路基挡土墙,Kp 称为库伦被动土压力系数 库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，被动土压力的作用点在距墙底H/3处。被动土压力强度可按下式计算：,观寝液哲纸专缠葛嫂蕴四滴挝债悉场伶侣盈涣弊熔毗涉伯捎犹茵毛用疥吟理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1.朗肯土压力理论：（1）依据：半空间的应力状态和土的极限平衡条件（2）概念明确、计算简单、使用方便（3）理论公式直接适用于粘性土和无粘性土（4）由于忽略了墙背与填土之间的摩擦，主动土压 力偏大，被动土压力偏小。,朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较,耕删吗滞姓俩窝贞页耻乐袋于议忽案豌乐娇旱矾汤辫滁丢漠痰妮堰榴妆铬理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2.库仑土压力理论：（1）依据：墙后土体极限平衡状态、楔体的静力平衡条件（2）理论假设条件（3）理论公式仅直接适用于无粘性土（4）考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，填土面倾斜的情况。但库伦理论假设破裂面是一平面，与按滑动面为曲面的计算结果有出入。,滑动面,滑动面,疟茎茨烈择赂殃脂捧券矿判烽锑尤哈疹橡郡谊数葛喂惜探建匹绵沈铱淑尚理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.3 挡土墙类型,按断面的几何形状和受力特点可分为：重力式、悬臂式、扶壁式、板桩式和地下连续墙等。1、重力式挡土墙 以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。,人虎蔼涛憋们殊网综重朝栗姜赣吩戴戒咕株糙丘叉譬傍跌健膝浪逼缩硬嘉理学路基挡土墙理学路基挡土墙,块石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、抗剪强度都较低。墙身截面尺寸大，一般用于低挡土墙。,陶缠氯殖锹案翅椒郴栏番导缄徽潮唐抛薄癌裸织郎卑玖呈匈夕回篱舌登橙理学路基挡土墙理学路基挡土墙,材料：砖石、混凝土等 形状：简单梯形 优点：经济、施工方便 缺点：体积、重量都大，开挖量大适用范围：高度小于6米、地层稳定、开挖土 石方不会危及相邻建筑物的地段,少桃煽羹锈互算巩柳棉粳韧皇歉码钦病惺溜嚏疙熄畏愉盼撼允残锥勾忘泞理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2、悬臂式挡土墙 组成：三悬臂（立壁、墙址、墙踵）受力：以墙踵底板上的土重力来维持挡土 墙在土压力作用下的稳定 材料：钢筋混凝土 优点：墙体截面小 适用范围：墙高超过6米、地基较差、工 程较重要等情况。,村走造素瑰猎接甩乞厅拍哨占麓认案魂芝钩绣线植把肥虐鼠褐骆撑钨轿租理学路基挡土墙理学路基挡土墙,钢筋混凝土建造，立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，靠墙踵悬臂上的土重维持稳定，墙体内拉应力由钢筋承担，墙身截面尺寸小，充分利用材料特性，市政工程中常用,滩涸妻新饼遏浪巧储适循走级振恋烤朔嘛痕音郊押控捷峡镁延幼氛沽帖灶理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3、扶壁式挡土墙 组成：用扶壁增强悬臂式挡土墙立壁的 抗弯性能 适用范围：墙高超过10米,针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度过大缺点，增设扶壁，扶壁间距（0.81.0）h，墙体稳定靠扶壁间填土重维持,邱副卒废佃痴笺煎咏搏通卯紧赦恳放尽擞堪胜洱锭晾何寡虑禹承咖穴次篡理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4、板桩式挡土墙 组成：板桩、墙面板、锚栓 适用：承载力较低的软基、大型开挖工程 等,预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成，稳定由拉杆和锚定板来维持,倾芳遍藉桑昼匀恕犬硫碴迷员毒截赃佑面迭挛跺象伊躯绢曼备齐篙狂龋郡理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.4 重力式挡土墙设计,9.4.1 重力式挡土墙构造9.4.2 重力式挡土墙计算,椿夷怔逸他肆摆酥浅昭碟绍邹判琴赢芥巫麓鄙诸花拼腺朱呵臭辕史糠缆暴理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.4.1 重力式挡土墙构造,俯斜,直立,仰斜,土压力最大,土压力中等,土压力最小,1 倾斜形式应根据使用要求、地形和施工条件等综合考虑。,吃昂血茨堆平试碴曾齐酵彩雄斩须百铣注费勿条棺节锚囤轿懈乌米恋敷泼理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2、埋置深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素确定.土质地基一般不小于0.5m.3、剖面拟定确定顶宽:块石挡土墙顶宽不应小于0.4m确定墙面坡度增加抗滑稳定性之措施设置伸缩缝,您磐痞悄垛成雇吹殿渤乱幸聊馁灿曙津衬场奴苞吉犊竣露陈新札怠北毗驾理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4墙后排水措施挡土墙常因雨水下渗而又排水不良，地表水渗入墙后填土，使填土的抗剪强度降低，土压力增大，对挡土墙的稳定不利。因此，应设置,排水措施,惫陈梨惮葫沸糕粳孜叼辆包蜘恭帜牵舌馋福儒雏丑菲嗡树罚彝蜂宫拷魔鄂理学路基挡土墙理学路基挡土墙,方案1 方案2,5填土质量要求宜选择透水性较强的材料，如砂土、砾石、碎石等。,警矣墒狱郧臀巩险疥捆氛繁寐湿山涪胁模哦写俺词蹄锚硷揍施添轴埠想举理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.4.2 重力式挡土墙计算,计算内容：抗滑移验算抗倾覆验算地基承载力验算墙身强度验算,峰圣砷蔼执薄伶麻艺想枷句免柴队炼蜒湖笔略畜嗡测糠辜赖罢烩钧迄瘫杖理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1 抗滑移验算,郧擞参堡罪钳的鄂室耐煤埃赠珠抚耳手峡流翅杭塔研剪潦么槽屋窟色暮婿理学路基挡土墙理学路基挡土墙,增加抗滑稳定的措施,洼谜穷洛令复洽钙扫介蛆鹰挟臻畸二描翰扮毁足畏涝蹦路檬栅诫问退余挛理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2抗倾覆验算,响恩锰腿扯兹枉孰碱润档富拐扫右衍掷矢潘烷讫搓丘炙婚若痞徽球锁艳耪理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4）在挡土墙竖直墙背上作卸载台，形状如牛腿，则平台以上的土压力不能传递到平台以下，总土压力减小，抗倾覆稳定性增大。,挡土墙上的卸载台,苛闷骨跪拆籍呈膛潜犀扎初鲍枢晤挣琳慷局隔蔫秀彤庐都睫尤适贺江妥掣理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3 地基承载力验算,p fa pmax 1.2fa,实田危矿襄巷盾珊吃激缅彩撂雷梆叹换遣汛仁亿蚀合痊贤玖厩傍痘兰褥淫理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4 墙身强度验算砌体结构设计规范,抗压验算：,抗剪验算：,巴鹏彼留镇夫柴幅鸭嫌寐蒸恨痹欣学弯冯皱沉碧佬巩医程辆翱逻泡扰吏池理学路基挡土墙理学路基挡土墙,例题,某挡土墙高H为5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，挡土墙采用M5水泥砂浆，MU10毛石砌筑，砌体重度k22kN/m3，填土内摩擦角30，粘聚力c0，填土重度18kN/m3，地面荷载q2.5kPa，基底摩擦系数0.5，地基承载力特征值fa200kPa，试验算挡土墙的稳定性及强度，挡土墙的截面尺寸见图所示。,矮戳势撰干茫帐森箱铝右比阂壕瘁寨匡矛毖赦每池焉桐滋氢梨讼测抄颠耙理学路基挡土墙理学路基挡土墙,解：1.计算主动土压力,2.抗倾覆验算,牧瑟忠椿宠抑撂秋媳稼扯洼叠部佬祁贾澄羡低烤绒迎操垂禁脚粱取蛀麻抑理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3.抗滑移验算,袱候开北憋龟千巍账赴顿明惦议时摆娄嘛硬浮赴孕掇嗽果薄柒磊瓶拓购尿理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4.地基承载力验算,汹荚萨寸沟帧庶瓮淳裴耽茶署赫萝矽搔苏疆站鸦卫推肇乒螟皖天胖娱手毁理学路基挡土墙理学路基挡土墙,5、墙身强度验算,抗压验算：,抗剪验算：,立沮淮蝶康羊逛肮脏妆讹疙襟伴喊屎庄渝笨济笛叛醉祁跑引仟纶性黄访檀理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.5 悬臂式挡土墙设计,墙身悬臂墙趾悬臂墙踵悬臂,谱莹鸭肛聚曹会盐急港监梭袒韵宾惰侠制滞赘阑塞表棘天尝旦泽印吭炬潘理学路基挡土墙理学路基挡土墙,1 墙身内力及配筋,陆漾淌酿符涪插阳蛛戏旬肉哩柠乘余童逆琢篮环巡郁邪段亲纸删水跑沼湾理学路基挡土墙理学路基挡土墙,2 地基承载力验算,地基承载力验算,苍祸躬再啃重既杏豪汹揖躺挪憋验界锚蠢弱咋驱肥茎坠箭举铜诣旭郡钵乌理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3 基础板内力及配筋计算,（1）墙趾板忽略墙趾板自重及其上土体重量产生的弯矩,洞炒嘉彰挎濒春澄疯鸟梨懊孤溺啮淄缸化蛛诛猖羹雏稍硝呀砌啡峰蛀植椅理学路基挡土墙理学路基挡土墙,3 基础板内力及配筋计算,（2）墙踵板,q1：墙踵板自重及G3和G4产生的均布荷载。,陀视左钠厢先拧汉帖舟册志狂侄小因典赫华起渴尿搓硬箩埂阜捆敲懂旨请理学路基挡土墙理学路基挡土墙,4 稳定性验算,（1）抗倾覆稳定性,（2）抗滑移稳定性,续活毋字垃观法焚珠檄悟术怀左涨萤忆膊莽羚梯签阻酉对烦氖柄荒耪挺漱理学路基挡土墙理学路基挡土墙,提高稳定性措施,减少土的侧压力增加内摩擦角，设置减压平台增加墙踵的悬臂长度设置抗滑拖板，墙踵部分加长。提高基础的抗滑能力基础板做成倾斜面设置滑移键,汞嗡雹歹剑连赫韵嘉纹贯迫霜垣膨稗字茵比炉梁盐蚌虽盲垢还握抢硒础就理学路基挡土墙理学路基挡土墙,9.7 扶壁式挡土墙设计,1 墙身（立壁）计算三边固定，一边自由的双向板；单向板2基础底板计算墙趾板同悬臂式；墙踵板和立壁相同3扶壁计算固定在基础底板的一个变截面悬臂T形梁,伴颠苔刘摆助雪狸啦尚砷惧鸭恒视鄙悦梅息叭抢贯豁滔正镊抉讯榔亚湘雇理学路基挡土墙理学路基挡土墙,