《《道路工程》第12章 路基擋土墻設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《道路工程》第12章 路基擋土墻設(shè)計(jì)（117頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第一節(jié)概述 第二節(jié)擋土墻的構(gòu)造與布置 第三節(jié)擋土墻土壓力計(jì)算 第四節(jié)擋土墻的設(shè)計(jì)原則 第五節(jié)重力式擋土墻設(shè)計(jì) 第六節(jié)浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì) 第七節(jié)地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì) 第八節(jié)輕型擋土墻 第九節(jié)加筋土擋土墻 第十二章 路基擋土墻設(shè)計(jì) 1、擋土墻的定義 擋土墻是支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體 穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物。公路中主要作用是支撐路堤、路塹、 隧道洞口、橋臺(tái)及河岸防護(hù)等 第一節(jié)概述 2、擋土墻的類型 按擋土墻位置分 : 路塹擋墻，路堤擋墻，路肩擋墻和山坡 擋墻等。 按擋土墻的墻體材料分 : 石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝土擋 墻，磚砌擋墻，木質(zhì)擋墻和鋼板墻等。 按擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分 : 重力式，半重
2、力式，衡重式，懸臂式， 扶壁式，錨桿式，拱式，錨定板式，板 樁式和垛式等。 擋土墻位置分： a）路肩擋墻、 b）路堤擋墻、 c） 路塹擋墻、 d）山坡?lián)鯄?剛性擋土墻：本身變形極小，只能發(fā)生整體位移 柔性擋土墻： 本身會(huì)發(fā)生變形，墻上土壓力分布形式復(fù)雜 3、新型擋土墻 自嵌式擋土墻 -主要依靠擋土塊塊體、填土通 過(guò)加筋帶連接構(gòu)成的復(fù)合體自重來(lái)抵抗動(dòng)靜荷載， 達(dá)到穩(wěn)定的作用。用于園林景觀、高速公路、立 交橋和護(hù)坡、小區(qū)水岸等，比傳統(tǒng)的混凝土和漿 砌塊石容易施工，并且美觀、耐久。 4、擋土墻的作用 路肩墻：護(hù)肩及改善綜合坡度； 路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底（對(duì)于陡坡） 路堤滑動(dòng)，沿河路堤可防水
3、流沖刷等； 路塹墻：減少開(kāi)挖，降低邊坡高度； 山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用； 隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長(zhǎng)度； 橋臺(tái)擋墻：護(hù)臺(tái)及連接路堤，作為翼墻或橋臺(tái)。 5、各式擋土墻的使用條件 6、擋土墻的破壞 第二節(jié)擋土墻的構(gòu)造與布置 1、擋土墻的構(gòu)造 墻面（墻胸） 墻背（俯斜、仰斜、垂 直、直線形、和折線形） 墻頂及護(hù)欄 墻底（墻趾、墻踵 ) 擋土墻的組成示意圖 基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置 深度的確定。 排水設(shè)施 通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。 沉降縫和伸縮縫 為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開(kāi)裂，應(yīng)根 據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高墻身斷面的變化情況，設(shè)置 沉降縫
4、；為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化 作用而產(chǎn)生的裂縫，須設(shè)置伸縮縫。 2、擋土墻布置 橫向布置 主要是在路基橫斷面圖上選定擋土墻的位置，確 定是路塹墻、路肩墻、路堤墻還是浸水擋墻，并確 定斷面形式及初步尺寸。 縱向布置 在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行墻的縱向布置，布置后繪 成擋土墻正面圖。包括： 1）分段，設(shè)伸縮縫與沉降縫； 2）考慮始、末位置在路基及其它結(jié)構(gòu)處的銜接； 3）基礎(chǔ)的縱向布置； 4）泄水孔布置。 平面布置 對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，例如高、長(zhǎng)的沿河 擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物擋墻，除了橫、 縱向布置外，還應(yīng)作平面布置，并繪制平面布 置圖。 第三節(jié)擋土墻土壓力計(jì)算 1、作用在擋土墻上的荷載
5、（ 1）主要力系： 擋土墻自重及位于墻上的恒載； 墻后土體的主動(dòng)土壓力（包括超載）； 基底的支撐力與摩阻力； 墻前土體的被動(dòng)土壓力； 浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。 （ 2）附加力： 季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力， 如波浪沖擊、洪水。 （ 3）特殊力： 偶然出現(xiàn)的力，如地震荷載、浮力、水 面物撞擊力等。 作用在擋土墻上的力系 2、擋土墻移動(dòng)形式與土壓力關(guān)系 （ 1）墻體外移 （ 3）墻體不移動(dòng) （ 2）墻體內(nèi)移 Ea:墻體外移 ,土壓力逐 漸減小 ,當(dāng)土體破壞 ,達(dá)到 極限平衡狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng) 的土壓力 (最小 ) Ep:墻體內(nèi)移 ,土壓力逐 漸增大 ,當(dāng)土體破壞 ,達(dá)到 極限平衡狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)
6、的土壓力 (最大 ) E0:墻體不移動(dòng) ,土壓力 即是土體產(chǎn)生的側(cè)壓力 3、路基擋土墻的土壓力考慮 1）主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力的區(qū)分： 假定擋土墻處于極限移動(dòng)狀態(tài)，土體有沿 墻及假想破裂面移動(dòng)的趨勢(shì)，則土推墻即為主 動(dòng)土壓力，墻推土即為被動(dòng)土壓力。 2）路基擋土墻的土壓力考慮： 路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或 傾覆，因此，在設(shè)計(jì)中按墻背土體達(dá)到主動(dòng)極 限平衡狀態(tài)考慮，即只考慮 Ea ，且取一定的 安全系數(shù)以保證墻背土體的穩(wěn)定。 墻趾前土體的被動(dòng)土壓力 Ep一般不計(jì)。 4、不同墻背傾斜形式的土壓力大小 墻背傾斜形式： 仰斜 直立 俯斜 5、擋土墻的土壓力計(jì)算理論 （ 1）朗肯土壓力理論 1
7、857年英國(guó)學(xué)者朗肯（ Rankine）從研究彈性半空 間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡理論，得出 計(jì)算土壓力的方法，又稱極限應(yīng)力法。 （ 2）庫(kù)侖土壓力理論 1776年法國(guó)的庫(kù)倫（ C.A.Coulomb）根據(jù)極限平 衡的概念，并假定滑動(dòng)面為平面，分析了滑動(dòng)楔體 的力系平衡，從而求算出擋土墻上的土壓力，成為 著名的庫(kù)倫土壓力理論。 基本假設(shè)： 墻本身剛性，因 此，不考慮墻身的變形； 墻后填土延伸到 無(wú)限遠(yuǎn)處，填土表面水平 （ =0）； 墻背垂直光滑 （墻與土的摩擦角 =0）。 朗肯理論 a、無(wú)粘性土； b、粘性土 計(jì)算公式： aaa KczK 2 )2/45(t an 2 aK aK 朗肯
8、主動(dòng)土壓力系數(shù)， 土的重度； 土的粘聚力和內(nèi)摩擦角。 c、 主動(dòng)土壓力 被動(dòng)土壓力 基本假設(shè)： 墻后填土為均勻的無(wú)粘性土（ c=0）， 填土表面傾斜（ 0）； 擋土墻剛性，墻背傾斜，傾角為 ； 墻面粗糙，墻背與土本之間存在摩擦 力（ 0）； 滑動(dòng)破裂面為通過(guò)墻踵的平面。 庫(kù)倫理論 （ 3）分析方法的異同 朗肯理論和庫(kù)倫理論都是簡(jiǎn)化方法。它們各有其不 同的基本假定、分析方法和適用條件。 共同點(diǎn)：均屬于極限狀態(tài)土壓力理論。計(jì)算出 的土壓力均為墻后土體處于極限平衡狀態(tài)下的主動(dòng) 土壓力 Pa和被動(dòng)土壓力 Pp。 不同點(diǎn)：朗肯理論從土體中一點(diǎn)的極限平衡狀 態(tài)出發(fā)，由處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的大小主應(yīng)力關(guān)系 求
9、解（極限應(yīng)力法）；庫(kù)倫理論根據(jù)墻背與滑裂面 之間的土楔處于極限平衡，用靜力平衡條件求解 （滑動(dòng)楔體法） 。 （ 4）適用條件 1）朗肯理論的適用條件 根據(jù)朗肯理論推導(dǎo)的公式，作了必要的假設(shè)， 因此有一定的適用條件： 填土表面水平（ =0），墻背垂直 （ =0），墻面光滑（ =0）的情況； 墻背垂直，填土表面傾斜，但傾角 的情況； 地面傾斜，墻背傾角 (45 -/2）的 坦墻； L型鋼筋混凝土擋土墻； 墻后填土為粘性土或無(wú)粘性土。 2）庫(kù)倫理論的適用條件 下述情況宜采用庫(kù)倫理論計(jì)算土壓力： 需考慮墻背摩擦角時(shí)，一般采用庫(kù) 倫理論； 當(dāng)墻背形狀復(fù)雜，墻后填土與荷載 條件復(fù)雜時(shí)； 墻背傾角 (45
10、-/2）的俯斜墻； 數(shù)解法一般只用于無(wú)粘性土，圖解 法則對(duì)于無(wú)粘性土或粘性土均可方便使用。 擋土墻一般采用庫(kù)倫理論 6、一般條件下庫(kù)侖主動(dòng)土壓力計(jì)算 擋土墻因路基形式和荷載分布不同土壓力 有多種計(jì)算圖式 （ 1）破裂面交于內(nèi)邊坡 -適用于路堤或路塹擋土墻 主動(dòng)土壓力計(jì)算圖示 )90s in ( Ws in P oa )s in (co s )90s in ()90s in (H21W 22 )co s ()s in (co s )s in ()co s ()co s (H21P o22a 將 Pa 對(duì) 求導(dǎo)數(shù) ,并令其等 于 零 2 o o o 2 2 2 a )co s ()co s ( )
11、s in ()s in (1)co s (co s )(co sH 2 1.)( m axP a2a KH21.)(m a xP 2 o o o 2 2 a )co s ()co s ( )s in ()s in (1)co s (co s )(co sK 2 o o o 2 2 2 p )co s ()co s ( )s in ()s in (1)co s (co s )(co sH 2 1.)( m axP p2p KH21.)(m a xP 2 o o o 2 2 p )co s ()co s ( )s in ()s in (1)co s (co s )(co sK )co s ()s
12、in (co s )s in ()co s ()co s (H 2 1P o2 2p 被動(dòng)土壓力 計(jì)算圖示 （ 2）破裂角交于路基面 破裂面交與荷載中部 b) 破裂面交與荷載外側(cè) c) 破裂面交與荷載內(nèi)部 a) （ 3）破裂面交于外邊坡 （ 4）大俯角墻背的主動(dòng)土壓力 第二破裂面法 有時(shí)土體并不沿墻背滑動(dòng)，而是沿另一滑動(dòng)面滑 動(dòng)，這一般是折線形重力墻背、懸臂墻墻背或帶衡重 臺(tái)的墻背，其傾角大于第二破裂面的傾角 i、且墻背 面上的抗滑力大于下滑力的情況。 出現(xiàn)第二破裂面的條件： 墻背或假想墻背的傾角 或 必須大于第二破裂面 的傾角 i ，以不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)； 在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑
13、力必須大于其下 滑力，使破裂棱體不會(huì)沿墻背或假想墻背下滑。 仰斜擋土墻很少采用平緩背坡，不易出現(xiàn) i的 情況；衡重式擋墻的上墻或懸臂式墻，采用假想的墻 背， =，只要 i，即存在第二破裂面。 衡重式擋土墻 折線形墻 （ 5）不同土層的土壓力計(jì)算 （ 6）有限范圍填土的土壓力計(jì)算 7、車輛荷載的換算 換算方法： 換算為對(duì)應(yīng)于墻后填料的一定高度的均 布土層。換算土層高： h0= q / 其中： 墻高 H2.0m時(shí)， q=20.0kN/m2； 墻高 H10.0m時(shí)， q=10.0kN/m2； 墻高 H在 2.0m 10.0m時(shí)， q內(nèi)插取 用。 8、計(jì)算參數(shù) 填料的計(jì)算內(nèi)摩擦角和重度 墻背摩 擦角
14、第四節(jié)擋土墻的設(shè)計(jì)原則 1、擋土墻設(shè)計(jì)一般規(guī)定 1）擋土墻類型應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、 水文地質(zhì)、沖刷程度、荷載作用情況、環(huán)境 條件、施工條件、工程造價(jià)等因素； 2）應(yīng)根據(jù)墻背滲水，合理布置排水溝 造物。合理設(shè)置伸縮縫和沉降縫。 3）擋土墻墻背填料宜采用滲水性強(qiáng)的 砂性土、砂礫、粉煤灰等材料，嚴(yán)謹(jǐn)采用淤 泥、膨脹土等； 4）擋土墻的頂面不宜占據(jù)硬路肩、行 車道及路緣帶的路基 5）墻身構(gòu)造 重力式擋土墻的墻背坡度一般采用 1:0.25仰斜， 仰斜墻背坡度不宜緩于 1:0.3,俯斜墻背坡度一般為 1:0.25-1:0.4； 衡重式或凸折式擋土墻下墻墻背坡度多采用 1:0.25-1:0.30仰斜，上墻墻
15、背坡度受墻身強(qiáng)度控制， 根據(jù)上墻高度，采用 1:0.25-1:0.45俯斜。 6）排水措施 包括疏干墻后積水和防止地表水下滲，以減小墻背 土壓力和靜水壓力；減少凍脹壓力；消除膨脹壓力。 (1)設(shè)置地面排水溝，截引地表水；夯實(shí)回填土頂 面，防止雨水和地面水下滲，必要時(shí)可設(shè)鋪砌層。 (2) 墻背設(shè)泄水孔和排水層； (3)路塹擋墻趾前溝應(yīng)鋪砌，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。 7）基礎(chǔ)埋置深度 基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)按地基的性質(zhì)、承載力的 要求、凍脹的影響、地形和水文地質(zhì)等條件確 定。其基礎(chǔ)深度應(yīng)符合下列要求： (1)基礎(chǔ)埋置深度不小于 lm; (2)受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)埋置在沖刷線以 下不小于 lm； (3)路塹擋土
16、墻基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于邊溝底面不 小于 0.5m。 (4)擋土墻基礎(chǔ)置于斜坡地面時(shí)，其趾部埋 人深度和距地面的水平距離應(yīng)符合下表的要求。 2建筑物總體設(shè)計(jì)資料 為滿足樞紐或單體建筑物與路基連接、擋土、 水流、防滲排水等各項(xiàng)要求，需要具有與總體 設(shè)計(jì)有關(guān)的下述資料： (1)建筑物的工程等級(jí)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； (2)建筑物總體布置圖，并根據(jù)總體布置 要求確定擋土墻平面和立面的布置及基本尺寸 的要求； (3)設(shè)計(jì)、建成、正常運(yùn)營(yíng)及施工期墻前、 墻后各種水位； (4)根據(jù)總體防滲排水要求確定擋土墻需 滿足的側(cè)向防滲排水要求。 3墻址地形、地質(zhì)平面圖 一般擋土墻布置簡(jiǎn)單，不大比例尺平面圖。 對(duì)于下列情況，宜有 1：
17、 500 1： 200的工程 地質(zhì)平面圖： (1)需要在紙上研究布置擋土墻的平面 位置地段； (2)需要選取不同方向的地形、地質(zhì)斷 面，而現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)又不易掌握選準(zhǔn)的地段； (3)擋土墻設(shè)計(jì)牽涉有關(guān)改河、改溝、 改移公路、拆遷建筑物等需用平面圖反映的 地段。 4地質(zhì)橫斷面圖 一般采用 1： 200比例尺。測(cè)繪時(shí)應(yīng)考慮以 下問(wèn)題： (1)斷面間距視地形、地質(zhì)變化情況而 定，以能滿足設(shè)計(jì)、施工的要求為準(zhǔn)。在 復(fù)雜情況下橫斷面間距采用 5 l0m，基礎(chǔ) 標(biāo)高變化不大的可采用 10-25m。在墻的兩 端應(yīng)適當(dāng)加密，以便確定起訖位置。 (2)橫斷面寬度、精度除滿足路基設(shè)計(jì) 要求外，要考慮計(jì)算土壓力的需要，因
18、此， 代表性橫斷面應(yīng)較一般斷面寬些。 5、擋土墻的設(shè)計(jì)原則 按 “ 極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法 ” 進(jìn)行設(shè)計(jì)，其 設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)分構(gòu)件承載力極限狀態(tài)和正常 使用極限狀態(tài)。 1）承載力極限狀態(tài)： 整個(gè)擋土墻或其一部分失去剛體平衡 ; 擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料承受的強(qiáng)度超過(guò) 極限而破壞，或因超過(guò)塑性變形而不適于繼續(xù) 承載； 擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或局部失去平衡極限 狀態(tài)分項(xiàng)荷載系數(shù)見(jiàn)規(guī)范。 2）正常使用極限狀態(tài)： 影響正常使用或外觀變形； 影響正常使用的耐久性局部破壞； 影響正常使用的其他待定狀態(tài)。 極限狀態(tài)的分項(xiàng)荷載系數(shù)除 Ep取 0.5外，其 余均取 1.0 3）合力偏心距計(jì)算時(shí)的極限狀態(tài) 分項(xiàng)荷載
19、系數(shù)取值同正常使用極限狀態(tài)。 6、擋土墻的設(shè)計(jì)荷載，其它見(jiàn)規(guī)范 JTG D30 7、施加于擋土墻的荷載分類，見(jiàn)表 5.4.2 2 8、擋土墻的荷載組合，見(jiàn)表 5.4.2 3 9、擋土墻的荷載分項(xiàng)系 數(shù) 第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì) 包括：抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算， 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （ 1）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn) 算 目的：檢查基底在土壓 力、自重等作用下的摩 阻力抵抗擋土墻滑動(dòng)的 能力。 1、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 保證基底摩阻力低抗滑移力 （ 2）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 目的：檢查墻身繞 墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆 的抵抗能力。 保證抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力 （ 3）擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算要求 2、基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算 基礎(chǔ)的容許承載
20、力： 巖石地基的承載力較高，一般不會(huì)產(chǎn)生不均勻 沉陷。土質(zhì)地基較復(fù)雜，其承載力與地基的物 理力學(xué)性質(zhì)、地面形態(tài)、基礎(chǔ)埋置深度、基底 傾斜度等有關(guān)。 3、墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 為保證墻身具有足夠強(qiáng)度，應(yīng)選擇 1 2個(gè) 控制斷面進(jìn)行驗(yàn)算，如墻身底部、二分之一墻高 處、上下墻 (凸形及衡重式墻 )交界處。 根據(jù) 公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè) 計(jì)時(shí)，荷載效應(yīng)取不利組合的設(shè)計(jì)值，應(yīng)小于或 等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值。 4、重力式擋土墻設(shè)計(jì) 1）增加抗滑穩(wěn)定性的方法 設(shè)置傾斜基底 采用凸榫形基礎(chǔ) 5、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施 2）增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法 1）展寬墻趾 2
21、）改變墻面及墻背坡度 3）改變墻身斷面類型 屬重力式；衡重臺(tái)上填土使墻身重心后移，增加 抗傾覆穩(wěn)定性；基底面積較小，對(duì)地基要求較高。 設(shè)計(jì)與一般重力式擋墻相同。墻背為帶有衡重臺(tái) 的折線形，土壓力計(jì)算及墻身構(gòu)造都有其特殊性。 穩(wěn)定性驗(yàn)算的內(nèi)容和要求同一般重力式擋墻。當(dāng) 上墻出現(xiàn)第二破裂面時(shí)，第二破裂面與上墻背之間 填土與墻身一起移動(dòng)，其重量計(jì)入墻身自重。 6、衡重式擋土墻設(shè)計(jì) 第六節(jié)浸水路堤擋土墻設(shè)計(jì) 1、考慮因素 1）浸水的填料受水的浮力而使土壓力減??； 2）砂性土內(nèi)摩擦角受水的影響不大，可認(rèn) 為浸水后不變，粘性土浸水后抗剪強(qiáng)度顯著降低； 3）墻背與墻面均受到靜水壓力，在墻背與 墻面水平一致時(shí)
22、，兩者互相平衡；而當(dāng)有一水位 差時(shí)，則墻身受到靜水壓力差所引起的推力； 4）墻外水位驟然降落，或者墻后暴雨下滲 在填料內(nèi)出現(xiàn)滲流時(shí)，填料受到滲透動(dòng)水壓力。 滲水性填料，動(dòng)水壓力一般很小，可略而不計(jì)； 5）墻身受到水的浮力作用，而使其抗傾覆 及抗滑動(dòng)穩(wěn)定性減弱。 6）墻后填料應(yīng)盡量用片、碎石或砂性 土分層填筑并夯實(shí)，并做好排水設(shè)施。 7）擋土墻修建在設(shè)計(jì)裂度為 8度及以 上的地震區(qū)，以及修筑在地震時(shí)可能發(fā)生大 規(guī)?；卤浪牡囟位蜍浫醯鼗?，要進(jìn)行地 震穩(wěn)定性驗(yàn)算。 8）驗(yàn)算時(shí)要考慮破裂棱體和擋土墻身 分別承受地震力的作用，將地震荷載與恒載 組合，并考慮常年水位的浮力，不考慮季節(jié) 性浸水的影響，其
23、他外力，包括車輛荷載的 作用均不考慮。 2、當(dāng)填料為砂性土?xí)r （ 1）浸水部分重度采用水中重度； （ 2）浸水前后的內(nèi)摩擦角不變； （ 3）破裂面為一平面，并且不考慮 進(jìn)水對(duì)破裂面的影響。 因此，浸水擋土 墻土壓力 Eb可采 用不浸水時(shí)的土 壓力 Ea扣除因浮 力影響而減少的 土壓力 Eb 。 3、填土為黏性土?xí)r 由于粘性土浸水后 c值明顯減小，要求將水 位上下兩部分分為不同性質(zhì)的土層進(jìn)行計(jì)算。 先計(jì)算水位以上的土壓力 E1；然后再將上 層填土重量作為荷載 ,計(jì)算進(jìn)水部分的土壓力 E2； 兩部分的矢量為全墻土壓。 第七節(jié)地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì) 1、一般防震措施 1）盡可能采用重心低的墻身斷面形式。
24、 2）基礎(chǔ)盡可能置于堅(jiān)硬均質(zhì)地層上；遇有軟 粘土、飽和砂土或嚴(yán)重不均勻地基時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng) 措施進(jìn)行加固處理。 3）宜采用漿砌片 (塊 )石、混凝土和鋼筋混凝 土修筑。干砌片 (塊 )石的墻高須加以限制：設(shè)計(jì)烈 度 8度時(shí)，一般不超過(guò) 5m； 9度時(shí)，則不超過(guò) 3m。 4）墻體應(yīng)以垂直通縫分段，每段長(zhǎng)度不宜超 過(guò) 5m。地基變化或地面標(biāo)高突變處，也應(yīng)設(shè)置通縫。 5）應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量，砂漿標(biāo)號(hào)按非地震 區(qū)要求提高一級(jí)采用。 2、地震荷載的計(jì) 算 第八節(jié)輕型擋土墻 薄壁式擋土墻是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。 懸臂式擋土墻由立壁和底板組成， 有三個(gè)懸臂，即立壁、趾板和踵板。 當(dāng)
25、墻身較高時(shí)，可沿墻長(zhǎng)一定距離 立肋板（即扶壁）聯(lián)結(jié)立壁板與踵板，從 而形成扶壁式擋墻。 1、薄壁式擋土墻 懸臂式和扶壁式結(jié)構(gòu)示意圖 懸臂式和扶壁式擋土墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性是依靠墻身自重和踵板上方填土的 重力來(lái)保證，基底應(yīng)力小。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，墻 身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好地 發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能，能適應(yīng)承載力較 低的地基。 一般情況下，墻高 6m以內(nèi)采用懸 臂式， 6m以上采用扶壁式。 懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)受力示意 按一般庫(kù)倫理論計(jì)算作用于假想墻背 AC 上的土壓力 Ea，此時(shí)墻背摩擦角 = 。 錨定式擋土墻也屬于輕型擋土墻，通常包 括錨桿式和錨定板式兩種。 錨桿式擋土墻主要由預(yù)制的鋼
26、筋混凝土立 柱和擋土板構(gòu)成墻面、與水平或傾斜的鋼錨 桿聯(lián)合作用支擋土體，主要以埋置于巖土中 的錨桿拉住立柱保證土體穩(wěn)定的。 錨定板式擋土墻則將錨桿換為拉桿，在其 土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路 堤施工容易實(shí)現(xiàn)。 2、錨定式擋土墻 1）錨定式擋土墻特點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，與重力式擋土墻相比， 可以節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資； (2)利于擋土墻的機(jī)械化、裝配化施工， 可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； (3)不需要開(kāi)挖大量基坑，能克服不良地 基挖基的困難，并利于施工安全。 缺點(diǎn)： 施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配 套的專用機(jī)械設(shè)備。 使用場(chǎng)合： 一般適用于路塹地段，也可應(yīng)用于陡坡路 堤。 2）、
27、錨桿抗拔力 錨桿抗拔力的確定是錨桿擋土墻設(shè)計(jì)的 基礎(chǔ)，它與錨桿錨固的形式、地層的性質(zhì)、 錨孔的直徑、有效錨固段的長(zhǎng)度以及施工方 法、填注材料等因素有關(guān)。 錨桿的類型： 摩擦型灌漿錨桿； 擴(kuò)孔型灌漿錨桿 3）錨桿式擋土墻 錨桿是一種受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物 聯(lián)結(jié)，另一端通過(guò)鉆孔、插入錨桿、灌漿、養(yǎng)護(hù)等 工序錨固在穩(wěn)定的地層中，以承受土壓力對(duì)結(jié)構(gòu)物 所施加的推力，從而利用錨桿與地層間的錨固力來(lái) 維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。 4）錨定板式擋土墻 錨定板擋土墻按墻 面結(jié)構(gòu)形式分為柱 板式和壁板式。 柱板式擋土墻的墻 面由肋柱與擋土板 拼裝而成，根據(jù)運(yùn) 輸和吊裝能力可采 用單根柱，也可以 分段拼接，上下肋
28、柱之間用榫連接。 第九節(jié)加筋土擋土墻 加筋土擋土墻是利用加筋土技術(shù)修建 的支擋結(jié)構(gòu)物。由填料、在填料中布置的拉 筋以及墻面板三部分組成。 加筋土是一種在土中加入拉筋的復(fù)合土， 它能改善土體的變形條件和提高其工程性能， 從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。 加筋土擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu)，對(duì)地基 變形適應(yīng)性強(qiáng)，建筑高度也可很大，適于填 土路基。須考慮其擋板后填土的滲水穩(wěn)定及 地基變形對(duì)其影響，通過(guò)計(jì)算分析選用。 1、概述 加筋擋土墻的基本類型和基礎(chǔ)要求 錯(cuò)臺(tái)與墊層橫斷面圖 加筋體面板基礎(chǔ)埋置深度 加筋土橋臺(tái)類型圖： a)整體式； b)內(nèi)置組合式； c)外置組臺(tái)式 (1)單面式加筋土擋土墻； (2)雙面式加筋土擋土
29、墻，又分為分離式、 交錯(cuò)式以及對(duì)拉式加筋土擋土墻； (3)臺(tái)階式加筋土擋土墻； (4)無(wú)面板加筋墻。 2、加筋土擋土墻的形式 （ 1）橫斷面和面板 3、加筋體構(gòu)造與材料 （ 2）填料 填料是加筋體的主要材料，由它與加筋 產(chǎn)生摩擦力。要求： 易于填筑與壓實(shí)； 能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力； 不易腐蝕和老化，水穩(wěn)定性好。 通常填料優(yōu)先選擇具有一定級(jí)配、透水 性好的砂類土、碎 (礫 )石類土。 粗粒料中不得含有尖銳的棱角，以免在壓 實(shí)過(guò)程中壓壞拉筋。 當(dāng)采用黃土、粘性土及工業(yè)廢渣時(shí)應(yīng)做 好防水、排水設(shè)施和確保壓實(shí)質(zhì)量等。 （ 3）拉筋 (1)抗拉能力強(qiáng)，延伸率小，蠕變小， 不易產(chǎn)生脆性破壞； (2)與填
30、料之間具有足夠的摩擦力； (3)耐腐蝕和耐久性能好； (4)具有一定的柔性，加工容易，接長(zhǎng) 及與墻面板連接簡(jiǎn)單； (5)使用壽命長(zhǎng)，施工簡(jiǎn)便。 種類： 鋼帶；鋼筋混凝土帶；聚丙烯土工帶； 鋼塑復(fù)合帶等。 4、加筋土擋土墻的填土壓實(shí)要求 5、加筋土擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算 加筋體筋帶的斷面積、長(zhǎng)度以及加筋體的穩(wěn) 定性，應(yīng)通過(guò)加筋體內(nèi)部和外部的穩(wěn)定性分 析確定。 加筋體中活動(dòng) 區(qū)與穩(wěn)定區(qū) 加筋擋土墻總 體平衡法驗(yàn)算 6、內(nèi)部穩(wěn)定性 加筋土擋墻內(nèi)部破壞形式有以下兩種： （ 1）由于拉筋開(kāi)裂造成的斷裂 （ 2）由于拉筋與填土之間結(jié)合力不足 造成的加筋體斷裂 7、外部穩(wěn)定性 加筋土擋墻的外部穩(wěn)定性與工程的地基土 (承載能力、沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)等 )和工程相連的 整體土層等有關(guān)，其破壞形式有： (1) 與地基間的摩阻力不足或墻后土體的 側(cè)向推力過(guò)大所引起的滑移，如 a) ； (2) 被墻后土體的側(cè)向推力所傾覆，如 b) ； (3)由于地基承載力不足或不均勻沉降引起 的傾斜，如 c) ； (4)加筋土擋土墻及墻后土體出現(xiàn)整體滑動(dòng)， 如 d) 。
《道路工程》第12章 路基擋土墻設(shè)計(jì)
