04路基防护与支挡结构设计ppt课件

1、第四章第四章 路基防护与支挡结构设计路基防护与支挡结构设计 Slope Protection and Slope Protection and Retaining Wall DesignRetaining Wall Design p第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护(slope protection) p第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造(types and construction) p第三节第三节 挡土墙结构布置挡土墙结构布置(structure layout) p第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算(calculation of earth

2、pressure) p第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计(design of retaining wall) p第六节第六节 轻型挡土墙轻型挡土墙(light retaining wall) p第七节第七节 其他支挡结构其他支挡结构(other types) 主要内容主要内容(main contents) 1种草种草 (planting grass) 适宜坡高不大、适宜坡高不大、 边坡不陡于边坡不陡于1:1.0的土的土 质易种植边坡，其表面质易种植边坡，其表面 水径流速度应低于水径流速度应低于 0.6m/s。 边坡坡度在边坡坡度在 1:1.01:2.0时也可种时也可种 草，但应采取固定草种草，

3、但应采取固定草种 布或网格固定撒种等方布或网格固定撒种等方 法。法。 1 1、植物防护、植物防护(plant (plant protection)protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 (slope protection) 2铺草皮铺草皮(turf) 表面水径流速表面水径流速 度在度在 0.6m/s1.8m/s 之间时不宜种草，之间时不宜种草， 而应根据情况按而应根据情况按 平铺、水平叠置、平铺、水平叠置、 垂直坡面叠置、垂直坡面叠置、 斜叠置等不同方斜叠置等不同方 法铺草皮，必要法铺草皮，必要 时可先浆砌防护，时可先浆砌防护， 在浆砌内部铺草在浆砌内部铺草 皮，以减小

4、水流皮，以减小水流 冲刷。冲刷。 草皮防护示意图：草皮防护示意图：a)a)平铺平面；平铺平面；b)b)平铺剖面；平铺剖面；c)c)水平叠铺；水平叠铺； d) d)垂直叠铺；垂直叠铺；e)e)斜交叠铺；斜交叠铺；f)f)网格式网格式 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 1 1、植物防护、植物防护(plant protection)(plant protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 1、植物防护(plant protection) 3客土喷播(external-soil spray seeding) 客土喷播是将含有植物生长所需营养的基质材料混 合胶结材料喷附在岩基坡

5、面上，在岩基坡面上创 造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透气、与自 然表土相近的土板块，种植出可粗放管理的植物 群落，最大程度地恢复自然生态。 4植树植树(plant trees) 主要用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等情况，主主要用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等情况，主 要起到：要起到： 降低河滩水流速度及改变水流方向；降低河滩水流速度及改变水流方向； 防风固沙；防风固沙； 防雪等作用。防雪等作用。 低等级公路也可在路两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿低等级公路也可在路两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿 化、诱导视线等作用。化、诱导视线等作用。 第一节第一节 路基坡面防护路基

6、坡面防护 1 1、植物防护、植物防护(plant protection)(plant protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 1、植物防护(plant protection) 5景观设计(landscape design) 边坡防护设计应与道路景观设计、道路稳定设计相 协调。 1砂浆抹面防护砂浆抹面防护(masonry pulp and facework protection) 主要用于石质挖方坡面，以防止岩石表面风化。但要求主要用于石质挖方坡面，以防止岩石表面风化。但要求 岩表完整未剥落、表面较平整，一般抹面的厚度在岩表完整未剥落、表面较平整，一般抹面的厚度在210c

7、m。 2喷浆防护喷浆防护(gunite covering protection) 用于易风化且坡面不平整的岩石挖方边坡，一般厚度在用于易风化且坡面不平整的岩石挖方边坡，一般厚度在 510cm。喷浆坡面应设置排水孔。喷浆坡面应设置排水孔。 3勾缝、灌浆、嵌补勾缝、灌浆、嵌补 (pointing,grouting and insertion) 防止水分渗入缝隙。防止水分渗入缝隙。 2 2、工程防护、工程防护(Engineering protection)(Engineering protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 4 4干砌片石护面干砌片石护面(rip-dry bank

8、 protection)(rip-dry bank protection) 有单层与双层之分，须做砂垫层，厚度一般不小于有单层与双层之分，须做砂垫层，厚度一般不小于20cm20cm， 主要用于坡面或排水沟渠。主要用于坡面或排水沟渠。 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 2 2、工程防护、工程防护(Engineering (Engineering protection)protection) 4浆砌片石护面墙）(rip-dry bank protection) 封闭软质岩层、高填方路堤表面及较破碎的挖方边坡，一 般立交内凹的夹角部分及较破碎的挖方边坡须全浆砌防护， 其它可采用菱形、拱形、方格

9、形等防护方式，其间土体可种 草或铺草皮。 护面墙高度护面墙高度H(m)H(m)路堑边坡路堑边坡 护面墙厚度护面墙厚度(m)(m) 顶宽顶宽b b底宽底宽d d 2 21 1：0.50.50.400.400.400.40 6 6陡于陡于1 1：0.50.50.400.400.40+0.10H0.40+0.10H 6H106H101 1：0.50.51 1：0.750.750.400.400.40+0.05H0.40+0.05H 10H1510H151 1：0.750.751 1：1 10.600.600.60+0.05H0.60+0.05H 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 2 2、工程防

10、护、工程防护(Engineering (Engineering protection)protection) 护面墙示意图：护面墙示意图：a)双层式；双层式；b)单层式；单层式；c)墙面；墙面；d)拱式；拱式；e)混合式混合式 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 2 2、工程防护、工程防护(Engineering protection)(Engineering protection) 4浆砌片石护面墙）浆砌片石护面墙）(rip-dry bank protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 2 2、工程防护、工程防护(Engineering protection)(Eng

11、ineering protection) 4浆砌片石护面墙）浆砌片石护面墙）(rip-dry bank protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 3 3、冲刷防护、冲刷防护(scouring protection)(scouring protection) 1路基冲刷破坏路基冲刷破坏(erode destroy for subgrade) 植物防护植物防护 石砌防护石砌防护 抛石防护：水流速度在抛石防护：水流速度在3.0m/s5.0m/s 石笼防护：石笼防护： 水流速度大于水流速度大于5.0m/s 支挡防护支挡防护 土工织物软体沉排防护土工织物软体沉排防护 3 3、冲刷防

12、护、冲刷防护(scouring protection)(scouring protection) 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 2直接防护直接防护(Direct protection for subgrade erosion) 导流结构物综合布置示例导流结构物综合布置示例 1-顺水坝顺水坝 2-格坝格坝 3-挑水坝挑水坝 （丁坝）（丁坝） 4-拦水坝拦水坝 5-导流坝导流坝 6-桥墩桥墩 7-路中线路中线 建导治结构物建导治结构物 即设坝，一般有丁坝、顺坝、格坝等。即设坝，一般有丁坝、顺坝、格坝等。 第一节第一节 路基坡面防护路基坡面防护 3 3、冲刷防护、冲刷防护(scouring

13、 protection)(scouring protection) 3间接防护间接防护(Indirect protection) 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 (types and construction) 1、支挡结构的用途(functions of retaining structure) 保证边坡及其环境的安全，对边坡采取支挡、加固保证边坡及其环境的安全，对边坡采取支挡、加固 与防护与防护 公路、铁路、城市建设，水坝建设、河床整治、港口公路、铁路、城市建设，水坝建设、河床整治、港口 工程、山体规划、山体滑坡及水泥流防治工程、山体规划、山体滑坡及水泥流防治 景观

14、美化景观美化 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 边坡挡土墙边坡挡土墙 (slope retaining wall)(slope retaining wall) 河堤支护河堤支护 (embankment)(embankment) 基坑支护基坑支护 (foundation (foundation pit supporting)pit supporting) 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 2、支挡结构的类型和适用范围 (types and range of application) 按支挡结构位置分类按支挡结构位置分类 (location) 路堑挡墙、

15、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙 (cutting, embankment, shoulder, slope) 按支挡结构的墙体材料分类按支挡结构的墙体材料分类(material) 石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡 墙墙 (stone,concrete, reinforced concrete, brick) 按结构形式与作用机理分类按结构形式与作用机理分类(structural form) 重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚 杆式挡土墙杆式挡土墙 (

16、gravity retaining wall, cantilever retaining wall, counterfort retaining wall, anchored retaining wall ) 挡土墙位置分：挡土墙位置分：a路肩挡墙、路肩挡墙、b路堤挡墙、路堤挡墙、c路堑挡墙、路堑挡墙、d山坡挡墙山坡挡墙 shoulder embankment cutting slope 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 a b d c 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 重力式 gravity retaining wall 悬臂式 cantileve

17、r retaining wall 锚拉式 （锚碇式） anchored retaining wall 扶壁式 counterfort retaining wall 结构形式分类结构形式分类 structural form 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 挡土墙适用条件挡土墙适用条件range of application） 墙面墙胸）（墙面墙胸）（batterbatter） 墙背俯斜、仰斜、垂直）墙背俯斜、仰斜、垂直） 有直线形墙背和折线形墙背之分有直线形墙背和折线形墙背之分backback） 墙顶及护栏墙顶及护栏top and parapettop and parap

18、et） 墙底墙趾、墙踵）（墙底墙趾、墙踵）（footingfooting） 根底根底basementbasement） 设计主要内容包括基础形式的选设计主要内容包括基础形式的选 择和基础埋置深度的确定。择和基础埋置深度的确定。 排水设施排水设施drainagedrainage） 由地面排水和墙身排水两部分组由地面排水和墙身排水两部分组 成。成。 沉降缝和伸缩缝沉降缝和伸缩缝 （settlement joint and expansion settlement joint and expansion jointjoint） 3 3、支挡结构的构造、支挡结构的构造constructionconst

19、ruction） 挡土墙的组成示意图挡土墙的组成示意图 墙背墙背 墙身墙身 根底根底 墙踵墙踵 墙顶墙顶 墙面墙面 墙趾墙趾基底基底 第二节第二节 支挡结构的类型和构造支挡结构的类型和构造 墙墙 身身 （stem） 横向布置横向布置horizontal layouthorizontal layout） 主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置，确定是路堑墙、主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置，确定是路堑墙、 路肩墙、路堤墙还是浸水挡墙？并确定断面形式及初步尺寸。路肩墙、路堤墙还是浸水挡墙？并确定断面形式及初步尺寸。 纵向布置纵向布置longitudinal layoutlongitudina

20、l layout） 在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置，布置后绘成挡土墙正面在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置，布置后绘成挡土墙正面 图。包括：图。包括： 1 1分段，设伸缩缝与沉降缝；分段，设伸缩缝与沉降缝； 2 2考虑始、末位置在路基及考虑始、末位置在路基及 其它结构处的衔接；其它结构处的衔接； 3 3基础的纵向布置；基础的纵向布置； 4 4泄水孔布置。泄水孔布置。 平面布置平面布置plane layoutplane layout） 对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙； 绕避建筑物挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布

21、置，并绕避建筑物挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并 绘制平面布置图。绘制平面布置图。 第三节第三节 挡土墙结构布置挡土墙结构布置 (Retaining Wall Layout) 1 1、作用在挡土墙上的力系、作用在挡土墙上的力系forcesforces） p（1主要力系主要力系main forces）：）： p挡土墙自重及位于墙上的恒载；挡土墙自重及位于墙上的恒载； p墙后土体的主动土压力包括超载）；墙后土体的主动土压力包括超载）； p基底的支撑力与摩阻力；基底的支撑力与摩阻力； p墙前土体的被动土压力；墙前土体的被动土压力； p浸水墙的常水位静水压力及浮力。浸水墙的常水位静水压力及

22、浮力。 p（2附加力附加力additional forces）：）： p季节性或规律性作用于墙的各种力，季节性或规律性作用于墙的各种力， 如波浪冲击、洪水。如波浪冲击、洪水。 p（3特殊力特殊力occasional forces）：）： p偶然出现的力，如地震力、浮力、水面物偶然出现的力，如地震力、浮力、水面物 撞击力等。撞击力等。 图图6-5 6-5 作用在挡土墙上作用在挡土墙上 的力系的力系 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 (Calculation of earth pressure) 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 2 2、挡土墙的

23、移动形式、挡土墙的移动形式movement of movement of retaining wallretaining wall） （1墙体外移墙体外移 （move away from backfill） （2墙体内移墙体内移 move towards soil） （3墙体不移动墙体不移动 （keep still） 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 u3 3、路基挡土墙的土压力考虑、路基挡土墙的土压力考虑(earth pressure)(earth pressure) u1 1主动土压力与被动土压力的区分主动土压力与被动土压力的区分 (difference betw

24、een active pressure and (difference between active pressure and passive pressure)passive pressure)： u假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及 假想破裂面移动的趋势，则土推墙即为主动土压假想破裂面移动的趋势，则土推墙即为主动土压 力，墙推土即为被动土压力。力，墙推土即为被动土压力。 u2 2路基挡土墙的土压力考虑：路基挡土墙的土压力考虑： u路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆， 因此，在设计中按墙背土体达到主

25、动极限平衡状因此，在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状 态考虑，即只考虑态考虑，即只考虑Ea Ea ，且取一定的安全系数，且取一定的安全系数 (safety factor)(safety factor)以保证墙背土体的稳定。以保证墙背土体的稳定。 u墙趾前土体的被动土压力墙趾前土体的被动土压力EpEp一般不计。一般不计。 墙背倾斜形式墙背倾斜形式 仰斜、直立和俯斜仰斜、直立和俯斜 E1 仰斜仰斜 E2 直立直立 E3 俯斜俯斜 E1E2E3 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 4 4、不同墙背倾斜形式的土压力大小、不同墙背倾斜形式的土压力大小 (earth pressu

26、re of (earth pressure of different oblique forms)different oblique forms) 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 5、挡土墙的土压力计算理论 (theories of earth pressure calculation) （1朗肯土压力理论 (Rankines theory of earth pressure) 1857年英国学者朗肯Rankine从研究弹性半空间体 内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土 压力的方法，又称极限应力法(the ultimate stress method)。

27、（2库仑土压力理论 (Coulombs theory of earth pressure) 1776年法国的库伦C.A.Coulomb根据极限平衡的概 念，并假定滑动面为平面，分析了滑动楔体的力系平 衡，从而求算出挡土墙上的土压力，成为著名的库伦 土压力理论。 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p（3朗肯理论的基本假设朗肯理论的基本假设(basic assumption）：）： p墙本身刚性墙本身刚性rigid retaining wall），因此，不考虑），因此，不考虑 墙身的变形；墙身的变形； p墙后填土延伸到无限远处墙后填土延伸到无限远处semi-infinit

28、e depth），）， 填土表面水平填土表面水平=0）；）； p墙背垂直光滑墙与垂向夹角墙背垂直光滑墙与垂向夹角=0，墙与土的摩擦，墙与土的摩擦 角角=0）。）。 无粘性土无粘性土none-cohesive soil） 粘性土粘性土cohesive soil） 破裂面交于内边坡破裂面交于内边坡 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 （1破裂面破裂面failure plane交于内边坡交于内边坡- 适用于路堤或路堑挡土墙适用于路堤或路堑挡土墙 Ea-P156 式式4-6 6 6、一般条件下库仑主动土压力计算、一般条件下库仑主动土压力计算 （Calculation of Co

29、ulombs active earth Calculation of Coulombs active earth pressure under general conditionspressure under general conditions） 破裂面交于路基面：破裂面交于路基面：a)a)交于荷载内侧；交于荷载内侧；b)b)交于荷载中部；交于荷载中部；c)c)交于荷载外侧交于荷载外侧 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 （2破裂角交于路基面破裂角交于路基面- 破裂面交与荷载中部破裂面交与荷载中部 b) Ea-式式4-9 破裂面交与荷载外侧破裂面交与荷载外侧 c) E

30、a-式式4-11 破裂面交与荷载内部破裂面交与荷载内部 a) Ea-式式4-12 （3破裂面交于外边坡破裂面交于外边坡Ea-式式4-13 破裂面交于外边坡破裂面交于外边坡 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 等效内摩擦角法等效内摩擦角法equivalent internal friction angle method)D一般增加一般增加510 P160） 力多边形法力多边形法(数解法数解法) P160 Ea-式式4-16 （4 4粘性土土压力计算粘性土土压力计算 （earth pressure of cohesive soilearth pressure of cohe

31、sive soil） 库仑理论本来只考虑不具有粘聚力的砂性土的土压力问题。库仑理论本来只考虑不具有粘聚力的砂性土的土压力问题。 当墙背填料为粘性土时，土的粘聚力对主动土压力的影响很大，当墙背填料为粘性土时，土的粘聚力对主动土压力的影响很大， 因此应考虑粘聚力的影响。可以以库仑理论为基础计算粘性土因此应考虑粘聚力的影响。可以以库仑理论为基础计算粘性土 主动土压力，但需要近似，主要有以下近似方法：主动土压力，但需要近似，主要有以下近似方法： 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 有限范围填土的土压力计算有限范围填土的土压力计算 7 7、被动土压力计算、被动土压力计算calcu

32、lation of calculation of passive earth pressurepassive earth pressureP163 Ea-P163 Ea-式式4-234-23 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 1浸水的填料受到水的浮力作用浸水的填料受到水的浮力作用(flotage effect)而使土压力减而使土压力减 小；小； 2砂性土的内摩擦角受水的影响不大，可认为浸水后不变，但砂性土的内摩擦角受水的影响不大，可认为浸水后不变，但 粘性土浸水后抗剪强度粘性土浸水后抗剪强度(shear strength)显著降低；显著降低； 3墙背与墙面均受到静水压

33、力，在墙背与墙面水平一致时，两墙背与墙面均受到静水压力，在墙背与墙面水平一致时，两 者互相平衡；而当有一水位差时，则墙身受到静水压力差所引起者互相平衡；而当有一水位差时，则墙身受到静水压力差所引起 的推力；的推力； 4墙外水位骤然降落，或者墙后暴雨下渗在填料内出现渗流时，墙外水位骤然降落，或者墙后暴雨下渗在填料内出现渗流时， 填料受到渗透动水压力。渗水性填料，动水压力一般很小，可略填料受到渗透动水压力。渗水性填料，动水压力一般很小，可略 而不计；而不计； 5墙身受到水的浮力作用，而使其抗倾覆及抗滑动稳定性减弱。墙身受到水的浮力作用，而使其抗倾覆及抗滑动稳定性减弱。 考虑因素考虑因素 consi

34、derationsconsiderations）：）： 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p8.浸水挡土墙土压力计算浸水挡土墙土压力计算(earth pressure of retting retaining wall） 6墙后填料应尽量用片、碎石或砂性土分层填筑并夯实，并做墙后填料应尽量用片、碎石或砂性土分层填筑并夯实，并做 好排水设施。好排水设施。 7挡土墙修建在设计裂度为挡土墙修建在设计裂度为8度及度及8度以上的地震区，以及修筑度以上的地震区，以及修筑 在地震时可能发生大规模滑坡崩塌的地段或软弱地基在地震时可能发生大规模滑坡崩塌的地段或软弱地基(如软弱粘如软弱粘

35、 性土层性土层)、地震强度和稳定性验算、地震强度和稳定性验算(stability analysis）。）。 8验算时要考虑破裂棱体和挡土墙身分别承受地震力的作用，验算时要考虑破裂棱体和挡土墙身分别承受地震力的作用， 将地震荷载与恒载组合，并考虑常年水位的浮力；不考虑季节性将地震荷载与恒载组合，并考虑常年水位的浮力；不考虑季节性 浸水的影响，其他外力，包括车辆荷载的作用均不考虑。浸水的影响，其他外力，包括车辆荷载的作用均不考虑。 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 8.浸水挡土墙土压力计算浸水挡土墙土压力计算(当

36、填料为砂性土时）当填料为砂性土时） （1浸水部分重度采用水中重度；浸水部分重度采用水中重度； （2浸水前后的内摩擦角不变；浸水前后的内摩擦角不变； （3破裂面为一平面，并且不考虑进水对破裂面破裂面为一平面，并且不考虑进水对破裂面 的影响。的影响。 因此，浸水挡土墙因此，浸水挡土墙 土压力土压力Eb可采用不可采用不 浸水时的土压力浸水时的土压力Ea 扣除因浮力影响而扣除因浮力影响而 减少的土压力减少的土压力Eb 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 8.浸水挡土墙土压力计算浸水挡土墙土压力计算(填土为黏性土时）填土为黏性土时） 由于粘性土浸水后由于粘性土浸水后c值减少明显，

37、要求将上下两部值减少明显，要求将上下两部 分土层分为不同性质的土层进行计算土压力。分土层分为不同性质的土层进行计算土压力。 先计算水位以上的土压力先计算水位以上的土压力E1；然后再将上层填土；然后再将上层填土 重量作为荷载重量作为荷载,计算进水部分的土压力计算进水部分的土压力E2；两部；两部 分的矢量为全墙土压力。分的矢量为全墙土压力。 1尽可能采用重心低的墙身断面形式。尽可能采用重心低的墙身断面形式。 2基础尽可能置于基岩或坚硬的均质土层上；遇有软粘土、饱基础尽可能置于基岩或坚硬的均质土层上；遇有软粘土、饱 和砂土或严重不均匀地基时，应采取适当措施进行加固处理。和砂土或严重不均匀地基时，应采

38、取适当措施进行加固处理。 3挡土墙宜采用浆砌片挡土墙宜采用浆砌片(块块)石、混凝土和钢筋混凝土修筑。当石、混凝土和钢筋混凝土修筑。当 采用干砌片采用干砌片(块块)石时，墙高须加以限制：设计烈度为石时，墙高须加以限制：设计烈度为8度时，一度时，一 般不超过般不超过5m；9度时，一般不超过度时，一般不超过3m。 4墙体应以垂直通缝分段，每段长度不宜超过墙体应以垂直通缝分段，每段长度不宜超过15m。地基变化。地基变化 或地面标高突变处，也应设置通缝。或地面标高突变处，也应设置通缝。 5应严格控制砌筑质量，石料要嵌挤紧密，砂浆要饱满，砂浆应严格控制砌筑质量，石料要嵌挤紧密，砂浆要饱满，砂浆 标号按非地

39、震区要求提高一级采用。标号按非地震区要求提高一级采用。 p9、地震区挡土墙一般防震措施）、地震区挡土墙一般防震措施） 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p9、地震区挡土墙地震荷载的计算）、地震区挡土墙地震荷载的计算） 下一页下一页 下一页下一页 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p9、地震区挡土墙地震荷载的计算）、地震区挡土墙地震荷载的计算） 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p9、地震区挡土墙地震力作用下的土压力计算）、地震区挡土墙地震力作用下的土压力计算

40、） 计算时只要进行地震力合成计算时只要进行地震力合成 （Synthesis of seismic force） 1010、车辆荷载的换算、车辆荷载的换算conversion of conversion of vehicle loadsvehicle loads） 换算方法换算方法conversion method）：）： 换算为对应于墙后填料的一定高度的均布土层。换算为对应于墙后填料的一定高度的均布土层。 换算土层高换算土层高corresponding layer height）：）： h0= q / 其中：墙高其中：墙高H2.0m时，时，q=20.0kN/m2； 墙高墙高H10.0m时，时，

41、q=10.0kN/m2； 墙高墙高H在在2.0m 10.0m时，时，q内插取用；内插取用； 作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为3kN/m2； 作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75kN/m； 作用于栏杆扶手上的竖向力采用作用于栏杆扶手上的竖向力采用1kN/m。 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 第四节第四节 挡土墙结构的土压力计算挡土墙结构的土压力计算 p10、计算参数、计算参数(parameter) p填料的计算内摩擦角和重度填料的计算内摩擦角和重度 p墙背摩擦角墙背摩擦角(fricti

42、on angle) 1 1、施加于挡土墙的荷载分类，见表、施加于挡土墙的荷载分类，见表4-144-14 （classification of load applied to classification of load applied to retaining wallretaining wall） 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 (design of retaining wall) 2 2、挡土墙的荷载组合，见表、挡土墙的荷载组合，见表4-154-15load load combinationcombination） 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 3 3、挡土墙的设计原则、挡土墙的

43、设计原则design principaldesign principal） p按按“极限状态分项系数法进行设计，其设计的极限状态分构极限状态分项系数法进行设计，其设计的极限状态分构 件承载力极限状态和正常使用极限状态。件承载力极限状态和正常使用极限状态。 p（1承载力极限状态承载力极限状态limit state of bearing capacity）：）： 1整个挡土墙或挡土墙的一部分失去刚体平衡整个挡土墙或挡土墙的一部分失去刚体平衡; 2挡土墙构件或连接部件因材料承受的强度超过极限而破坏，挡土墙构件或连接部件因材料承受的强度超过极限而破坏， 或因超过塑性变形而不适于继续承载；或因超过塑性变

44、形而不适于继续承载； 3挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡 极限状态分项荷载系数极限状态分项荷载系数partial coefficient for loads见表见表 6-11 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 3 3、挡土墙的设计原则、挡土墙的设计原则design design principalprincipal） （2正常使用极限状态正常使用极限状态serviceability limit state）：）： 1影响正常使用或外观变形；影响正常使用或外观变形； 2影响正常使用的耐久性局部破坏；影响正常使用的耐久性局部破坏； 3影响正常使用的其他待定

45、状态。影响正常使用的其他待定状态。 极限状态的分项荷载系数除极限状态的分项荷载系数除Ep取取0.5外，其余均取外，其余均取1.0 （3合力偏心距计算时的极限状态合力偏心距计算时的极限状态eccentricity of resultant force） 分项荷载系数取值同正常使用极限状态。分项荷载系数取值同正常使用极限状态。 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 4 4、挡土墙的设计荷载、挡土墙的设计荷载design loaddesign load），其它见规范），其它见规范 JTG D30JTG D30 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 5、挡土墙的荷载分项

46、系数(partial coefficient for load) 6 6、挡土墙稳定性验算、挡土墙稳定性验算 stability analysis)stability analysis) 含：抗滑稳定性验算含：抗滑稳定性验算 (stability (stability against sliding) against sliding) 抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 (stability (stability against overturning)against overturning) （1抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算 (checks for sliding) 目的：检查基底在土压目的：

47、检查基底在土压 力、自重等作用下的摩力、自重等作用下的摩 阻力抵抗挡土墙滑动的阻力抵抗挡土墙滑动的 能力。能力。 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 （1抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算-保证基底摩阻力低抗滑移力保证基底摩阻力低抗滑移力 (checks for sliding) 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p基底摩擦系数基底摩擦系数 （2抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 (checks for overturning) 目的：检查墙身绕墙趾向目的：检查墙身绕墙趾向 外转动倾覆的抵抗能力。外转动倾覆的抵抗能力。 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 （2抗倾

48、覆稳定性验算保证抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的抗倾覆稳定性验算保证抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的 能力能力 (checks for overturning) 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 （3挡土墙稳定性验算要求挡土墙稳定性验算要求(requirements of stability analysis） 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 u7、基底应力及合力偏心距验算、基底应力及合力偏心距验算 (base stress and eccentricity of resultant force） 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p挡土墙基础的承载力满足要求挡土墙基础的承载力满足要求 u7、

49、基底应力及合力偏心距验算、基底应力及合力偏心距验算 (base stress and eccentricity of resultant force） 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p挡土墙基础的承载力满足要求挡土墙基础的承载力满足要求 为了保证墙身具有足够的为了保证墙身具有足够的 强度，应根据经验选择强度，应根据经验选择 12个控制断面进行验个控制断面进行验 算，如墙身底部、二分算，如墙身底部、二分 之一墙高处、上下墙之一墙高处、上下墙(凸凸 形及衡重式墙形及衡重式墙)交界处。交界处。 根据根据的规定，当的规定，当 构件采用分项安全系数的极限状态设计时构件采用分项安全系数的极限状态设计

50、时 荷载效应不利荷载效应不利 组合的设计值，应小于或等于结构抗力效应的设计值。组合的设计值，应小于或等于结构抗力效应的设计值。 8、墙身截面强度验算、墙身截面强度验算(checks for wall section strength) 验算断面的选择验算断面的选择 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 9 9、增加挡土墙稳定性的措施、增加挡土墙稳定性的措施 (measures to increase stability (measures to increase stability of retaining wall)of retaining wall) （1增加抗滑稳定性的方法增加抗滑稳定性的

51、方法(increase sliding stability) 1设置倾斜基底设置倾斜基底(sloping base) 2采用凸榫形基础采用凸榫形基础 (tenon foundation) 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 9 9、增加挡土墙稳定性的措施、增加挡土墙稳定性的措施 （2增加抗倾覆稳定性的方法增加抗倾覆稳定性的方法(measures to increase stability against overturning) 1展宽墙趾展宽墙趾(extend toe) 2改变墙面及墙背坡度改变墙面及墙背坡度 (change slope) 3改变墙身断面类型改变墙身断面类型 (change

52、types of wall section) 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 p10、 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 1 1、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙th

53、in plate retaining thin plate retaining wallwall） 薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，包括悬臂式和扶壁式两种薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，包括悬臂式和扶壁式两种 主要型式。主要型式。 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙cantilever retaining wall ）由立壁和底）由立壁和底 板组成，有三个悬臂，即立壁、趾板和踵板。当墙身较高时，板组成，有三个悬臂，即立壁、趾板和踵板。当墙身较高时， 可沿墙长一定距离立肋板即扶壁联结立壁板与踵板，从而可沿墙长一定距离立肋板即扶壁联结立壁板与踵板，从而 形成扶壁式挡墙形成扶壁式挡墙counterfort ret

54、aining wall）；老路加固）；老路加固 时，考虑扶壁难以在踵板侧做，也可考虑将其做在趾板侧，同时，考虑扶壁难以在踵板侧做，也可考虑将其做在趾板侧，同 样可以发挥作用，但须进行设计计算确定。样可以发挥作用，但须进行设计计算确定。 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 （light-type retaining wall） 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 p1、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙thin plate retaining wall） p悬臂式和扶壁式结构示意图悬臂式和扶壁式结构示意图 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 p

55、1、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙thin plate retaining wall） p悬臂式和扶壁式挡土墙的结构稳定性悬臂式和扶壁式挡土墙的结构稳定性structural stability是是 依靠墙身自重和踵板上方填土的重力来保证，基底应力小。依靠墙身自重和踵板上方填土的重力来保证，基底应力小。 p特点：构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可特点：构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可 以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。 p一般情况下，墙高一般情况下，墙高6m以内采用悬臂式，以内采用悬臂式，6m以上采

56、用扶壁式。以上采用扶壁式。 p它们适用于缺乏石料及地震地区。由于墙踵板的施工条件，一它们适用于缺乏石料及地震地区。由于墙踵板的施工条件，一 般用于填方路段作路肩墙或路堤墙使用。般用于填方路段作路肩墙或路堤墙使用。 悬臂式挡土墙结构受力示意悬臂式挡土墙结构受力示意 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 1 1、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙thin plate thin plate retaining wallretaining wall） 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙 结构示意结构示意 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 p1、薄壁式挡土墙、薄壁式挡土墙thin

57、plate retaining wall） p按一般库伦理论计算作用于假想墙背按一般库伦理论计算作用于假想墙背Ac上的土压力上的土压力Ea， 此时墙背摩擦角此时墙背摩擦角=。 2 2、锚定式挡土墙、锚定式挡土墙anchored retaining wallanchored retaining wall） 锚定式挡土墙也属于轻型挡土墙，通常包括锚杆式和锚定板锚定式挡土墙也属于轻型挡土墙，通常包括锚杆式和锚定板 式两种。式两种。 锚杆式挡土墙锚杆式挡土墙anchorage retaining wall主要由预制的主要由预制的 钢筋混凝土立柱和挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合钢筋混凝土立柱和

58、挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合 作用支挡土体，主要是靠埋置于岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱作用支挡土体，主要是靠埋置于岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱 保证土体稳定的。保证土体稳定的。 锚定板式挡土墙锚定板式挡土墙anchor slab retaining wall则将锚杆则将锚杆 换为拉杆，在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑，路堤施换为拉杆，在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑，路堤施 工容易实现。工容易实现。 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 p3、锚定式挡土墙特点、锚定式挡土墙特点characteri

59、stic of anchored retaining wall） p(1)结构质量轻，使挡土墙的结构轻型化，与重力式挡土墙相比，结构质量轻，使挡土墙的结构轻型化，与重力式挡土墙相比， 可以节约大量的圬工和节省工程投资；可以节约大量的圬工和节省工程投资； p(2)利于挡土墙的机械化、装配化施工，可以减轻笨重的体力劳利于挡土墙的机械化、装配化施工，可以减轻笨重的体力劳 动，提高劳动生产率；动，提高劳动生产率； p(3)不需要开挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困难，并利于不需要开挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困难，并利于 施工安全。施工安全。 p缺陷缺陷shortage）：）： p施工工艺施工工艺

60、construction technology要求较高，要有钻孔、灌要求较高，要有钻孔、灌 浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。 p使用场合使用场合application）：）： p一般适用于岩质路堑地段一般适用于岩质路堑地段stone cutting section），但其他具），但其他具 有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。 第六节第六节 轻型及其他类型挡土墙轻型及其他类型挡土墙 p4、锚杆抗拔力、锚杆抗拔力 （anchor pullout resistance） p锚杆抗拔力的