特种结构挡土墙施工技术讲义学习教案

1、会计学1特种特种(tzhng)结构挡土墙施工技术讲义结构挡土墙施工技术讲义第一页，共56页。第2页/共56页第二页，共56页。第3页/共56页第三页，共56页。第4页/共56页第四页，共56页。第5页/共56页第五页，共56页。第6页/共56页第六页，共56页。第7页/共56页第七页，共56页。第8页/共56页第八页，共56页。第9页/共56页第九页，共56页。第10页/共56页第十页，共56页。第11页/共56页第十一页，共56页。（2.8）n式中 G挡土墙每延米自重；n x0挡土墙重心离墙趾的水平距离；n a0挡土墙的基底倾角；n 土对挡土墙墙背的摩擦力（见表2.3）；n b基底的水平投影

2、宽度(kund)；n z土压力作用点离墙踵的高度；n第12页/共56页第十二页，共56页。第13页/共56页第十三页，共56页。抗滑移稳定(wndng)验算第14页/共56页第十四页，共56页。抗倾覆(qngf)稳定验算第15页/共56页第十五页，共56页。n ZfZf=Z-btan0；n浸水地挡土墙的稳定验算n浸水地挡土墙后填土采用岩块或沙土，且留有足够(zgu)泄水孔时，可不考虑墙前、后的静水压力及墙后的动水压力，主要考虑水位以下挡土墙及填料的浮力。挡土墙的计算水位采用最不利水位。第16页/共56页第十六页，共56页。第17页/共56页第十七页，共56页。第18页/共56页第十八页，共56

3、页。第19页/共56页第十九页，共56页。第20页/共56页第二十页，共56页。第21页/共56页第二十一页，共56页。第22页/共56页第二十二页，共56页。NoImage第23页/共56页第二十三页，共56页。1、确定(qudng)墙背面的侧压力 为了简化计算及偏于安全起见，可忽略墙身前被动土压力(yl)的影响和墙身后面的填土与墙身间的摩擦力。a、无地下水，或排水良好(lingho)时12022021tan22tan24545EEEHqH第24页/共56页第二十四页，共56页。b、有地下水时0,2tan245awpH地下水位处：地下水位以下(yxi)部分：02tan245awswwwwpH

4、HHHH第25页/共56页第二十五页，共56页。2、垂直(chuzh)墙身计算墙身嵌固在基础(jch)板中，每延米的设计嵌固弯矩值为：01232GQHHMEE 根据此嵌固弯矩，计算挡土墙垂直墙身底部厚度h和配筋。由于沿墙身高度的弯矩从底部向上逐渐变小，至顶部其弯矩为零，因而墙身厚度和配筋沿墙高可逐渐减小。一般只将底部钢筋的1213伸至顶端，其余钢筋可交替在墙高中部的一处或两处切断。受力钢筋应靠近墙身内侧面(背面(bimin)，垂直配置；而水平分布钢筋，应和该垂直钢筋绑孔在一起形成一个整体网片，分布筋宜用10300。如墙身较厚(一般超过200mm),为防止墙外侧面(正面)产生收缩与温度裂缝，可在

5、墙外侧面内配置10300纵横交织的构造钢筋网。求出弯矩后根据混凝土知识配筋即可第26页/共56页第二十六页，共56页。3、确定基础板尺寸(ch cun)并验算基础板下土的承载力 首先假定底板宽度b，前趾宽度b1及底板厚度(hud)；垂直墙身自重G1，基础板自重G2、墙后踵板b2宽度内所压土重G3，以及活荷载G4，土的侧压力E1、E2，然后求得基础偏心距e0值1 122334412123432GaG aG aG aE HE HGGGG02be 第27页/共56页第二十七页，共56页。06be 当时 全部受压maxmin061Gebb06be 当时 部分受压要求(yoqi)满足当不满足式要求时，需

6、调整(tiozhng)底板宽度。)(32maxGcf2minmaxf2 . 1maxf-为地基承载力的设计(shj)值第28页/共56页第二十八页，共56页。4、基础(jch)板配筋计算 垂直(chuzh)墙身前的基础板(前趾)，在土的反力作用下引起向上弯曲(见图)。在设计时，一般可忽略前趾板自重及其上所压少量土体的作用(因板自重很小，其上土体荷重在使用过程中有可能被移走)。这样，计算求得的钢筋应配置在前趾板的下部。垂直(chuzh)墙身后的基础板(后踵)，承受G3,G4和部分G2的向下荷载以及土反力引起的向上荷载的共同作用，使基础板后踵向下弯曲。计算求得的钢筋应配置在基础板的上部。第29页/

7、共56页第二十九页，共56页。5、稳定性验算(yn sun)挡土墙在侧压力作用下，应考虑墙的倾覆(qngf)和滑动的稳定性。a、抗倾覆(qngf)要求 1.5AGAMMb、抗滑动要求 1.3wGP 基础底面摩擦系数应根据实验资料确定，也可查表 在软基上的挡土墙要进行深层滑动验算，详见有关地基基础书籍。当稳定性不够时，应采取相应措施。第30页/共56页第三十页，共56页。c、提高(t go)稳定性的措施提高(t go)稳定性的常用措施有如下几种：(1)、减少(jinsho)土的侧压力墙后填土换成块 石，增加内摩擦角 值，从而减少侧 压力。 在挡土墙竖壁中部 设减压平台，平台 长度最好伸出土体 滑

8、裂面以外，以提 高具减少侧压力的 效果。此种做法常 用于扶壁式挡土墙。第31页/共56页第三十一页，共56页。(2)、增加(zngji)墙后底板挑出长度 增加后底板挑出长度，一般有两种做法(zuf)； 在原基础底板后面加设抗滑拖板，它和原底板铰接连接， 另一种是把原底板后踵部分加长。这样，可增加墙背后面堆土重使抗倾覆和抗滑能力提高。第32页/共56页第三十二页，共56页。(3)、增大基础(jch)抗滑能力 挡土墙通过加长基础板可提高抗倾覆(qngf)能力，但抗滑动能力提高不多，当然可以通过把基础板的后踵更多地加长或加卸压平台，换填土等方法来解决抗滑问题，但有时不一定经济。下面介绍三种增大基础抗

9、滑能力的方法。 在基础板底面夯填3050cm厚的碎 石，增加(zngji)摩擦系数 基础板做成倾斜面。一般要求倾斜角100由平衡条件知：cossinwNGP抗滑动力为：cossinwNGP滑动力为：cossinwPG第33页/共56页第三十三页，共56页。 若基础(jch)板倾斜坡度为l:6时，COS =0.986，sin =0.164由以上公式看出，其抗滑力提高了，而滑动力减少了。但当地基土强较低时，应避免使用此法。 设防(shfng)滑键(齿坎) 防滑键的做法如图所示，键的高度(god)hj与键离前趾端部A点的距离aj的比例，宜满足下列关系：0tan245jjha02maxtan2245b

10、pjEh第34页/共56页第三十四页，共56页。当键的位置满足(mnz)上式时，被动土压力Ep值最大。键后面土和基础底板间的摩擦力F为：m in2bjFb a 最后(zuhu)应满足：1 .3p pwE FPp值是考虑被动土压力Ep不能充分发挥的影响(yngxing)系数，建议取0.5。当有地下水浮托力时，max、 b 、min 中要减去其影响(yngxing)。 第35页/共56页第三十五页，共56页。2.4.2有肋角式挡土墙2-4-2-1 构造(guzo)特点组成：由立板、底板、扶壁在墙身较高的情况下(一般大于5m时)，采用无肋角式挡土墙会导致墙身过厚面不经济，此时，常采用有肋角式挡土墙，

11、也称扶壁式挡土墙，如果墙身更高，可考虑加设横梁、横板，将各段扶壁连缀起来；若横梁间距安排得当，使上下(shngxi)梁间墙身的最大弯矩相等，可得到墙身上下(shngxi)厚度大体一致的结果。加设横板有一定宽度时，还可起到卸压作用。如果扶壁中的剪应力值不大，也可做成空腹式扶壁以节约混凝土，但此法有使施工复杂的缺点。扶壁的距离一般取235m之间。关于墙面排水、伸缩缝的做法要求与无肋角式挡土墙相同。为了使扶壁、垂直墙身、基础底板之间能连接牢固，一般在交接处做成支托，墙高可作到910米。扶壁间距为墙高的1 / 3 1 / 2，厚度约取扶壁间距的1 / 8-1 / 6。立板与底板的厚度与扶壁的间距成正比

12、，立板顶端后不小于200mm，下端厚度由计算确定。前趾和后踵最小厚度不得小于200300mm。扶板两端立板外伸长度，根据外伸悬臂固端弯距与中间跨固端弯距相等的原则确定，通常选用扶壁净间距的0.4倍。扶壁挡土墙的底宽B与墙高之比可取0.60.8之间。见图。 第36页/共56页第三十六页，共56页。第37页/共56页第三十七页，共56页。第38页/共56页第三十八页，共56页。 扶壁配置(pizh)三种钢筋第39页/共56页第三十九页，共56页。 扶壁(肋)与垂直墙身一起整体工作，如同一个变截面的悬臂T形梁一样(yyng)，肋中配置三种钢筋：倾斜筋，水平筋和垂直钢筋，见图。 倾斜钢筋是悬臂T形梁的

13、受拉钢筋，沿扶壁的斜面放置。 水平钢筋将扶壁和垂直墙身连系起来，以防止在侧压力作用下垂直墙身与扶壁的连接处被拉断，并作为悬臂T形梁的箍筋以承受肋中的主拉应力，保证肋的斜截面强度。 垂直钢筋用作连系扶壁和基础板，承受由于基础板的局部弯曲作用在扶壁内产生的垂直方向上的拉力，以防止基础板与扶壁的连接处被拉断。d.扶壁(肋)计算(j sun)第40页/共56页第四十页，共56页。2.4.3 挡土墙的抗震(kngzhn)验算 在设计烈度为8度及以上地区的挡土墙，应进行抗震验算。挡土墙在地震作用下，除了其本身自重产生水平惯性力以外，在墙身背面的土体由于地震动力作用增加了对挡土墙的侧向(c xin)压力。2

14、-4-3-1 挡土墙自重(zzhng)惯性力11EhPCk W2-4-3-2 挡土墙的动土压力挡土墙的动土压力22tanEhaPCk P第41页/共56页第四十一页，共56页。第四节 挡土墙计算(j sun)例题已知：挡土墙的尺寸如右图，地面活荷载 q=5000N/m2。地基土为粘土(zhn t)，容许 承载力R=100kN/m2 ，内摩擦角 =300 ，挡土墙处在地下水位上。 求： 挡土墙墙身和基础(jch)板配筋，稳定性验算 和土的承载力验算（挡土墙混凝土用 C25级，钢筋用、级钢）。第42页/共56页第四十二页，共56页。120022200220201tantan222130301700

15、0 3.0tan455000 3.0 tan4522225500500030500/4545EEEHqHN m解： 1.确定(qudng)侧压力第43页/共56页第四十三页，共56页。2.垂直(chuzh)墙身计算0122323.03.01.2 255001.4 5000224110013/310/GQmcyHHMEENmfN mmfN mm净保护层厚度(hud)取3.5cm22411000000.13513 1000 160smcMf bh20411000009300.92300 160ssyMAmmf h墙身每米设置墙身每米设置912（As=1017mm2）在在1/2高度高度(god)处截

16、断一半处截断一半水平设置构造筋水平设置构造筋10300第44页/共56页第四十四页，共56页。3.土的承载力验算(yn sun)每延米垂直(chuzh)墙身自重每延米基础(jch)底板自重每延米墙后踵板宽度内土自重每延米墙后活荷载110.1 0.23 2500011300/2GN m 210.1 0.21.6 250000.2 0.2 2500026000 10007000/GN m33.05 1700051900/GN m45000 1.05000/GN m第45页/共56页第四十五页，共56页。侧压力002222011130 tan17000 3.2tan45222229000/45EHN

17、 m00220230tan5000 3.2 tan45225330N/45EqHm第46页/共56页第四十六页，共56页。基础(jch)底面土反力的偏心距e01 1223344120123432211300 0.727000 0.874+51900 1.3 5000 1.31.82113007000 51900 50003.23.2290005330320.252113007000 51900 5000GaG aG aG aE HE HbeGGGG00.306be 全部受压第47页/共56页第四十七页，共56页。maxmin22076.9kN/m6.7kN/m61113007000519005

18、0006 0.25211.80 1.01.80eGbbminmax41.8kN/m2fmaxmin1.2 f满足(mnz)第48页/共56页第四十八页，共56页。4.基础(jch)板配筋计算 以设计(shj)荷载来计算配筋，自重和填土重的荷载分项系数取为1.2，活荷载分项系数取为1.4。重新计算求得：0026.36ecmbe2max2min95.13/6.251/kN mkN m（1）前趾部分(b fen)121 0.26.25195.136.2511.865.5/kN m221max1112 95.1365.50.615.35/66MbkNm m第49页/共56页第四十九页，共56页。底板厚

19、h1=20cm h01=20-4=16cm122104101535000011.9 1000 16011 2 0.05221535 100.97 160 3000.050.97329csyMsf bhsMsh fAmm 用于墙身的竖向钢筋向下弯折即可。（2）后踵部分求后踵部分在土压力(yl)作用下的q1值，先求后踵部分墙重为：第50页/共56页第五十页，共56页。3422262280 7000 450011.02minmaxmin21.01.82121min1226161.2 1.00.1525004500/m73.78/()6.251(95.136.251)55.63/2()2(73.786.251)(73.7855.63) 1.0GGGGGGGbbbGNqKN mKN mMqqb则：42422553 1011.9 1000 16022553 100.95 160 300225.53/0.080.95560565mm )ssKN m mAmmS 选用 12100（A第51页/共56页第五十一页，共56页。5.稳定性验算考虑到活荷载可能产生旁移，因此倾覆(qngf)