浸水挡土墙设计designoftheimmerseableretainingwall课件

第六章挡土墙设计DesignoftheRetainingWall第六章挡土墙设计1§6-1：概述

Introduction一、挡土墙的用途

UseoftheRetainingWall定义

Definition1.路基位于陡坡地段platwiththesubgradeatabruptslopes或岩石风化的路堑边坡地段slopeofcutplatwithrockdecayed；2.为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段cutplatforavoidingmasscuttingandloweringtheheightofthesideslope；3.可能产生塌方，滑坡的不良地质地段geologicallybadplatwithpossibleeboulementandlandslide；§6-1：概述Introduction24.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段riversidesubgradeplatseriouslyscouredbycurrentorsteepedinwaterforalongperioud5.桥梁或隧道与路基的连接地段connectingsectionbetweenbridgeandsubbase6.为节约用地，减少拆迁或少占农田地地段platforconservingland,reduceremovalorfarmingland7.为保护重要建筑物，生态环境或其它特殊需要的地段platforprotectingimportantbuildings,ecologicalenvironmentorotherspecialneeds4.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段riversid32.用途Use路堑墙cuttingwall路肩墙shoulderwall山坡墙hillsidewall路堤墙

embankmentwall桥头挡土墙bridgeheadretainingwall2.用途Use路堤墙embankmentwall4浸水挡土墙设计designoftheimmerseableretainingwall课件5路堑墙

cuttingwall：1）在山坡陡峻处，用以减少挖方量，降低边坡高度，避免山坡因开挖而失去稳定；2）在地质不良地段，用以支挡可能滑塌的山坡土体。路堑墙cuttingwall：6路堤墙

EmbankmentWall：1）在山坡陡峻处填筑路堤，用以支挡路堤下滑；2）收缩坡脚，避免与其它建筑物相互干扰，减少填方量；3）保证沿河路堤不受河水冲刷路堤墙EmbankmentWall：7路肩墙ShoulderWall：1.支挡陡坡路堤下滑；2.抬高公路；3.收缩坡脚，减少占地，减少填方量；山坡墙HillsideWall：支挡山坡覆盖层或滑坡下滑路肩墙ShoulderWall：山坡墙Hillside8二.挡土墙的类型Typesoftheretainingwall1.按墙的位置分类：Classificationbasedonthewallposition山坡墙、路堤墙、路堑墙、路肩墙2.按墙的墙体材料分类：Classificationbasedonthebuildingtypesofthewall石砌、混凝土、钢筋混凝土、砖砌、木质、钢板墙3.按墙的结构形式分类：Classificationbasedonthestructuralformofthewall重力式、半重力式、衡重式、锚杆式、薄壁式、加筋土、垛式

二.挡土墙的类型Typesoftheretainin9挡土墙的特点及适用范围Featuresofalltypesofwalls1、重力式挡土墙重力式挡土墙

Gravityretainingwall挡土墙的特点及适用范围Featuresofallty10普通重力式挡土墙0rdinarygravityretainingwall：依靠墙自重承受土压力，结构简单，施工简便，由于墙身重，对地基承载力地要求比较高。衡重式挡土墙deadgravityretainingwall：设置衡重台使墙身重心后移，并利用衡重台上的填土，增加墙身稳定。上墙背俯斜而下墙背仰斜，可降低墙身及减少基础开挖，以及节约墙身断面尺寸。适用于陡山坡的路肩墙、路堤墙和路堑墙混凝土半重式:half-gravityconcreteretainingwall在墙背设少量钢筋,并将墙趾展宽,以减薄墙身,节省圬工.一般适用于低墙普通重力式挡土墙0rdinarygravityretai11锚定式挡土墙(锚杆式)Tiedretainingwall(anchoredbar)锚杆式挡土墙Tierodanchoredretainingwall：由肋柱，挡板和锚杆组成，靠锚杆锚固在山体内拉住肋柱。肋柱，挡板可预制。一般适用于墙身较高的路堑墙或路肩墙。锚定式挡土墙(锚杆式)锚杆式挡土墙Tierodanch12锚定式挡土墙(锚定板式)Tiedretainingwall(anchorplate)锚定板式挡土墙

Anchorplateretainingwall：

类似于锚杆式挡土墙，仅锚杆的固定端用锚定板固定在山体内。一般适用于路堑墙或路堤墙。锚定式挡土墙(锚定板式)锚定板式挡土墙Anchorpla13薄壁式挡土墙Slipsheetretainingwall(悬臂式、扶壁式)悬臂式挡土墙

cantileverretainingwall：由立壁，墙趾板和墙踵板组成，利用墙踵板上的填土重量来维持土体稳定。适用于缺乏石料地区及挡土墙高度不大于7m的情况。薄壁式挡土墙悬臂式挡土墙cantileverretai14扶壁式挡土墙

buttressretainingwall：

相当于沿悬臂式挡土墙的墙长，每隔一定距离设置一道扶壁，使墙面板与墙踵板连接起来，以承受较大的弯矩作用。适用于高墙。扶壁式挡土墙buttressretainingwall15加筋土挡土墙

reinforcedearthretainingwall：由面板，拉筋和填料组成，依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力，面板可预制。适用于缺乏石料地区及在软弱地基上修筑路肩墙与路堤墙。加筋土挡土墙reinforcedearthretain16垛式挡土墙buttressretainingwall：用钢筋混凝土预制杆件，纵横交错装配成框架，内填土石，以抵抗土压力。适用于缺乏石料地区的路肩墙与路堤墙。垛式挡土墙buttressretainingwall：17桩板式挡土墙pile-bafflerretainingwall：由桩柱和挡板组成，利用深埋的桩柱前土层的被动土压力来平衡墙后主动土压力。适用于土压力大，要求基础埋置深地段，可用于路堑墙、路肩墙。桩板式挡土墙pile-bafflerretainingw18一.挡土墙的构造

StructureoftheRetainingWall

墙身、基础、排水设施与伸缩缝构成1.墙身§6-2：挡土墙的构造与布置墙背墙面墙趾墙踵墙顶一.挡土墙的构造StructureoftheReta19墙背仰斜、俯斜、垂直、凸形折线和衡重式仰斜挡墙墙背所受土压力小，墙背比较经济。但基础外移，地面横坡比较陡时，增加墙高，断面增大；俯斜式所受土压力较大，通常在地面坡度较陡时采用，借助于陡直的墙面，减小高度；衡重式在上下墙之间设一衡重台，采用陡直的墙面，适宜于陡峻的地形。墙背的坡度一般在1：0.25～1：0.4，仰斜式坡度在1：0.25左右。墙背仰斜挡墙墙背所受土压力小，墙背比较经济。但基础外移，地面20墙面

wallspace：墙面一般为平面，其坡度与墙背坡度相协调，还应考虑到墙趾处地面的横坡度。墙顶

wallcrest：护栏

guardrail：2.基础

foundation

基础形式的选择和基础埋置深度的确定挡土墙一般采用浅基础，只有特殊情况下，才使用桩基。基础类型

foundationtypes

扩大基础

spreadfoundation

台阶基础

stepfoundation

钢筋混凝土基础

armoredconcretefoundation

拱形基础

vaultedfoundation

换填基础

refilledfoundation墙面wallspace：墙面一般为平面，其坡度与墙背坡度21扩大基础spreadfoundation钢筋混凝土基础armoredconcretefoundation换填基础refilledfoundation扩大基础spreadfoundation钢筋混凝土基础ar22拱形基础vaultedfoundation台阶基础footstepfoundation基础埋置深度

embedmentdepthoffoundation影响因素：地质条件、水文情况、冻结深度、邻近建筑物的基础影响一般情况下，地表下不小于1米。拱形基础台阶基础基础埋置深度embedmentdepth233.排水设施

drainagefacilities目的：疏干墙后土体；防止地面水下渗；防止墙后积水形成静水压力等主要措施：设置地面排水沟，或排地面水。夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗。路堑挡土墙墙趾到边沟予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础。设置墙身泄水孔，排除墙后水。

3.排水设施drainagefacilities目的：24排水设施：drainge

facilities地面排水和墙身排水地面排水：grounddrainge主要防止地表水渗入墙背填料或地基．墙身排水：bodydrainge主要为了迅速排除墙后积水．排水设施：draingefacilities地面排水25沉降缝与伸缩缝

settlementjointandexpansionjoint为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高，墙身断面的变化情况设置沉降缝。为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。根据地形及地质情况：每隔10-15米设一道沉降伸缩缝。填料：胶泥填塞，沥青麻筋或涂以沥青的木板（渗水量大、冻寒严重地区），当墙背为填石或冻寒不严重时，可仅留空缝，不嵌填料。沉降缝与伸缩缝settlementjointand26二、挡土墙的布置set-upoftheretainingwall

路基横断面和墙趾纵断面crosssectionofthesubgradeorprofileofthewalltoe1．挡土墙的横向布置howtolocatetheretainingwall

在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处，以及其它必须桩号处的横断面上进行。2．挡土墙的纵向布置longitudinalset-upoftheretainingwall1）确定起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物衔接方式；todecidethestartingpoint,theendandthelengthofthewall,andchoosethejoiningwaybetweentheretainingwallandthesubgradeandotherstuctures2）按地基及地形情况进行分段，确定沉降缝与伸缩缝

dividetheretainingwallintosectionsaccordingtothesubgradeandtopographicfeaturesandlocatethesettlementjointandtheexpansionjoint；3）布置挡土墙的基础

arrangethesubgradeoftheretainingwall；4）布置泄水孔的位置locatingtheweep-hole二、挡土墙的布置set-upoftheretaini273．平面布置floorplanlayout

3．平面布置floorplanlayout28§6-3：挡土墙土压力计算Earthpressurecalculationoftheretainingwall主要力系assemblageofmainforces：1）挡土墙自重及位于墙上的衡载2）墙后土体的主动土压力3）基底的法向反力及摩擦力4）墙前土体的被动土压力附加力系assemblageofadditionalforces：

季节性作用于挡土墙的各种力。特殊力系assemblageofspecialforces：偶然出现的力。§6-3：挡土墙土压力计算29二、一般条件下Coulomb主动土压力计算

土压力的类型：主动土压力、被动土压力、静止土压力

◊一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系，在浸水地区应考虑附加力，地震地区还应考虑地震对挡土墙的影响，按最不利的组合进行设计。二、一般条件下Coulomb主动土压力计算

土压力的类型：30主动土压力与被动土压力的区分：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力，墙推土即为被动土压力。路基挡土墙的土压力考虑：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动极限平衡状态考虑，且取一定的安全系数以保证墙背土体的稳定。墙趾前土体的被动土压力一般不计。主动土压力与被动土压力的区分：31路堤墙为例（5种计算图式）：破裂面交于内边坡、破裂面交于路基内侧、中部和外侧、破裂面交于外边坡路堤墙为例（5种计算图式）：破裂面交于内边坡、破裂面交于路基32计算主动土压力的步骤：计算挡土墙的土压力，首先确定产生最大土压力的破裂面，求出破裂角。（试算法）先假定破裂面位置是否通过荷载中心，按此图式及相应的公式求出破裂角，与原假定的破裂面位置相对比，看是否相符；如与假定不符，重新计算假定破裂面，直至相符为止；根据破裂角计算最大主动土压力。计算主动土压力的步骤：33三.车辆荷载换算及计算参数

vehicleloadingconversionandcalculationfactors

1.车辆荷载换算

vehicleloadingconversion

(1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算

(2)根据破裂棱体范围内布置的车辆荷载换算

2.计算参数

calculationfactors

(1)填料的计算内摩擦角和重度（见表6-6）

innerfrictionangleandgravityoffillmaterials(2)墙背摩擦角backwallfrictionangle

（见表6-7）三.车辆荷载换算及计算参数

vehicleloadin34§6-4：挡土墙设计原则retainingwalldesignprinciple一.挡土墙的荷载组合

Loadingcombination

§6-4：挡土墙设计原则35挡土墙的荷载1）永久荷载（恒载）：墙重、填土重，填土的侧压力。2）可变荷载：汽车土压力，浮力，静水压力、施工荷载3）偶然荷载：常用荷载组合：挡土墙的荷载36二.挡土墙的设计原则

designprinciple极限状态分项系数法

limitsituationitemfactors挡土墙设计极限状态分构件承载力极限状态和正常使用极限状态.Retainingwalllimitsituation:Bearingloadslimitsituationandnormallyapplicationlimitsituation承载力极限状态出现任一即认为超过承载力极限状态：1）整个或一部分挡土墙作为刚体，失去平衡；2）构件或连接部分强度破坏或过度塑性变形；3）变为机动体系或局部失去平衡；二.挡土墙的设计原则designprinciple承载37正常使用极限状态出现任一即认为超过正常使用极限状态：1）影响正常使用或外观变形2）影响正常使用或耐久性局部破坏（包括裂缝）3）影响正常使用的其它特点状态

挡土墙按构件承载能力极限状态设计，采用下列表达式：正常使用极限状态出现任一即认为超过正常使用极限状态：38一.挡土墙稳定性验算

stabilitycomputationsoftheretainingwall容许应力法

allowablestresscomputation极限状态分项系数法

ultimatestresscomputation

1.挡土墙的破坏形式

destructiontypesoftheretainingwall1）由于基础滑动而造成的破坏；2）由于绕墙趾转动所引起的破坏；3）由于基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜；4）因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏；§6-5：重力式挡土墙设计一.挡土墙稳定性验算

stabilitycomputat392.抗滑稳定性验算

anti-slipperystabilitycomputation

验算在土压力及其他外力作用下,基底磨阻力抵抗挡土墙滑移的能力.2.抗滑稳定性验算anti-slipperystabil403.抗倾覆稳定性验算tiltstabilitycomputation

验算挡土墙抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力.3.抗倾覆稳定性验算tiltstabilitycomp41二.基底应力及合力偏心距的验算

computationofthesubgradestressandtheexcentricityofcompositeforces

为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力验算,为了避免挡土墙不均匀沉陷,控制作用于挡土墙基底的合力偏心距.1.基础地面的压应力compressionstressinfoudation(1)轴心荷载作用axisloading(2)偏心荷载作用eccentricloading二.基底应力及合力偏心距的验算1.基础地面的压应力com42①当e≤B/6②当e＞B/6①当e≤B/6432基底合力偏心距eccentricmomentinendoffoundation3.地基承载力抗力值bearingcapacityofsubsoil

(地基应力的设计值应满足地基承载力的抗力值)(1)当轴向荷载作用时(2)当偏心荷载作用时(3)地基承载力抗力值的规定definitionofbearingcapacityofsubsoil

2基底合力偏心距eccentricmomentine44三.墙身截面强度的验算

computationofthesectionaldependabilityofthewallbody

为了保证墙身具有足够的强度,应根据经验选择1～2个控制断面进行验算.三.墙身截面强度的验算451.强度计算strengthcalculation2.稳定计算stabilitycalculation3.弯曲抗拉极限强度

bendtensilelimitstrength4.正截面直接受剪时验算directshearstrength1.强度计算2.稳定计算stabilitycalcul46法向应力验算normalstresscheckB.剪应力验算shearstresscheck法向应力验算normalstresscheckB.47四.增加挡土墙稳定性的措施

waystoenhancethestabilityoftheretainingwall1.增加抗滑稳定性的方法waystoenhancetheanti-slipperystability1）设置倾斜基底setupslantingfoundation设置倾斜基底示意图2）采用凸榫基础adoptionoftenonfoundation采用凸榫基础示意图3）采用人工基础adoptionofmanpoweredfoundation四.增加挡土墙稳定性的措施

waystoenhance482.增加抗倾覆稳定性的方法waystoenhancethetiltstability1）展宽墙趾broadenthewalltoe2）改变墙面及墙背坡度changegradeofwallspaceandwallback2）改变墙身断面类型changetypesofsectionofthewallbody3.提高地基承载力或减小基地应力的方法

waystoenhancethebearing

capacityofsubsoilandreducethebastionstress1）采用人工基础adoptionofmanpoweredfoundation

2）采用扩大基础adoptionofspreadfoundation2.增加抗倾覆稳定性的方法waystoenhance49浸水挡土墙设计designoftheimmerseableretainingwall课件50§6-3：浸水挡土墙设计

designoftheimmerseable

retainingwall与一般挡土墙的区别differencefromordinaryretainingwall：

1）土压力因填料受浮力的影响而减小；2）有附加力系的作用，如动水压力、静水压力、上浮力；3）浸水挡土墙的稳定性降低;4)砂性土的内摩擦角在浸水前后不变,粘性土浸水后抗剪强度降低;§6-3：浸水挡土墙设计

designofthei51一、浸水挡土墙土压力的计算

calculationofthepressureagainsttheimmerseableretainingwall1、填料为砂性土cohesionlesssoilasthefiller计算前提条件：1）内摩擦角不变Innerfrictionangleisn’tvaried

2）破裂面为一平面；burstingsurfaceisflat3）浸水部分填料容重为浮容重。Denseisfloatingdense一、浸水挡土墙土压力的计算522.填料为粘性土cohesivesoilasthefiller

将填土的上下两部分视为不同性质的土层,分别计算土压力.计算中,先求出计算水位以上填土的土压力,然后再将上层填土重量作为荷载,计算浸水部分的土压力.将两者矢量和作为全墙土压力.2.填料为粘性土cohesivesoilasthe53二、静水压力、动水压力、上浮力的计算

calculationhydrostaticpressure,hydrodynamicpressureandbuoyancepressure1.静水压力calculationhydrostaticpressureP1墙面静水压力墙背静水压力2.上浮力buoyancepressureP2

基底的上浮力P2墙身的上浮力P23.动水压力

hydrodynamicpressureP3二、静水压力、动水压力、上浮力的计算

calculation54浸水挡土墙设计designoftheimmerseableretainingwall课件55三、浸水挡土墙稳定性验算

computationofthe

immerseableretainingwall1.抗滑稳定性验算anti-slipperystabilitycomputation2.抗倾覆稳定性验算tiltstabilitycomputation3.基底应力及合力偏心距的验算

computationofthesubgradestressandtheexcentricityofcompositeforces

4.利用优选法确定最小稳定系数和最不利水位.

determiningtheminimumstabilityfactorandthewrongwaterlevelbycomparing

三、浸水挡土墙稳定性验算

computationofth56小结1.挡土墙的类型与作用2.挡土墙的墙身构造、基础、排水设施和伸缩缝与沉降缝.3.挡土墙的土压力类型及其主动土压力的计算.4.挡土墙的稳定性验算及改进措施

小结57作业1.常用挡土墙结构类型与特点如何？2.挡土墙为何要有排水设施，为何要设缝，各有何要求？3.挡土墙破坏形式与原因。验算挡土墙稳定性的项目有哪些什么，采用什么方法进行验算?增强挡土墙稳定性采取什么措施？作业1.常用挡土墙结构类型与特点如何？58第六章挡土墙设计DesignoftheRetainingWall第六章挡土墙设计59§6-1：概述

Introduction一、挡土墙的用途

UseoftheRetainingWall定义

Definition1.路基位于陡坡地段platwiththesubgradeatabruptslopes或岩石风化的路堑边坡地段slopeofcutplatwithrockdecayed；2.为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段cutplatforavoidingmasscuttingandloweringtheheightofthesideslope；3.可能产生塌方，滑坡的不良地质地段geologicallybadplatwithpossibleeboulementandlandslide；§6-1：概述Introduction604.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段riversidesubgradeplatseriouslyscouredbycurrentorsteepedinwaterforalongperioud5.桥梁或隧道与路基的连接地段connectingsectionbetweenbridgeandsubbase6.为节约用地，减少拆迁或少占农田地地段platforconservingland,reduceremovalorfarmingland7.为保护重要建筑物，生态环境或其它特殊需要的地段platforprotectingimportantbuildings,ecologicalenvironmentorotherspecialneeds4.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段riversid612.用途Use路堑墙cuttingwall路肩墙shoulderwall山坡墙hillsidewall路堤墙

embankmentwall桥头挡土墙bridgeheadretainingwall2.用途Use路堤墙embankmentwall62浸水挡土墙设计designoftheimmerseableretainingwall课件63路堑墙

cuttingwall：1）在山坡陡峻处，用以减少挖方量，降低边坡高度，避免山坡因开挖而失去稳定；2）在地质不良地段，用以支挡可能滑塌的山坡土体。路堑墙cuttingwall：64路堤墙

EmbankmentWall：1）在山坡陡峻处填筑路堤，用以支挡路堤下滑；2）收缩坡脚，避免与其它建筑物相互干扰，减少填方量；3）保证沿河路堤不受河水冲刷路堤墙EmbankmentWall：65路肩墙ShoulderWall：1.支挡陡坡路堤下滑；2.抬高公路；3.收缩坡脚，减少占地，减少填方量；山坡墙HillsideWall：支挡山坡覆盖层或滑坡下滑路肩墙ShoulderWall：山坡墙Hillside66二.挡土墙的类型Typesoftheretainingwall1.按墙的位置分类：Classificationbasedonthewallposition山坡墙、路堤墙、路堑墙、路肩墙2.按墙的墙体材料分类：Classificationbasedonthebuildingtypesofthewall石砌、混凝土、钢筋混凝土、砖砌、木质、钢板墙3.按墙的结构形式分类：Classificationbasedonthestructuralformofthewall重力式、半重力式、衡重式、锚杆式、薄壁式、加筋土、垛式

二.挡土墙的类型Typesoftheretainin67挡土墙的特点及适用范围Featuresofalltypesofwalls1、重力式挡土墙重力式挡土墙

Gravityretainingwall挡土墙的特点及适用范围Featuresofallty68普通重力式挡土墙0rdinarygravityretainingwall：依靠墙自重承受土压力，结构简单，施工简便，由于墙身重，对地基承载力地要求比较高。衡重式挡土墙deadgravityretainingwall：设置衡重台使墙身重心后移，并利用衡重台上的填土，增加墙身稳定。上墙背俯斜而下墙背仰斜，可降低墙身及减少基础开挖，以及节约墙身断面尺寸。适用于陡山坡的路肩墙、路堤墙和路堑墙混凝土半重式:half-gravityconcreteretainingwall在墙背设少量钢筋,并将墙趾展宽,以减薄墙身,节省圬工.一般适用于低墙普通重力式挡土墙0rdinarygravityretai69锚定式挡土墙(锚杆式)Tiedretainingwall(anchoredbar)锚杆式挡土墙Tierodanchoredretainingwall：由肋柱，挡板和锚杆组成，靠锚杆锚固在山体内拉住肋柱。肋柱，挡板可预制。一般适用于墙身较高的路堑墙或路肩墙。锚定式挡土墙(锚杆式)锚杆式挡土墙Tierodanch70锚定式挡土墙(锚定板式)Tiedretainingwall(anchorplate)锚定板式挡土墙

Anchorplateretainingwall：

类似于锚杆式挡土墙，仅锚杆的固定端用锚定板固定在山体内。一般适用于路堑墙或路堤墙。锚定式挡土墙(锚定板式)锚定板式挡土墙Anchorpla71薄壁式挡土墙Slipsheetretainingwall(悬臂式、扶壁式)悬臂式挡土墙

cantileverretainingwall：由立壁，墙趾板和墙踵板组成，利用墙踵板上的填土重量来维持土体稳定。适用于缺乏石料地区及挡土墙高度不大于7m的情况。薄壁式挡土墙悬臂式挡土墙cantileverretai72扶壁式挡土墙

buttressretainingwall：

相当于沿悬臂式挡土墙的墙长，每隔一定距离设置一道扶壁，使墙面板与墙踵板连接起来，以承受较大的弯矩作用。适用于高墙。扶壁式挡土墙buttressretainingwall73加筋土挡土墙

reinforcedearthretainingwall：由面板，拉筋和填料组成，依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力，面板可预制。适用于缺乏石料地区及在软弱地基上修筑路肩墙与路堤墙。加筋土挡土墙reinforcedearthretain74垛式挡土墙buttressretainingwall：用钢筋混凝土预制杆件，纵横交错装配成框架，内填土石，以抵抗土压力。适用于缺乏石料地区的路肩墙与路堤墙。垛式挡土墙buttressretainingwall：75桩板式挡土墙pile-bafflerretainingwall：由桩柱和挡板组成，利用深埋的桩柱前土层的被动土压力来平衡墙后主动土压力。适用于土压力大，要求基础埋置深地段，可用于路堑墙、路肩墙。桩板式挡土墙pile-bafflerretainingw76一.挡土墙的构造

StructureoftheRetainingWall

墙身、基础、排水设施与伸缩缝构成1.墙身§6-2：挡土墙的构造与布置墙背墙面墙趾墙踵墙顶一.挡土墙的构造StructureoftheReta77墙背仰斜、俯斜、垂直、凸形折线和衡重式仰斜挡墙墙背所受土压力小，墙背比较经济。但基础外移，地面横坡比较陡时，增加墙高，断面增大；俯斜式所受土压力较大，通常在地面坡度较陡时采用，借助于陡直的墙面，减小高度；衡重式在上下墙之间设一衡重台，采用陡直的墙面，适宜于陡峻的地形。墙背的坡度一般在1：0.25～1：0.4，仰斜式坡度在1：0.25左右。墙背仰斜挡墙墙背所受土压力小，墙背比较经济。但基础外移，地面78墙面

wallspace：墙面一般为平面，其坡度与墙背坡度相协调，还应考虑到墙趾处地面的横坡度。墙顶

wallcrest：护栏

guardrail：2.基础

foundation

基础形式的选择和基础埋置深度的确定挡土墙一般采用浅基础，只有特殊情况下，才使用桩基。基础类型

foundationtypes

扩大基础

spreadfoundation

台阶基础

stepfoundation

钢筋混凝土基础

armoredconcretefoundation

拱形基础

vaultedfoundation

换填基础

refilledfoundation墙面wallspace：墙面一般为平面，其坡度与墙背坡度79扩大基础spreadfoundation钢筋混凝土基础armoredconcretefoundation换填基础refilledfoundation扩大基础spreadfoundation钢筋混凝土基础ar80拱形基础vaultedfoundation台阶基础footstepfoundation基础埋置深度

embedmentdepthoffoundation影响因素：地质条件、水文情况、冻结深度、邻近建筑物的基础影响一般情况下，地表下不小于1米。拱形基础台阶基础基础埋置深度embedmentdepth813.排水设施

drainagefacilities目的：疏干墙后土体；防止地面水下渗；防止墙后积水形成静水压力等主要措施：设置地面排水沟，或排地面水。夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗。路堑挡土墙墙趾到边沟予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础。设置墙身泄水孔，排除墙后水。

3.排水设施drainagefacilities目的：82排水设施：drainge

facilities地面排水和墙身排水地面排水：grounddrainge主要防止地表水渗入墙背填料或地基．墙身排水：bodydrainge主要为了迅速排除墙后积水．排水设施：draingefacilities地面排水83沉降缝与伸缩缝

settlementjointandexpansionjoint为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高，墙身断面的变化情况设置沉降缝。为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。根据地形及地质情况：每隔10-15米设一道沉降伸缩缝。填料：胶泥填塞，沥青麻筋或涂以沥青的木板（渗水量大、冻寒严重地区），当墙背为填石或冻寒不严重时，可仅留空缝，不嵌填料。沉降缝与伸缩缝settlementjointand84二、挡土墙的布置set-upoftheretainingwall

路基横断面和墙趾纵断面crosssectionofthesubgradeorprofileofthewalltoe1．挡土墙的横向布置howtolocatetheretainingwall

在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处，以及其它必须桩号处的横断面上进行。2．挡土墙的纵向布置longitudinalset-upoftheretainingwall1）确定起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物衔接方式；todecidethestartingpoint,theendandthelengthofthewall,andchoosethejoiningwaybetweentheretainingwallandthesubgradeandotherstuctures2）按地基及地形情况进行分段，确定沉降缝与伸缩缝

dividetheretainingwallintosectionsaccordingtothesubgradeandtopographicfeaturesandlocatethesettlementjointandtheexpansionjoint；3）布置挡土墙的基础

arrangethesubgradeoftheretainingwall；4）布置泄水孔的位置locatingtheweep-hole二、挡土墙的布置set-upoftheretaini853．平面布置floorplanlayout

3．平面布置floorplanlayout86§6-3：挡土墙土压力计算Earthpressurecalculationoftheretainingwall主要力系assemblageofmainforces：1）挡土墙自重及位于墙上的衡载2）墙后土体的主动土压力3）基底的法向反力及摩擦力4）墙前土体的被动土压力附加力系assemblageofadditionalforces：

季节性作用于挡土墙的各种力。特殊力系assemblageofspecialforces：偶然出现的力。§6-3：挡土墙土压力计算87二、一般条件下Coulomb主动土压力计算

土压力的类型：主动土压力、被动土压力、静止土压力

◊一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系，在浸水地区应考虑附加力，地震地区还应考虑地震对挡土墙的影响，按最不利的组合进行设计。二、一般条件下Coulomb主动土压力计算

土压力的类型：88主动土压力与被动土压力的区分：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力，墙推土即为被动土压力。路基挡土墙的土压力考虑：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动极限平衡状态考虑，且取一定的安全系数以保证墙背土体的稳定。墙趾前土体的被动土压力一般不计。主动土压力与被动土压力的区分：89路堤墙为例（5种计算图式）：破裂面交于内边坡、破裂面交于路基内侧、中部和外侧、破裂面交于外边坡路堤墙为例（5种计算图式）：破裂面交于内边坡、破裂面交于路基90计算主动土压力的步骤：计算挡土墙的土压力，首先确定产生最大土压力的破裂面，求出破裂角。（试算法）先假定破裂面位置是否通过荷载中心，按此图式及相应的公式求出破裂角，与原假定的破裂面位置相对比，看是否相符；如与假定不符，重新计算假定破裂面，直至相符为止；根据破裂角计算最大主动土压力。计算主动土压力的步骤：91三.车辆荷载换算及计算参数

vehicleloadingconversionandcalculationfactors

1.车辆荷载换算

vehicleloadingconversion

(1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算

(2)根据破裂棱体范围内布置的车辆荷载换算

2.计算参数

calculationfactors

(1)填料的计算内摩擦角和重度（见表6-6）

innerfrictionangleandgravityoffillmaterials(2)墙背摩擦角backwallfrictionangle

（见表6-7）三.车辆荷载换算及计算参数

vehicleloadin92§6-4：挡土墙设计原则retainingwalldesignprinciple一.挡土墙的荷载组合

Loadingcombination

§6-4：挡土墙设计原则93挡土墙的荷载1）永久荷载（恒载）：墙重、填土重，填土的侧压力。2）可变荷载：汽车土压力，浮力，静水压力、施工荷载3）偶然荷载：常用荷载组合：挡土墙的荷载94二.挡土墙的设计原则

designprinciple极限状态分项系数法

limitsituationitemfactors挡土墙设计极限状态分构件承载力极限状态和正常使用极限状态.Retainingwalllimitsituation:Bearingloadslimitsituationandnormallyapplicationlimitsituation承载力极限状态出现任一即认为超过承载力极限状态：1）整个或一部分挡土墙作为刚体，失去平衡；2）构件或连接部分强度破坏或过度塑性变形；3）变为机动体系或局部失去平衡；二.挡土墙的设计原则designprinciple承载95正常使用极限状态出现任一即认为超过正常使用极限状态：1）影响正常使用或外观变形2）影响正常使用或耐久性局部破坏（包括裂缝）3）影响正常使用的其它特点状态

挡土墙按构件承载能力极限状态设计，采用下列表达式：正常使用极限状态出现任一即认为超过正常使用极限状态：96一.挡土墙稳定性验算

stabilitycomputationsoftheretainingwall容许应力法

allowablestresscomputation极限状态分项系数法

ultimatestresscomputation

1.挡土墙的破坏形式

destructiontypesoftheretainingwall1）由于基础滑动而造成的破坏；2）由于绕墙趾转动所引起的破坏；3）由于基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜；4）因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏；§6-5：重力式挡土墙设计一.挡土墙稳定性验算

stabilitycomputat972.抗滑稳定性验算

anti-slipperystabilitycomputation

验算在土压力及其他外力作用下,基底磨阻力抵抗挡土墙滑移的能力.2.抗滑稳定性验算anti-slipperystabil983.抗倾覆稳定性验算tiltstabilitycomputation

验算挡土墙抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力.3.抗倾覆稳定性验算tiltstabilitycomp99二.基底应力及合力偏心距的验算

computationofthesubgradestressandtheexcentricityofcompositeforces

为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力验算,为了避免挡土墙不均匀沉陷,控制作用于挡土墙基底的合力偏心距.1.基础地面的压应力compressionstressinfoudation(1)轴心荷载作用axisloading(2)偏心荷载作用eccentricloading二.基底应力及合力偏心距的验算1.基础地面的压应力com100①当e≤B/6②当e＞B/6①当e≤B/61012基底合力偏心距eccentricmomentinendoffoundation3.地基承载力抗力值bearingcapacityofsubsoil

(地基应力的设计值应满足地基承载力的抗力值)(1)当轴向荷载作用时(2)当偏心荷载作用时(3)地基承载力抗力值的规定definitionofbearingcapacityofsubsoil

2基底合力偏心距eccentricmomentine102三.墙身截面强度的验算

computationofthesectionaldependabilityofthewallbody

为了保证墙身具有足够的强度,应根据经验选择1～2个控制断面进行验算.三.墙身截面强度的验算1031.强度计算strengthcalculation2.稳定计算stabilitycalculation3.弯曲抗拉极限强度

bendtensilelimitstrength4.正截面直接受剪时验算directshearstrength1.强度计算2.稳定计算stabilitycalcul104法向应力验算normalstresscheckB.剪应力验算shearstresscheck法向应力验算normalstresscheckB.105四.增加挡土墙稳定性的措施

waystoenhancethestabilityoftheretainingwall1.增加抗滑稳定性的方法waystoenhancetheanti-slipperystability1）设置倾斜基底setup