东南大学-基础工程-第七章-挡土墙设计资课件

§7.1概述挡土墙（retainingwall）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。§7.1概述挡土墙（retainingwall）用来1挡土结构物及其土压力

概述Rigidwall支撑天然斜坡E地下室侧墙E填土E填土堤岸挡土墙拱桥桥台E挡土结构物及其土压力概述Rigidwall支撑天然斜坡E2§7.2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（图7-2a）以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。§7.2挡土墙类型按断面的几何形状和受力3墙顶墙基墙趾墙面墙背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。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墙顶墙基墙趾墙面墙背块石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳4俯斜直立仰斜土压力最大土压力中等土压力最小倾斜形式应根据使用要求、地形和施工条件等综合考虑。

俯斜直立仰斜土压力最大土压力中等土压力最小倾斜形式52、悬臂式挡土墙（图7-2b）

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。2、悬臂式挡土墙（图7-2b）6墙趾墙踵立壁钢筋钢筋混凝土建造，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，市政工程中常用墙趾墙踵立壁钢筋钢筋混凝土建造，立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块73、扶壁式挡土墙（图7-2c）

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米墙趾墙踵扶壁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（0.8～1.0）h，墙体稳定靠扶壁间填土重维持3、扶壁式挡土墙（图7-2c）墙趾墙踵扶壁针对悬臂式挡土墙立84、板桩式挡土墙（图7-2d）

组成：板桩、墙面板、锚栓适用：承载力较低的软基、大型开挖工程等墙板锚定板基岩锚杆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4、板桩式挡土墙（图7-2d）墙板锚定板基岩锚杆预制钢筋混凝9Rankine和Coulomb土压力理论§7.3作用在挡土墙的土压力§7.3.1墙后填土有地下水§7.3.2地震时的土压力地震角(表7－1)水平地震系数水土合算和水土分算Rankine和Coulomb土压力理论§7.310§7.4重力式挡土墙设计§7.4.1选型§7.4.2构造§7.4.3计算§7.4重力式挡土墙设计11§7.4.1选型

1墙后土压力最小2墙的背坡和面坡选择3基底逆坡选择4墙趾台阶EaGaa0Oz§7.4.1选型

1墙后土压力最小EaGaa0Oz121、埋置深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素确定2、墙身构造3、排水措施4、填土质量要求5、沉降缝和伸缩缝6、挡土墙材料要求7、挡土墙的砌筑质量§7.4.2构造1、埋置深度§7.4.2构造13

方案1方案2方案1方案214§7.4.3计算计算内容：抗倾覆验算抗滑移验算地基承载力验算墙身强度验算抗震验算§7.4.3计算计算内容：151抗倾覆验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbz1抗倾覆验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbz162抗滑移验算EaEanEatdGGnGtaa0O2抗滑移验算EaEanEatdGGnGtaa0O173地基承载力验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbzNTPmaxPminb’p≤fapmax≤1.2fa基底倾斜时，fa应乘以0.8的折减系数

3地基承载力验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfb184墙身强度验算

砌体结构设计规范抗压验算：抗剪验算：4墙身强度验算

砌体结构设计规范抗压验算：抗剪验算：195挡土墙的抗震计算(1)抗倾覆验算(2)抗滑移验算(3)地基承载力验算5挡土墙的抗震计算(1)抗倾覆验算(2)抗滑移验算(3)地20(4)墙身强度验算

抗压验算：抗剪验算：计算Q时要考虑地震力F(4)墙身强度验算

抗压验算：抗剪验算：计算Q时要考虑地震力21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γk＝22kN/m3，填土内摩擦角φ＝30˚，粘聚力c＝0，填土重度γ＝18kN/m3，地面荷载q＝2.5kPa，基底摩擦系数μ＝0.5，地基承载力特征值fa＝200kPa，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。

2.00.50.254.752.5kN/m2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22解：1.计算主动土压力

Ea2Ea12.抗倾覆验算

2.00.50.254.75G2G3G1O解：1.计算主动土压力

Ea2Ea12.抗倾覆验算

2.233.抗滑移验算

Ea1Ea22.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2t3.抗滑移验算

Ea1Ea22.00.5G2G3G1Ea244.地基承载力验算

2.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2tNT4.地基承载力验算

2.00.5G2G3G1Ea1nEa1255、墙身强度验算

0.51.0G3G2N1.260.5II3.00.72抗压验算：抗剪验算：5、墙身强度验算

0.51.0G3G2N1.260.5II26§7.5悬臂式挡土墙设计墙身悬臂墙趾悬臂墙踵悬臂bb2b1h1qHH1§7.5悬臂式挡土墙设计墙身悬臂bb2b1h1qHH1271墙身内力及配筋bb2b1h1qHH1Ea2Ea1H/2H/3（q＋γH）Ka1墙身内力及配筋bb2b1h1qHH1Ea2Ea1H/2H282地基承载力验算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1地基承载力验算eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c2地基承载力验算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2293基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（1）墙趾板忽略墙趾板自重及其上土体重量产生的弯矩3基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a303基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（2）墙踵板q1：墙踵板自重及G3和G4产生的均布荷载。3基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a314稳定性验算（1）抗倾覆稳定性（2）抗滑移稳定性bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a14稳定性验算（1）抗倾覆稳定性（2）抗滑移稳定性bb2b132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提高稳定性措施减少土的侧压力33悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=4kPa，地基土为粘性土，承载力特征值fa=100kPa。墙后填土重度γ=18kN/m3，内摩擦角φ=30o。挡土墙底面处在地下水位以上。求挡土墙墙身及基础底板的配筋，进行稳定性验算和土的承载力验算，挡土墙材料采用C25级混凝土及HPB235，HRB335级钢筋。

18001000600200q＝4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G4100100悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=4kPa，地基34

【解】：1.确定侧压力

2.墙身内力及配筋计算

【解】：1.确定侧压力2.墙身内力及配筋计算35沿墙身每米配置8Ф12的竖向受力钢筋，钢筋的1/2伸至顶部，其余的在墙高中部（1/2墙高处）截断。在水平方向配置构造分布筋10300。沿墙身每米配置8Ф12的竖向受力钢筋，钢筋的1/2伸至顶部，363地基承载力验算

18001000600200q＝4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G43地基承载力验算18001000600200q＝4kPa37东南大学-基础工程-第七章--挡土墙设计资课件384基础底板的内力及配筋计算

（1）墙趾部分

4基础底板的内力及配筋计算（1）墙趾部分39可利用墙身竖向受力钢筋下弯。

（2）墙踵部分可利用墙身竖向受力钢筋下弯。（2）墙踵部分40选用Ф12200,

选用Ф12200,415稳定性验算

（1）抗倾覆稳定计算5稳定性验算（1）抗倾覆稳定计算42（2）抗滑移验算抗滑移验算结果不满足要求。选用底面夯填300～500mm厚碎石提高值后，仍不满足要求，所以采用底板加设防滑键

（2）抗滑移验算抗滑移验算结果不满足要求。选用底面夯填30043计算结果满足要求，防滑键计算高度为0.46m，实际工程可取0.5m。

计算结果满足要求，防滑键计算高度为0.46m，实际工程可取044§7.6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形梁墙趾墙踵扶壁§7.6扶壁式挡土墙设计1墙身（立壁）计算墙趾墙踵扶壁451悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=3kPa，地基土为粘性土，承载力特征值fa=110kPa。墙后填土重度γ=18.5kN/m3，内摩擦角φ=32o。挡土墙底面处在地下水位以上。求挡土墙墙身及基础底板的配筋，进行稳定性验算和土的承载力验算，挡土墙材料采用C25级混凝土及HPB235，HRB335级钢筋。

作业：20001200600200q＝3kPa2200G3G2G1a1a2a3a4500100100G41001001悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=3kPa，46挡土墙如图所示，墙与土之间的摩擦角为δ＝2φ/3，地基为砂土，墙底与地基之间的摩擦系数μ=0.4，墙体的容重为γ=24kN/m3，试验算挡土墙的抗滑和抗倾覆安全系数是否满足稳定要求。

挡土墙如图所示，墙与土之间的摩擦角为δ＝2φ/3，地基为砂土47图所示挡土墙，如δ=0，墙体γ=24kN/m3，墙底与地基的摩擦系数μ=0.5。如不计墙趾处的被动土压力，试求挡土墙的抗滑和抗倾覆稳定安全系数。

图所示挡土墙，如δ=0，墙体γ=24kN/m3，墙底与地基48小测验1、重力式挡土墙后的主动土压力与墙背的形状有关，其中以

挡土墙的主动土压力为最小。A．仰斜式B.直立式C.折线式D.俯斜式小测验1、重力式挡土墙后的主动土压力与墙背的形状有关，其中以492、设计地下室外墙时，土压力应按

计算。A．主动土压力B．被动土压力C．静止土压力D．静止水压力2、设计地下室外墙时，土压力应按503作用在挡土墙上的荷载有哪些？对挡土墙的作用是什么？当挡土墙抗水平滑移和抗倾覆稳定安全系数不足时可采取什么措施？3作用在挡土墙上的荷载有哪些？对挡土墙的作用是什么？当挡土51谢谢骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷箩侣郎虫林森-消化系统疾病的症状体征与检查林森-消化系统疾病的症状体征与检查谢谢骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷52骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷箩侣郎虫林森-消化系统疾病的症状体征与检查林森-消化系统疾病的症状体征与检查骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷箩侣53§7.1概述挡土墙（retainingwall）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。§7.1概述挡土墙（retainingwall）用来54挡土结构物及其土压力

概述Rigidwall支撑天然斜坡E地下室侧墙E填土E填土堤岸挡土墙拱桥桥台E挡土结构物及其土压力概述Rigidwall支撑天然斜坡E55§7.2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（图7-2a）以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。§7.2挡土墙类型按断面的几何形状和受力56墙顶墙基墙趾墙面墙背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。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墙顶墙基墙趾墙面墙背块石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳57俯斜直立仰斜土压力最大土压力中等土压力最小倾斜形式应根据使用要求、地形和施工条件等综合考虑。

俯斜直立仰斜土压力最大土压力中等土压力最小倾斜形式582、悬臂式挡土墙（图7-2b）

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。2、悬臂式挡土墙（图7-2b）59墙趾墙踵立壁钢筋钢筋混凝土建造，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，市政工程中常用墙趾墙踵立壁钢筋钢筋混凝土建造，立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块603、扶壁式挡土墙（图7-2c）

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米墙趾墙踵扶壁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（0.8～1.0）h，墙体稳定靠扶壁间填土重维持3、扶壁式挡土墙（图7-2c）墙趾墙踵扶壁针对悬臂式挡土墙立614、板桩式挡土墙（图7-2d）

组成：板桩、墙面板、锚栓适用：承载力较低的软基、大型开挖工程等墙板锚定板基岩锚杆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4、板桩式挡土墙（图7-2d）墙板锚定板基岩锚杆预制钢筋混凝62Rankine和Coulomb土压力理论§7.3作用在挡土墙的土压力§7.3.1墙后填土有地下水§7.3.2地震时的土压力地震角(表7－1)水平地震系数水土合算和水土分算Rankine和Coulomb土压力理论§7.363§7.4重力式挡土墙设计§7.4.1选型§7.4.2构造§7.4.3计算§7.4重力式挡土墙设计64§7.4.1选型

1墙后土压力最小2墙的背坡和面坡选择3基底逆坡选择4墙趾台阶EaGaa0Oz§7.4.1选型

1墙后土压力最小EaGaa0Oz651、埋置深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素确定2、墙身构造3、排水措施4、填土质量要求5、沉降缝和伸缩缝6、挡土墙材料要求7、挡土墙的砌筑质量§7.4.2构造1、埋置深度§7.4.2构造66

方案1方案2方案1方案267§7.4.3计算计算内容：抗倾覆验算抗滑移验算地基承载力验算墙身强度验算抗震验算§7.4.3计算计算内容：681抗倾覆验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbz1抗倾覆验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbz692抗滑移验算EaEanEatdGGnGtaa0O2抗滑移验算EaEanEatdGGnGtaa0O703地基承载力验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfbzNTPmaxPminb’p≤fapmax≤1.2fa基底倾斜时，fa应乘以0.8的折减系数

3地基承载力验算zfEaEazEaxGaa0dOx0xfb714墙身强度验算

砌体结构设计规范抗压验算：抗剪验算：4墙身强度验算

砌体结构设计规范抗压验算：抗剪验算：725挡土墙的抗震计算(1)抗倾覆验算(2)抗滑移验算(3)地基承载力验算5挡土墙的抗震计算(1)抗倾覆验算(2)抗滑移验算(3)地73(4)墙身强度验算

抗压验算：抗剪验算：计算Q时要考虑地震力F(4)墙身强度验算

抗压验算：抗剪验算：计算Q时要考虑地震力74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γk＝22kN/m3，填土内摩擦角φ＝30˚，粘聚力c＝0，填土重度γ＝18kN/m3，地面荷载q＝2.5kPa，基底摩擦系数μ＝0.5，地基承载力特征值fa＝200kPa，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。

2.00.50.254.752.5kN/m2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75解：1.计算主动土压力

Ea2Ea12.抗倾覆验算

2.00.50.254.75G2G3G1O解：1.计算主动土压力

Ea2Ea12.抗倾覆验算

2.763.抗滑移验算

Ea1Ea22.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2t3.抗滑移验算

Ea1Ea22.00.5G2G3G1Ea774.地基承载力验算

2.00.5G2G3G1Ea1nEa1tEa2nEa2tNT4.地基承载力验算

2.00.5G2G3G1Ea1nEa1785、墙身强度验算

0.51.0G3G2N1.260.5II3.00.72抗压验算：抗剪验算：5、墙身强度验算

0.51.0G3G2N1.260.5II79§7.5悬臂式挡土墙设计墙身悬臂墙趾悬臂墙踵悬臂bb2b1h1qHH1§7.5悬臂式挡土墙设计墙身悬臂bb2b1h1qHH1801墙身内力及配筋bb2b1h1qHH1Ea2Ea1H/2H/3（q＋γH）Ka1墙身内力及配筋bb2b1h1qHH1Ea2Ea1H/2H812地基承载力验算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1地基承载力验算eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c2地基承载力验算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2823基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（1）墙趾板忽略墙趾板自重及其上土体重量产生的弯矩3基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a833基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a1eeb/2b/2pmaxpmaxpminp1p2c（2）墙踵板q1：墙踵板自重及G3和G4产生的均布荷载。3基础板内力及配筋计算bb2b1h1G4H1G3G2G1a844稳定性验算（1）抗倾覆稳定性（2）抗滑移稳定性bb2b1h1G4H1G3G2G1a1a2a3a4E’a2E’a14稳定性验算（1）抗倾覆稳定性（2）抗滑移稳定性bb2b185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提高稳定性措施减少土的侧压力86悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=4kPa，地基土为粘性土，承载力特征值fa=100kPa。墙后填土重度γ=18kN/m3，内摩擦角φ=30o。挡土墙底面处在地下水位以上。求挡土墙墙身及基础底板的配筋，进行稳定性验算和土的承载力验算，挡土墙材料采用C25级混凝土及HPB235，HRB335级钢筋。

18001000600200q＝4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G4100100悬臂式挡土墙截面尺寸如图所示。墙面上活荷载q=4kPa，地基87

【解】：1.确定侧压力

2.墙身内力及配筋计算

【解】：1.确定侧压力2.墙身内力及配筋计算88沿墙身每米配置8Ф12的竖向受力钢筋，钢筋的1/2伸至顶部，其余的在墙高中部（1/2墙高处）截断。在水平方向配置构造分布筋10300。沿墙身每米配置8Ф12的竖向受力钢筋，钢筋的1/2伸至顶部，893地基承载力验算

18001000600200q＝4kPa2500G3G2G1a1a2a3a4500100100G43地基承载力验算18001000600200q＝4kPa90东南大学-基础工程-第七章--挡土墙设计资课件914基础底板的内力及配筋计算

（1）墙趾部分

4基础底板的内力及配筋计算（1）墙趾部分92可利用墙身竖向受力钢筋下弯。

（2）墙踵部分可利用墙身竖向受力钢筋下弯。（2）墙踵部分93选用Ф12200,

选用Ф12200,945稳定性验算

（1）抗倾覆稳定计算5稳定性验算（1）抗倾覆稳定计算95（2）抗滑移验算抗滑移验算结果不满足要求。选用底面夯填300～500mm厚碎石提高值后，仍不满足要求，所以采用底板加设防滑键

（2）抗滑移验算抗滑移验算结果不满足要求。选用底面夯填30096计算结果满足要求，防滑键计算高度为0.46m，实际工程可取0.5m。

计算结果满足要求，防滑键计算高度为0.46m，实际工程可取097§7.6扶壁式挡土墙设计1墙身（立壁）计算三边固定，一边