路基挡土墙工程分类构造及计算讲义

第6章路基的防护与加固——挡土墙（B）6.1挡土墙的分类6.2重力式挡土墙的构造

6.3土压力计算6.4重力式挡墙的设计计算

作用：（1）防止路基填方或挖方边坡变形失稳；（2）克服地形限制或地物干扰；（3）减少土方量或拆迁，减少占地面积，避免填方侵占河床；（4）防止水流冲刷岸坡；（5）整治滑坡病害。

6.1挡土墙的类型

按位置分:路肩墙路堤墙路堑墙按结构形式分：重力式挡墙轻型挡墙重力式挡墙：重力式衡重式半重力式（墙趾）跺式轻型挡墙：薄壁式：悬臂式扶壁式柱板式锚固式：锚杆式锚定板式桩板式加筋土挡墙

重力挡土墙适用：地基良好，非地震和沿河受水冲刷地区

利用衡重台上部填土的下压作用和全墙重心的后移，增加墙身稳定，减小断面尺寸。适合于山区，地面横坡陡峭的路肩墙，路堤墙，路堑墙。6.1.2薄壁式挡土墙1）悬臂式：立壁、底板

2）扶壁式：主要依靠腹板上的填土量来保证。特点：自重轻，做工省，适用于墙高较大，地质条件一般，需用一定量的钢材，经济效果好。压重3）柱板式6.1.3锚定式挡土墙

锚杆2）锚定板式：墙后土压力由挡土板传至立柱、钢锚杆，构件断面小，工程量省。特别适用于地质不良，石料缺乏，挖基困难，有锚固条件的路基挡土墙。提供反力3）桩板式：垛式挡土墙6.1.5加筋式挡土墙：填土、填土中布置拉筋条、墙面板受力：放置拉筋材料，填土压实，通过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋。特点：柔性结构，对地基变形随意性大，建筑高度大，适用于填土路基，节约投资30%~70%，经济效益大。6.2重力式挡土墙的构造

挡土墙的构造应满足：强度；稳定性；就地取材、结构合理、断面经济；施工养护方便、安全。常用重力式挡土墙组成：墙身；基础；排水设施；伸缩缝。直接影响稳定性一、墙身1、墙背：

仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式、衡重式。2、墙面：坡度1：0.05到1：0.20地面较陡；坡度1：0.20到1：0.35地面平缓

墙面坡度应与墙背坡度相互协调；墙面坡度应结合墙前地面横坡合理选择。3、墙顶：最小宽度：浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。4、护栏：地形险峻地段，过高过长路肩墙的墙顶应设置护栏。二、基础基础形式：一般扩大基础（地基承载力不足）

钢筋混凝土底板扩大基础（地基承载力过小）换填地基（软弱土层）台阶基础（挡土墙修筑在陡坡上、地基稳固）拱形基础（地基有长短缺口或挖基困难时）基础埋深：对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：(1)无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；(2)有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；(3)受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。岩石地基：基础嵌入岩层的深度，可查规范确定。墙趾前地面横坡较大时，应留出足够的襟边宽度（趾前至地面横坡的水平距离），以防止地基剪切破坏。三、排水设施：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。1、地面排水措施：墙后地面排水沟夯实地表土或加设铺砌加固墙趾前边沟2、墙身排水措施：设一排或数排泄水孔（干砌挡土墙不设）四、沉降缝与伸缩缝地基不均匀沉陷引起墙身开裂→沉降缝；墙体伸缩产生裂缝→伸缩缝（温度缝）。根据地形及地质情况：每隔10-15米设一道沉降伸缩缝（兼作伸缩缝）。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。6.3土压力计算、作用在挡土墙上的力系1、一般地区挡土墙受到的主要力系1）挡土墙自重G及位于墙上的恒载2）作用于墙背上的主动土压力Ea3）基底的法向反力N及摩擦力T4）墙面下部的被动土压力

2、浸水地区还包括挡土墙及墙后填料的水浮力、静水压力、动水压力；渗水性土作填料时，动水压力不予考虑。3、附加力：季节性作用于挡土墙上的各种力如：洪水时的静水压力和浮力，动水压力，波浪冲击力，冻胀压力，冰压力等。4、特殊力：偶然出现的力如：地震力、施工荷载、水流漂浮物的撞击力。考虑原则：根据挡土墙所处的具体工作条件、最不利组合

一般地区：仅考虑主要力系浸水地区：考虑附加力地震地区：考虑地震力

主动土压力：当挡土墙向外移动，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂下滑而处于平衡状态时，作用于墙背的土压力。*设计中考虑主动土压力一般条取件下库弊伦主动陵土压力炭计算一、笑库仑祝理论册的要捧点1、功假设阴墙背唤填料茂为均质散粒体，仅有内章摩擦力，而无粘召聚力。2、刮当墙阴背向绩外移动或饶你墙趾转动，墙背填晒料会出务现既一勤通过墙言踵的破次裂面，滑动涛面为领平面技。3、破产裂面上刃的土楔堪，为刚性体，根据暴静力平缩慧衡条件资，确定食土楔处礼于极限平孕衡状态时给早予墙令背的筒主动魄土压超力。二、歇库伦主回动土压哀力计算最危险喝破裂面说：各种边许界条件泄下的主鞋动土压卡力计算枪：求极值作！三、库榜仑理论伍适用范案围：1、概弯念简单示明了，使适用范孤围广。可以解渠算各种袍墙背情凳况。可求解贵不同墙注后填料申表面形境状和荷失载作用肚情况下盗的主动虫土压力亲。2、适邮用于砂序性土，盾计算主肆动土压塑力与实谣际情况谁较接近越。对于圣粘性盯土、袖采用庸平面播代替艳圆弧掉面，浑误差文不大怎，影响因缓素多，湾缺乏实饲践经验。3、库沾仑理论浓适用于刚性垦挡土壤墙。柱商板式眠，锚剂杆式婆和锚更定板疼式柔袄性挡炼土墙叙需作利假设钥。四、议折线形哑墙背的屠土压力届计算总体启思路尚：以脉墙背转折谱点或衡重帐台为界膨分为捷上墙窜、下渗墙喉，分糊别计头算取两者潮矢量和。计算筒上墙立土压头力，瓶不考连虑下硬墙影鹊响。届衡重仙式考昌虑是滩否出霸现第块二破他裂面涛。下墙决土压恋力计如算：（一割）延怠长墙察背法：画出全烟墙应力销分布图倒，截取下骄墙部分歼，即为下墙椅土压烤力。（二）箱力多边胶形法：墙爽背土体稠，处于称极限平武衡条件务下，作太用于破筐裂棱体凭上的各位力，构捧成力多诉边形。求得上墙土压泰力后籍可绘出高下墙翼破裂扛面力政多边债形。五、醉粘性尺土土凝压力乔计算1、虏等效条内摩必擦角虫法：通常夕将内摩擦画角与单位疤粘聚辣力换成刮为比飞实际米摩擦筝角值零大的疏“等病效内萄摩擦眨角”瘦，按厦砂性委土公罚式来耗计算相。换算好原则枕：抗债剪强旋度相辩等或罢土压冻力相贝等。2、力逐多边形莲法：六、不言同土层汪的土压珠力计算首先厕求得葬上一盛土层舍的土例压力勿及作律用点洞，并地近似题假定康：上悟下两鼓土层匪层面含平行乖，计框算下状一土形层时打，将旅上一芝土层学视为栗均布凶荷载浙，按迁地面慨为平烦面时造的库酸仑公控式计阳算。七、有腥限范围掠填土的论土压力茅计算墙后填猴土按照荡已知滑知动面滑议动，并碌非计算管的破裂宇面。力多且边形念法车辆荷莫载换算汗：h0--区--孕换算驼土层速厚度习（m蜓）q-茎--唤-车丸辆荷泉载附例加荷叹载强宽度（许KN贴/m2）r--生--墙料背填土移的重度收（KN按/m3）∑G——布啄置在L′×B′面积睬内的轮程载或履边带荷载蛛，kN赖；B′—丢—破坏平棱体范缠围内路错基顶面虽部分的纲宽度，m；L′——生挡土墙捞的计算闯长度，m，但不列应超过传挡土墙薯分段长度。剑当挡土宰墙分段鞠长度小绒于13大m时，最取分段会长度，稀并在染该长肝度内胆按不尽利情普况布魔置轮仇重。6.4重力毛式挡思墙的岁设计避计算设计做内容吉：挡碌土墙品的选孙型断面尺坚寸选定挡土墙水的验算验算犁内容绢：抗数滑稳樱定性墨验算抗倾覆页稳定验宴算地基访承载离力及随偏心映距验自算墙身岗强度甚验算抗滑集稳定路验算基底疑摩擦支阻力澡抵抗缺挡土悲墙滑庙移的刊能力漫。措施圾：设总倾斜卖基底汉；设置骗榫形阔基础迟；其它措混施（如羽改善地谅基、改碑变墙身您断面尺寸净）等。当墙培底设草有逆繁坡时抗倾覆弟稳定验再算为保证董挡土墙躬抗倾覆页稳定性荣，应验算亏他抵抗摔墙身绕寒墙趾向外转凝动倾愉覆的傻能力六。措施：增大稳倡定力矩乌，减小受倾覆力亏矩。1）拴拓宽共墙趾咸，增毕加稳削定力派臂。2）改喷变墙面售及墙背狼坡度。改缓钥墙面宽坡度岁→增亮加稳同定力类臂改陡俯就斜墙背平，改缓忘仰斜墙榆背→减少差土压层力3）改策变墙身椒断面类盘型改为盛衡重悄式或引墙后韵设卸差荷平吼台。挡土寸墙的你地基环承载豪力及红基底谁偏心选距验申算为了录保证滋挡土常墙基魂底应针力不救超过废地基淹承载箱力→者基底桂应力虚验算畏。为避普免挡陕土墙左不均婆匀沉裤陷→勿控制枪基底如合力痛偏心腾矩。当e配≤B缩慧/6束时当e谁>B递/6险时基底最齐大压力pmax<1便.2