路基挡土墙培训讲义

路基挡土墙培训讲义

挡土墙上的土压力Earthpressureonretainingwall排水管排水孔混凝土墙土工织物反滤砂砾石料第一章

挡土墙

Retainingwall土压力Earthpressure土压力Earthpressure土§1土压力§2朗肯(Rankine)土压力理论§3库仑(Coulomb)土压力理论§4几种常见主动土压力计算第一章挡土结构物上的土压力库仑C.A.Coulomb(1736-1806)W.J.M.Rankine1820-1872Scotland作业：6-4，6-5坦墙§1概述什么是挡土结构物Retainingstructure什么是土压力

Earthpressure影响土压力的因素甲所背面

概述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一挡土结构物（挡土墙）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。

概述支撑天然斜坡E拱桥桥台E挡土结构物上的土压力由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。

概述古月堂西侧的挡土墙挡土墙类型（按刚度及位移方式）:

刚性挡土墙柔性挡土墙

概述锚杆板桩板桩变形刚性挡土墙§1挡土墙类型T型预应力刚性加筋圬工式L型扶壁古月堂西侧的挡土墙－浆砌块石挡土墙形式-刚性挡土墙挡土墙形式-刚性挡土墙护坡桩形成的挡土结构挡土墙形式-刚性挡土墙土工格栅加筋建成5～6.5m高的加筋挡土墙挡土墙形式-刚性挡土墙挡土墙形式-刚性挡土墙加筋土挡墙挡土墙形式-刚性挡土墙柔性支护结构§6.1概述-柔性支护结构锚杆板桩板桩变形板桩上土压力实测计算板桩锚杆基坑支撑上的土压力变形土压力分布地下建筑物发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力竖向土压力新填土B外土柱内土柱等沉面沟埋式上埋式§6.1概述-地下建筑物本章要讨论的中心问题刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。二挡土墙上的土压力的影响因素土的性质挡土墙的移动方向墙和土的相对位移量土体与墙之间的摩擦挡土墙类型3.被动土压力（Passiveearthpressure)（一）墙体位移和土压力性质§1概述-土压力类型1.静止土压力（Earthpressureatrest)2.主动土压力（Activeearthpressure)岩石拱桥桥台墙体位移对土压力的影响1．墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。2.三种特定情况下的土压力，即静止土压力、主动土压力和被动土压力。3.挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。§1概述-土压力类型1.静止土压力§1概述-土压力类型H+-

=H土压力EEpE0Ea

-H1~5%1~5%od=D/H=0

地下室

E=E0地下室侧墙E填土2.主动土压力墙体外移，土压力逐渐减小，当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最小)§1概述-土压力类型EH+土压力EEpE0Ea

-H

=H1~5%1~5%o3.被动土压力墙体内移，土压力逐渐增大，当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最大)§1概述-土压力类型土压力EEpE0Ea

-H

=H1~5%1~5%o-可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。

(二)静止土压力计算§1概述-土压力类型Zsvshshzsv静止土压力系数K0对于侧限应力状态：

p0=sh

=K0sv

=u/(1-u)sv=u/(1-u)gz

K0=n/(1-n)svshshzsv由于土的泊松比n很难确定，K0常用经验公式计算,对于砂土、正常固结粘土：K0

≈1-sinf’

小结挡土墙土压力土压力性质影响因素静止土压力计算如何计算主动和被动土压力？一.半无限土体中极限平衡应力状态和朗肯土压力§2朗肯(Rankine)土压力理论半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的条件PaK0

v

v

45o+/290o－

svshz半无限土体主动极限平衡状态被动极限平衡应力状态朗肯土压力理论

1f

v=z

K0

vs1s345

-f/2Pp朗肯土压力理论基本条件和假定条件墙背光滑墙背垂直填土表面水平假设墙后各点均处于极限平衡状态§2朗肯土压力理论二.墙背光滑垂直、墙土表面水平的土压力计算§2朗肯土压力理论(一).填土为砂土

由于墙背光滑垂直(没有剪应力)，墙背相当于一个半无限土体中的对称线，墙后为半无限土体的一半。§2朗肯土压力理论1.主动土压力pa=sh=tg2(45

-f/2)gz(kN/m2)主动土压力系数Ka=tg2(45

-f/2)土压力直线分布合力

Ea=1/2KagH2(kN/m)作用点：底部以上1/3H处滑裂面方向：与水平夹角45

+f/2

(一)填土为砂土HH/3HKaPaK0

v

v

(一)填土为砂土§2朗肯土压力理论1.主动土压力主动土压力分布墙后破裂面形状45＋/2pa=KagzHH/3HKapa=tg2(45

-f/2)gz

(kN/m2)主动土压力系数

Ka=tg2(45-f/2)§2朗肯土压力理论2.被动土压力pp=sh=tg2(45

+f/2)gz

(kN/m2)Kp=tg2(45

+f/2)直线分布总被动土压力

Ep=1/2Kp

gH2

(kN/m)作用点：底部以上1/3H处滑裂面方向：与水平夹角45

-f/2

(一)填土为砂土

v

Pp§2朗肯土压力理论2.被动土压力(一)填土为砂土H/3H

HKp被动土压力分布墙后破裂面形状45－/290+

v

Pp§2朗肯土压力理论1.主动土压力(二)填土为粘性土PaK0

v

v

§2朗肯土压力理论1.主动土压力(二)填土为粘性土HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3主动区主动土压力分布PaK0

v

v

§2朗肯土压力理论z<z0

拉应力，开裂z>z0

总主动土压力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3PaK0

v

v

1.主动土压力(二)填土为粘性土§2朗肯土压力理论(二)填土为粘性土2被动土压力被动土压力分布HKpEp2cKpH总被动土压力

v

Pp小结问题：朗肯土压力理论的基本条件和假定请画出刚性墙后粘性土的主动和被动破坏面形状给出粘性土主动和被动土压力分布及计算公式§2朗肯土压力理论(一)填土为砂土－主动土压力复习上节内容45＋/2pa=KagzHH/3HKa1.土压力分布和墙后破裂面形状2.土压力分布和破坏面(一)填土为砂土－被动土压力90+复习上节内容

v

PpH

HKp被动区(45－

/2)1.土压力分布和破坏面(二)填土为粘性土－主动土压力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3z<z0

拉应力开裂z>z0

复习上节内容主动区(二)填土为粘性土－被动土压力2土压力分布及破坏面HKpEp2cKpH

v

Pp45－/290+被动区复习上节内容小结基本条件和假定极限应力分析破坏形式主动和被动砂土和粘性土§2朗肯土压力理论主动土压力系数被动土压力系数静止土压力系数

v

PpPa如果墙背倾斜，具有倾角；墙背粗糙，与填土摩擦角为；墙后填土面任意。如何计算挡土墙后的土压力？

平面滑裂面假设：滑裂面为平面刚体滑动假设：破坏土楔为刚体滑动楔体在两个平面上处于极限平衡状态假设条件：主动极限平衡状态被动极限平衡状态§3库仑土压力理论§6.3库仑土压力理论

(一)主动土压力-砂土§3库仑土压力理论变化

,取若干滑裂面,使E最大dE/d

=0,求得

，得：ABC1

1R1

EW取一滑裂面，假设滑面上满足极限平衡条件，通过力平衡求EW1E1R1C2C3C4C5

=HEEpE0Ea

-H1~5%1~5%o

EEa－库仑主动土压力系数Ea特例:===0，即墙背垂直光滑，填土面水平，与朗肯理论等价

土压力分布：三角形分布§3库仑土压力理论(二)被动土压力-砂土§3库仑土压力理论求解方法类似主动土压力,变化

,

使E最小，dE/d

=0,求得

：W

ABC

REE库仑RW§3库仑土压力理论土压力分布(二)被动土压力HEp

－

EpHKpH/3

三.图解法-主动土压力§3库仑土压力理论ABC1

1R1

W1E1C2W2E2C3W3E3C4W4E4C5W5E5O

EC3OE2.库尔曼(C.Culmann)图解法§3库仑土压力理论在图中使力三角形顶点o与墙底A重合，Ri方向与ACi方向一致C2BC1

1R1

C2C3C4C5AW1m1W2m2W3m3W4m4W5m5ERW

-M3.粘性土的图解法§3库仑土压力理论W中包括BCDE

Eaz0WBCDACADCAER

EWEaRCAECAD四朗肯和库仑土压力理论的比较（一）分析方法

极限平衡状态§3库仑土压力理论区别朗肯库仑土体内各点均处于极限平衡状态刚性楔体,滑面处于极限平衡状态极限应力法滑动楔体法（二）应用条件§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较朗肯库仑1墙背光滑垂直填土水平墙背、填土无限制粘性土一般用图解法2坦墙坦墙3墙背垂直填土倾斜（三）计算误差--朗肯土压力理论§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较郎肯主动土压力偏大郎肯被动土压力偏小墙背垂直填土水平实际

d>

0E库仑RWE朗肯E库仑RWE朗肯(三)计算误差-库伦土压力理论§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较由于实际滑裂面不一定是平面主动土压力偏小不一定是最大值被动土压力偏大不一定是最小值作业：6-4，6-5坦墙滑动面滑动面§4几种工程中常见的主动土压力计算一.填土上有荷载二.成层填土情况三.填土中有水四.坦墙五.墙背形状有变化六.墙后填土受限制（三）计算误差--与理论计算值比较§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较

=0滑裂面是直线，Ka,Kp与理论值相同

0Ka

朗肯偏大10%左右，工程偏安全 库仑偏小一些（可忽略)；

Kp

朗肯偏小可达几倍； 库仑偏大可达几倍;在实际工程问题中，土压力计算是比较复杂的。§4几种工程中常见的主动土压力计算一.填土上有荷载1朗肯土压力理论

1=gz+qpa=

3=qKa+gzKaHZ

1

3qKaHKazKa§4几种工程中常见的主动土压力计算2.库仑土压力理论一.填土上有荷载三角形相似lHWABCqREa

WGREaEa’qKaHKa§4几种工程中常见的主动土压力计算3.局部荷载--朗肯土压力理论

一.填土上有荷载q45o＋/245o＋/2qKaHKa§4几种工程中常见的主动土压力计算二.成层填土CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1朗肯理论1pa在B点的连续性2d

pa/dz(即pa斜率)在B点的连续性B§4几种工程中常见的主动土压力计算f1=

f2c1=c2=0

g2

>

g1g2

<

g1CAg1

f1c1g2

f2c2H2H1B二.成层填土§4几种工程中常见的主动土压力计算g1

=

g2c1=c2=0f2>

f1

f2<

f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1B二.成层填土过顶点虚拟q=gH1§4几种工程中常见的主动土压力计算c1>0c2=0c1=0c2>0g1

=

g2

f2=

f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1B二.成层填土§4几种工程中常见的主动土压力计算1.构造要求： 一般用砂性土，墙设排水孔以及反滤层，填土表面设沟、堤等截流2.水下部分土压力P

a=K

as

z水压力pu=u(静水压力、渗流压力、超静孔压)三.填土中有水排水管排水孔土工织物反滤砂砾石料§4几种工程中常见的主动土压力计算三.填土中有水砂土墙基不透水朗肯理论K

agH2KagH1gwH2水压力土压力CBAg

fg

fH2H1B不透水层§4几种工程中常见的主动土压力计算三.填土中有水填土渗透系数比地基土小得多u=0孔压H2H1透水地基gsatH2gH1垂直有效应力=总应力KagsatH2KagH1土压力§4几种工程中常见的主动土压力计算三.填土中有水填土渗透系数比地基土小得多需要绘制流网或计算确定孔压§4几种工程中常见的主动土压力计算四.坦墙

>

cr=45o-

/2填土表面水平(1)假设垂直墙面CD上主动土压力Ea’(2)作用在真实墙面AC上的土压力E朗肯理论

crEABDC45o-/2B’郎肯Ea’WEWEa’§4几种工程中常见的主动土压力计算(1)求解假设墙面CB上主动土压力E

a(2)作用在真实墙面AC上的土压力E库仑理论RdE

aWbaacrCABB

四.坦墙填土表面倾斜EWE

aE§4几种工程中常见的主动土压力计算五.墙背形状有变化带卸荷台的挡土墙土压力H1H245o+/2(H1+H2)KaH1KaABDCEC’E’§4几种工程中常见的主动土压力计算六.墙后填土受限制BAC填土g2

f2c2老土g1

f1c1滑裂面BC可能的位置(1)BC在填土中(2)BC在老土中(3)BC在新老土界面上§4几种工程中常见的主动土压力计算七.加筋挡土墙的主动土压力Hqr

qsVWqsKaHKaL

r

sxvP1Pq§4几种工程中常见的主动土压力计算Ds3=2Dctg(45o-f/2)1土工合成材料 土工布 土工带 土工格栅2原理：筋材在拉应变方向，提供拉力，对土体产生压力，从而提高土的抗剪强度加筋土中的土加筋土

3

1c素土

3

七.加筋挡土墙的主动土压力本章总结挡土结构物土压力土压力性质朗肯土压力理论库伦土压力理论几种主动土压力计算

=H土压力EEpE0Ea

-H1~5%1~5%o（三）计算误差---与理论计算值比较§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较（三）计算误差---与理论计算值比较§6.4朗肯和库仑土压力理论的比较§4几种工程中常见的主动土压力计算（一）讨论1.pa在B点的连续性(1)g1=g2

1=

2c1

c2 (2)g1=g2

1

2c1=c2=0(3)g1

g2

1=

2c1=c2

不连续不连续连续CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种工程中常见的主动土压力计算（一）讨论2.d

pa/dz(即pa斜率)的连续性(1)g1

g2；

1=

2

转折:g大d

pa/dz大(2)f1

f2；

g1=g2

转折:g大d

pa/dz小朗肯理论仅和g

f有关CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种工程中常见的主动土压力计算五.墙背形状有变化CABDdEa1ADEa2CB§4几种工程中常见的主动土压力计算七.地震情况下的动土压力(1)加速度：向上av、向外ah最不利 水平地震系数K

h=ah/g水平惯性力WKh

垂直地震系数K

v=av/g垂直惯性力WKv拟静力法（物部-冈部公式）(2)虚拟自重W

W=W(1-Kv)Secq=gA其中g=g

(1-Kv)Secqtgq=K

h/(1-Kv)§4几种工程中常见的主动土压力计算七.地震情况下的动土压力(3)整体绕点B逆时针旋转q

则

b

=b+q a

=a+q H

=Hcos(a+q)/cosa(4)用库仑理论（图）数解得到地震下动土压力

Eae=(1-Kv)/2*H2Kae

式中：Kae=f(q,a,b,f,d)第二章重力式挡土墙2.1、概述2.2、重力式挡墙的组成部分2.3、重力式挡墙的构造2.4、重力式挡土墙的布置2.5重力式挡土墙计算

重力式挡土墙是指依靠墙身自重来维持挡土墙稳定性的挡墙形式，也是我国目前最常用的一种挡土墙。重力式挡土墙多用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便，可就地取材、适应性强，因而应用广泛。由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡和稳定，因此墙身断面大，圬工数量也大，在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。如果墙过高，材料耗费多，因而也不一定经济。当地基较好，墙高不大，且当地又有石料时，一般优先选用重力式挡土墙。在有石料的地区，重力式挡土墙应尽可能采用浆砌片石砌筑，片石的极限抗压强度不得低于30MPa。在一般地区及寒冷地区，采用M7.5水泥砂浆；在浸水地区及严寒地区，采用M10水泥砂浆。在缺乏石料的地区，重力式挡土墙可用C15混凝土或片石混凝土建造；在严寒地区采用C20混凝土或片石混凝土。

注：片石混凝土是指片石和混凝土的混合物，埋石率一般为25%左右。

2.1、概述

重力式挡土墙一般由以下几部分组成，如图3-1所示：

1、墙身靠填土（或山体）一侧称为墙背。

2、墙身大部分外露的一侧称为墙面（或墙胸）。

3、墙身的顶面部分称为墙顶。

4、墙的底面部分称为墙底。

5、墙背与墙底的交线称为墙踵。

6、墙面与墙底的交线称为墙趾。

7、墙背与竖直面的夹角称为墙背倾角，一般用α表示。

8、墙踵到墙顶的垂直距离称为墙高，用H表示。另外重力式挡墙还有护栏、排水、伸缩缝、沉降缝等部分，本章2.3节将做专门的介绍。图3-1

2.2、重力式挡墙的组成部分2.2.1、墙身

1、墙背

1）重力式挡土墙当墙背只有单一坡度时，称为直线形墙背。直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种，墙背向外侧倾斜时称为俯斜，墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜，墙背垂直时称为垂直，如图3-2所示。对仰斜、垂直和俯斜三种不同形式的墙背所受的土压力进行分析，在墙高和墙后填料等条件相同时，仰斜墙背所受的土压力为最小，垂直墙背次之，俯斜墙背较大，因此三种挡墙形式中仰斜式的墙身断面较经济，这一点从图3-2三种形式挡墙的对比中也可以比较直观的看出来。2.3、重力式挡墙的构造图3-2

俯斜仰斜垂直

仰斜墙背所受的土压力较小，用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴合，因而开挖量和回填量均较小，但墙后填土不易压实，不便施工。仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困难，故仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3。当墙趾处地面横坡较陡时，采用仰斜墙背将使墙身增高，断面增大，如图3-3所示，所以仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙(主要用于路堑墙)。

俯斜墙背所受土压力较大，其墙身断面较仰斜墙背时要大，通常在地面横坡陡峻时，利用陡直的墙面，以减小墙高（见图3-3）。俯斜墙背可做成台阶形，以增加墙背与填土之间的摩擦力。俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增大，因此墙背坡度不宜过缓，通常控制a<21°48′(即1：0.4)。

垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。

图3-3

讨论：为什么？2）重力式挡土墙若墙背多于一个坡度，则称为折线形墙背。折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种，如图3-4所示。凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，以减小上部断面尺寸，所以断面较为经济，多用于路堑墙，也可用于路肩墙。衡重式墙背可视为在凸形折线式的上下墙之间设一衡重台，并采用陡直的墙面（1：0.05），衡重式挡土墙上墙与下墙的高度之比，一般采用2:3较为经济合理。适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙（开挖面较大）。图3-4

凸形折线式衡重式3）重力式挡土墙的仰斜墙背坡度一般采用1:0.25，不宜缓于1:0.30；俯斜墙背坡度一般为1:0.25～1:0.40；衡重式或凸折式挡土墙下墙墙背坡度多采用1:0.25～1:0.30仰斜，上墙墙背坡度受墙身强度控制，根据上墙高度，采用1:0.25～1:0.45俯斜，如图3-5所示。2、墙面重力式挡墙墙面一般为直线形，其坡度应与墙背坡度相协调。同时还应考虑墙趾处的地面横坡，在地面横向倾斜时，墙面坡度影响挡土墙的高度，横向坡度愈大影响愈大。因此，地面横坡较陡时，墙面坡度一般为1:0.05～1:0.20，矮墙时也可采用直立；地面横坡平缓时，墙面可适当放缓，但一般不缓于1:0.35。见图3-5所示。图3-5挡土墙墙背和墙面坡度

3、墙顶

重力式挡土墙可采用浆砌或干砌圬工。墙顶最小宽度：浆砌时不小于50cm；干砌时应不小于60cm。干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。路肩挡土墙墙顶应以粗料石或C15混凝土做帽石，其厚度不得小于0.4m（见图3-6所示）。如不做帽石或为路堤墙和路堑墙，应选用大块片石置于墙顶并用砂浆抹平。4、墙底重力式挡墙的墙底一般取

0.1：1的坡度，也可以直接做成水平墙底，见图3-6所示。图3-6为什么？4．护栏

为增加驾驶员心理上的安全感，保证行车安全，在地形险峻地段的路肩墙，或墙顶高出地面6m以上且连续长度大于20m的路肩墙，或弯道处的路肩墙的墙顶应设置护栏等防护设施。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料，护拦高度、宽度，视实际需要而定。护栏内侧边缘距路面边缘的距离，应满足路肩最小宽度的要求。图3-7设计中必须重视3.2.2、基础

地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏，因此，应重视挡土墙的基础设计。基础设计的程序是：首先应对地基的地质条件作详细调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度。图3-81、基础类型

1）挡土墙大多数都是直接砌筑在天然地基上的浅基础。

2）当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，为减少基底应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础，如图3-8所示，将墙趾部分加宽成台阶（路堑墙），或墙趾墙踵同时加宽（路堤或路肩墙），以加大承压面积。加宽宽度视基底应力需要减少的程度和加宽后的合力偏心距的大小而定，一船不小20cm。台阶高度按基础材料的刚性角的要求确定，对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用低于5号的砂浆砌筑时，刚性角（详见下页补充资料）应不大于35°；对混凝土砌体，应不大于40°。

为什么？3）当地基压应力超过地基承载力过高时，需要的加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板基础，其厚度由剪力和主拉应力控制，如图3-9所示。图3-9补充：

刚性基础的宽度大小应能使所产生的基础截面弯曲拉应力和剪应力不超过基础圬工材料的强度限值。满足了这个要求，就得到墩台身边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角αmax，即称为刚性角。力学分析基础底面积越大其底面压强越小，对地基的负荷越有利，但放大的尺寸超过一定范围，超过基础材料本身的抗拉，抗剪能力，就会引起破坏，破裂的方向不是沿柱或墙的外侧垂直向下的，而是与垂线形成一个角度，这个角度就是材料刚性角见右附图。附图基础刚性角

4）当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为较为稳定的坚硬岩石时，为节省圬工和基坑开挖数量，可采用台阶形基础，如图3-10所示。台阶的高宽比应不大于2：1。台阶宽度不宜小于50cm。最下一个台阶的宽度应满足偏心距的有关规定，并不宜小于1.5~2.0m。

5）如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基因难(如局部地段地基软弱等)，可采用拱形基础，以石砌拱圈跨过，再在其上砌筑墙身，如图3-11所示。但应注意土压力不宜过大。以免横向推力导致拱圈开裂。设计时应对拱圈予以验算。当地基为软弱土层，如淤泥、软粘土等，可采用砂砾、碎石、矿渣或石灰土等材料予以换填，以扩散基底压应力，使之均匀地传递到下卧软弱土层中，如图3-12所示。

图3-10图3-11图3-12

2、基础埋置深度

挡土墙基础应视地形、地质条件埋置足够的深度，以保证挡土墙的稳定性。设置在土质地基上的挡土墙，基底埋置深度应符合下列要求：①无冲刷时，一般应在天然地面下不小于1.0m；②有冲刷时，应在冲刷线下不小于1.0m；③受冻胀影响时，应在冰冻线以下不小于0.25m。非冻胀土层中的基础，例如岩石、卵石、砾石、中砂或粗砂等，埋置深度可不受冻深的限制。挡土墙基础设置在岩石上时，应清除表面风化层；当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其相应的容许承载力将基底埋在风化层中。当墙趾前地面横坡较大时，基础埋置深度用墙趾前的安全襟边宽度来控制，以防地基剪切破坏。襟边宽度见下表。挡土墙安全襟边宽度两者需综合考虑，举例说明2.3.3、排水设施挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后坡料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力；消除粘性土填料因含水量增加产生的膨胀压力；减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力。挡土墙的排水设施通常内地面排水和墙身排水两部分组成。

1）地面排水可设置地面排水沟等引排地面水，见图3-13所示；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础。

图3-13

2）墙身排水主要是为了迅速排除墙后积水。浆砌挡土墙应根据渗水量在墙身的适当高度处布置泄水孔。如图2-5-7所示。泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔，或直径5～10cm的圆孔。泄水孔间距一般为2～3m，上下交错设置。最下排泄水孔的底部应高出墙趾前地0.3m；当为路堑墙时，出水口应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙．则应高出常水位以上0.3m，以避免墙外水流倒灌。为防止水分渗入地基，在最下一排泄水孔的底部应设置30cm厚的粘土隔水层，如图3-14a)所示。在泄水孔进口处应设置粗粒料反滤层，以避免堵塞孔道。当墙背填土透水性不良或有冻胀可能时，应在墙后最低一排泄水孔到墙顶0.5m之间设置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水层或采用土工布。如图3-14b)、c)所示。

干砌挡土墙墙身透水可不设泄水孔。图3-14图3-15重力式挡墙墙身泄水孔2.2.4、沉降缝和伸缩缝

为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，必须设置伸缩缝。工程中通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起，统称为沉降伸缩缝或变形缝。沉降伸缩缝的间距按实际情况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大。沉降伸缩缝的缝宽—般为2~3cm。浆砌挡土墙的沉降伸缩缝内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严重的地区，宜用沥青麻筋或沥青木板等材料，沿墙内、外顶三边填塞，填深不宜小于15m；当墙背为填石且冻害不严重时，可仅留空隙，不嵌填料。对于干砌挡土墙，沉降伸缩缝两侧应选平整石料砌筑，使具形成垂直通缝。图3-16沉降伸缩缝2.2.5、墙身材料

挡土墙所用的砖石及混凝土材料，应质地均匀、强度符合要求，并具有耐风化和抗侵蚀性能，在冰冻地区还应具有耐冻性。1）块石应大致方正，厚度不小于0.15m，宽度和长度相应为厚度的1.5～2倍和1.5～3倍较合适。片石应具有两个大致平行的面，厚度不应小于0.15m，其中一条长边不小于0.3m，体积不小于0.01m3。2）用大卵石砌筑时，石料应经过选择，并剖开凿毛，使之具有两个较大的平行面。砌筑时，不应形成通缝和过大的三角缝，砂浆需饱满。3）砌筑挡土墙所用的砂浆编号按表3-1选用。高寒地区、地震烈度8度且墙高大于12米和地震烈度9度以上的地震地区，砂浆强度按表列强度等级提高一级。4）各项材料的最低强度等级为：石料抗压强度不小于30Mpa（MU30）；混凝土C15，砖MU10。但砖砌体不应用于盐渍土地区的挡土墙。5）干砌挡土墙，墙高时最好采用块石砌筑，在墙身超高6m或石料质量较低时，可沿墙高每隔3～4m设置厚度不小于0.5m的砂浆水平层，以增加墙身的稳定性。挡土墙类别、部位及用途砂浆强度等级一般挡土墙M5.0浸水挡土墙水位一下部分M7.5勾缝用比相应砌筑强度等级提高一级，并不得低于M5表3-1砌筑挡土墙砂浆强度等级2.4、重力式挡土墙的布置

挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行。布置前应现场核对路基横断面图，不满足要求时应补测，并测绘墙趾处的纵断面图，收集墙趾处的地质和水文等资料。

(一)横向布置横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容有：选择挡土墙的位置、确定断面形式、绘制挡土墙横断面图等。

1、挡土墙的位置选择路堑挡土墙，大多设置在边沟的外侧。路肩墙应保证路基宽度布设。路堤墙应与路肩墙进行技术经济比较，以确定墙的合理位置。

2、确定断面形式不论是路堤墙，还是路肩墙．当地形陡峻时，可采用俯斜式或衡重式；地形平坦时，则可采用仰斜式。对路堑墙来说，宜采用仰斜式或折线式。（工程实际中一般路肩墙用衡重式，路堤墙用俯斜式、路堑墙用仰斜式）

3、绘制挡土墙横断面图挡土墙横断面图的绘制，选择在起讫点、墙高最大处、墙身断面或基础形式变异处，以及其他必须桩号处的横断面图上进行。根据墙身形式、墙高和地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行设计（需提供计算书）或套用标准图（非国家标准图集要提供计算书），确定墙身断面尺寸，基础形式和埋置深度，布置排水设施，指定墙背填料的类型等。(二)纵向布置纵向布置主要在墙趾纵断面图上进行，布置后绘制挡土墙正面图。1、确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其他结构物的连接方式。路肩墙与路堑连接应嵌入路堑中2~3m；与路堤连接采用锥坡和路堤衔接；与桥台连接时．为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，应在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置情况平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙顶逐渐降低到2m以下，使边坡坡脚不致于伸人边沟内，有时也可用横向端墙连接。2、按地基及地形情况进行分段，布置沉降伸缩缝的位置。3、布置各段挡土墙的基础。沿挡土墙长度方向有纵坡时，挡土墙的纵向基底宜做成不大于5％的纵坡。当墙址地面纵坡不超过5％时．基底可按此纵坡布置；若大于5％时，应在纵向挖成台阶，台阶的尺寸随地形而变化，但其高宽比不宜大于1：2。地基为岩石时，纵坡虽不大于5％，为减少开挖，也可在纵向做成台阶。4、布置泄水孔和护栏(护桩或护墙)的位置，包括数量、尺寸和间距。5、标注各特征断面的桩号，及墙顶、基础、基底、冲刷线、冰冻线或设计洪水位的标高等。

(三)平面布置对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河挡土墙和曲线路段的挡上墙．除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。在平面图上，应标示挡土墙与路线平面位置的关系，与挡土墙有关的地物、地貌等情况，沿河挡土墙还应标示河道及水流方向，以及其他防护、加固工程等。

在挡土墙设计图纸上，应附有简要说明，说明选用挡土墙设计参数的依据，主要工程数量，对材料和施工的要求及注意事项等．以利指导施工。2.5重力式挡土墙计算

当挡土墙的位置、墙高和断面形式确定后，挡土墙的断面尺寸可通过试算的方法确定，其程序是：①根据经验或标准图，初步拟定断面尺寸；⑦计算侧向土压力；③进行稳定性验算和基底应力与偏心距验算；④当验算结果满足要求时，初拟断面尺寸可作为设计尺寸；当验算结果不能满足要求时，采取适当的措施使其满足要求，或重新拟定断面尺寸，重新计算，直至满足要求为止。2.5.1、挡墙断面尺寸的拟定选择一各合理的墙型对挡墙设计具有重要的意义，也是一个比较复杂的问题。对于公路上常用的重力式挡墙，建议按以下几点选用。

1、使墙后土压力最小经计算表明，相同条件下，仰斜式挡土墙的主动土压力最小，俯斜式挡土墙的主动土压力最大，垂直式挡墙土压力介于两者之间，因此仰斜式挡土墙较为合理。

2、填挖方的要求1)挖方：仰斜式挡土墙墙背可与开挖的临时边坡紧密贴合，开挖量少，回填量也少，比较经济合理。凸形折线式也比较合理。2）填方：仰斜式挡土墙虽然承受主动土压力小，但墙背填土的压实比俯斜式和垂直式墙背困难，且自身稳定性在填土前也比俯斜、垂直式差。

3、墙前地形的陡缓1）墙前地形较平坦时，用仰斜式挡土墙较合理。2）墙前地形陡峭时，用衡重式或垂直式挡墙较为合理。因采用仰斜式时墙面坡度较缓会使墙身较高，圬工数量增加；用俯斜式时会使墙后土压力增大。

4、基底内倾在增大墙身抗滑稳定性的方法中，将基底做成逆坡是一种有效地方法，土质地基的基底倾坡不宜大于0.1：1，岩石地基一般不宜大于0.2：1，见图3-17所示。

5、墙趾加宽当墙身高度超过一定限度时，基地压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为使基地压应力不超过地基承载力，可加墙趾台阶，并且这对于挡墙的抗滑和抗倾覆稳定性也是有力的，见图3-17所示。图3-172.5.2、库仑主动土压力计算

挡土墙是支挡土体的结构物，它的断面尺寸与稳定性主要取决于土压力，对于路基挡土墙来说都可能向外移动或倾覆，墙背受到的土压力为主动土压力。对于墙趾前土体的被动土压力(即墙前土的反推力)，为偏于安全，往往略去不计。挡土墙承受的主动土压力按库仑理论计算。各种边界条件下的库伦主动土压力计算公式第二章中已经进行了详细介绍，本章不再赘述。2.5.3、挡墙稳定性验算及增加稳定性的措施挡土墙是用来承受土体侧压力的构造物，它应具有足够的强度和稳定性。挡土墙可能的破坏形式有：滑移、倾覆、不均匀沉陷和墙身断裂等。挡土墙的设计应保证在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。这就要求在拟定墙身断面形式及尺寸之后，对上述几方面进行检算。

挡土墙验算方法有两种：一是采用总安全系数的容许应力法；二是采用分项安全系数的极限状态法，本章主要介绍容许应力验算法，对于极限状态法可参阅相关资料。容许应力法的基本思路是将结构视为理想的弹性体，在荷载作用下结构的应力和应变不应超过规定的容许值。这种方法采用统一的安全系数（极限强度和容许强度的比值），总体上来说这种方法比较保守。也是目前比较常用的一种方法。详述对于柔性构件不是十分合理图3-18作用于当墙上的永久荷载

一、作用在挡土墙上的力系二、容许应力法验算（一）、稳定性验算

对于重力式挡土墙，墙的稳定性往往是设计中的控制因素。挡土墙的稳定性包括抗滑稳定性与抗倾覆稳定性两方面。

1.抗滑稳定性检算

挡土墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用抗滑稳定系数KC表示，即作用于挡土墙最大可能的抗滑力与实际滑动力之比，如图3-19所示。一般情况下，有：

图3-19滑动稳定性检算

（公式3-1）

式中：∑N—作用于基底的上的总垂直力，即挡土墙墙身自重G、墙背主动土压力的竖直分力Ey、墙顶上的有效荷载W0及墙背与第二破裂面之间的有效荷载Wr之和，其值为：—墙背主动土压力的总水平分力；

f—

基底摩擦系数，其数值可通过现场试验确定，如无试验值，按下表采用。（公式3-2）

沿基底抗滑稳定系数KC不应小于1.3，考虑附加力系时，KC不小于1.2。但设计墙高大于12～15m时，应注意适当加大KC值，以保证挡土墙的抗滑稳定性。

当挡土墙抗抗滑稳定性不满足时，可采用设置倾斜基底的方法以增加挡土墙的抗滑稳定性。基底倾斜度，一般地基不大于1:5；浸水地基，当f＜0.5时，不宜设置倾斜基底；当0.5≤f＜0.6时，倾斜基底不大于1:10；当

f≥0.6时，倾斜基底不大于1:5；岩质地基不大于1:3。

设置倾斜基底的方法是：保持墙胸高度不变，而使墙踵下降一个高度Δh,如图3-20所示，从而使基底具有向内倾斜的逆坡。与水平基底相比，可减小滑动力，增大抗滑力，增强挡土墙的抗滑稳定性。需要注意的是，由于墙踵下降了Δh，计算土压力时墙高也应增加了Δh，即计算墙高为：由图3-20可知：

图3-20倾斜基底

（公式3-3）分析

增加滑稳定性的另一种办法是采用凸榫基础，如图3-21所示，凸榫基础是在基础底面设置一个与基础连成整体的榫状凸块，利用榫前土体所产生的被动土压力以增加挡土墙抗滑稳定性。凸榫的深度h根据根据抗滑的要求确定，凸榫的宽度b2

按截面（图3-21中EF截面的剪力和弯矩）的强度要求确定。增加抗滑稳定性的措施还有：改善地基（例如在粘性土地基上夯嵌碎石以增加基底摩擦系数）；改变墙身断面形式等。但单纯的扩大断面尺寸收效不大，而且也不经济。

图3-21凸榫基础

2.抗倾覆稳定性检算

挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，用抗倾覆稳定系数K0表示，其值为对墙趾的稳定力矩之和∑My与倾覆力矩之和∑M0的比值，如图3-22所示，表达式为：（公式3-7）

式中：

—

稳定力系对墙趾的总力矩—

倾覆力系对墙趾的总力矩

一般情况下，抗倾覆稳定性系数不应小于1.5，考虑附加力时，不应小于1.3。当墙高大于12～15m时，应注意加大K0值，以保证挡土墙的倾覆稳定性。

图3-22倾覆稳定性检算

（公式3-8）

（公式3-9）当抗滑稳定性满足要求，挡土墙受抗倾覆

当挡土墙抗倾覆稳定性不满足时，可展宽墙趾，如图3-23a所示。在墙趾处展宽基础可以增大稳定力矩的力臂（倾覆力矩不变），这是增强抗倾覆稳定性的常用方法。但在地面横坡较陡处，会由此引起墙高的增加（主要是受襟边控制）。展宽部分Δb一般用与墙身相同的材料砌筑，不宜过宽。重力式挡土墙Δb不宜大于墙高的10%；衡重式挡土墙Δb不宜大于墙高的5%。基础展宽可分级设置成台阶基础，如图3-22b所示，每级的宽度和高度关系应符合刚性角（即基础台阶的斜向连线与竖直线的夹角）的要求，对于石砌圬工不大于35°；对于混凝土圬工不大于45°，如超过时，则应采用钢筋混凝土基础板。

增加抗倾覆稳定性的措施还有：改变墙背或墙面的坡度以减少土压力或增加稳定力臂；改变墙身形式，如改用衡重式、墙后增设卸荷平台或卸荷板（详见下页补充内容）。图3-22展宽墙趾

a）b）图3-23各种类型卸荷板挡墙

（二）挡土墙基底应力及合力偏心距检算

1)为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行基底应力检算。为了使挡土墙墙型结构合理和避免发生显著的不均匀沉陷，还应控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。如图3-24所示，若作用于基底合力的法向分力为∑N，它对墙趾的力臂为ZN，则有：（公式3-10）

合力偏心距e为：（公式3-11）

基底合力的偏心距，土质地基不应大于B/10，岩石地基不应大于B/4。

2)基底两边缘点，即趾部和踵部的法向压应力δ1、δ2分别为：图3-24基底应力及合力偏心距检算图式

（公式3-12）

式中：∑M

—

各力对中性轴的力矩之和，∑M=∑N

·e；W

—

基底截面模量，对单位延米的挡土墙，A—基底截面面积，对单位延米的挡土墙，A=B。

基底压应力不得大于地基容许承载力[σ]，当考虑主要力系和附加力系组合时，地基承载力可提高20%。当按主要力系计算时，墙踵的基底压应力可超过地基的容许承载力，一般地区最大不超过30%。

3)当︱e︱＞B/10时，基底墙踵将出现拉应力，对于一般地基与基础间是不能承受拉力的，这时按无拉应力的平衡条件重新分配压应力，重新分配的压应力合力作用在距墙趾为ZN的三角形应力图的形心上，该应力图一边长为3ZN

。如图3-25所示，基底应力图形将由虚线图形变为实线图形。根据力的平衡条件，有：

故基底最大压应力为：（公式3-13）

图3-25基底应力重力分布

4)当设置倾斜基底时，如图3-26所示，倾斜基底的宽度B‘为：图3-26倾斜基底应力计算

基底压应力或偏心距过大时，可采取一下措施进行调整：①加宽墙趾或设置扩大基础；②换填地基土以提高其承载力；③调整墙背坡度或断面形式；（三）挡土墙墙身截面检算

通常，选取一、两个墙身截面进行检算,检算截面可选在基础顶面（襟边以上截面）、1/2墙高处、上下墙（凸形及衡重式墙）交界处等，如图3-27所示。

图3-27墙身检算截面的选择墙身截面强度检算包括法向应力和剪应力检算两大方面。

1、法向应力及偏心距检算

如图3-28所示，若检算截面Ι-Ι的强度，从土压力强度分布图中可得到截面Ι-Ι以上的土压力Exi和Eyi以及该截面以上的墙身自重Gi，截面的宽度Bi。则有：（3-19）（3-20）

对于截面的偏心距，要求：考虑主要组合时ei≤0.3Bi；考虑附加组合时ei≤0.35Bi，以保证墙型的合理性。图3-28容许应立法墙身检算截面验算公式

对于截面两端边缘的法向应力的要求：在只考虑主要力系时，最大压应力和最大拉应力不得超过圬工的容许应力；当考虑附加力系时，容许应力可提高30%；干砌挡土墙不能承受拉应力。

2、剪应力检算

剪应力分水平剪应力和斜剪应力两种。重力式挡土墙只检算水平剪应力，而衡重式挡土墙还需进行斜截面剪应力的检算，如图3-27中的Ⅲ—Ⅲ截面。（1）水平方向剪应力检算：如上页中图3-28，对Ι-Ι截面的水平剪应力进行检算时，剪切面上的水平剪切力∑Ti等于Ι-Ι截面以上墙身所受水平土压力∑Exi,则有：（3-22）式中：[τ]—圬工的容许剪应力（kPa）。

当墙身受拉力出现裂缝时，应折减裂缝区的面积。（2）斜截面剪应力验算：

如图3-29所示，设衡重式挡土墙上墙底面沿倾斜方向AB被剪裂，剪裂面与水平面成ε角，剪裂面上的作用力是竖直分力∑N和水平分力∑T，则：（3-23）图3—29斜截面剪应力验算

式中：ABC图3-30衡重式挡墙上墙实际墙背土压力计算图式（式3-29）（式3-30）

极限状态法用三个分项系数把不同的荷载、不同材料及不同构件的受力性质等用不同的安全系数区别开来。（一)极限状态法的设计原则（二)（三)3.6重力式挡墙设计、施工注意事项

一、设计注意事项：二、施工注意事项：

第三章薄壁式挡土墙

第一节概述

薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，属轻型挡土墙，包括悬臂式和扶壁式两种形式。

悬臂式挡土墙一般由立壁(墙面板)和墙底板(包括墙趾板和墙踵板)组成，呈倒“T”字形,

如图4-1所示。扶壁式挡土墙由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板及扶肋(扶壁)组成，如图4-2所示。当墙身较高时，在悬臂式挡土墙的基础上，沿墙长方向，每隔一定距离加设扶肋即形成扶臂式挡土墙。扶肋把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于等于8度的地区使用。

悬臂式和扶壁式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和踵板上方填土的重力来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆稳定性，并大大减小了基底应力。悬臂式和扶壁式挡土墙的主要特点是构造简单、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。但是需耗用一定数量的钢材和水泥，特别是墙高较大时，钢材用量急剧增加，影响其经济性能。一般情况下，墙高6m以内采用悬臂式，6m以上则采用扶壁式。

悬臂式和扶壁式挡土墙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。．悬臂式和扶壁式挡土墙在国外已广泛使用，近年来，在国内也开始大量应用。附图（图4-1：悬臂式挡土墙）附图：凸榫位置设置图重点是简化过程3、竖直弯矩重点是简化过程重点是简化过程注意与悬臂式区别，上图为水平方向面板弯矩图（水平、纵向、U形钢筋）注：面板视为固支于锺板及扶肋上的三向固支板；踵板视为固支于扶肋上的连续板，与面板连接视为铰接；扶肋视为固支于锺板上的悬臂“T”形梁；趾板的受力不受扶肋影响，配筋同悬臂式挡墙。注意与悬臂式区别，上图为面板竖向弯矩图（水平、纵向、U形钢筋）1.*加筋土挡土墙的结构与基本原理2.*△加筋土挡土墙内部稳定性分析方法3.加筋土挡土墙外部稳定性分析方法4.加筋材料与加筋土挡土墙的构造设计方法

第四章加筋土挡土墙第一节

概述加筋土是在土中加入加筋材料（或称筋带）的一种复合土。在土中加入加筋材料可以提高土体的抗剪强度，增加土体工程的稳定性。1965年法国普拉聂尔斯（Prageres）首次成功地修建了一座公路加筋挡墙。我国于1979年首次在云南建成加筋土挡墙试验工程。最长加筋土挡墙工程：5.5km，重庆市区长江滨江公路驳岸墙最高高速公路加筋土挡墙：43.75m，云南楚大高速公路1号墙最高城市道路加筋土挡墙：60m，重庆巫山县集仙路挡墙第一节

概述一、结构与挡土原理挡土原理内部稳定：墙面所承受的水平土压力依靠填料与拉筋的摩擦力平衡缺乏石料地区及大型填方工程；用于一般地区的路肩式和路堤式挡土墙，但不应修建在滑坡、水流冲刷和崩塌等不良地质地段。外部稳定：复合结构形成的土墙抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力适用条件第一节

概述二、加筋土挡土墙类型及其特点类型1、单面式加筋土挡土墙双面式加筋土挡土墙

2、有台阶式加筋土挡土墙无台阶式加筋土挡土墙

3、有面板加筋土挡土墙无面板加筋土挡土墙第一节

概述特点1、可装配式施工，施工简便、快速、节省劳力和缩短工期；2、具有一定柔性，能够适应地基轻微变形，且抗振性强；3、可做成很高的垂直挡土墙，对地基承载力要求较低；4、节约占地、造型美观；5、造价低。第一节

概述三、加筋土加固机理基本原理：在土中沿应变方向埋置具有挠性的拉筋材料，土与拉筋材料产生摩擦，使加筋土犹如具有某种程度的粘聚性，从而改良了土的力学特性。解释和分析加筋土强度的两种观点第一节

概述摩擦加筋原理：加筋土视为组合材料，认为加筋土是复合体结构（或称锚定式结构）莫尔－库仑理论：加筋土视为均质各向异性材料，认为加筋土是复合材料结构第一节

概述摩擦加筋原理填土自重和外力产生的土压力作用于墙面板，通过墙面板的拉筋连接件将此土压力传递给拉筋，而拉筋又被土压住，于是填土与拉筋之间的摩擦力阻止拉筋被拔出。因此，拉筋只要材料有足够的强度，并与土产生足够的摩阻力，则加筋的土体就可保持稳定。第一节

概述莫尔－库仑理论（准粘聚力理论）加筋土结构可以看作是各向异性的复合材料，通常采用的拉筋，其弹性模量远大于填土，拉筋与填土共同作用，包括填土的抗剪力、填土与拉筋的摩擦阻力及拉筋的抗拉力，使得加筋土的强度明显提高。第一节

概述第一节

概述极限平衡条件（筋带产生“约束应力”）（筋带增加强度以“内聚力”表示）拉筋断裂造成挡土墙破坏拉筋强度不足拉筋与面板连接能力不足超载拉筋腐蚀拉筋与土间结合力不足造成挡土墙破坏因外部不稳定造成挡土墙破坏地基承载力低沿基底抗滑稳定性不足抗倾覆能力不够内部稳定性计算外部稳定性分析三、加筋土挡土墙的破坏形式第一节

概述内部稳定性分析包括第二节

内部稳定性分析常用计算方法加筋土看成由土与筋材两种不同性质的材料组成，设计时把筋、土分开计算。加筋土看成宏观各向异性复合材料，建立一个刚塑性加筋土复合材料模型。学习主要内容拉筋拉力计算拉筋强度验算拉筋长度计算拉筋间距的确定破裂面的形状和位置土压力计算拉筋拉力计算拉筋强度验算拉筋长度计算第二节

内部稳定性分析破裂面的形状及位置筋土分开的计算方法中，加筋土挡土墙面板后填料中的破裂面的形状和位置是确定筋条尺寸的重要依据。第二节

内部稳定性分析筋条纵向拉应力分布特征拉筋拉力的最大值在墙的内部，T面/Tmax〈0.75。加筋土体中，最大拉力线通过墙面角，在挡土墙上部，最大拉力线与墙面的距离不大于0.3H。加筋土体中，最大拉力线就是可能的破裂面。最大拉力线的位置随加筋土工程的几何形状、荷载情况、基础形式、土与拉筋间的摩擦力等因素而变化。一、土压力计算基本假定1、墙面板承受填料产生的主动土压力，每块面板承受其相应范围内的土压力，将由墙面板上拉筋有效摩阻力－抗拔力来平衡。第二节

内部稳定性分析2、按折线滑面假定，挡土墙内部加筋体分为滑动区和稳定区，两区分界面为土体破裂面。作用于面板上的土压力由稳定区的拉筋与填料之间的摩阻力平衡。无效长度有效长度3、拉筋与填料之间的摩擦系数在拉筋的全长范围相同。4、压在拉筋有效长度上的填料自重及荷载对拉筋产生有效摩阻力，且拉筋上受到的竖直荷载沿拉筋长度均匀分布。土压力计算1、作用在墙面板上的水平土压应力（1）墙后加筋土填料产生的水平土压应力静止土压力系数主动土压力系数第二节

内部稳定性分析（2）路堤填土重力等代均布土层厚度换算根据《公路加筋土工程设计规范》，换算方法为：第二节

内部稳定性分析h1<H’h1≥H’加筋体上路堤填土重力对第i层拉筋产生的拉力：（3）墙顶面活荷载产生的水平土压应力第二节

内部稳定性分析2、作用于拉筋位置的竖向土压应力第二节

内部稳定性分析墙顶面活荷载产生的水平土压应力（铁路工程）①方法一：按应力扩展线计算交点D不在破裂区，荷载产生的土压力不对墙面板产生影响。一般取30°第二节

内部稳定性分析②方法二：按弹性理论的条形荷载下土中压力公式计算荷载在挡土墙上产生的侧向土压力荷载在土体内产生的竖向土压力第二节

内部稳定性分析2、作用于拉筋位置的竖向土压应力等于填料自重应力和墙顶面活荷载产生的竖向土压应力之和。（1）墙后填料产生的竖向土压应力（2）墙顶面活荷载产生的竖向土压应力或：第二节

内部稳定性分析路堤式加筋挡土墙的破裂面和土压力计算方法一：将路堤式部分的填土，换算成均匀分布在路基宽度范围内的土柱把下部实际挡土墙墙高加上换算土柱作为虚拟的路肩式挡土墙顶部车辆荷载的换算土柱按30°扩散至虚拟墙顶面，重新换算成相应的土柱墙后破裂面按虚拟墙高的0.3H方法确定第二节

内部稳定性分析方法二：按实际墙高的路肩式挡土墙计算，将墙顶的梯形填土及车辆荷载均作为超载考虑。将路堤式部分的填土，换算成均匀分布在路基宽度范围内的均布荷载顶部车辆荷载的换算土柱按30°扩散至墙顶面，重新换算成相应的土柱墙后破裂面按实际墙高的0.3H方法确定第二节

内部稳定性分析方法三：以路堤顶面作为虚拟路肩挡土墙墙顶，按虚拟路肩式加筋土挡土墙计算为超载考虑。墙后破裂面按实际墙高的0.3H方法确定第二节

内部稳定性分析二、拉筋设计1、拉筋拉力计算第i层单根拉筋的拉力Ti按下式计算：路堤式加筋土挡土墙：水平间距和垂直间距路肩式加筋土挡土墙：路肩式挡土墙，不考虑车辆荷载的扩散作用。可近似取墙面板中心深度的总侧压应力计算。第二节

内部稳定性分析2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算（1）抗拉强度验算第二节

内部稳定性分析2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算（1）抗拉强度验算第二节

内部稳定性分析水平拉力设计值2、拉筋截面面积计算与抗拉强度验算（1）抗拉强度验算第二节

内部稳定性分析水平拉力设计值筋带材料抗拉性能的分项系数，取1.25筋带有效净截面积第二节

内部稳定性分析（2）筋带有效净截面面积规定①扁钢带：设计厚度为扣除预留腐蚀厚度并扣除螺栓孔后的计算净截面积；②钢筋混凝土带：钢筋有效净面积为扣除钢筋直径预留腐蚀量后的主钢筋截面面积总和；③钢塑复合带、土工格栅、聚丙烯土工带：按统计原理确定其设计截面积和极限强度，保证率为98%；

④采用土工合成带作拉筋时，需换算为筋带条数，最后取偶数条。3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

第二节

内部稳定性分析3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

第二节

内部稳定性分析3、拉筋长度的确定和单筋抗拔稳定性验算

第二节

内部稳定性分析拉筋长度：拉筋长度的实际设计采用值，可按下列原则并满足挡土墙内部稳定的要求统一、协调考虑采用。1、墙高小于3m时，采用等长拉筋，拉筋长度≥3.0m；2、