《重力式挡土墙构造》课件

重力式挡土墙构造重力式挡土墙是一种常见的土石方工程防护结构。其结构坚实耐用,能够有效阻挡土石流及滑坡,广泛应用于公路、铁路、水利等领域。重力式挡土墙概述结构特点重力式挡土墙依靠自身重量来抵抗土压力,结构简单坚固,适用于中小型项目。材料选择一般采用钢筋混凝土或者砌体(石砌、砖砌)构造,材料选择需要考虑局部环境因素。受力特点挡土墙主要受到自重和土压力两种作用,需要通过稳定性计算来确保安全。重力式挡土墙主要组成部分墙身重力式挡土墙的墙身通常采用混凝土或钢筋混凝土结构,可承受较大的土压力和自重。墙身需满足足够的强度、稳定性和耐久性要求。基础重力式挡土墙的基础起到承载墙身和土压力的作用,必须具有足够的抗滑和抗倾覆能力。基础采用钢筋混凝土结构,并设置排水系统。顶部墙身顶部设置有防护设施,如栏杆或挡板,以防止坠落。同时还可设置平台或道路,供人员通行。背部墙身背部设置有排水系统,如导流沟或排水管,以及反滤层,用于调节土压力和防止渗流。挡土墙墙身坚固耐用挡土墙墙身采用钢筋混凝土构造,能承受强大的土压力和自重,确保结构的长期稳定性。合理尺寸比例墙身的厚度、高度、顶宽等主要尺寸均按设计要求设置,保证整体受力平衡。完善节点设计墙身与基础、顶部及背部等关键节点均有专门的构造措施,确保传力顺畅。墙身构造要求坚固耐久挡土墙墙身必须具有足够的承载能力和抗震性,确保长期稳定可靠。选用高强度混凝土和优质钢筋是关键。厚度合理根据挡土高度和土压力大小合理确定墙身厚度,既满足承载需求,又兼顾经济性。钢筋布置在墙身内部合理布置纵筋和横筋,形成网状构造,充分发挥钢筋的抗拉和抗剪作用。防渗漏采用防水材料和防渗措施,确保墙身不会出现渗漏,保护内部钢筋不被腐蚀。挡土墙基础挡土墙的基础是其重要组成部分,承担着整个挡土墙的荷载并将其传递到地基。基础的设计和施工影响着挡土墙的稳定性和安全性。要充分考虑地基情况、荷载特性以及施工环境等诸多因素,采取合理的基础形式和构造措施。挡土墙基础的主要目的是将上部结构的荷载安全地传递到地基。基础的设计需要满足承载力、沉降控制和抗滑稳定等多方面指标要求,同时还要注重施工质量的控制。基础的设计原则1根基稳固基础应牢固扎入坚实的地基层，确保承载能力和沉降控制在合理范围。2强度足够基础厚度和钢筋配置应满足抗倾覆、抗滑移和抗压的稳定性要求。3防渗性良好基础应采取防渗措施，避免地下水侵蚀影响墙体稳定性。4构造合理基础尺寸和钢筋布置应力求简洁、便于施工，确保质量可靠。基础的构造要求基础尺寸基础应根据墙体的高度和荷载情况合理确定尺寸,以确保足够的承载能力。钢筋配置基础应采用钢筋混凝土结构,对关键部位进行加强,以增强抗拉抗剪能力。混凝土等级应根据实际荷载条件选用适当等级的混凝土,确保基础具有良好的耐久性。基础防渗应采取有效的防渗措施,避免基础受到地下水的腐蚀和破坏。挡土墙顶部挡土墙的顶部是整个墙体的收尾部分,既要满足结构强度要求,又要考虑防水、美观等因素。顶部设计要使用耐压、防渗的材料,并采取有效的排水措施,确保长期稳定性。同时还要注意顶部的外观造型,使其与周边环境融为一体。顶部的设计要求稳定性要求挡土墙顶部应具备足够的自重和抗弯能力,保证整体结构的稳定性和抗震性能。防护功能顶部还应设置防护栏杆,避免行人和车辆意外坠落。同时还要考虑排水等功能。美观性要求顶部的形式和材质应与整体建筑风格相协调,提升挡土墙的景观美质。挡土墙背部挡土墙背部位于墙体后侧,主要承担来自土体的水平推力和垂直载荷。合理的背部设计可以有效提高墙体的整体稳定性,确保墙体安全可靠。背部一般采用向后倾斜的结构,以增加抗滑稳定性。同时需要考虑背部排水,避免积水对墙体造成不利影响。挡土墙背部的设计要求后倾设计挡土墙背部应向内倾斜设计,通常倾斜角度为2-5度,以增强稳定性。坡地处理如果挡土墙背部邻近斜坡地形,应对坡地进行适当处理,如削坡或填筑。排水系统在挡土墙背部设置良好的排水系统,以有效疏导背后的积水,防止积水对墙体的侵害。保护措施可在挡土墙背部采取防渗透、防侵蚀等保护措施,增强墙体耐久性。挡土墙前侧挡土墙前侧结构挡土墙的前侧是与外界环境直接接触的部分,需要设计成美观大方的外观,同时还要具有良好的防渗透性能。前侧装饰处理在保证结构安全的前提下,可采用各种材料对前侧进行装饰,丰富墙体表现形式,提升整体观感。防水措施挡土墙前侧需要采取可靠的防水措施,防止雨水渗透,确保墙体和基础的长期使用安全。前侧的设计要求排水系统前侧应设置良好的排水系统,确保雨水及时排出,避免积水。钢筋布置前侧应有足够的钢筋布置,确保结构强度,防止开裂。表面处理前侧应采取防水、防腐蚀等措施,确保耐久性。挡土墙挡土高度挡土高度确定依据挡土墙的挡土高度应根据当地地形、地质条件以及预计的土石体体积来确定。这关乎挡土墙的整体稳定性和安全性。地形因素考虑需要充分考虑坡面倾斜角度、长度、高差等地形特征,并结合周边建筑物位置确定合理的挡土高度。土石体体积估算根据地质勘察数据,对可能滑坡的土石体积进行科学评估,并以此为依据合理设计挡土墙高度。安全裕量留置在确定挡土高度时,还应预留一定的安全余量,以应对突发情况并确保整体稳定性。挡土高度的确定确定挡土高度挡土高度是根据场地地形、周边建筑物、工程要求等因素综合确定的。通常采用保守的原则，适当超出所需高度以确保安全。测量地形仔细测量场地地形和周围环境数据是确定合适挡土高度的基础。需要准确分析土质、水位和建筑物位置等。设计标准根据相关规范,合理确定挡土高度,确保墙体稳定性并满足工程功能需求。主要考虑抗滑、抗倾覆和承压强度。重力式挡土墙的受力分析自重计算根据墙体尺寸和材料密度计算挡土墙自重，作为整体受力的一部分。土压力计算根据土层参数和墙体几何计算背后的土压力，作为另一主要受力。稳定性计算需要分析抗滑、抗倾覆和抗压三种稳定性指标，确保挡土墙整体安全。自重的计算重力式挡土墙的自重包括墙身、基础和顶部结构三部分。通过计算可得各部分的具体自重值,为后续的受力分析提供基础数据。土压力的计算10KN/㎡单位重土体的单位重量5M挡土高度墙身的设计挡土高度45°内摩擦角土体的内部摩擦角30KN/㎡主动压力土体对墙身产生的主动压力土压力的计算是重力式挡土墙设计的关键环节。通过分析土体的单位重、挡土高度和内摩擦角等因素，可以确定土体对墙身的主动压力。这为墙身和基础的尺寸设计提供了重要参考依据。抗滑稳定性计算要确保重力式挡土墙具有良好的抗滑稳定性,需要进行抗滑稳定性计算。计算中需要考虑墙身自重、土压力、阻滑力等因素,确保墙体在满足抗滑条件下保持稳定。计算参数数值墙体自重180kN静止土压力220kN地基摩擦力150kN抗滑安全系数1.5经计算,本工程的重力式挡土墙具有良好的抗滑稳定性,可以确保长期稳定。抗倾覆稳定性计算1.5安全系数抗倾覆稳定性应大于等于1.5M·h倾覆力矩墙体自重产生的倾覆力矩Mz抗倾力矩墙体自重产生的抗倾力矩1.2经验系数抗倾覆稳定性计算时使用的经验系数计算抗倾覆稳定性时需要考虑墙体自重产生的倾覆力矩和抗倾力矩。应满足抗倾覆安全系数大于等于1.5的要求。同时还需考虑一定的经验系数。抗压稳定性计算挡土墙在受到土压力的作用下会产生压应力。计算抗压稳定性主要包括两个方面:一是确保挡土墙墙身混凝土能够承受土压力而不会发生破坏,二是确保挡土墙基础能够承受墙身传来的荷载而不会出现沉陷。对于挡土墙墙身,要根据设计荷载计算墙身所受的最大压应力,并与混凝土的抗压强度进行比较,确保有足够的安全系数。对于挡土墙基础,要根据基础受到的荷载计算基础的压力分布,确保基础土的承载力能够满足要求。在进行这些计算时,要充分考虑墙身和基础自重、土压力等各种因素。挡土墙的施工要求基础开挖准确定位开挖范围和深度，确保施工质量。注意避免对周边建筑物产生影响。钢筋混凝土浇筑严格控制材料配比和养护,保证混凝土强度,确保挡土墙的稳定性。表面处理利用保护性涂料、防水层等措施,提高挡土墙的防渗透和耐候性能。基础开挖1测量放样根据设计图纸精确测量并放样2深度确认仔细测量并确认基础开挖深度3场地清理清除基坑内杂物和泥土4边坡支护按设计要求进行边坡支护基础开挖工作是重力式挡土墙施工的关键第一步。需要严格按照设计图纸进行精确测量放样,确保开挖深度符合要求。在此基础上,还需要彻底清理基坑内杂物,并按设计要求落实边坡支护措施,为后续的基础施工奠定基础。钢筋混凝土浇筑1拌合均匀充分搅拌混凝土,确保骨料与水泥浆料均匀分布2连续施工一次性浇筑完成,减少冷缝产生3振捣密实使用高频振动棒,去除气泡,提高密实度4养护保护保护混凝土表面,控制温度湿度,确保强度发展混凝土浇筑是重力式挡土墙施工的关键步骤。需要严格控制混凝土的搅拌和浇筑工艺,确保混凝土的均匀性和密实度。同时做好养护工作,保证混凝土的强度发展,为墙体构造奠定坚实基础。表面处理1抗磨耐久性处理使用耐磨材料如钢纤维或碳纤维混凝土,提高墙面的抗磨性和抗冲击性。2防水防渗透处理在墙体表面涂刷专业防水涂料,确保良好的防水性能。3美化装饰处理通过贴砖、镶嵌或涂刷装饰性材料,提升墙面的审美价值。挡土墙的维修与加固常见病害挡土墙可能出现裂缝、剥落、沉降等问题,需要及时诊治并采取修复措施。加固处理可以通过注浆、钢筋处理、加设支撑等手段加强挡土墙的整体结构稳定性。屏蔽渗水防止水分渗入墙体,可以采取内外防水处理,确保挡土墙长期可靠。定期检查对挡土墙进行定期巡查和检测,及时发现并解决问题,确保工程安全。常见病害及处理方法1裂缝由于材料收缩或基础沉降导致的墙身裂缝,可通过注浆或换填墙体等方式进行修复。2渗漏墙身渗水可能源于管线破裂或基础渗漏,可对渗漏点进行防水处理或增加排水设施