1、10.4 園林擋土墻的設(shè)計尚晨郭璁徐鑫港韓澤棟胡志濤崔夢園時代弄潮兒：弄071 038 041 042 067 072 園林擋土墻的功能作用壹園林擋土墻的構(gòu)造類型貳園林重力式擋土墻的橫斷面確定方法三重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)計算方法肆擋土墻是園林環(huán)境中重要的地上構(gòu)筑物之一，在園林景觀設(shè)計中有十分重要的作用弄壹弄10.4.1園林擋土墻的功能作用（1）固土護坡，阻擋土層塌落擋土墻的主要功能及為在較高和較低地面間充當(dāng)泥土阻擋物，以防陡坡坍塌（2）節(jié)省占地，擴大用地面積（3）削弱臺地高差（4）制約空間和空間邊界（5）造景作用 貳弄園林擋土墻的構(gòu)造類型園林中擋土墻的構(gòu)造情況有以下幾種：(1).重力式擋土墻依靠墻

2、體自重取得穩(wěn)定性，在構(gòu)筑物的任何部分都不存在拉應(yīng)力。適用于側(cè)向壓力不太大的地方，墻體高度不超過6m。2).懸臂式擋土墻 其斷面通常作L形或倒T形，墻體材料都是用混凝土。墻高不超過9m時，都是經(jīng)濟的。3).扶垛式擋土墻 當(dāng)懸臂式擋土墻的設(shè)計高度大于6m小于10m時，在墻后加設(shè)扶垛，連起墻體和墻下底板，扶垛間距為1/22/3墻高，但不小于2.5m4).樁板式擋土墻 預(yù)制鋼筋混凝土樁，排成一行插入地面，板后在橫向插下鋼筋混凝土欄板，欄板相互之間以企口連接。這種擋土墻的結(jié)構(gòu)體積最小，也容易預(yù)制，而且施工方便，占地面積也最小(5).砌塊式擋土墻 按設(shè)計的形狀和規(guī)格預(yù)制混凝土砌塊，然后用砌塊按一定花式做成

3、擋土墻砌塊一般是實心的，也可做成空心的。但孔徑不能太大，否則擋土作用就降低了。 用空心砌塊砌筑的擋土墻，還可以在砌塊空穴里充填樹膠、營養(yǎng)土，并播種花卉或草籽，以保證水分供應(yīng)；待花草長出后，就可以形成一道生機盎然的綠墻或花卉墻。這種與花草種植結(jié)合一體的砌塊式擋土墻，稱為“生態(tài)墻”。三弄10.4.3 園林重力式擋土墻的橫斷面確定方法（1）重力式擋土墻常見的橫斷面形式有以下3種 直立式 傾斜式 臺階式 直立式擋土墻，指墻面基本與水平面垂直，但也允許有2%到10%的傾斜度的擋土墻。直立式擋土墻由于墻背所承受的水平壓力大，只適用于幾十厘米到兩米左右高度的擋土墻。 傾斜式擋土墻，常志強被向土體傾斜傾斜，坡

4、度在百分2度20度左右的擋土墻，這種形式水平壓力相對減少，同時強北坡度一天然土層比較密貼，傾斜式擋土墻可以減少挖方數(shù)量和墻背回填土的數(shù)量，胸與中等高度的擋土墻. 臺階式，對于更高的擋土墻，為了適應(yīng)不同土層深度的土壓力和利用土的垂直壓力，增加穩(wěn)定性，可將墻被做成臺階形。（2）擋土墻橫斷面尺寸的確定 擋土墻橫斷面的尺寸根據(jù)墻高來確立墻頂寬和底寬，表中的數(shù)據(jù)，可作為參考。擋土墻力學(xué)計算十分復(fù)雜的工作，實際工作中較高的擋土墻（高于1.22米）則必須經(jīng)過專門的結(jié)構(gòu)計算，保證穩(wěn)定可方可施工。10.4.4 10.4.4 重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)計算方法重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)計算方法10.4.4.1 重力式擋土墻的構(gòu)造

5、要求肆弄1、重力式擋土墻適用于高度小于6m，地層穩(wěn)定、開挖土石方不會危機相鄰建筑啊安全的地段。2、重力式擋土墻可在低級設(shè)置逆坡。3、塊石擋土墻的墻頂寬度不宜小于400mm，混凝土擋土墻的墻頂寬度不宜小于200mm。4、重力式擋墻的基礎(chǔ)埋置深度，應(yīng)根據(jù)地基承載力、水流沖刷、巖石裂縫發(fā)育級風(fēng)化程度等因素進行確定。5、重力式擋土墻應(yīng)每間隔10到20m設(shè)置一道伸縮縫。10.4.4.2 重力式擋土墻的計算 分為三種：穩(wěn)定性驗算、地基承載力驗算、墻身強度驗算(1)擋土墻計算的荷載效應(yīng)(2)擋土墻的主動壓力計算三種土壓力主動土壓力、被動土壓力、靜止土壓力主動土壓力計算(3)擋土墻的穩(wěn)定性驗算抗滑移穩(wěn)定性抗傾

6、覆穩(wěn)定性整體滑動穩(wěn)定性驗算地基承載力驗算 1 1. .靜止土壓力靜止土壓力 擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻背的土壓力Eo o(1)擋土墻計算的荷載效應(yīng)(2)擋土墻的主動壓力計算 三種土壓力三種土壓力2.2.主動土壓力主動土壓力 在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻背的土壓力滑裂面滑裂面Ea3.3.被動土壓力被動土壓力 Ep滑裂面滑裂面在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位移至一定數(shù)值，墻后土體達到被動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力4.4.三種土壓力之間的關(guān)系三種土壓力之間的關(guān)系 - -+ +

7、 +- -EoapEaEo oEp這里應(yīng)該注意的是三種土壓力在量值上的關(guān)系為：主動土壓力Pa靜止土壓力P0被動土壓力Pp 。但從極限平衡概念來說，Pa是主動極限平衡狀態(tài)的最大值，而Pp是被動極限平衡狀態(tài)時的最小值。n1. Ea Eo Epn2. p an1.擋土墻背垂直、光滑 n2.填土表面水平 n3.墻體為剛性體z=zxK0zzf=0=0p paKazp ppKpz增加增加減小減小4545o o- - / 24545o o / 2大主應(yīng)力方向大主應(yīng)力方向主動主動伸展伸展被動被動壓縮壓縮小主應(yīng)力方向小主應(yīng)力方向一、基本假定：一、基本假定：朗朗肯土壓力理論肯土壓力理論二、主動土壓力二、主動土壓力

8、4545o o /2/2h擋土墻在土壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸減小，位移增大到a，墻后土體處于朗肯主動狀態(tài)時，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，它與大主應(yīng)力面夾角45o/2，水平應(yīng)力降低到最低極限值z(1 1)pa a(3 3)極限平衡條件極限平衡條件245tan2245tan213ooc朗肯主動土壓力朗肯主動土壓力系數(shù)系數(shù)aaaKczKp2朗肯主動土壓朗肯主動土壓力強度力強度z z朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論2(45 -)2aZtg。2(45 -)2(45 -)22aZtgCtg。1、主動土壓力公式、主動土壓力公式無粘性土：無粘性土： 粘性土：粘性土： 式中：C 一

9、為土的粘聚力， Z計算點距離填土面的深度(m); 一內(nèi)摩擦角 a一為主動土壓力 填土的重度2a12aEKH20a(45)2Ktg無粘性土：主動土壓力強度與深度z成正比，土壓力分布圖呈三角形。據(jù)此可以求出墻單位長度總主動土壓力為：式中：Ka主動土壓力系數(shù)n1.無粘性土主動土壓力強度與z成正比，沿墻高呈三角形分布n2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積n3.合力作用點在三角形形心，即作用在離墻底h/3處22a12-22aaCEKHCHK2aCZK粘性土：土壓力分布圖呈三角形,粘性土的土壓力強度由二部分組成，一部分為由土的自重引起的土壓力zKa ，隨深度z呈三角形變化；另一部分為由粘聚力c引起的

10、土壓力， 為一負(fù)值，不隨深度變化。疊加的結(jié)果如圖所示。由于墻面光滑，土對墻面產(chǎn)生的拉力會使土脫離墻，出現(xiàn)深度為z0的裂隙。因此，略去這部分土壓力后，實際土壓力分布為三角形部分:其中a點至填土表面的高度z0稱為臨界深度：由pa=0，求的n1.1.粘性土主動土壓力強度存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（計（計算中不考慮）算中不考慮）n2.2.合力大小為分布圖形的面積（不計負(fù)側(cè)壓力（不計負(fù)側(cè)壓力部分）部分）n3.3.合力作用點在三角形形心，即作用在離墻底(h-z0)/3處庫侖土壓力理論一、庫侖土壓力基本假定一、庫侖土壓力基本假定(l)墻后填土為理想散粒體(無粘聚力);(2)墻后填土產(chǎn)生主動土壓力或被動土壓力時，填土形成

11、滑動楔體，且滑動面為通過墻踵的平面;(3)滑動楔體為剛體，不考慮滑動楔體內(nèi)部的應(yīng)力和變形條件 GhCABq q墻向前移動或轉(zhuǎn)動時，墻后墻向前移動或轉(zhuǎn)動時，墻后土體沿某一破壞面土體沿某一破壞面BC破壞，破壞，土楔土楔ABC處于主動極限平衡處于主動極限平衡狀態(tài)狀態(tài)土楔受力情況：土楔受力情況：n3.墻背對土楔的反力E,大小未知，方向與墻背法線夾角為ERn1.土楔自重G=ABC,方向豎直向下n2. 破壞面為BC上的反力R,大小未知，方向與破壞面法線夾角為 v二、庫侖土壓力二、庫侖土壓力 1.主動土壓力E的最大值的最大值Emax，即為墻背的主動，即為墻背的主動土壓力土壓力Ea，所對應(yīng)的滑動面即是，所對應(yīng)的滑動面即是最危險滑動面最危險滑動面2222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos21hEaaaKhE221庫侖主動土壓力系庫侖主動土壓力系數(shù)，查表確定數(shù)，查表確定土對擋土墻背的摩擦角，土對擋土墻背的摩擦角，按墻背光滑度，排水情況按墻背光滑度，排水情況查表確定查表確定主動土壓力主動土壓力hhKahACBEah/36226楔體試算法楔體試算法庫侖主動應(yīng)力狀態(tài)下的粘性土擋墻庫侖主動應(yīng)力狀態(tài)下的粘性土擋墻（a）作用在破裂土楔上的力； （b）力多邊形 楔體試算法假設(shè)