1、第六章 擋土墻設(shè)計山東理工大學(xué)交通與車輛工程學(xué)院韓昌瑞主要內(nèi)容(Main Contents) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置 第三節(jié) 擋土墻土壓力計算 第四節(jié) 擋土墻的設(shè)計原則 第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計 第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計 第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計 第八節(jié) 輕型擋土墻 第九節(jié) 加筋土擋土墻第一節(jié) 概 述1、擋土墻的定義 擋土墻簡稱擋墻，是支擋土體而承受側(cè)向土壓力的墻式支擋結(jié)構(gòu)物，具有阻擋墻后土體滑塌，保護(hù)和收縮邊坡等功能。在路基工程中，擋土墻常用作路基的邊坡防護(hù)措施，其功能作用主要有： 防止路基填方或挖方邊坡變形失穩(wěn)； 克服地形限制或地物干擾； 減少土方量或拆遷，減少占地面

2、積，避免填方侵占河道； 防止水流沖刷岸坡； 整治滑坡災(zāi)害。第一節(jié) 概 述1、擋土墻的定義第一節(jié) 概 述2、擋土墻的分類按擋土墻位置分: 路塹擋墻，路堤擋墻，路肩擋墻和山坡?lián)鯄Φ取０磽跬翂Φ膲w材料分: 石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝土擋墻，磚砌擋墻，木質(zhì)擋墻和鋼板墻等。按擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分: 重力式，半重力式，衡重式，懸臂式，扶壁式，錨桿式，拱式，錨定板式，板樁式和垛式等。第一節(jié) 概 述路肩擋墻路堤擋墻路塹擋墻山坡?lián)鯄Φ谝还?jié) 概 述（1）剛性擋土墻 本身變形極小，只能發(fā)生整體位移第一節(jié) 概 述薄壁式擋土墻懸臂式 ：立壁、底板 扶壁式主要依靠踵板上的填土量來保證。特點(diǎn)：自重輕，圬工省，適用于墻高

3、較大，地質(zhì)條件一般，需用一定量的剛材，經(jīng)濟(jì)效果好。 特別適用于支擋土質(zhì)路塹邊坡、處治邊坡滑坍和用作路堤墻第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述（2）柔性擋土墻本身會發(fā)生變形，墻上土壓力分布形式復(fù)雜第一節(jié) 概 述錨桿式分為鋼筋混凝土立柱，擋土板，鋼錨桿第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述 錨桿擋土墻一般適用于巖質(zhì)路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應(yīng)用于陡坡路堤。第一節(jié) 概 述錨索、錨桿的施工鉆孔第一節(jié) 概 述特別適用于地質(zhì)不良時，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述自嵌式擋土墻-主要依靠擋土塊塊體、填土通過加筋帶連接構(gòu)成的

4、復(fù)合體自重來抵抗動靜荷載，達(dá)到穩(wěn)定的作用。用于園林景觀、高速公路、立交橋和護(hù)坡、小區(qū)水岸等，比傳統(tǒng)的混凝土和漿砌塊石容易施工，并且美觀、耐久。3、新型擋土墻第一節(jié) 概 述 加筋式擋土墻：填土、填土中布置拉筋條、墻面板 受力：放置拉筋材料，填土壓實，通過填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋。 特點(diǎn)：柔性結(jié)構(gòu)，對地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土路基，節(jié)約投資30%70%，經(jīng)濟(jì)效益大。第一節(jié) 概 述加筋擋土墻第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述AAB砌塊砌塊組合式面板L形預(yù)制面板裝配式面板面板面板第一節(jié) 概 述土工格柵加筋建成56.5m高的加筋擋土墻第一節(jié) 概 述第一節(jié) 概 述鋼塑復(fù)合土工加

5、筋帶第一節(jié) 概 述擋土墻照片第一節(jié) 概 述4、擋土墻的作用路肩墻：護(hù)肩及改善綜合坡度；路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底（對于陡坡）路堤滑動，沿河路堤可防水流沖刷等；路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度；山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用；隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長度；橋梁兩端擋墻：護(hù)臺及連接路堤，作為翼墻或橋臺。第一節(jié) 概 述5、各種擋土墻的使用條件第一節(jié) 概 述6、擋土墻的破壞垮塌的重力式擋墻第一節(jié) 概 述6、擋土墻的破壞垮塌的護(hù)坡?lián)鯄Φ诙?jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置1、擋土墻的構(gòu)造墻身墻面（墻胸）墻背（俯斜、仰斜、垂直）有直線形墻背和折線形墻背之分墻頂及護(hù)欄墻底（墻趾、墻踵）第二節(jié) 擋土

6、墻的構(gòu)造與布置1、擋土墻的構(gòu)造基礎(chǔ)-p122有具體要求設(shè)計的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定。排水設(shè)施-p122有具體要求通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。沉降縫和伸縮縫-p123有具體要求為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫；為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生的裂縫，須設(shè)置伸縮縫。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置2、擋土墻的布置 橫向布置 主要是在路基橫斷面圖上選定擋土墻的位置，確定是路塹墻、路肩墻、路堤墻還是浸水擋墻？并確定斷面形式及初步尺寸。 縱向布置 在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行墻的縱向布置，布置后繪成擋土墻正面圖。

7、包括： 1）分段，設(shè)伸縮縫與沉降縫； 2）考慮始、末位置在路基及其它結(jié)構(gòu)處的銜接； 3）基礎(chǔ)的縱向布置； 4）泄水孔布置。 平面布置 對于個別復(fù)雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物擋墻，除了橫、縱向布置外，還應(yīng)作平面布置，并繪制平面布置圖。第二節(jié) 擋土墻的構(gòu)造與布置2、擋土墻的布置（1）主要力系：擋土墻自重及位于墻上的恒載；墻后土體的主動土壓力（包括超載）；基底的支撐力與摩阻力；墻前土體的被動土壓力；浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。（2）附加力：季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，如波浪沖擊、洪水。（3）特殊力：偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。第三節(jié) 擋土墻土壓力計

8、算1、作用在擋土墻上的力系圖6-5 作用在擋土墻上的力系第三節(jié) 擋土墻土壓力計算2、擋土墻上的移動形式（1）墻體外移（2）墻體內(nèi)移（3）靜止不動第三節(jié) 擋土墻土壓力計算3、墻位移與土壓力的關(guān)系Ea：墻體外移，土壓力逐漸減小，當(dāng)土體破壞，達(dá)到極限平衡狀態(tài)時所對應(yīng)的土壓力（最?。〦p：墻體內(nèi)移，土壓力逐漸增大，當(dāng)土體破壞，達(dá)到極限平衡狀態(tài)時所對應(yīng)的土壓力（最大）E0：墻體不移動，土壓力即是土體產(chǎn)生的側(cè)壓力第三節(jié) 擋土墻土壓力計算4、不同類型土壓力需滿足的條件 1）靜止土壓力：土靜止不動 2）主動土壓力Ea ： 土推墻 土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài) 3）被動土壓力Ep ： 墻推土 土體達(dá)到被動極限平衡狀

9、態(tài)第三節(jié) 擋土墻土壓力計算5、路基擋土墻的土壓力考慮1）主動土壓力與被動土壓力的區(qū)分： 假定擋土墻處于極限移動狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂面移動的趨勢，則土推墻即為主動土壓力，墻推土即為被動土壓力。2）路基擋土墻的土壓力考慮： 路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或傾覆，因此，在設(shè)計中按墻背土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)考慮，即只考慮Ea ，且取一定的安全系數(shù)以保證墻背土體的穩(wěn)定。 墻趾前土體的被動土壓力Ep一般不計。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算主動土壓力被動土壓力第三節(jié) 擋土墻土壓力計算6、不同墻背傾斜形式的土壓力大小墻背傾斜形式 仰斜、直立和俯斜第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（1）朗

10、肯土壓力理論 1857年英國學(xué)者朗肯（Rankine）從研究彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡理論，得出計算土壓力的方法，又稱極限應(yīng)力法。（2）庫侖土壓力理論 1776年法國的庫倫（C.A.Coulomb）根據(jù)極限平衡的概念，并假定滑動面為平面，分析了滑動楔體的力系平衡，從而求算出擋土墻上的土壓力，成為著名的庫倫土壓力理論。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（3）朗肯土壓力的基本假設(shè) 墻本身剛性，因此，不考慮墻身的變形； 墻后填土延伸到無限遠(yuǎn)處，填土表面水平（=0）； 墻背垂直光滑（墻與垂向夾角=0，墻與土的摩擦角=0）第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論

11、第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論a 對于無粘性土，c=0HEaB 對于粘性土，c0HEa第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（4）庫倫土壓力的基本假設(shè) 墻后填土為均勻的無粘性土（c=0 ），填土表面傾斜（0）； 擋土墻剛性，墻背傾斜， 傾角為； 墻面粗糙， 墻背與土本之間存在摩擦力（0）； 滑動破裂面為通過墻踵的平面。 假設(shè)土壓力沿墻高呈直線分布土壓力作用在墻高的下三分點(diǎn)處（土楔上無荷載作用時）與墻背線夾角為第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論庫倫主動土壓力計算圖式第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（5）分析方法的異同 朗肯理論和庫

12、倫理論都是研究土壓力問題的簡化方法。它們各有其不同的基本假定、分析方法和適用條件。 共同點(diǎn)：朗肯理論和庫倫理論均屬于極限狀態(tài)土壓力理論。用這兩種理論計算出的土壓力均為墻后土體處于極限平衡狀態(tài)下的主動土壓力Ea和被動土壓力Ep。 不同點(diǎn)：朗肯理論從土體中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)出發(fā)，由處于極限平衡狀態(tài)時的大小主應(yīng)力關(guān)系求解（極限應(yīng)力法）；庫倫理論根據(jù)墻背與滑裂面之間的土楔處于極限平衡，用靜力平衡條件求解（滑動楔體法） 。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（6）適用條件 1）朗肯理論的適用條件 根據(jù)朗肯理論推導(dǎo)的公式，作了必要的假設(shè)，因此有一定的適用條件： 填土表面水平（=0），墻背垂直

13、（=0），墻面光滑（=0）的情況； 墻背垂直，填土表面傾斜，但傾角的情況； 地面傾斜，墻背傾角(45-/2）的坦墻； L型鋼筋混凝土擋土墻； 墻后填土為粘性土或無粘性土。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算7、擋土墻的土壓力計算理論（6）適用條件 2）庫倫理論的適用條件 下述情況宜采用庫倫理論計算土壓力： 需考慮墻背摩擦角時，一般采用庫倫理論； 當(dāng)墻背形狀復(fù)雜，墻后填土與荷載條件復(fù)雜時； 墻背傾角（45-/2）的俯斜墻； 數(shù)解法一般只用于無粘性土，圖解法則對于無粘性土或粘性土均可方便使用。 擋土墻一般采用庫倫理論。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 擋土墻因路基形式和荷載分布不同土壓

14、力有多種計算圖式（1）破裂面交于內(nèi)邊坡-適用于路堤或路塹擋土墻 Ea-P127 式6-6破裂面交于內(nèi)邊坡第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （2）破裂角交于路基面- 破裂面交與荷載中部b）Ea-式6-9 破裂面交與荷載外側(cè)c）Ea-式6-11 破裂面交與荷載內(nèi)部a）Ea-式6-12破裂面交于路基面：a）交于荷載內(nèi)側(cè)；b）交于荷載中部；c）交于荷載外側(cè)第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算（3）破裂面交于外邊坡Ea-式6-13破裂面交于外邊坡第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （4）大俯角墻背的主動土壓力第二破裂面法 有時土體并不沿墻

15、背滑動，而是沿另一滑動面滑動，這一般是折線形重力墻背、懸臂墻墻背或帶衡重臺的墻背，其傾角大于第二破裂面的傾角 、且墻背面上的抗滑力大于下滑力的情況。 出現(xiàn)第二破裂面的條件： 墻背或假想墻背的傾角 或 必須大于第二破裂面的傾角i ，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)； 在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力，即NRNG ，或Ex tan(+ )Ey + G ，使破裂棱體不會沿墻背或假想墻背下滑。 一般仰斜擋土墻為避免土壓力過大，很少采用平緩背坡，不易出現(xiàn)i的情況，不出現(xiàn)第二破裂面；衡重式擋墻的上墻或懸臂式墻，因采用的是假想的墻背，=，只要i，即存在第二破裂面。第三節(jié) 擋土墻土壓力計

16、算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算衡重式擋土墻的推導(dǎo)見P131P133第二破裂面的出現(xiàn)及其計算第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （5）折線形墻背的土壓力計算 以墻背轉(zhuǎn)折點(diǎn)或衡重臺為界分為上墻、下墻 ，分別計算取兩者矢量和。 上墻土壓力，不考慮下墻影響。衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面。 下墻土壓力計算：（a）延長墻背法：畫出全墻應(yīng)力分布圖，截取BB，即為下墻土壓力延長墻背法第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （5）折線形墻背的土壓力計算 （b）力多邊形法： 墻背土體，處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的各力，構(gòu)成力多邊形。 求得上墻土壓力后可繪出下墻

17、破裂面力多邊形。力多邊形法第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （6）粘性土土壓力計算 庫侖理論本來只考慮不具有粘聚力的砂性土的土壓力問題。當(dāng)墻背填料為粘性土?xí)r，土的粘聚力對主動土壓力的影響很大，因此應(yīng)考慮粘聚力的影響?？梢砸詭靵隼碚摓榛A(chǔ)計算粘性土主動土壓力，但需要近似，主要有以下近似方法： 1、等效內(nèi)摩擦角法：通常將內(nèi)摩擦角與單位粘聚力換成為教實有摩擦角值為大的“等效內(nèi)摩擦角”，按砂性土公式來計算，內(nèi)摩擦角一般增加510 。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （6）粘性土土壓力計算 2、力多邊形法(數(shù)解法) P137 Ea-式6-32力多邊形法第三

18、節(jié) 擋土墻土壓力計算8、一般條件下庫侖主動土壓力計算 （7）不同土層的土壓力計算P139 Ea-式6-38 首先求得上一土層的土壓力及作用點(diǎn) 并近似得假定：上下兩土層層面平行 計算下一土層時，講上一土層視為均布荷載，按地面為一平面時的庫侖公式計算不同土層的土壓力計算第三節(jié) 擋土墻土壓力計算9、有限范圍填土的土壓力計算P139 Ea-式6-40有限范圍填土的土壓力計算第三節(jié) 擋土墻土壓力計算10、被動土壓力的計算P140 Ep-式6-41第三節(jié) 擋土墻土壓力計算11、車輛荷載的換算 換算方法： 換算為對應(yīng)于墻后填料的一定高度的均布土層。換算土層高：h0= q / 其中： 墻高H2.0m時，q=2

19、0.0kN/m2； 墻高H10.0m時，q=10.0kN/m2； 墻高H在2.0m 10.0m時，q內(nèi)插取用。第三節(jié) 擋土墻土壓力計算12、計算參數(shù) 填料的計算內(nèi)摩擦角和重度墻背摩擦角第三節(jié) 擋土墻土壓力計算12、計算參數(shù) 填料的計算內(nèi)摩擦角和重度墻背摩擦角1、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定1）擋土墻類型應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷程度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價等因素； 2）應(yīng)根據(jù)墻背滲水合理布置排水溝造物。合理設(shè)置伸縮縫和沉降縫。 3）擋土墻墻背填料宜采用滲水性強(qiáng)的砂性土、砂礫、粉煤灰等材料，嚴(yán)謹(jǐn)采用淤泥、膨脹土等； 4）擋土墻的頂面不宜占據(jù)硬路肩、行車道及路緣帶的路基。第四節(jié)

20、 擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定5）墻身構(gòu)造 重力式擋土墻的墻背坡度一股采用1:0.25仰斜，仰斜墻背坡度不宜緩于1:0.3,俯斜墻背坡度一般為1:0.251:0.4； 衡重式或凸折式擋土墻下墻墻背坡度多采用1:0.251:0.30仰斜，上墻墻背坡度受墻身強(qiáng)度控制，根據(jù)上墻高度，采用1:0.25 1:0.45俯斜。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定6）排水措施 擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使墻身承受額外的靜水壓力；減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力；消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。 設(shè)置地面排水溝，截引地表水； 夯實回填土頂面和地表松

21、土，防止雨水和地面水下滲，必要時可設(shè)鋪砌層； 路塹擋土墻趾前邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定 7）基礎(chǔ)埋置深度 基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)按地基的性質(zhì)、承載力的要求、凍脹的影響、地形和水文地質(zhì)等條件確定。擋土墻基礎(chǔ)置于土質(zhì)地基時，其基礎(chǔ)深度應(yīng)符合下列要求： 基礎(chǔ)埋置深度不小于lm; 受水流沖刷時，基礎(chǔ)應(yīng)埋置在沖刷線以下不小于lm； 路塹擋土墻基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于邊溝底面不小于0.5m。 擋土墻基礎(chǔ)置于斜坡地面時，其趾部埋人深度和距地面的水平距離應(yīng)符合下表的要求。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定 7）基礎(chǔ)埋置深度嵌入示意圖第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則1

22、、擋土墻設(shè)計的一般規(guī)定 7）基礎(chǔ)埋置深度嵌入示意圖第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則2、建筑物總體設(shè)計資料 為滿足樞紐或單體建筑物與路基連接、擋土、水流、防滲排水等各項要求，需要具有與總體設(shè)計有關(guān)的下述資料： （1）建筑物的工程等級及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)； （2）建筑物總體布置圖，并根據(jù)總體布置要求確定擋土墻平面和立面的布置及基本尺寸的要求； （3）設(shè)計、建成、正常運(yùn)營及施工期墻前、墻后各種水位； （4）根據(jù)總體防滲排水要求確定擋土墻需滿足的側(cè)向防滲排水要求。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則3、墻址地形、地質(zhì)平面圖 一般擋土墻布置簡單，不必專門施測大比例尺。對于下列情況宜有1：5001：200的工程地質(zhì)平面圖： （1）需要在紙

23、上研究布置擋土墻的平面位置地段； （2）需要選取不同方向的地形、地質(zhì)斷面，而現(xiàn)場勘測又不易掌握選準(zhǔn)的地段； （3）擋土墻設(shè)計牽涉有關(guān)改河、改溝、改移公路、拆遷建筑物等需用平面圖反映的地段。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則4、地質(zhì)橫斷圖 一般采用1：200比例尺。測繪時應(yīng)考慮以下問題： （1）斷面間距視地形、地質(zhì)變化情況而定，以能滿足設(shè)計、施工的要求為準(zhǔn)。在復(fù)雜情況下橫斷面間距采用5l0m；基礎(chǔ)標(biāo)高變化不大的可采用10-25m。在墻的兩端應(yīng)適當(dāng)加密，以便確定擋土墻起訖位置。 （2）橫斷面寬度、精度除滿足路基設(shè)計要求外，要考慮計算土壓力的需要，因此，代表性橫斷面應(yīng)較一般斷面寬些。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則5、擋

24、土墻的設(shè)計原則 按“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計的極限狀態(tài)分構(gòu)件承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。（1）承載力極限狀態(tài)： 1）整個擋土墻或擋土墻的一部分失去剛體平衡； 2）擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料承受的強(qiáng)度超過極限而破壞，或因超過塑性變形而不適于繼續(xù)承載； 3）擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體系或局部失去平衡極限狀態(tài)分項荷載系數(shù)見表6-11第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則5、擋土墻的設(shè)計原則 按“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計的極限狀態(tài)分構(gòu)件承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。（2）正常使用極限狀態(tài)： 1）影響正常使用或外觀變形； 2）影響正常使用的耐久性局部破壞； 3）影響正常使用的其他待定狀態(tài)。

25、極限狀態(tài)的分項荷載系數(shù)除Ep取0.5外，其余均取1.0 （3）合力偏心距計算時的極限狀態(tài) 分項荷載系數(shù)取值同正常使用極限狀態(tài)。第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則6、擋土墻的設(shè)計荷載，其它見規(guī)范JTG D30第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則7、施加于擋土墻的荷載分類，見表5.4.22第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則8、擋土墻的荷載組合，見表5.4.23第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則第四節(jié) 擋土墻設(shè)計原則9、擋土墻的荷載分項系數(shù)第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算含：抗滑穩(wěn)定性驗算抗傾覆穩(wěn)定性驗算（1）抗滑穩(wěn)定性驗算 目的：檢查基底在土壓力、自重等作用下的摩阻力抵抗擋土墻滑動的能力。第五節(jié) 重力式擋土墻

26、設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定性驗算-保證基底摩阻力低抗滑移力第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算目的：檢查墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動傾覆的抵抗能力。第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算保證抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動傾覆的能力第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則1、擋土墻穩(wěn)定性驗算（3）擋土墻穩(wěn)定性驗算要求第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則2、基底應(yīng)力及合力偏心距驗算第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則2、基底應(yīng)力及合力偏心距驗算第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則2、基底應(yīng)力及合力偏心距驗算第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)

27、計原則 基礎(chǔ)的容許承載力 巖石地基的承載力較高，一般不會產(chǎn)生不均勻沉陷。土質(zhì)地基較為復(fù)雜，其承載力與地基的物理力學(xué)性質(zhì)、地面形態(tài)、基礎(chǔ)埋置深度、基底傾斜度等有關(guān)，可根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、鉆探試驗及既有建筑物的調(diào)查對比分析確定。如：第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則 基礎(chǔ)的容許承載力第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則 基礎(chǔ)的容許承載力第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則3、墻身截面強(qiáng)度驗算 為了保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗選擇12個控制斷面進(jìn)行驗算，如墻身底部、二分之一墻高處、上下墻(凸形及衡重式墻)交界處。 根據(jù)公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件采用分項安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計時，荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，應(yīng)

28、小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計值。驗算斷面的選擇第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則4、重力式擋土墻設(shè)計第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則4、重力式擋土墻設(shè)計第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則4、重力式擋土墻設(shè)計第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則4、重力式擋土墻設(shè)計第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則5、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施（1）增加抗滑穩(wěn)定性的方法 1）設(shè)置傾斜基底 2）采用凸榫形基礎(chǔ)第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計原則5、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施（2）增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法1）展寬墻趾2）改變墻面及墻背坡度3）改變墻身斷面類型第五節(jié) 重力式擋土墻設(shè)計

29、原則6、衡重式擋土墻設(shè)計 1）衡重式擋墻屬重力式擋墻；衡重臺上填土使得墻身重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定性；墻胸很陡，下墻背仰斜，可以減小墻的高度和土方開挖；但基底面積較小，對地基要求較高。 2）衡重式擋土墻設(shè)計與一般重力式擋土墻相同。但因為墻背為帶有衡重臺的折線形，所以土壓力計算及墻身構(gòu)造都有其特殊性。 3）衡重式擋土墻穩(wěn)定性驗算的內(nèi)容和要求同一般重力式擋土墻。當(dāng)上墻出現(xiàn)第二破裂面時，第二破裂面與上墻墻背之間的填土與墻身一起移動，其重量應(yīng)計入墻身自重。第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計1、考慮因素 1）浸水的填料受到水的浮力作用而使土壓力減?。?2）砂性土的內(nèi)摩擦角受水的影響不大，可認(rèn)為浸水后不變，但粘

30、性土浸水后抗剪強(qiáng)度顯著降低； 3）墻背與墻面均受到靜水壓力，在墻背與墻面水平一致時，兩者互相平衡；而當(dāng)有一水位差時，則墻身受到靜水壓力差所引起的推力； 4）墻外水位驟然降落，或者墻后暴雨下滲在填料內(nèi)出現(xiàn)滲流時，填料受到滲透動水壓力。滲水性填料，動水壓力一般很小，可略而不計； 5）墻身受到水的浮力作用，而使其抗傾覆及抗滑動穩(wěn)定性減弱。第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計1、考慮因素 6）墻后填料應(yīng)盡量用片、碎石或砂性土分層填筑并夯實，并做好排水設(shè)施。 7）擋土墻修建在設(shè)計裂度為8度及8度以上的地震區(qū)，以及修筑在地震時可能發(fā)生大規(guī)?；卤浪牡囟位蜍浫醯鼗?如軟弱粘性土層)、地震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算。 8）驗算

31、時要考慮破裂棱體和擋土墻身分別承受地震力的作用，將地震荷載與恒載組合，并考慮常年水位的浮力；不考慮季節(jié)性浸水的影響，其他外力，包括車輛荷載的作用均不考慮。第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計2、當(dāng)填料為砂性土?xí)r（1）浸水部分重度采用水中重度；（2）浸水前后的內(nèi)摩擦角不變；（3）破裂面為一平面，并且不考慮進(jìn)水對破裂面的影響。因此，浸水擋土墻土壓力Eb可采用不浸水時的土壓力Ea扣除因浮力影響而減少的土壓力Eb第六節(jié) 浸水路堤擋土墻設(shè)計3、當(dāng)填料為粘性土?xí)r 由于粘性土浸水后c值減少明顯，要求將上下兩部分土層分為不同性質(zhì)的土層進(jìn)行計算土壓力。 先計算水位以上的土壓力E1；然后再將上層填土重量作為荷載，計算進(jìn)水部

32、分的土壓力E2；兩部分的矢量為全墻土壓力。第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計1、一般防震措施 1）盡可能采用重心低的墻身斷面形式。 2）基礎(chǔ)盡可能置于基巖或堅硬的均質(zhì)土層上；遇有軟粘土、飽和砂土或嚴(yán)重不均勻地基時，應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行加固處理。 3）擋土墻宜采用漿砌片(塊)石、混凝土和鋼筋混凝土修筑。當(dāng)采用干砌片(塊)石時，墻高須加以限制：設(shè)計烈度為8度時，一般不超過5m；9度時，一般不超過3m。 4）墻體應(yīng)以垂直通縫分段，每段長度不宜超過15m。地基變化或地面標(biāo)高突變處，也應(yīng)設(shè)置通縫。 5）應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量，石料要嵌擠緊密，砂漿要飽滿，砂漿標(biāo)號按非地震區(qū)要求提高一級采用。第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計2

33、、地震荷載的計算第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計2、地震荷載的計算第七節(jié) 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計3、地震力作用下的土壓力計算第八節(jié) 輕型擋土墻1、薄壁式擋土墻 薄壁式擋土墻是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。 懸臂式擋土墻由立壁和底板組成，有三個懸臂，即立壁、趾板和踵板。當(dāng)墻身較高時，可沿墻長一定距離立肋板（即扶壁）聯(lián)結(jié)立壁板與踵板，從而形成扶壁式擋墻；老路加固時，考慮扶壁難以在踵板側(cè)做，也可考慮將其做在趾板側(cè)，同樣可以發(fā)揮作用，但須進(jìn)行設(shè)計計算確定。第八節(jié) 輕型擋土墻1、薄壁式擋土墻第八節(jié) 輕型擋土墻1、薄壁式擋土墻 懸臂式和扶壁式擋土墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是依靠墻身自重和踵板上方填土的重力來保

34、證，基底應(yīng)力小。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、施工方便，墻身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好地發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能，能適應(yīng)承載力較低的地基。 一般情況下，墻高6m以內(nèi)采用懸臂式，6m以上采用扶壁式。 它們適用于缺乏石料及地震地區(qū)由于墻踵板的施工條件。第八節(jié) 輕型擋土墻1、薄壁式擋土墻第八節(jié) 輕型擋土墻1、薄壁式擋土墻 按一般庫倫理論計算作用于假想墻背Ac上的土壓力Ea，此時墻背摩擦角=。第八節(jié) 輕型擋土墻2、錨定式擋土墻 錨定式擋土墻也屬于輕型擋土墻，通常包括錨桿式和錨定板式兩種。 錨桿式擋土墻主要由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱和擋土板構(gòu)成墻面、與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合作用支擋土體，主要是靠埋置于巖土中的錨桿的抗拉力

35、拉住立柱保證土體穩(wěn)定的。 錨定板式擋土墻則將錨桿換為拉桿，在其土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路堤施工容易實現(xiàn)。第八節(jié) 輕型擋土墻2、錨定式擋土墻 錨定式擋土墻也屬于輕型擋土墻，通常包括錨桿式和錨定板式兩種。 錨桿式擋土墻主要由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱和擋土板構(gòu)成墻面、與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合作用支擋土體，主要是靠埋置于巖土中的錨桿的抗拉力拉住立柱保證土體穩(wěn)定的。 錨定板式擋土墻則將錨桿換為拉桿，在其土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路堤施工容易實現(xiàn)。第八節(jié) 輕型擋土墻3、錨定式擋土墻的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，使擋土墻的結(jié)構(gòu)輕型化，與重力式擋土墻相比，可以節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資；

36、 （2）利于擋土墻的機(jī)械化、裝配化施工，可以減輕笨重的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率； （3）不需要開挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困難，并利于施工安全。缺點(diǎn)： 施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機(jī)械設(shè)備，且要耗用一定的鋼材。使用場合： 一般適用于巖質(zhì)路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應(yīng)用于陡坡路堤。第八節(jié) 輕型擋土墻4、錨桿抗拔力 錨桿抗拔力的確定是錨桿擋土墻設(shè)計的基礎(chǔ)，它與錨桿錨固的形式、地層的性質(zhì)、錨孔的直徑、有效錨固段的長度以及施工方法、填注材料等因素有關(guān)。錨桿的類型摩擦型灌漿錨桿；擴(kuò)孔型灌漿錨桿第八節(jié) 輕型擋土墻5、錨桿式擋土墻 錨桿擋土墻是利用錨桿技術(shù)形成的一

37、種擋土結(jié)構(gòu)物。錨桿是一種新型的受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物聯(lián)結(jié)，另一端通過鉆孔、插人錨桿、灌漿、養(yǎng)護(hù)等工序錨固在穩(wěn)定的地層中，以承受土壓力對結(jié)構(gòu)物所施加的推力，從而利用錨桿與地層間的錨固力來維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。第八節(jié) 輕型擋土墻6、錨定板式擋土墻 錨定板擋土墻按墻面結(jié)構(gòu)形式分為柱板式和壁板式兩種。 柱板式擋土墻的墻面由肋柱與擋土板拼裝而成，根據(jù)運(yùn)輸和吊裝能力可采用單根柱，也可以分段拼接，上下肋柱之間用榫連接。第九節(jié) 加筋土擋土墻1、概述 加筋土擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu)，對地基變形適應(yīng)性大，建筑高度也可很大，適用于填土路基；但須考慮其擋板后填土的滲水穩(wěn)定及地基變形對其影響，需要通過計算分析選用。 加筋

38、土擋土墻是利用加筋土技術(shù)修建的支擋結(jié)構(gòu)物。加筋土是一種在土中加入拉筋的復(fù)合土，它利用拉筋與土之間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力削減到土體中，改善土體的變形條件和提高土體的工程性能，從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。第九節(jié) 加筋土擋土墻1、概述 加筋土擋土墻橋臺的基本類型和基礎(chǔ)的基本要求第九節(jié) 加筋土擋土墻2、加筋土擋土墻的形式 常見的加筋土擋土墻形式有下列幾種： （1）單面式加筋土擋土墻； （2）雙面式加筋土擋土墻，雙面式中又分為分離式、交錯式以及對拉式加筋土擋土墻； （3）臺階式加筋土擋土墻 （4）無面板加筋墻。加筋土示意圖第九節(jié) 加筋土擋土墻3、加筋體構(gòu)造與材料（1）橫斷面和面板第九節(jié) 加筋土擋土墻3、加筋體構(gòu)造與材料 （2）填料填料是加筋體的主要材料，由它與加筋產(chǎn)生摩擦力。要求：易于填筑與壓實 能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力； 滿足化學(xué)與電化學(xué)要求； 水穩(wěn)定性好。通常填料優(yōu)先選擇具有一定級配、透水性好的砂類土、碎(礫)石類土。摩擦力大粗粒料中不得含有尖銳