擋土墻課程設(shè)計(jì)日期:演講人：1設(shè)計(jì)原理與分類2荷載分析與計(jì)算3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程4穩(wěn)定性校核5細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)6成果表達(dá)規(guī)范目錄CONTENTS設(shè)計(jì)原理與分類01擋土墻通過自身重量或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度抵抗土體側(cè)向壓力，需根據(jù)庫倫理論或朗肯理論計(jì)算主動/被動土壓力，確保穩(wěn)定性。土壓力平衡原理墻后設(shè)置反濾層、排水管等設(shè)施，降低靜水壓力對墻體的影響，防止?jié)B流破壞和凍脹問題。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)需埋置于凍土層以下或穩(wěn)定地層，軟弱地基需采用換填、樁基等措施提高承載力，避免不均勻沉降?；A(chǔ)埋深與地基處理擋土墻作用機(jī)理常見結(jié)構(gòu)類型對比重力式擋土墻由立臂和底板組成，利用底板填土重量增強(qiáng)穩(wěn)定性，高度可達(dá)10m，需配筋抗彎，適用于空間受限場景。懸臂式擋土墻扶壁式擋土墻錨桿/錨索擋土墻依靠自重抵抗土壓力，材料多為混凝土或漿砌石，適用于高度≤6m的場合，經(jīng)濟(jì)性好但占地較大。在懸臂式基礎(chǔ)上增設(shè)扶壁，提升抗傾覆能力，適用于12m以上高墻，但施工復(fù)雜且成本較高。通過錨桿將拉力傳遞至穩(wěn)定地層，適用于開挖支護(hù)或陡坡加固，對地質(zhì)條件要求較高但節(jié)省材料。低矮墻（<4m）可選重力式，高墻需懸臂式或扶壁式；交通荷載大的區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)墻體抗沖擊設(shè)計(jì)。高度與荷載狹窄場地宜選預(yù)制混凝土模塊或板樁墻，生態(tài)敏感區(qū)可選用格賓擋墻或植被混凝土等生態(tài)結(jié)構(gòu)。施工環(huán)境01020304軟土地基優(yōu)先選用輕型結(jié)構(gòu)（如加筋土擋墻），巖基可采用錨桿擋墻；地震區(qū)需考慮抗震性能及結(jié)構(gòu)延性。地質(zhì)條件臨時(shí)工程多用鋼板樁，永久工程需綜合比較壽命周期成本，如漿砌石墻維護(hù)費(fèi)用低但初期造價(jià)高。經(jīng)濟(jì)性與維護(hù)適用場景選擇依據(jù)荷載分析與計(jì)算02土壓力理論模型朗肯土壓力理論基于極限平衡條件，假設(shè)擋土墻后土體處于極限平衡狀態(tài)，適用于無黏性土和墻背垂直光滑的情況，分為主動土壓力和被動土壓力兩種計(jì)算模式。在庫侖理論基礎(chǔ)上引入黏聚力影響系數(shù)，解決黏性土計(jì)算偏差問題，適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的土壓力精確計(jì)算?？紤]墻背與土體間的摩擦力和墻背傾斜角度，適用于黏性土和非垂直墻背的情況，通過楔形體分析法計(jì)算土壓力分布。庫侖土壓力理論修正庫侖理論基本組合考慮地震力、爆炸沖擊等偶然荷載作用，需結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)方法確定荷載分項(xiàng)系數(shù)，評估極端事件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。偶然組合特殊組合針對凍脹力、地下水位變化等特殊環(huán)境荷載，需通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)或數(shù)值模擬修正荷載參數(shù)，保證設(shè)計(jì)的適應(yīng)性。包括恒荷載（如墻體自重、土體自重）和活荷載（如車輛荷載、臨時(shí)堆載），按最不利工況疊加計(jì)算，確保結(jié)構(gòu)在常規(guī)使用條件下的安全性。荷載組合方法安全系數(shù)確定原則強(qiáng)度安全系數(shù)根據(jù)材料特性（如混凝土抗壓強(qiáng)度、鋼筋屈服強(qiáng)度）和荷載不確定性，設(shè)定1.5~2.0的系數(shù)范圍，確保結(jié)構(gòu)承載力冗余度?？箖A覆安全系數(shù)基于力矩平衡原理，抵抗力矩與傾覆力矩比值需大于1.5，避免墻體因偏心荷載發(fā)生傾覆破壞。通過基底摩擦系數(shù)和抗滑力計(jì)算，通常要求不小于1.3，防止擋土墻在水平土壓力作用下發(fā)生整體滑動。抗滑移安全系數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程03初步尺寸擬定根據(jù)土壓力分布理論，擬定擋土墻高度與底寬的合理比例，通常底寬取墻高的1/3至1/2，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。墻高與底寬比例確定綜合考慮重力式、懸臂式或扶壁式等截面形式，分析不同形式的受力特點(diǎn)及適用場景，選擇最優(yōu)方案。結(jié)合地基承載力及凍脹影響，確定基礎(chǔ)埋置深度，避免因地基變形導(dǎo)致墻體傾斜或開裂。墻身截面形式選擇依據(jù)擬采用的材料（如混凝土、砌石等），計(jì)算其抗壓、抗剪強(qiáng)度是否滿足初步尺寸下的荷載要求。材料強(qiáng)度參數(shù)校核01020403基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)抗滑移驗(yàn)算抗滑移安全系數(shù)一般要求≥1.3，需對比驗(yàn)算結(jié)果與規(guī)范要求，若不足則需調(diào)整墻底粗糙度或增設(shè)抗滑鍵。根據(jù)庫侖土壓力理論，計(jì)算墻后填土產(chǎn)生的水平滑動力，并統(tǒng)計(jì)墻體自重及基礎(chǔ)摩擦力提供的抗滑力。若存在地下水位波動，需考慮水壓力對滑移穩(wěn)定性的削弱作用，必要時(shí)設(shè)計(jì)排水設(shè)施降低孔隙水壓力。在地震活躍區(qū)域，需按動態(tài)土壓力理論復(fù)核地震力作用下的抗滑移穩(wěn)定性，確保極端條件下的安全性?；瑒恿εc抗滑力計(jì)算安全系數(shù)取值地下水影響分析地震工況校核抗傾覆驗(yàn)算傾覆力矩與抗傾力矩平衡計(jì)算墻后土壓力對墻趾產(chǎn)生的傾覆力矩，以及墻體自重和基礎(chǔ)反力形成的抗傾力矩，要求抗傾覆安全系數(shù)≥1.5。合力作用點(diǎn)位置校核通過力矩平衡方程驗(yàn)證合力作用點(diǎn)是否位于基底中三分點(diǎn)內(nèi)，避免基底出現(xiàn)拉應(yīng)力導(dǎo)致墻體前傾。墻背坡度優(yōu)化若驗(yàn)算不通過，可調(diào)整墻背坡度或增設(shè)墻趾懸挑以增加抗傾覆力臂，改善穩(wěn)定性。特殊荷載組合驗(yàn)算針對車輛荷載、堆載等附加工況，需疊加驗(yàn)算其對傾覆穩(wěn)定性的影響，確保多工況下的可靠性。穩(wěn)定性校核04地基承載力計(jì)算土壓力分布分析根據(jù)擋土墻后填土性質(zhì)計(jì)算主動土壓力和被動土壓力，確定最不利荷載組合工況。02040301偏心距控制計(jì)算墻身自重與土壓力合力作用點(diǎn)的偏心距，確保基底應(yīng)力分布均勻且不超過地基容許承載力?；A(chǔ)埋深驗(yàn)算通過地基承載力公式校核基礎(chǔ)埋置深度是否滿足抗傾覆和抗滑移要求，需考慮地下水位影響。軟弱下臥層檢測當(dāng)持力層下方存在軟弱土層時(shí)，需采用分層總和法驗(yàn)算附加應(yīng)力引起的沉降量。采用瑞典條分法或Bishop法計(jì)算最危險(xiǎn)滑動面的安全系數(shù)，要求≥1.3。圓弧滑動法驗(yàn)算分析墻后排水設(shè)施失效工況下的孔隙水壓力對穩(wěn)定性的影響。驗(yàn)算墻趾部位混凝土或砌體的抗剪承載力，防止因土壓力作用產(chǎn)生剪切裂縫。墻趾抗剪強(qiáng)度校核按照抗震規(guī)范考慮水平地震系數(shù)，進(jìn)行擬靜力法穩(wěn)定性驗(yàn)算。地震工況模擬單擊此處添加標(biāo)題排水系統(tǒng)影響評估對典型截面進(jìn)行正截面抗彎和斜截面抗剪驗(yàn)算，配置豎向和水平分布鋼筋。墻身截面強(qiáng)度計(jì)算局部應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)溫度變化和混凝土收縮特性，計(jì)算合理伸縮縫間距防止應(yīng)力集中開裂。伸縮縫間距設(shè)計(jì)驗(yàn)算風(fēng)荷載及偶然撞擊力作用下墻頂結(jié)構(gòu)的局部承壓能力。墻頂護(hù)欄荷載考慮通過保護(hù)層厚度控制和抗?jié)B等級選擇，確保長期使用下的應(yīng)力傳遞可靠性。材料耐久性保障細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)05排水系統(tǒng)布置排水孔應(yīng)沿?fù)跬翂v向均勻布置，水平間距通常為2-3米，垂直間距不超過1.5米，孔徑不小于50毫米，并向外傾斜5%-10%以利排水?？缀笮柙O(shè)置反濾層，防止土顆粒流失堵塞排水通道。排水孔設(shè)計(jì)與間距反濾層應(yīng)采用級配良好的砂礫石或土工合成材料，分層鋪設(shè)且每層厚度不小于30厘米，確保透水性同時(shí)有效攔截細(xì)顆粒土體。關(guān)鍵指標(biāo)包括滲透系數(shù)大于1×10?3cm/s，不均勻系數(shù)控制在5-10范圍內(nèi)。反濾層材料選擇墻頂及墻趾處需設(shè)置截水溝和排水溝，斷面尺寸根據(jù)匯水面積計(jì)算確定，最小寬度不小于30厘米，縱向坡度不小于0.5%。溝體宜采用混凝土預(yù)制或現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，接縫處做防水處理。集排水溝設(shè)置伸縮縫間距與擋土墻材料直接相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)一般為10-15米，漿砌石結(jié)構(gòu)為8-12米?？p寬宜為20-30毫米，貫穿整個(gè)墻體斷面，在基礎(chǔ)與墻身位置需對齊設(shè)置。伸縮縫設(shè)置規(guī)范縫間距與結(jié)構(gòu)關(guān)系優(yōu)先選用聚乙烯泡沫板或?yàn)r青木絲板等壓縮性材料，要求壓縮率小于5%，耐候性達(dá)-30℃至80℃。表面需用聚硫密封膠或橡膠止水帶封閉，拉伸強(qiáng)度需大于0.5MPa。填縫材料性能要求在擋土墻轉(zhuǎn)角處、高度突變部位應(yīng)加密伸縮縫，間距縮減至標(biāo)準(zhǔn)值的0.6-0.8倍。地下水位變化區(qū)需在縫內(nèi)增設(shè)PVC止水片，厚度不小于2毫米并做防腐處理。特殊部位處理墻背回填要求回填應(yīng)分層進(jìn)行，每層虛鋪厚度不超過30厘米，采用振動壓路機(jī)壓實(shí)至相對密實(shí)度≥95%。黏性土含水率需控制在最優(yōu)含水率±2%范圍內(nèi)，砂性土相對密度不低于0.7。回填料滲透系數(shù)應(yīng)大于原狀土的5-10倍，優(yōu)先選用礫石土或砂礫混合料，含泥量小于5%，最大粒徑不超過分層厚度的2/3。凍脹地區(qū)需添加3%-5%水泥改良填料?；靥钋靶柙趬Ρ吃O(shè)置30厘米厚砂礫排水層，與排水孔連通形成完整排水路徑。斜坡地段應(yīng)采用臺階式回填，每級臺階高差不超過1.5米并設(shè)2%反向排水坡。分層壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)材料滲透性匹配與排水系統(tǒng)協(xié)同成果表達(dá)規(guī)范06設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)尺寸標(biāo)注規(guī)范所有結(jié)構(gòu)尺寸必須采用統(tǒng)一標(biāo)注樣式，包括線性尺寸、高程標(biāo)注和坡度標(biāo)注，標(biāo)注線應(yīng)清晰無重疊，文字高度符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)題欄與圖例每張圖紙應(yīng)包含標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題欄，注明項(xiàng)目名稱、比例、設(shè)計(jì)者等信息；圖例需統(tǒng)一放置于圖紙右下角，解釋特殊符號含義。材料符號標(biāo)注擋土墻剖面圖中需明確標(biāo)注不同材料的圖例符號，如混凝土、鋼筋、回填土等，并附材料表說明其規(guī)格和強(qiáng)度等級。構(gòu)造細(xì)節(jié)標(biāo)注對排水孔、伸縮縫、基礎(chǔ)處理等關(guān)鍵構(gòu)造節(jié)點(diǎn)需放大繪制，標(biāo)注具體做法及技術(shù)要求，確保施工可操作性。計(jì)算書編寫格式所有力學(xué)計(jì)算需分步驟列出公式、參數(shù)取值依據(jù)及中間結(jié)果，最終結(jié)論需加粗標(biāo)注，便于復(fù)核審查。計(jì)算步驟規(guī)范化包含抗滑移、抗傾覆、地基承載力等驗(yàn)算過程，每項(xiàng)驗(yàn)算需給出安全系數(shù)并與規(guī)范允許值對比。穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)容明確列出設(shè)計(jì)采用的荷載類型（如土壓力、水壓力、活荷載等）及其組合系數(shù)，引用規(guī)范條款作為依據(jù)。荷載組合說明010302計(jì)算書末尾需附原始數(shù)據(jù)表、地質(zhì)報(bào)告摘要，并列出所有參考的設(shè)計(jì)規(guī)范、教材及學(xué)術(shù)文獻(xiàn)名稱。附錄與參考文獻(xiàn)04經(jīng)濟(jì)性分析要點(diǎn)材料成本對比詳細(xì)列出