第一節(jié)土壓力類型及影響因素?fù)跬翂κ欠乐雇馏w坍塌的構(gòu)筑物,廣泛應(yīng)用于房屋建筑、鐵路、橋梁以及水利工程中.如支撐建筑物周圍填土的擋土墻、房屋地下室的側(cè)墻、橋臺(tái)、堆放散粒材料的擋土墻等,如圖５-１所示.無(wú)論是哪種形式或類型的擋土墻,在墻背均作用有側(cè)向土壓力.因此,合理確定側(cè)向土壓力的大小是設(shè)計(jì)擋土墻的關(guān)鍵問(wèn)題.根據(jù)研究,擋土墻墻背所受土壓力性質(zhì)及大小與墻位移方向、大小,墻后填料性質(zhì),填土高度以及墻與土之間摩擦系數(shù)大小等因素有關(guān).因此,要想精確計(jì)算墻后土壓力,特別是計(jì)算擋土墻結(jié)構(gòu)正常狀態(tài)時(shí)的土壓力是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題.實(shí)踐表明,在工程設(shè)計(jì)中,通過(guò)一些簡(jiǎn)化假設(shè)計(jì)算出的土壓力并采用一定安全系數(shù),是可以保證工程安全的.下一頁(yè)返回第一節(jié)土壓力類型及影響因素一、土壓力的類型擋土墻土壓力的大小及其分布規(guī)律受到墻體可能的移動(dòng)方向、墻后填土的種類、填土面的形式、墻的截面剛度和地基的變形等一系列因素的影響.根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài),土壓力可分為以下三種.(一)主動(dòng)土壓力如果擋土墻在土壓力作用下背離填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),隨著位移的增大,墻后土壓力逐漸減小,當(dāng)達(dá)到某一位置時(shí),土體將出現(xiàn)滑裂面,墻后填土處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài),這時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力,用Ea表示,如圖５-２(a)所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)土壓力類型及影響因素(二)被動(dòng)土壓力如果擋土墻在外力作用下向填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),墻體擠壓土體,墻后土壓力逐漸增大,當(dāng)達(dá)到某一位移量時(shí),土體將出現(xiàn)滑裂面,墻后填土處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài),這時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力,用Ep表示,如圖５-２(b)所示.(三)靜止土壓力當(dāng)擋土墻靜止不動(dòng),土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí),土對(duì)墻的壓力稱為靜止土壓力,用E０表示,如圖５-２(c)所示,地下室外墻可視為受到靜止土壓力的作用.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)土壓力類型及影響因素土壓力的計(jì)算理論主要有古典的朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論.自庫(kù)侖土壓力理論發(fā)表以來(lái),人們先后進(jìn)行過(guò)多次多種的擋土墻模型試驗(yàn)、原型觀測(cè)和理論研究.試驗(yàn)研究表明,上述三種土壓力的移動(dòng)情況和它們?cè)谙嗤瑮l件下的數(shù)值比較,主動(dòng)土壓力小于靜止土壓力,而靜止土壓力又小于被動(dòng)土壓力,即Ea＜E０＜Ep,而且產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需的位移量Δp大大超過(guò)產(chǎn)生主動(dòng)土壓力所需的位移量Δa(圖５-３).二、土壓力的影響因素土壓力的計(jì)算是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題.除擋土墻位移外,土壓力的性質(zhì)、分布、大小還與墻后填土的性質(zhì)、有無(wú)地下水、墻和土的相對(duì)位移量、土體與墻之間的摩擦、擋土墻類型等因素有關(guān).上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)土壓力類型及影響因素主動(dòng)和被動(dòng)土壓力是特定條件下的土壓力,僅當(dāng)墻有足夠大的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生.另外,當(dāng)墻和填土都相同時(shí),產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需位移比產(chǎn)生主動(dòng)土壓力所需位移要大得多.當(dāng)墻體離開(kāi)填土移動(dòng)時(shí),位移量很小,即發(fā)生主動(dòng)土壓力.當(dāng)墻體從靜止位移被外力推向土體時(shí),只有當(dāng)位移量大到相當(dāng)值后,才達(dá)到穩(wěn)定的被動(dòng)土壓力值.而實(shí)際工程中對(duì)這樣大小的位移量是不容許的,通常情況下,作用在墻上的土壓力可能是主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力之間的某一數(shù)值.上一頁(yè)返回第二節(jié)靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力可以按下述方法計(jì)算,在填土表面下任意深度z處取一微小單元體(圖５-４),其上作用著豎向的土的自重應(yīng)力,則該處的靜止土壓力強(qiáng)度可按下式計(jì)算:式中K０———靜止土壓力系數(shù);z———填土頂面至任一點(diǎn)的深度(m);γ———墻后填土重度(kN/m３).由式(５-１)可知,靜止土壓力沿墻高為三角形分布,下一頁(yè)返回第二節(jié)靜止土壓力計(jì)算如圖５-４所示,如果取單位墻長(zhǎng),則作用在墻上的靜止土壓力為式中H———擋土墻高度(m).土壓力方向垂直指向墻背,作用點(diǎn)距墻底H３處.靜止土壓力系數(shù)K０與土的性質(zhì)和密實(shí)程度等因素有關(guān),一般可以通過(guò)側(cè)限條件下的試驗(yàn)測(cè)定,也可采用經(jīng)驗(yàn)值.一般砂土可?。?３５~０.５０,黏性土可取０.５０~０.７０.對(duì)正常固結(jié)土,也可近似按半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:K０＝１－sinφ(φ為土的內(nèi)摩擦角).上一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件而得出的土壓力計(jì)算方法.土體處于彈性平衡狀態(tài),土體向下和沿水平方向都伸展至無(wú)窮,在距地表z處取一微單元體M,當(dāng)整個(gè)土體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),各點(diǎn)都處于彈性平衡狀態(tài).設(shè)土的重度為γ,顯然,單元體M水平截面上的法向應(yīng)力等于該處土的自重應(yīng)力,即σz＝γz.而豎直截面上的法向應(yīng)力為σx＝K０γz.由于土體內(nèi)每一豎直面都是對(duì)稱面,因此豎直截面和水平截面上的剪應(yīng)力都等于零,因而相應(yīng)截面上的法向應(yīng)力σx和σz都是主應(yīng)力,此時(shí)土體處于彈性平衡狀態(tài).設(shè)想由于某種原因整個(gè)土體在水平方向均勻地伸展或壓縮,使土體由彈性平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)為塑性平衡狀態(tài).下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(１)主動(dòng)朗肯狀態(tài).如果土體在水平方向伸展,則M單元在水平截面上的法向應(yīng)力σz不變而豎直截面上的法向應(yīng)力σx卻逐漸減小,直至滿足極限平衡條件為止(稱為主動(dòng)朗肯狀態(tài)),此時(shí)σx達(dá)到最低限值σa.因此,σa是最小主應(yīng)力,而σz是最大主應(yīng)力,若土體繼續(xù)伸展,則只能造成塑性流動(dòng),而不改變其應(yīng)力狀態(tài).(２)被動(dòng)朗肯狀態(tài).如果土體在水平方向壓縮,那么σx不斷增加而σz卻仍保持不變,直到滿足極限平衡條件(稱為被動(dòng)朗肯狀態(tài))時(shí)σx達(dá)到最大限值σp,這時(shí)σp是最大主應(yīng)力,而σz是最小主應(yīng)力.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(３)剪切破壞面的夾角.由于土體處于主動(dòng)朗肯狀態(tài)時(shí)最大主應(yīng)力所作用的面是水平面,故剪切破壞面與豎直面的夾角為,當(dāng)土體處于被動(dòng)朗肯狀態(tài)時(shí),最大主應(yīng)力的作用面是豎直面,故剪切破壞面與水平面的夾角為,因此,整個(gè)土體由互相平行的兩組剪切面組成.(４)朗肯設(shè)想.朗肯將上述原理應(yīng)用于擋土墻土壓力計(jì)算中,他設(shè)想墻背豎直,墻后填土面水平,如果墻背與土的接觸面上滿足剪應(yīng)力為零的邊界應(yīng)力條件以及產(chǎn)生主動(dòng)或被動(dòng)朗肯狀態(tài)的邊界變形條件,則墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)不變,由此可以推導(dǎo)出主動(dòng)和被動(dòng)土壓力計(jì)算公式.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論一、主動(dòng)土壓力由土的強(qiáng)度理論可知,當(dāng)土體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí),最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力之間應(yīng)滿足以下關(guān)系式:黏性土:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論無(wú)黏性土:對(duì)于圖５-６所示的擋土墻,假設(shè)墻背光滑(為了滿足剪應(yīng)力為零的邊界應(yīng)力條件)、直立,填土面水平.當(dāng)擋土墻偏離土體時(shí),由于墻后土體中離地表任意深度處的豎向應(yīng)力σz＝γz不變,即最大主應(yīng)力不變,而水平應(yīng)力σx卻逐漸減小直至產(chǎn)生主動(dòng)朗肯狀態(tài),此時(shí)σx是最小主應(yīng)力σa,也就是主動(dòng)土壓力.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(一)無(wú)黏性土的主動(dòng)土壓力Ea無(wú)黏性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比,沿墻高的壓力分布為三角形,如圖５-６(b)所示,則主動(dòng)土壓力為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論Ea———通過(guò)三角形的形心,即作用在離墻底處.(二)黏性土的主動(dòng)土壓力Ea由式(５-４)可知,黏性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分:一部分是由土的自重引起的土壓力Kaγz;另一部分是由黏聚力c引起的負(fù)側(cè)壓力２cKa,這兩部分土壓力疊加的結(jié)果如圖５-６(c)所示,則主動(dòng)土壓力為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論式中,Ka為主動(dòng)土壓力系數(shù),其中ade部分是負(fù)側(cè)壓力,對(duì)墻背是拉力,但實(shí)際上墻與土在很小的拉力作用下就會(huì)分離,故在計(jì)算土壓力時(shí),這部分應(yīng)略去不計(jì),因此黏性土的土壓力分布僅是abc部分.a點(diǎn)離填土面的深度z０常稱為臨界深度,在填土面無(wú)荷載的條件下,可令式(５-１０)為零求得z０值,即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論黏性土的主動(dòng)土壓力合力為Ea通過(guò)三角形的形心,即作用在離墻底處.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論二、被動(dòng)土壓力當(dāng)墻受到外力作用而推向土體時(shí),如圖５-９所示,填土中任意一點(diǎn)的豎向應(yīng)力σz＝γz仍不變,而水平向應(yīng)力σx卻逐漸增大,直至出現(xiàn)被動(dòng)朗肯狀態(tài),此時(shí)σx達(dá)最大限值σp,因此σp是大主應(yīng)力,也就是被動(dòng)土壓力強(qiáng)度,σz是小主應(yīng)力.(一)無(wú)黏性土被動(dòng)土壓力與無(wú)黏性土的主動(dòng)土壓力分布相同,無(wú)黏性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度同樣與z成正比,沿墻高的壓力分布為三角形,如圖５-９(b)所示,則被動(dòng)土壓力為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論無(wú)黏性土的被動(dòng)土壓力合力為被動(dòng)土壓力合力Ep的合力作用點(diǎn)也作用在離墻底處.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(二)黏性土的被動(dòng)土壓力黏性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度也包括兩部分:一部分是由土的自重引起的土壓力Kpγz;另一部分是由黏聚力c引起的側(cè)壓力這兩部分土壓力疊加的結(jié)果如圖５-９(c)所示,則被動(dòng)土壓力為則黏性土的被動(dòng)土壓力合力為被動(dòng)土壓力合力的作用點(diǎn)在土壓力分布圖形的形心處,即梯形的形心處.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論三、幾種常見(jiàn)情況下的主動(dòng)土壓力朗肯土壓力理論忽略了墻背摩擦力的作用,使主動(dòng)土壓力計(jì)算結(jié)果偏大,這在實(shí)際中是偏于安全的,因而,在工程中常用朗肯土壓力理論計(jì)算擋土結(jié)構(gòu)的土壓力.下面以無(wú)黏性土為例介紹幾種常見(jiàn)情況下的主動(dòng)土壓力計(jì)算.(一)填土表面作用均布荷載當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用時(shí),通常土壓力的計(jì)算方法是將均布荷載換算成當(dāng)量的土重,即用假想的土重代替均布荷載.當(dāng)填土面水平時(shí),如圖５-１２所示.當(dāng)量的土層厚度為h＝q/γ.然后,將擋土墻高表示為(h＋H),按填土面無(wú)荷載的情況計(jì)算土壓力.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論填土面１點(diǎn)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為墻底２點(diǎn)的土壓力強(qiáng)度為土壓力合力是土壓力分布圖的面積,方向垂直指向墻背,作用線通過(guò)土壓力分布圖的形心.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(二)成層填土如圖５-１４所示的擋土墻,墻后有幾層不同種類的土層,在計(jì)算土壓力時(shí),第一層的土壓力按均質(zhì)土計(jì)算,土壓力的分布為圖５-１４中的ABD部分;計(jì)算第二層土壓力時(shí),將第一層土按重度換算成與第二層土相同的當(dāng)量土層,即其當(dāng)量土層厚度為h′１＝h１(γ１/γ２),然后以(h′１＋h２)為墻高,按均質(zhì)土計(jì)算土壓力,但只在第二層土層厚度范圍內(nèi)有效,如圖５-１４中的BEFC部分.必須注意,由于各土層的性質(zhì)不同,主動(dòng)土壓力系數(shù)也不同,其主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)朗肯土壓力理論(三)墻后填土有地下水擋土墻后的回填土常會(huì)部分或全部處于地下水水位以下,地下水的存在將使土的含水量增加,抗剪強(qiáng)度降低,而使土壓力增大,因此,擋土墻應(yīng)該有良好的排水措施.當(dāng)墻后填土有地下水時(shí),作用在墻背上的側(cè)壓力有土壓力和水壓力兩部分,計(jì)算土壓力時(shí)假設(shè)地下水水位上下土的內(nèi)摩擦角φ相同.在圖５-１６中,ABCED部分為土壓力分布圖,DEF部分為水壓力分布圖,總側(cè)壓力為土壓力和水壓力之和.上一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論一、庫(kù)侖主動(dòng)土壓力庫(kù)侖土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動(dòng)楔體時(shí),從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論.其基本假設(shè)如下:(１)墻后的填土是理想的散顆粒體(黏聚力c＝０).(２)滑動(dòng)破壞面為一平面.一般擋土墻的計(jì)算均屬于平面問(wèn)題,故在下述討論中均沿墻的長(zhǎng)度方向?。眒進(jìn)行分析,如圖５-１８(a)所示.當(dāng)墻向前移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)而使墻后土體沿某一破壞面BC破壞時(shí),土楔ABC向下滑動(dòng)而處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài).此時(shí),作用于土楔ABC上的力有:下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論(１)土楔體的自重W＝△ABCγ,γ為填土的重度,只要破壞面BC的位置一確定,W的大小就是已知值,其方向向下.(２)破壞面BC上的反力R,其大小是未知的,但其方向則是已知的.反力R與破壞面BC的法線N１之間的夾角等于土的內(nèi)摩擦角φ,并位于N１的下側(cè).(３)墻背對(duì)土楔體的反力E,與它大小相等、方向相反的作用力就是墻背上的土壓力.反力E的方向必與墻背的法線N２成δ角,δ角為墻背與填土之間的摩擦角,稱為外摩擦角.當(dāng)土楔下滑時(shí),墻對(duì)土楔的阻力是向上的,故反力E必在N２的下側(cè).土楔體在以上三力作用下處于靜力平衡狀態(tài),因此必構(gòu)成一閉合的力矢三角形[圖５-１８(b)],按正弦定律可得:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論式中,ψ＝９０°－α－δ,其余符號(hào)如圖５-１８所示.在△ABC中,利用正弦定律可得:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論因?yàn)楣释ㄟ^(guò)A點(diǎn)作AD線垂直于BC,由△ADB得:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論將式(５-２８)和式(５-２９)代入式(５-２６)得:將式(５-３０)代入式(５-２５)得E的表達(dá)式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論在式(５-３１)中,γ、H、α、β、φ、ψ都是已知的,而滑動(dòng)面BC與水平面的傾角θ則是任意假定的,因此假定不同的滑動(dòng)面可以得出一系列相應(yīng)的土壓力E值,也就是說(shuō),E是θ的函數(shù).E的最大值Emax即墻背的主動(dòng)土壓力,其所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面即土楔最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面.為求主動(dòng)土壓力,可用微分學(xué)中求極值的方法求E的極大值,為此可令:從而解得使E為極大值時(shí)填土的破壞θcr,這就是真正滑動(dòng)面的傾角.將θcr代入式(５-３１),整理后可得庫(kù)侖主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論式中Ka———庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù),按式(５-３４)確定;H———擋土墻高度(m);γ———墻后填土的重度(kN/m３);上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論φ———填土的內(nèi)摩擦角(°);α———墻背的傾斜角,俯斜時(shí)取正號(hào),仰斜為負(fù)號(hào)(°);β———墻后填土面的傾角(°);δ———土對(duì)擋土墻背的摩擦角(°).當(dāng)墻背垂直(α＝０)、光滑(δ＝０),填土面水平(β＝０)時(shí),式(５-３５)可寫為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論可見(jiàn),在上述條件下,庫(kù)侖公式和朗肯公式相同.主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分布,合力作用點(diǎn)在離墻底處,方向與墻背法線的夾角為δ.二、朗肯理論與庫(kù)侖理論的比較朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論分別根據(jù)不同的假設(shè),以不同的分析方法計(jì)算土壓力,只有在最簡(jiǎn)單的情況下(α＝０,δ＝０,β＝０),用這兩種理論計(jì)算的結(jié)果才相同,否則便得出不同的結(jié)果.朗肯土壓力理論應(yīng)用半空間中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論的概念比較明確,公式簡(jiǎn)單,便于記憶,對(duì)于黏性土和無(wú)黏性土都可以用該公式直接計(jì)算,故在工程中得到廣泛應(yīng)用.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論但為了使墻后的應(yīng)力狀態(tài)符合半空間的應(yīng)力狀態(tài),必須假設(shè)墻背是直立、光滑的,墻后填土是水平的,因而使應(yīng)用范圍受到限制,并由于該理論忽略了墻背與填土之間摩擦的影響,計(jì)算的主動(dòng)土壓力偏大,而計(jì)算的被動(dòng)土壓力偏小.庫(kù)侖土壓力理論根據(jù)墻后滑動(dòng)土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)得土壓力計(jì)算公式,考慮了墻背與土之間的摩擦力,可用于墻背傾斜、填土面傾斜的情況,但由于該理論假設(shè)填土是無(wú)黏性土,因此不能用庫(kù)侖理論的原公式直接計(jì)算黏性土的土壓力.庫(kù)侖理論假設(shè)墻后填土破壞時(shí),破裂面是一平面,而實(shí)際上卻是一曲面.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)庫(kù)侖土壓力理論實(shí)驗(yàn)證明,在計(jì)算主動(dòng)土壓力時(shí),只有當(dāng)墻背的斜度不大,墻背與填土間的摩擦角較小時(shí),破裂面才接近于一個(gè)平面,因此,計(jì)算結(jié)果與按曲線滑動(dòng)面計(jì)算的有出入.在通常情況下,這種偏差在計(jì)算主動(dòng)土壓力時(shí)為２％~１０％,可以認(rèn)為已滿足實(shí)際工程所要求的精度,但在計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí),由于破裂面接近于對(duì)數(shù)螺線,因此計(jì)算結(jié)果誤差較大,有時(shí)可達(dá)２~３倍,甚至更大.上一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)一、擋土墻的類型(一)重力式擋土墻重力式擋土墻如圖５-１９(a)所示,墻面暴露于外,墻背可以做成傾斜和垂直的.墻基的前緣稱為墻趾,而后緣稱為墻踵.重力式擋土墻通常由塊石或素混凝土砌筑而成,因而墻體抗拉強(qiáng)度較小,作用于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩來(lái)平衡,因此,墻身必須做成厚而重的實(shí)體才能保證其穩(wěn)定,這樣,墻身的斷面也就比較大.重力式擋土墻具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、能夠就地取材等優(yōu)點(diǎn),是工程中應(yīng)用較廣的一種形式.下一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)

(二)懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝土建造,它由三個(gè)懸臂板組成,即立臂、墻趾懸臂和墻踵懸臂,如圖５-１９(b)所示.墻的穩(wěn)定主要靠墻踵底板上的土重,而墻體內(nèi)的拉應(yīng)力則由鋼筋承擔(dān).因此,這類擋土墻的優(yōu)點(diǎn)是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性,墻體截面較小.在市政工程以及廠礦貯庫(kù)中廣泛應(yīng)用這種擋土墻.(三)扶壁式擋土墻當(dāng)墻后填土比較高時(shí),為了增強(qiáng)懸臂式擋土墻中立臂的抗彎性能,常沿墻的縱向每隔一定距離設(shè)一道扶壁,故稱為扶壁式擋土墻,如圖５-１９(c)所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)

近十多年來(lái),國(guó)內(nèi)外在發(fā)展新型擋土結(jié)構(gòu)方面,提出了不少新型結(jié)構(gòu),如錨桿擋土墻、錨定板擋土墻和土工織物擋土墻等.錨定板擋土墻,一般由預(yù)制的鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿和埋在填土中的錨定板組成,墻面所受的主動(dòng)土壓力完全由拉桿和錨定板承受,只要錨定板的抗拔能力不小于墻面所受荷載引起的土壓力,就可使結(jié)構(gòu)保持平衡.它具有結(jié)構(gòu)輕便且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),較適用于地基承載力不大的軟土地基.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)

二、重力式擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì)一般按試算法確定,即先根據(jù)擋土墻所處的條件(工程地質(zhì)、填土性質(zhì)以及墻體材料和施工條件等)憑經(jīng)驗(yàn)初步擬定截面尺寸,然后進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算,如不滿足要求,則應(yīng)改變截面尺寸或采用其他措施.(一)重力式擋土墻的構(gòu)造措施(１)重力式擋土墻適用于高度小于８m、地層穩(wěn)定、開(kāi)挖土石方時(shí)不會(huì)危及相鄰建筑物的地段.(２)重力式擋土墻可在基底設(shè)置逆坡.對(duì)于土質(zhì)地基,基底逆坡坡度不宜大于１∶１０;對(duì)于巖質(zhì)地基,基底逆坡坡度不宜大于１∶５.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)

(３)毛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)重力式擋土墻的基礎(chǔ)埋置深度,應(yīng)根據(jù)地基承載力、水流沖刷、巖石裂隙發(fā)育及風(fēng)化程度等因素進(jìn)行確定.在特強(qiáng)凍漲、強(qiáng)凍漲地區(qū)應(yīng)考慮凍漲的影響.在土質(zhì)地基中,基礎(chǔ)埋置深度不宜小于０.５m;在軟質(zhì)巖地基中,基礎(chǔ)埋置深度不宜小于０.３m.(５)重力式擋土墻應(yīng)每間隔１０~２０m設(shè)置一道伸縮縫.當(dāng)?shù)鼗凶兓瘯r(shí)宜加設(shè)沉降縫.在擋土結(jié)構(gòu)的拐角處,應(yīng)采取加強(qiáng)的構(gòu)造措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)擋土墻設(shè)計(jì)

(二)重力式擋土墻的驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性破壞通常有兩種形式:一種是在主動(dòng)土壓力作用下外傾,對(duì)此應(yīng)進(jìn)行傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算;另一種是在土壓力作用下沿基底外移,需進(jìn)行滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算.同時(shí),還應(yīng)按一般偏心荷載作用下基礎(chǔ)的計(jì)算方法驗(yàn)