7 挡土墙设计.ppt

作业： 1.按照挡土墙的设置的位置，挡土墙分为哪几类？挡土墙有哪些用途？ 2.重力式挡土墙的基本组成部分有哪些？ 3.已知某重力式挡土墙，尺寸如图所示，墙背光滑，填土为砂性土，内摩擦角φ=30°，填料容重17KN／m3，砌体容重γK=22kN／m3，基底摩擦系数f=0.50，不考虑附加荷载和偶然荷载时验算挡墙的抗滑和抗倾覆稳定性。 作业： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 简单支挡验算 稳定性验算，包括： 抗倾覆 抗滑移 整体滑动 地基承载力验算 墙身强度结构设计验算 1.抗倾覆 假定 抗倾覆验算 如验算结果不能满足要求，可按以下措施处理： （1）增大挡土墙断面尺寸，使G增大，但工程量也相应增大； （2）伸长墙趾。但墙趾过长，如厚度不够，需配置钢筋； （3）墙背做成仰斜，可减小土压力； （4）在挡土墙垂直背上做卸荷台。 技术处置 2.抗滑移假定 抗滑移验算 如验算结果不能满足要求，可按以下措施处理： （1）增大挡土墙断面尺寸，使G增大； （2）墙基底面做成砂、石垫层，以提高μ值； （3）墙底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑； （4）软土地基上，其它方法无效或不经济时，可在墙锺后加拖板。 技术处置 3. 园弧滑动稳定性验算 土质较软弱时，可能产生接近于圆弧状的滑动面而丧失其稳定性，可采用条分法进行分析验算。 4. 地基承载力及墙身强度验算 地基承载力验算方法和要求同天然地基浅基础验算。 挡土墙墙身材料强度应满足GB50010－2002《混凝土结构设计规范》和GB50003－2001《砌体结构设计规范》。 重力式挡土墙的设计计算 1） 结构选型 减小墙后土压力 墙体面坡和背坡的选择 基底逆坡坡度 墙趾台阶 结构选型的具体参数与要求参见教材内容 2)重力式挡土墙的构造 挡土墙的埋深 土质地基不小于0.5m； 存在冻土层时，埋深在冻土层以下0.25m； 风化岩层，清除风化层并加挖0.15~0.25m； 岩基按p.266表7-2取值。 断面尺寸 满足墙体的强度与稳定性要求； 块石挡土墙，墙顶宽度≥0.5m, 混凝土挡土墙，墙顶宽度可取0.2~0.4m。 排水措施 排水不良会使墙后地下水位提高，一方面增加静水压力；另一方面使土的抗剪强度降低，增大土压力而造成挡土墙失稳。一般要在墙顶，坡脚设截水沟，墙体上设排水孔，间距为2~3m，外斜5%，孔的尺寸宜≥100mm。墙前设排水沟。 泄水孔 粘土夯实 滤水层 泄水孔 粘土夯实 粘土夯实 截水沟 填土质量 宜用强度高、性质稳定、透水性好的粗粒料作为填料； 用粘性土作为填料时，适当混入碎石，对于高大挡土构造，避免使用粘性土作为填料； 不能用淤泥、耕植土、膨胀性土作为填料； 浆砌墙体的砂浆强度达70%时，方可回填。 沉降缝和伸缩缝 伸缩缝可以兼作沉降缝； 每隔10~20m设置一道伸缩缝，缝宽约2cm； 缝内嵌填防水材料。 其余构造要求参见p.267~268内容。 3) 重力式挡土墙的计算 设计计算内容 墙体抗倾覆稳定验算 墙体抗滑移稳定验算 地基承载力验算 墙身强度验算 抗震验算 挡土墙抗倾覆稳定验算 挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆。 zf Ea Eaz Eax G a a0 d O x0 xf b z 抗倾覆稳定条件 当墙背垂直，α=90°，基底水平，α0=0，相应的计算公式见p.268~269。 挡土墙抗滑移稳定验算 挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动。 抗滑稳定验算条件 Ea Ean Eat d G Gn Gt a a0 O μ为基底摩擦系数，根据土的类别查表得到 当墙背垂直，α=90°，基底水平，α0=0，相应的计算公式见p.270。 挡土墙的地基承载力验算 挡土墙的地基承载力验算与一般偏心受压基础的验算方法相同，先求出基底压力分布，再按浅基础同样的方法进行地基承载力验算。 E Ea G En Et m e O 法线 δ θ α-δ θ’ α α0 G x0 xf Eaz Eax zf α α0 pmin pmax pmax 3c c e b’/2 b’/2 b N O 土压力与自重的合力： 合力E作用于基底的荷载分量： 基底法向荷载 N (En) 的偏心距（对前趾O点取矩）： 基底压力分布： fa：修正后的地基承载力特征值，当基底倾斜时应乘以0.8的折减系数 当墙背直立、基底水平时，取α=90°，α0=0，b=b’