特種結(jié)構(gòu)擋土墻施工技術(shù)講義PPT課件

1、第二章第二章 擋土墻擋土墻 墻背一側(cè)較高的土體稱為回填土。在墻背后不論是回填土，還是未經(jīng)擾動(dòng)的土體或其他物料均稱為回填土。墻背填土表面的荷載稱為超載（圖2.1所示）。 2.1 擋土墻設(shè)計(jì)的基本原理 2.1.1 擋土墻的分類及適用范圍 擋土墻的分類方法很多，一般可按結(jié)構(gòu)型式、建筑材料、施工方法及所處環(huán)境條件等進(jìn)行劃分。 按其結(jié)構(gòu)型式及受力特點(diǎn)劃分。 常見的擋土墻型式可分為重力式、半重力式、衡重式、懸臂式、扶臂式、錨桿式、錨定板式、加筋土擋土墻、板樁式及地下連續(xù)墻等；若按材料類型可分為木質(zhì)、磚、石砌、混凝土及鋼筋混凝土擋土墻；按所處的環(huán)境條件劃分為一般地區(qū)、浸水地區(qū)和地震區(qū)擋土墻等。擋土墻作為一種

2、結(jié)構(gòu)物，其類型是各式各樣的，其適用范圍將取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)積累等因素，各種擋土墻的特點(diǎn)及適用見表2.1。第1頁/共56頁擋土墻 2.1.2擋土墻設(shè)計(jì)的基本原則擋土墻應(yīng)保證填土及擋土墻本身的穩(wěn)定，另外墻身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以保證擋土墻的安全使用，同時(shí)設(shè)計(jì)中還要做到經(jīng)濟(jì)合理，因此，擋土墻設(shè)計(jì)的基本原則是： （1）擋土墻必須保證結(jié)構(gòu)安全正常使用，因此應(yīng)滿足以下要求： a 擋土墻不能滑移； b 擋土墻不能傾覆； c 擋土墻墻身要有足夠的強(qiáng)度； d 擋土墻的基礎(chǔ)要滿足承載力的要求。 （2）根據(jù)工程要求以及地形地質(zhì)條件，確定擋土墻結(jié)構(gòu)

3、的平面布置和高度，選擇擋土墻的類型及截面尺寸。 （3）在滿足規(guī)范要求的前提下使擋土墻結(jié)構(gòu)與環(huán)境協(xié)調(diào)。 對擋土墻的施工提出指導(dǎo)性意見。為保證擋土墻的耐久性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)對使用過程的維修給出相應(yīng)規(guī)定。 第2頁/共56頁擋土墻 2.2 重力式擋土墻設(shè)計(jì) 重力式擋土墻，一般由磚、石、混凝土做成。由于土壓力所引起的傾覆力矩，靠擋土墻自重產(chǎn)生的抵抗力矩來平衡，同時(shí)對磚、石砌體又不允許出現(xiàn)受拉面，致使結(jié)構(gòu)的體積龐大。但此類擋土墻不需要鋼材，且能就地取材。 重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在力的作用下的平衡和穩(wěn)定。它是公路工程、鐵路工程、水利工程、港口工程、礦山工程和建筑工程中常見的一種擋土墻。重力式

4、擋土墻可用石砌或混凝土澆注，一般截面都作成梯形（如圖2.2所示），它的優(yōu)點(diǎn)是能就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效益好。 由于重力式擋土墻靠自重維持平衡，因此，體積和重力都較大，在較弱地基上修建往往受到承載力的限制。當(dāng)?shù)鼗闆r較好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時(shí)，可首選重力式擋土墻。重力式擋土墻高一般適用于6m以下，當(dāng)墻高大于6m時(shí)采用其他型式的擋土墻更為經(jīng)濟(jì)。重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜圖2.2（a）、垂直圖2.2（b）、和俯斜圖2.2（c）三種類型。 按照土壓力理論仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，而俯斜墻背的主動(dòng)土壓力最大，垂直墻背位于兩者之間。第3頁/共56頁第4頁/共56頁擋土墻 2.2

5、.1 重力式擋土墻的構(gòu)造 重力式擋土墻的截面尺寸隨墻的截面形式和墻的高度而變化。重力式擋土墻墻胸坡和墻背一般選在1：0.21：0.3之間，但為了保證墻身穩(wěn)定和避免施工困難，墻背坡不宜小于1：0.25，墻面盡量與墻背平行（圖2.3所示）。對于地面坡度較陡、墻背垂直時(shí)，墻面坡度可取1：0.051：0.2；當(dāng)?shù)貏萜教箷r(shí)，擋土墻的坡度可較緩，但不宜緩于1：0.4（如圖2.4所示）。采用混凝土塊或石砌的擋土墻，墻頂寬不宜小于0.5m；對整體澆注的素混凝土墻，墻頂寬不應(yīng)小于0.4m ;對鋼筋混凝土擋土墻，墻頂寬不應(yīng)小于0.2m，而墻底寬應(yīng)根據(jù)計(jì)算最后確定。當(dāng)墻身高度超過一定限度時(shí)，基底壓應(yīng)力往往是控制截面

6、尺寸的重要因素。為了使基底壓應(yīng)力不超過地基承載力，可在墻底加設(shè)墻趾臺(tái)階，加設(shè)墻趾臺(tái)階也對擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定有利。墻趾的高度與高寬比，應(yīng)按材料的剛性角確定，墻趾臺(tái)階連線與豎直線之間的夾角應(yīng)為：石砌擋土墻不大于35；混凝土擋土墻不大于45。一般趾寬不大于墻高的1/20，也不應(yīng)小于0.1m，墻趾高度應(yīng)按剛性角確定，但不宜小于0.4m（如圖2.5所示）。 第5頁/共56頁 2.2.2 重力式擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻在墻后填土壓力作用下，必須具有足夠的整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算擋土墻在土壓力作用下和其他外荷載作用下沿基底的滑移穩(wěn)定性；驗(yàn)算墻身抗傾覆穩(wěn)定；驗(yàn)算墻身強(qiáng)度及地基承載力。 （1）作用于擋土墻上

7、的荷載 作用于擋土墻上的荷載分類 按其作用性質(zhì)可將作用在擋土墻的荷載分為： a. 永久荷載 永久荷載是指長期作用在擋土墻上的不變荷載，如擋土墻的自重、土壓力、浮力、 地基反力及摩擦力等。 b. 可變荷載 可變荷載主要是指作用在擋土墻上的活荷載、動(dòng)荷載、波浪壓力、洪水水壓力及浮力、溫度應(yīng)力和地震作用等。第6頁/共56頁擋土墻 荷載效應(yīng)組合 在考慮擋土墻不同的計(jì)算項(xiàng)目時(shí)，如整體穩(wěn)定、墻身穩(wěn)定計(jì)算，應(yīng)根據(jù)使用時(shí)的情況和工作條件，進(jìn)行荷載組合。在荷載組合是時(shí)應(yīng)考慮如下原則：按實(shí)際可能同時(shí)出現(xiàn)的最不利組合考慮。擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的荷載，按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)

8、行荷載效應(yīng)組合。對于承載力極限狀態(tài)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，其表達(dá)式為： SR 式中 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按其重要性分三級(jí)，分別取為1.1、1.0、0.9； S荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； R結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值；對擋土墻的基本組合，其荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： S=GCGGk+Q1CQ1Q1k+QiCQiciQik （2.2） 式中 G永久荷載的安全分項(xiàng)系數(shù)，在進(jìn)行擋土墻墻身強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可取G =1.0，對抗滑移、抗傾覆有利的永久荷載取0.9；第7頁/共56頁擋土墻 Q1、Qi分別為第1個(gè)和第i個(gè)可變荷載的安全分項(xiàng)系數(shù)，一般不利時(shí)取1.4； Gk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Q1k第1個(gè)可變荷

9、載標(biāo)準(zhǔn)值，一般為最主要的可變荷載； Qik第I個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值； CG、CQ1、CQi分別為永久荷載、第1個(gè)和第i個(gè)可變荷載的效應(yīng)系數(shù)； ci第i個(gè)可變荷載組合系數(shù)，當(dāng)與風(fēng)荷載組合時(shí)取0.8；當(dāng)無風(fēng)荷載參與組合時(shí)取1.0。荷載計(jì)算 a.擋土墻自重 G=sV （2.3）式中 s擋土墻的重度，可按表2.2取值； V擋土墻每延米長度的體積（m3/m）。 第8頁/共56頁擋土墻 b. 土壓力 按土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教材中庫侖土壓力計(jì)算公式確定。 c. 靜水壓力 垂直作用于擋土墻某一點(diǎn)的靜水壓力強(qiáng)度為： p=wH1 式中 w水的重度，取9.8 kN/m3； H1計(jì)算點(diǎn)到水面的垂直距離（m）。 d. 動(dòng)水壓力

10、 當(dāng)水流流經(jīng)擋土墻時(shí)，由于流向流速的改變，水流將對擋土墻產(chǎn)生動(dòng)水壓力作用，一般可由下式計(jì)算： pd=KW*(v2/g)*(1-cos)/sin 式中 pd作用于擋土墻上的動(dòng)水壓力； K水流繞流系數(shù)，與擋土墻形狀有關(guān)，一般可取為1.0； 水流作用于擋土墻的面積，當(dāng)取1m 寬計(jì)算時(shí)=1*H，H為水深； 水流流向與擋土墻面之間的夾角； 第9頁/共56頁 v水流平均速度（m/s）； g重力加速度（9.8 m/s2）。動(dòng)水壓力分布，可假定為倒三角形，其合力作用點(diǎn)到水平面為水深的三分之一。當(dāng)流速大于10 m/s時(shí)，尚應(yīng)考慮水深的脈動(dòng)沖擊。e. 波浪壓力瀕臨湖海、水庫及較大的江河的擋土墻或護(hù)岸，波浪的沖擊壓

11、力及波浪滾退時(shí)的動(dòng)水壓力作用，常是擋土墻等構(gòu)筑物破壞的重要因素。計(jì)算波浪壓力需要確定計(jì)算風(fēng)速值、有效吹程、波浪要素、水面的風(fēng)高度及根據(jù)波浪壓力圖形確定波浪壓力，具體計(jì)算方參見參考文獻(xiàn)2。 f. 浮力作用于擋土墻基礎(chǔ)上的揚(yáng)壓力，一般由浮力和滲透力兩部分組成。浮力可由下式計(jì)算： GF=WV1 式中 W水的重度； V1墻體水下部分的體積。 第10頁/共56頁 g. 滲透壓力對于一般擋土墻不設(shè)防水帷幕，則滲透壓力圖形如圖2.6所示。h. 公路荷載和鐵路荷載作用于公路上的各級(jí)公路車輛荷載按國家有關(guān)規(guī)范取值，也可參見參考文獻(xiàn)2取值。鐵路列車荷載采用中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)算式計(jì)算，計(jì)算方法參見參考文獻(xiàn)2、3

12、。（2）擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算 作用在擋土墻上的荷載效應(yīng)組合 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性，應(yīng)用基本荷載組合進(jìn)行計(jì)算，各分項(xiàng)系數(shù)取值應(yīng)按照下列原則：當(dāng)為自重與土壓力組合進(jìn)行計(jì)算時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)按有利時(shí)取0.9，不利時(shí)取1.0，而可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4。擋土墻的被動(dòng)土壓力一般不予考慮，當(dāng)基礎(chǔ)較深，地基穩(wěn)定，不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí)，結(jié)合墻身的穩(wěn)定條件可考慮被動(dòng)土壓力。在浸水和地震等特殊情況下，按偶然作用組合考慮。 第11頁/共56頁擋土墻 一般地區(qū)擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算 擋土墻的整體穩(wěn)定驗(yàn)算按照國家有關(guān)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)一般地?fù)跬翂λ艿牧Γㄈ鐖D2.7 所示）進(jìn)行驗(yàn)算。穩(wěn)定驗(yàn)算如下： a. 抗

13、滑移穩(wěn)定驗(yàn)算 KS=(Gn+Ean)/(Eat-Gt)1.3 （2.7） b. 抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算 Kl=(Gx0+Eazf)/EaZf1.6 （2.8） 式中 G擋土墻每延米自重； x0擋土墻重心離墻趾的水平距離； a0擋土墻的基底傾角； 土對擋土墻墻背的摩擦力（見表2.3）； b基底的水平投影寬度； z土壓力作用點(diǎn)離墻踵的高度； 第12頁/共56頁第13頁/共56頁抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算第14頁/共56頁抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算第15頁/共56頁擋土墻 土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)（見表2.4） Gn垂直于基底的重力分力，Gn=Gcos0； Gt平行于基底的重力分力，Gt=Gsin0； Eat平行于基底的土壓力分力

14、，Eat=Easin（-0-）； Ean垂直于基底的土壓力分力，Ean= Eacos（-0-）； EaEa= Easin（-）； EazEaz= Eacos（-）； ff=b-zcot； ZfZf=Z-btan0； 浸水地?fù)跬翂Φ姆€(wěn)定驗(yàn)算 浸水地?fù)跬翂筇钔敛捎脦r塊或沙土，且留有足夠泄水孔時(shí)，可不考慮墻前、后的靜水壓力及墻后的動(dòng)水壓力，主要考慮水位以下?lián)跬翂疤盍系母×?。擋土墻的?jì)算水位采用最不利水位。第16頁/共56頁擋土墻2.3板樁式擋土墻板樁式擋土墻，可由鋼、木、鋼筋混凝土做成。結(jié)構(gòu)比較薄，靠插入土中部分來維持整體平衡（有時(shí)在板樁上部加支撐或拉桿以協(xié)助平衡）。但插入土中部分要求較深，施工

15、較復(fù)雜，一般需用打樁機(jī)打入。在水利工程中應(yīng)用較多，工業(yè)和民用建筑施工時(shí)常用于土方工程中。第17頁/共56頁擋土墻 2.4 薄壁式 式 擋 土 墻 薄壁式擋土墻由鋼筋混凝土做成。根據(jù)擋土高度的大小，可做成無肋角式（懸臂式）和有肋角式（扶臂式）。圖2.9所示第18頁/共56頁擋土墻第19頁/共56頁擋土墻 懸臂式擋土墻的構(gòu)造 懸臂式擋土墻是鋼筋混凝擋土墻的主要型式之一。它是一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物，它依靠墻身的重力及底板以上的填土的重力來維持其平衡。 懸臂式擋土墻如圖所示，是由墻身、墻趾板和墻踵板構(gòu)成，由于這種擋土墻抗彎能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，可用在擋土墻高度很高的土坡邊上，其構(gòu)造要求如下：

16、（1）墻身 A.一般懸臂式擋土墻的內(nèi)側(cè)做成豎直面，墻面可作成1：0.021：0.05的斜坡，第20頁/共56頁擋土墻 具體坡度應(yīng)根據(jù)擋土墻的高度確定，當(dāng)擋土墻的高度較小時(shí)，墻身可作成等厚度的；當(dāng)高度較大時(shí)，墻面坡度應(yīng)取大些。墻頂?shù)淖钚『穸纫员闳?00300mm。當(dāng)擋土墻高度為4-5m及以下時(shí)，常用無肋角式擋土墻（又稱懸臂式擋土墻），為了節(jié)省混凝土，墻身常做成上小下大的變截面。有時(shí)在墻身與底板連接處做有支托，也有將底板反向設(shè)置的情況。 B .為了消除水壓影響，減少墻背面的水平推力，墻后應(yīng)做好排水措施； 當(dāng)墻后填料是沙礫土?xí)r，可在墻背底部設(shè)置一層干凈疏松的卵石排水層，在墻身中間每隔3m 左右設(shè)置

17、10-15cm孔徑的泄水孔。第21頁/共56頁擋土墻 當(dāng)填土為粘土或其它低孔隙率土?xí)r，墻背面應(yīng)先鋪設(shè)一層卵石，并配有泄水孔，以排除后填土中的水分。在墻后填土?xí)r，應(yīng)采用嚴(yán)格的分層夯填方法，不宜任意堆填。在季節(jié)性凍土地區(qū)，墻后填土宜選用非凍脹性土。 C.墻面較長時(shí)，宜采用分段施工以減少收縮影響。伸縮縫間距可取2030m。 （2）底板 底板是由墻趾板和墻踵板組成，基礎(chǔ)底板的厚度宜與墻身下端的厚度相等，底板一般水平設(shè)置，做成變厚度板，底面為水平。其前趾和后踵宜頂面作出斜度，這樣即可節(jié)省混凝土，也有利于排水。長度由 抗 滑 移 穩(wěn) 定 驗(yàn) 算 確 定 ， 根 部 厚 度 一 般 取 為（1/121/10

18、）墻踵板長，且不應(yīng)小于200mm。墻趾板的長度由抗傾覆穩(wěn)定、基底應(yīng)力和偏心距大小等條件來確定，一般可取為0.150.3倍的墻底板高度。底板總寬度B按整體穩(wěn)定條件決定，一般 ?。?.60.8）H（H為墻高）。第22頁/共56頁（3）凸榫為了提高擋土墻的抗滑移能力，底板有時(shí)要設(shè)置凸榫。懸臂式擋土墻的構(gòu)造如圖2.10所示。 懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：墻背側(cè)壓力；確定垂直墻身尺寸及垂直墻身計(jì)算；確定基礎(chǔ)底板尺寸及土的承載力驗(yàn)算；底板配筋計(jì)算；穩(wěn)定性驗(yàn)算。第23頁/共56頁1、確定墻背面的側(cè)壓力 為了簡化計(jì)算及偏于安全起見，可忽略墻身前被動(dòng)土壓力的影響和墻身后面的填土與墻身間的摩擦力。a

19、、無地下水，或排水良好時(shí)12022021tan22tan24545EEEHqH第24頁/共56頁b、有地下水時(shí)0,2tan245awpH地下水位處：地下水位以下部分：02tan245awswwwwpHHHHH第25頁/共56頁2、垂直墻身計(jì)算墻身嵌固在基礎(chǔ)板中，每延米的設(shè)計(jì)嵌固彎矩值為：01232GQHHMEE 根據(jù)此嵌固彎矩，計(jì)算擋土墻垂直墻身底部厚度h和配筋。由于沿墻身高度的彎矩從底部向上逐漸變小，至頂部其彎矩為零，因而墻身厚度和配筋沿墻高可逐漸減小。一般只將底部鋼筋的1213伸至頂端，其余鋼筋可交替在墻高中部的一處或兩處切斷。受力鋼筋應(yīng)靠近墻身內(nèi)側(cè)面(背面)，垂直配置；而水平分布鋼筋，應(yīng)

20、和該垂直鋼筋綁孔在一起形成一個(gè)整體網(wǎng)片，分布筋宜用10300。如墻身較厚(一般超過200mm),為防止墻外側(cè)面(正面)產(chǎn)生收縮與溫度裂縫，可在墻外側(cè)面內(nèi)配置10300縱橫交織的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)。求出彎矩后根據(jù)混凝土知識(shí)配筋即可第26頁/共56頁3、確定基礎(chǔ)板尺寸并驗(yàn)算基礎(chǔ)板下土的承載力 首先假定底板寬度b，前趾寬度b1及底板厚度；垂直墻身自重G1，基礎(chǔ)板自重G2、墻后踵板b2寬度內(nèi)所壓土重G3，以及活荷載G4，土的側(cè)壓力E1、E2，然后求得基礎(chǔ)偏心距e0值1 122334412123432GaG aG aG aE HE HGGGG02be 第27頁/共56頁06be 當(dāng)時(shí) 全部受壓maxmin061

21、Gebb06be 當(dāng)時(shí) 部分受壓要求滿足當(dāng)不滿足式要求時(shí)，需調(diào)整底板寬度。)(32maxGcf2minmaxf2 . 1maxf-為地基承載力的設(shè)計(jì)值第28頁/共56頁4、基礎(chǔ)板配筋計(jì)算 垂直墻身前的基礎(chǔ)板(前趾)，在土的反力作用下引起向上彎曲(見圖)。在設(shè)計(jì)時(shí)，一般可忽略前趾板自重及其上所壓少量土體的作用(因板自重很小，其上土體荷重在使用過程中有可能被移走)。這樣，計(jì)算求得的鋼筋應(yīng)配置在前趾板的下部。垂直墻身后的基礎(chǔ)板(后踵)，承受G3,G4和部分G2的向下荷載以及土反力引起的向上荷載的共同作用，使基礎(chǔ)板后踵向下彎曲。計(jì)算求得的鋼筋應(yīng)配置在基礎(chǔ)板的上部。第29頁/共56頁5、穩(wěn)定性驗(yàn)算擋土墻

22、在側(cè)壓力作用下，應(yīng)考慮墻的傾覆和滑動(dòng)的穩(wěn)定性。a、抗傾覆要求 1.5AGAMMb、抗滑動(dòng)要求 1.3wGP 基礎(chǔ)底面摩擦系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定，也可查表 在軟基上的擋土墻要進(jìn)行深層滑動(dòng)驗(yàn)算，詳見有關(guān)地基基礎(chǔ)書籍。當(dāng)穩(wěn)定性不夠時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施。第30頁/共56頁c、提高穩(wěn)定性的措施提高穩(wěn)定性的常用措施有如下幾種：(1)、減少土的側(cè)壓力墻后填土換成塊 石，增加內(nèi)摩擦角 值，從而減少側(cè) 壓力。 在擋土墻豎壁中部 設(shè)減壓平臺(tái)，平臺(tái) 長度最好伸出土體 滑裂面以外，以提 高具減少側(cè)壓力的 效果。此種做法常 用于扶壁式擋土墻。第31頁/共56頁(2)、增加墻后底板挑出長度 增加后底板挑出長度，一般有兩種做

23、法； 在原基礎(chǔ)底板后面加設(shè)抗滑拖板，它和原底板鉸接連接， 另一種是把原底板后踵部分加長。這樣，可增加墻背后面堆土重使抗傾覆和抗滑能力提高。第32頁/共56頁(3)、增大基礎(chǔ)抗滑能力 擋土墻通過加長基礎(chǔ)板可提高抗傾覆能力，但抗滑動(dòng)能力提高不多，當(dāng)然可以通過把基礎(chǔ)板的后踵更多地加長或加卸壓平臺(tái)，換填土等方法來解決抗滑問題，但有時(shí)不一定經(jīng)濟(jì)。下面介紹三種增大基礎(chǔ)抗滑能力的方法。 在基礎(chǔ)板底面夯填3050cm厚的碎 石，增加摩擦系數(shù) 基礎(chǔ)板做成傾斜面。一般要求傾斜角100由平衡條件知：cossinwNGP抗滑動(dòng)力為：cossinwNGP滑動(dòng)力為：cossinwPG第33頁/共56頁 若基礎(chǔ)板傾斜坡度為

24、l:6時(shí)，COS =0.986，sin =0.164由以上公式看出，其抗滑力提高了，而滑動(dòng)力減少了。但當(dāng)?shù)鼗翉?qiáng)較低時(shí)，應(yīng)避免使用此法。 設(shè)防滑鍵(齒坎) 防滑鍵的做法如圖所示，鍵的高度hj與鍵離前趾端部A點(diǎn)的距離aj的比例，宜滿足下列關(guān)系：0tan245jjha02maxtan2245bpjEh第34頁/共56頁當(dāng)鍵的位置滿足上式時(shí)，被動(dòng)土壓力Ep值最大。鍵后面土和基礎(chǔ)底板間的摩擦力F為：m in2bjFb a 最后應(yīng)滿足：1 .3p pwE FPp值是考慮被動(dòng)土壓力Ep不能充分發(fā)揮的影響系數(shù)，建議取0.5。當(dāng)有地下水浮托力時(shí)，max、 b 、min 中要減去其影響。 第35頁/共56頁2.

25、4.2有肋角式擋土墻2-4-2-1 構(gòu)造特點(diǎn)組成：由立板、底板、扶壁在墻身較高的情況下(一般大于5m時(shí))，采用無肋角式擋土墻會(huì)導(dǎo)致墻身過厚面不經(jīng)濟(jì)，此時(shí)，常采用有肋角式擋土墻，也稱扶壁式擋土墻，如果墻身更高，可考慮加設(shè)橫梁、橫板，將各段扶壁連綴起來；若橫梁間距安排得當(dāng)，使上下梁間墻身的最大彎矩相等，可得到墻身上下厚度大體一致的結(jié)果。加設(shè)橫板有一定寬度時(shí)，還可起到卸壓作用。如果扶壁中的剪應(yīng)力值不大，也可做成空腹式扶壁以節(jié)約混凝土，但此法有使施工復(fù)雜的缺點(diǎn)。扶壁的距離一般取235m之間。關(guān)于墻面排水、伸縮縫的做法要求與無肋角式擋土墻相同。為了使扶壁、垂直墻身、基礎(chǔ)底板之間能連接牢固，一般在交接處做

26、成支托，墻高可作到910米。扶壁間距為墻高的1 / 3 1 / 2，厚度約取扶壁間距的1 / 8-1 / 6。立板與底板的厚度與扶壁的間距成正比，立板頂端后不小于200mm，下端厚度由計(jì)算確定。前趾和后踵最小厚度不得小于200300mm。扶板兩端立板外伸長度，根據(jù)外伸懸臂固端彎距與中間跨固端彎距相等的原則確定，通常選用扶壁凈間距的0.4倍。扶壁擋土墻的底寬B與墻高之比可取0.60.8之間。見圖。 第36頁/共56頁擋土墻扶壁擋土墻的設(shè)計(jì) 扶壁式擋土墻的計(jì)算內(nèi)容與懸臂式擋土墻相比，僅增加扶壁計(jì)算部分。在垂直墻身和基礎(chǔ)板計(jì)算時(shí)，由于扶壁的存在，計(jì)算方法略有不同，下面做簡要敘述。 扶壁

27、與懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)有很多方面類似，但又有其自身的特點(diǎn)。 1）扶壁與懸臂式擋土墻的壓力計(jì)算與懸臂式擋土墻相同。 2）內(nèi)力計(jì)算如下： a.立板：可看成三邊固定一邊自由的雙向板，荷載為土壓力和水壓力。 分兩部分計(jì)算：第一部分為離底板頂面1.5Li（Li為兩扶壁之間的距離）高度以下的立板可視為三邊固定一邊自由的雙向板。 第二部分為第一部分以上部分可視為沿高度將其劃分為單位高度的水平板帶，以扶壁為支座，按水平單向連續(xù)板計(jì)算作用其上的荷載為水平方向土壓力的平均值。算法1：立板內(nèi)力可按查表計(jì)算。也可按下式計(jì)算：M中=P iL i2/20 M支座=P iL i2 /12 P I為i板帶上的水平土壓力。第37

28、頁/共56頁擋土墻 算法2：立板（垂直墻身）是以扶壁為支座的一個(gè)連續(xù)板帶，見圖。當(dāng)ly/lx3時(shí)，可近似地當(dāng)作三邊固定、一邊自由的雙向板進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)ly/lx 3時(shí)，以連續(xù)單向板計(jì)算，由于垂直墻身上作用的土體側(cè)壓力自上而下逐漸增加，所以水平彎矩也自上而下增大，配置水平鋼筋時(shí),可自上而下分段加密，或者墻身厚度采用上薄下厚的變截面，另外在垂直墻身和基礎(chǔ)板之間存在著垂直方向的彎矩，配筋時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮。 b. 墻趾板內(nèi)力計(jì)算 基礎(chǔ)板也同樣是以扶壁為支座的一個(gè)連續(xù)板帶?；A(chǔ)板的前趾部分比較短，可當(dāng)作向上彎曲的懸臂板計(jì)算。 c.墻踵板內(nèi)力計(jì)算 基礎(chǔ)板的后踵部分計(jì)算方法和垂直墻身相同。第38頁/共56頁 扶壁

29、配置三種鋼筋第39頁/共56頁 扶壁(肋)與垂直墻身一起整體工作，如同一個(gè)變截面的懸臂T形梁一樣，肋中配置三種鋼筋：傾斜筋，水平筋和垂直鋼筋，見圖。 傾斜鋼筋是懸臂T形梁的受拉鋼筋，沿扶壁的斜面放置。 水平鋼筋將扶壁和垂直墻身連系起來，以防止在側(cè)壓力作用下垂直墻身與扶壁的連接處被拉斷，并作為懸臂T形梁的箍筋以承受肋中的主拉應(yīng)力，保證肋的斜截面強(qiáng)度。 垂直鋼筋用作連系扶壁和基礎(chǔ)板，承受由于基礎(chǔ)板的局部彎曲作用在扶壁內(nèi)產(chǎn)生的垂直方向上的拉力，以防止基礎(chǔ)板與扶壁的連接處被拉斷。d.扶壁(肋)計(jì)算第40頁/共56頁2.4.3 擋土墻的抗震驗(yàn)算 在設(shè)計(jì)烈度為8度及以上地區(qū)的擋土墻，應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。擋土墻

30、在地震作用下，除了其本身自重產(chǎn)生水平慣性力以外，在墻身背面的土體由于地震動(dòng)力作用增加了對擋土墻的側(cè)向壓力。2-4-3-1 擋土墻自重慣性力11EhPCk W2-4-3-2 擋土墻的動(dòng)土壓力22tanEhaPCk P第41頁/共56頁第四節(jié) 擋土墻計(jì)算例題已知：擋土墻的尺寸如右圖，地面活荷載 q=5000N/m2。地基土為粘土，容許 承載力R=100kN/m2 ，內(nèi)摩擦角 =300 ，擋土墻處在地下水位上。 求： 擋土墻墻身和基礎(chǔ)板配筋，穩(wěn)定性驗(yàn)算 和土的承載力驗(yàn)算（擋土墻混凝土用 C25級(jí)，鋼筋用、級(jí)鋼）。第42頁/共56頁120022200220201tantan2221303017000

31、3.0tan455000 3.0 tan4522225500500030500/4545EEEHqHN m解： 1.確定側(cè)壓力第43頁/共56頁2.垂直墻身計(jì)算0122323.03.01.2 255001.4 5000224110013/310/GQmcyHHMEENmfN mmfN mm凈保護(hù)層厚度取3.5cm22411000000.13513 1000 160smcMf bh20411000009300.92300 160ssyMAmmf h墻身每米設(shè)置912（As=1017mm2）在1/2高度處截?cái)嘁话胨皆O(shè)置構(gòu)造筋10300第44頁/共56頁3.土的承載力驗(yàn)算每延米垂直墻身自重每延米基

32、礎(chǔ)底板自重每延米墻后踵板寬度內(nèi)土自重每延米墻后活荷載110.1 0.23 2500011300/2GN m 210.1 0.21.6 250000.2 0.2 2500026000 10007000/GN m33.05 1700051900/GN m45000 1.05000/GN m第45頁/共56頁側(cè)壓力002222011130 tan17000 3.2tan45222229000/45EHN m00220230tan5000 3.2 tan45225330N/45EqHm第46頁/共56頁基礎(chǔ)底面土反力的偏心距e01 1223344120123432211300 0.72 7000 0.

33、874+51900 1.3 5000 1.31.8211300 7000 51900 50003.23.2290005330320.25211300 7000 51900 5000GaG aG aG aE HE HbeGGGG00.306be 全部受壓第47頁/共56頁maxmin22076.9kN/m6.7kN/m611130070005190050006 0.25211.80 1.01.80eGbbminmax41.8kN/m2fmaxmin1.2 f滿足第48頁/共56頁4.基礎(chǔ)板配筋計(jì)算 以設(shè)計(jì)荷載來計(jì)算配筋，自重和填土重的荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.2，活荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.4。重新計(jì)算求得：0026.36ecmbe2max2min95.13/6.251/kN mkN m（1）前趾部分121