擋土墻選型與設(shè)計演示文檔PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1擋土墻選型與設(shè)計演示文檔擋土墻選型與設(shè)計演示文檔221 概概 述述1.1 擋土墻是指支承路擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。的構(gòu)造物。擋土墻在擋土墻在環(huán)保工程環(huán)保工程中一中一般稱作般稱作擋渣墻，擋渣墻，用于支用于支撐填埋場廢棄礦渣，防撐填埋場廢棄礦渣，防止渣土土體變形失穩(wěn)。止渣土土體變形失穩(wěn)。第1頁/共71頁331.2 擋土墻的破壞擋土墻的破壞垮塌的重力垮塌的重力式擋墻式擋墻第2頁/共71頁44垮塌的護坡垮塌的護坡?lián)鯄鯄Φ?頁/共71頁552 擋土墻的類型擋土墻的類型按材料分：按材料分：石砌、磚砌、混凝土、鋼筋混

2、凝土等石砌、磚砌、混凝土、鋼筋混凝土等按結(jié)構(gòu)類型分：按結(jié)構(gòu)類型分：重力式、懸臂式、扶壁式、錨拉式等重力式、懸臂式、扶壁式、錨拉式等第4頁/共71頁66以擋土墻自身重力來維持擋以擋土墻自身重力來維持擋土墻在力的作用下的平衡土墻在力的作用下的平衡和穩(wěn)定。和穩(wěn)定。 墻體抗拉強度較小，作用墻體抗拉強度較小，作用于墻背的土壓力所引起的于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩來平衡，生的抗傾覆力矩來平衡，墻身的體積和重量都比較墻身的體積和重量都比較大。大。 墻高一般小于墻高一般小于5m5m 第5頁/共71頁77第6頁/共71頁88 重力式擋土墻按墻背的傾斜情況分為重

3、力式擋土墻按墻背的傾斜情況分為仰斜仰斜、垂直垂直和和俯斜俯斜三種三種第7頁/共71頁992.2 2.2 懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂板組成：一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂板組成：立壁立壁、墻趾懸臂墻趾懸臂和和墻踵懸臂墻踵懸臂。墻的穩(wěn)定性墻的穩(wěn)定性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)。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)。優(yōu)點是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面較小。優(yōu)點是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面較小。適用于墻高大于適用于墻高大于5m，地基土較差的工程。，地基土較差的工程。第8頁/共71頁1010第9頁/共71頁

4、11112.3 2.3 扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻 當(dāng)擋土墻后的填土比較高時，為了增強懸臂式當(dāng)擋土墻后的填土比較高時，為了增強懸臂式擋土墻中立壁的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定擋土墻中立壁的抗彎性能，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。距離設(shè)一道扶壁，故稱為扶壁式擋土墻。墻高大于墻高大于8m。第10頁/共71頁1212第11頁/共71頁1313 2.4 2.4 其他類型擋土墻其他類型擋土墻錨定板擋土墻錨定板擋土墻第12頁/共71頁1414加筋土擋土墻加筋土擋土墻第13頁/共71頁15153 土壓力計算土壓力計算朗金土壓力理論朗金土壓力理論：墻背豎直光滑，填土面水：墻背豎直光滑

5、，填土面水平。平。庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論：墻后填土是理想的散粒體：墻后填土是理想的散粒體，滑動破裂面為通過墻踵的平面?？煽紤]墻，滑動破裂面為通過墻踵的平面。可考慮墻背傾斜、填土面傾斜以及墻背與填土間的摩背傾斜、填土面傾斜以及墻背與填土間的摩擦等多種因素的影響。擦等多種因素的影響。3.1 兩大計算理論兩大計算理論第14頁/共71頁1616土壓力是擋土墻的主要外荷載，所以設(shè)計擋土墻時首土壓力是擋土墻的主要外荷載，所以設(shè)計擋土墻時首先要確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點。先要確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點。土壓力土壓力主動土壓力主動土壓力Ea靜止土壓力靜止土壓力Ep被動土壓力被動土壓力

6、E03.2 作用在擋土墻上的土壓力作用在擋土墻上的土壓力根據(jù)墻的根據(jù)墻的位移情況位移情況和墻后土體所處的和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)，土，土壓力可分為以下三種：壓力可分為以下三種：第15頁/共71頁1717（1）主動土壓力主動土壓力：當(dāng)擋土墻：當(dāng)擋土墻向離開土體方向離開土體方向向偏移至土體達到偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時極限平衡狀態(tài)時，作用在，作用在墻上的土壓力，一般用墻上的土壓力，一般用Ea表示。表示?；?動動 面面Ea土推土推墻墻第16頁/共71頁1818（2）被動土壓力被動土壓力：當(dāng)擋土墻：當(dāng)擋土墻向土體方向向土體方向偏偏移至土體達到移至土體達到極限平衡狀態(tài)時極限平衡狀態(tài)時，作用在

7、擋土，作用在擋土墻上的土壓力，用墻上的土壓力，用Ep表示。表示?；?動動 面面Ep墻推墻推土土第17頁/共71頁1919（3）靜止土壓力靜止土壓力：當(dāng)擋土墻靜止不動，土：當(dāng)擋土墻靜止不動，土體處于體處于彈性平衡狀態(tài)時彈性平衡狀態(tài)時，土對墻的壓力，用，土對墻的壓力，用E0表示。表示。E0彈性彈性平衡平衡第18頁/共71頁20203.3 地震時的土壓力計算地震時的土壓力計算地震時由于地面運動使土壓力增加，在擋土墻增地震時由于地面運動使土壓力增加，在擋土墻增加一個地震力加一個地震力F：kGF 第19頁/共71頁2121地震力地震力F與其他作用力一起計算，此時主動土壓力與其他作用力一起計算，此時主動

8、土壓力：222)cos()cos()sin()sin(1)cos()(cos)(cosaKaaKHE2cos21式中：式中：第20頁/共71頁22224 重力式擋土墻設(shè)計重力式擋土墻設(shè)計4.14.1選型選型主動土壓力比較：主動土壓力比較：仰斜仰斜垂直垂直俯斜俯斜挖方比較：挖方比較：仰斜優(yōu)于俯斜仰斜優(yōu)于俯斜填方比較：填方比較：俯斜優(yōu)于仰斜俯斜優(yōu)于仰斜俯斜式用于路塹（挖方）比較多，仰斜式俯斜式用于路塹（挖方）比較多，仰斜式（填方）用于路堤和路肩比較多（填方）用于路堤和路肩比較多第21頁/共71頁2323（2 2）墻的背坡和面坡選擇）墻的背坡和面坡選擇背坡：背坡：1 1：0.050.051 1：0.

9、30.3面坡面坡: : 不小于不小于1 1：0.250.25面坡盡量與背坡平行面坡盡量與背坡平行第22頁/共71頁2424（3 3）基底逆坡坡度選擇）基底逆坡坡度選擇土基：土基：不大于不大于1 1：1010巖基巖基: : 不大于不大于1 1：5 5第23頁/共71頁2525（4 4）墻趾臺階）墻趾臺階墻趾高墻趾高h h和墻趾寬和墻趾寬a a的比例為的比例為：h:ah:a=2=2：1 1墻趾寬墻趾寬a a不得小于不得小于20cm20cm第24頁/共71頁26264.2 4.2 構(gòu)造構(gòu)造（1 1）埋置深）埋置深度度應(yīng)按持力層的承載力、凍結(jié)應(yīng)按持力層的承載力、凍結(jié)因素確定。因素確定。土基：土基：h1

10、.0m巖基：巖基：第25頁/共71頁2727（2 2）墻身構(gòu)）墻身構(gòu)造造應(yīng)符合強度和穩(wěn)定要求應(yīng)符合強度和穩(wěn)定要求。擋土墻頂寬擋土墻頂寬0.4m第26頁/共71頁2828（3 3）排水措施）排水措施方孔徑方孔徑：50100mm、 100100mm、 150200mm圓孔徑圓孔徑：50100mm孔間距：孔間距：23m第27頁/共71頁2929（4 4）填土質(zhì)）填土質(zhì)量量最優(yōu)采用最優(yōu)采用抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的無粘性土無粘性土不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。（5 5）沉降縫和伸縮縫）沉降縫和伸縮縫間距：間距：1020m，縫寬：，

11、縫寬：2030mm填土填土壓實質(zhì)量壓實質(zhì)量是擋土墻施工中的一個關(guān)鍵問題。填土?xí)r應(yīng)是擋土墻施工中的一個關(guān)鍵問題。填土?xí)r應(yīng)分層夯實分層夯實。第28頁/共71頁3030（6 6）擋土墻材料要求）擋土墻材料要求石料：微風(fēng)化石料：微風(fēng)化（7 7）砌筑質(zhì)量）砌筑質(zhì)量錯縫砌筑，砌穩(wěn)安正、灰漿飽滿、外露面勾縫錯縫砌筑，砌穩(wěn)安正、灰漿飽滿、外露面勾縫砂漿：水泥砂漿砂漿：水泥砂漿第29頁/共71頁3131 4.3 4.3計算計算抗傾覆驗算抗傾覆驗算抗滑移穩(wěn)定驗算；抗滑移穩(wěn)定驗算；地基的承載力驗算；地基的承載力驗算；墻身強度驗算。墻身強度驗算?？拐鹩嬎憧拐鹩嬎銚跬翂Φ挠嬎阃ǔ０ㄏ铝袃?nèi)容：擋土墻的計算通常包括下列內(nèi)

12、容：第30頁/共71頁3232（1） 抗傾覆驗算抗傾覆驗算繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)抗傾覆安全系數(shù)Kt。 6 . 10faxfaztzExExGKcosaazEEsinaaxEEcotffzbx0tanbzzf式中：式中：第31頁/共71頁3333（2） 抗滑移驗算抗滑移驗算抗滑力與滑動力之比稱為抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數(shù)抗滑安全系數(shù)Ks。3 . 1)(tatannsGEEGK0cosaanEE式中：式中：0cosGGn0sinGGt0sinaatEE第32頁/共71頁34343 . 1)(tatannsGEEGK式中：式中：

13、擋土墻基底對地基的摩擦系數(shù)，由試驗擋土墻基底對地基的摩擦系數(shù)，由試驗確定，也可按下表確定確定，也可按下表確定第33頁/共71頁3535（3）地基承載力驗算）地基承載力驗算 與偏心受壓基礎(chǔ)驗算方法相同，即：與偏心受壓基礎(chǔ)驗算方法相同，即：關(guān)鍵是基底壓力的計算關(guān)鍵是基底壓力的計算第34頁/共71頁3636擋土墻基底壓力計算擋土墻基底壓力計算擋土墻重力擋土墻重力G與土壓力與土壓力Ea的合力的合力E可用可用平行四邊形法求得平行四邊形法求得cos222aaEGEGEcossintanGEGa第35頁/共71頁3737合力合力E分解為垂直和平行于基底的兩個分力：分解為垂直和平行于基底的兩個分力：0cosE

14、En0sinEEt第36頁/共71頁3838垂直合力垂直合力En（即作用在基底上的重直合力（即作用在基底上的重直合力N）對）對基底偏心距基底偏心距e為：為：cbe2NzExEGxcfaxfaz00cosbb 式中：式中：第37頁/共71頁3939則擋土墻地基承載力驗算如下：則擋土墻地基承載力驗算如下：6beafbebNP2 . 161maxmin（1）當(dāng)時（梯形分布）當(dāng)時（梯形分布）（2）當(dāng)時（三角形分布）當(dāng)時（三角形分布）6beafcNP2 . 132max注：由基底傾斜，此時的注：由基底傾斜，此時的fa應(yīng)折減應(yīng)折減0.8第38頁/共71頁4040（4 4）墻身強度驗算墻身強度驗算墻身強度驗

15、算應(yīng)根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)計算方法進行。墻身強度驗算應(yīng)根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)計算方法進行。墻身強度驗算應(yīng)取墻身墻身強度驗算應(yīng)取墻身薄弱截面（截面轉(zhuǎn)折、急劇變化處）薄弱截面（截面轉(zhuǎn)折、急劇變化處）進行。進行。內(nèi)容有：內(nèi)容有：抗壓驗算、抗剪驗算抗壓驗算、抗剪驗算第39頁/共71頁41411 1）抗壓）抗壓驗算驗算fANaI II I截面處：截面處：第40頁/共71頁42422 2）抗剪）抗剪驗算驗算AfQuVa18. 0I II I截面處：截面處：第41頁/共71頁4343（5 5）擋土墻抗震計算擋土墻抗震計算地震區(qū)擋

16、土墻分別按地震區(qū)擋土墻分別按有地震時的擋土墻有地震時的擋土墻和和無地震無地震時的擋土墻時的擋土墻進行計算，選用其中進行計算，選用其中截面較大者截面較大者。 1 1）抗傾覆驗算）抗傾覆驗算3 . 10wfaxfaztzFzExExGK第42頁/共71頁44442 2）抗滑移驗算）抗滑移驗算1 . 1cos)sin(00FGEFEGKtatanns第43頁/共71頁45456beafbebFNP2 . 161sin0maxmin當(dāng)時：當(dāng)時：當(dāng)時：當(dāng)時：6beafcFNP2 . 13)sin(20max3 3）地基承載力驗算）地基承載力驗算00sinFNzFzExEGxcwfaxfaz第44頁/共7

17、1頁4646抗壓抗壓驗算驗算fANaI II I截面處：截面處：4 4）墻身強度）墻身強度驗算驗算AfQuVa18. 0抗剪抗剪驗算驗算第45頁/共71頁47475 懸臂式擋土墻設(shè)計懸臂式擋土墻設(shè)計5.1 5.1 構(gòu)造構(gòu)造第46頁/共71頁4848（2 2）墻身（立臂）墻身（立臂）變截面：上小下大，節(jié)約材料變截面：上小下大，節(jié)約材料上斜下平的變截面，利于排水上斜下平的變截面，利于排水； 底板厚度與墻身下端相等。底板厚度與墻身下端相等。（3 3）墻趾與墻踵）墻趾與墻踵第47頁/共71頁4949（4 4）排水措）排水措施施圓孔徑圓孔徑：100150mm孔間距：孔間距：23m墻后做濾水層墻后做濾水層

18、（5 5）填土質(zhì)）填土質(zhì)量量最優(yōu)采用最優(yōu)采用抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的抗剪強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、透水性好的無粘性土無粘性土不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。填土?xí)r應(yīng)不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等。填土?xí)r應(yīng)分層夯實分層夯實。（6 6）沉降縫和伸縮縫）沉降縫和伸縮縫間距：間距：1520m，縫寬：，縫寬：20mm第48頁/共71頁5050（7 7）防滑鍵）防滑鍵抗滑移不滿足要求時，可加設(shè)防滑鍵：抗滑移不滿足要求時，可加設(shè)防滑鍵：寬度不小于寬度不小于30cm30cm（8 8）保護層厚度）保護層厚度墻身：墻身：不小于不小于30mm30mm底板：底板：不小于不小于50mm50mm；無墊層時不小于；無墊層時

19、不小于70mm70mm墻趾板墻趾板立臂立臂墻踵板墻踵板凸榫凸榫第49頁/共71頁5151 5.2 5.2計算計算確定側(cè)壓力確定側(cè)壓力墻身內(nèi)力及配筋計算墻身內(nèi)力及配筋計算地基的承載力驗算地基的承載力驗算基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算抗傾覆穩(wěn)定驗算抗傾覆穩(wěn)定驗算抗滑移穩(wěn)定驗算抗滑移穩(wěn)定驗算懸臂式擋土墻的計算包括下列內(nèi)容：懸臂式擋土墻的計算包括下列內(nèi)容：第50頁/共71頁5252（1） 確定側(cè)壓力確定側(cè)壓力 1）無地下水時）無地下水時21aaaEEEaaKHE2121245tan02aKaaqHKE2第51頁/共71頁5353 2）有地下水時）有地下水時aaKh1地下水以上：地下水以上：地

20、下水以下：地下水以下：221hKhhwawsata 第52頁/共71頁5454（2） 墻身墻身內(nèi)力及配筋計算內(nèi)力及配筋計算按下端嵌固在基礎(chǔ)板中的懸臂板進行計算，按下端嵌固在基礎(chǔ)板中的懸臂板進行計算，墻身底部墻身底部I-I截面處彎矩最大：截面處彎矩最大： 23210HEHEMaQaG受力筋面積：受力筋面積： 0hfMAyss第53頁/共71頁5555垂直受力筋面積：垂直受力筋面積： 0hfMAyss配筋方法配筋方法：底部鋼筋的：底部鋼筋的1/2或或1/3伸至頂部伸至頂部，其余在墻高中部切斷。，其余在墻高中部切斷。 第54頁/共71頁5656（3）地基承載力驗算）地基承載力驗算 與偏心受壓基礎(chǔ)驗算

21、方法相同，即：與偏心受壓基礎(chǔ)驗算方法相同，即：關(guān)鍵是基底壓力的計算關(guān)鍵是基底壓力的計算第55頁/共71頁5757垂直合力對基底偏心距垂直合力對基底偏心距e為：為：6be afbebGP2 . 161maxmin 1）當(dāng)）當(dāng) 時時 2）當(dāng)時）當(dāng)時6be afcGP2 . 132max第56頁/共71頁5858（4） 基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算基礎(chǔ)板內(nèi)力及配筋計算墻趾彎矩：墻趾彎矩： 211max1261bppM受力筋面積：受力筋面積： 011hfMAyss配置在配置在墻趾下部墻趾下部 第57頁/共71頁5959墻踵彎矩：墻踵彎矩： 2212min12261bppppM受力筋面積：受力筋面積： 022h

22、fMAyss配置在配置在墻踵上部墻踵上部 第58頁/共71頁6060（5） 抗傾覆驗算抗傾覆驗算繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)抗傾覆安全系數(shù)Kt。 6 . 12321332211HEHEaGaGaGKaat第59頁/共71頁6161（6） 抗滑移驗算抗滑移驗算抗滑力與滑動力之比稱為抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數(shù)抗滑安全系數(shù)Ks。3 . 121321aasEEGGGK第60頁/共71頁62625.3 5.3 提高穩(wěn)定性的措施提高穩(wěn)定性的措施（1 1）減小土的側(cè)力）減小土的側(cè)力 1 1）填土換成塊石，增加內(nèi)摩擦角）填土換成塊石，增加內(nèi)摩擦

23、角 2 2）加設(shè)減壓平臺）加設(shè)減壓平臺第61頁/共71頁6363（2 2）增加墻踵懸壁長度）增加墻踵懸壁長度第62頁/共71頁6464（3 3）提高基礎(chǔ)抗滑能力）提高基礎(chǔ)抗滑能力1 1）底板做成逆坡）底板做成逆坡 2 2）設(shè)置防滑移鍵）設(shè)置防滑移鍵3 3）在底板底面夯填碎石墊層，增加摩擦系數(shù)）在底板底面夯填碎石墊層，增加摩擦系數(shù)第63頁/共71頁65656 扶壁式擋土墻設(shè)計扶壁式擋土墻設(shè)計6.16.1 構(gòu)造構(gòu)造（1 1）扶壁間距）扶壁間距（1/21/3）H扶壁式擋土墻是由立板、底板和扶壁三部分構(gòu)成，扶壁式擋土墻是由立板、底板和扶壁三部分構(gòu)成，墻高可大于墻高可大于8m第64頁/共71頁6666（2 2）底板寬與墻高）底板寬與墻高b/H1=1/21/3（3 3）其它構(gòu)