路基防護與支擋結構設計課件

SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科《路基路面工程》

PavementEngineeringSchoolofTransportationSouth1第四章路基防護與支擋結構設計SlopeProtectionandRetainingWallDesign第四章路基防護與支擋結構設計2SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節(jié)路基坡面防護(slopeprotection)第二節(jié)支擋結構的類型和構造(typesandconstruction)第三節(jié)擋土墻結構布置(structurelayout)第四節(jié)擋土墻的土壓力計算(calculationofearthpressure)第五節(jié)擋土墻設計(designofretainingwall)第六節(jié)輕型擋土墻(lightretainingwall)第七節(jié)其它支擋結構(othertypes)主要內容(maincontents)SchoolofTransportationSouth3SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科1）種草(plantinggrass)

適宜坡高不大、邊坡不陡于1:1.0的土質易種植邊坡，其表面水徑流速度應低于0.6m/s。邊坡坡度在1:1.0~1:2.0時也可種草，但應采取固定草種布或網(wǎng)格固定撒種等方法。◆1、植物防護(plantprotection)第一節(jié)路基坡面防護

(slopeprotection)SchoolofTransportationSouth4SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科

2）鋪草皮(turf)

表面水徑流速度在0.6m/s~1.8m/s之間時不宜種草，而應根據(jù)情況按平鋪、水平疊置、垂直坡面疊置、斜疊置等不同方法鋪草皮，必要時可先漿砌防護，在漿砌內部鋪草皮，以減小水流沖刷。草皮防護示意圖：a)平鋪平面；b)平鋪剖面；c)水平疊鋪；

d)垂直疊鋪；e)斜交疊鋪；f)網(wǎng)格式第一節(jié)路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)SchoolofTransportationSouth5SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節(jié)路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)3）客土噴播(external-soilsprayseeding)客土噴播是將含有植物生長所需營養(yǎng)的基質材料混合膠結材料噴附在巖基坡面上，在巖基坡面上創(chuàng)造出宜于植物生長的硬度的、牢固且透氣、與自然表土相近的土板塊，種植出可粗放管理的植物群落，最大程度地恢復自然生態(tài)。SchoolofTransportationSouth6SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科4）植樹(planttrees)

主要用于堤岸邊的河灘、沙漠及雪害地區(qū)的防護林等情況，主要起到：

①降低河灘水流速度及改變水流方向；

②防風固沙；

③防雪等作用。低等級公路也可在路兩側進行植樹，以起到固土、降塵、綠化、誘導視線等作用。第一節(jié)路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)SchoolofTransportationSouth7SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節(jié)路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)5）景觀設計(landscapedesign)邊坡防護設計應與道路景觀設計、道路穩(wěn)定設計相協(xié)調。SchoolofTransportationSouth8SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科1）砂漿抹面防護(masonrypulpandfaceworkprotection)主要用于石質挖方坡面，以防止巖石表面風化。但要求巖表完整未剝落、表面較平整，一般抹面的厚度在2~10cm。2）噴漿防護(gunitecoveringprotection)用于易風化且坡面不平整的巖石挖方邊坡，一般厚度在5~10cm。噴漿坡面應設置排水孔。3）勾縫、灌漿、嵌補(pointing,groutingandinsertion)

防止水分滲入縫隙?！?、工程防護(Engineeringprotection)第一節(jié)路基坡面防護SchoolofTransportationSouth9SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科4）干砌片石護面(rip-drybankprotection)有單層與雙層之分，須做砂墊層，厚度一般不小于20cm，主要用于坡面或排水溝渠。第一節(jié)路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)SchoolofTransportationSouth10SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科4）漿砌片石護面（墻）(rip-drybankprotection)

封閉軟質巖層、高填方路堤表面及較破碎的挖方邊坡，一般立交內凹的夾角部分及較破碎的挖方邊坡須全漿砌防護，其它可采用菱形、拱形、方格形等防護方式，其間土體可種草或鋪草皮。第一節(jié)路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)SchoolofTransportationSouth11SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科護面墻示意圖：a)雙層式；b)單層式；c)墻面；d)拱式；e)混合式第一節(jié)路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)4）漿砌片石護面（墻）(rip-drybankprotection)SchoolofTransportationSouth12SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節(jié)路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)4）漿砌片石護面（墻）(rip-drybankprotection)SchoolofTransportationSouth13SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節(jié)路基坡面防護◆3、沖刷防護(scouringprotection)1）路基沖刷破壞(erodedestroyforsubgrade)SchoolofTransportationSouth14SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科植物防護

石砌防護

拋石防護：水流速度在3.0m/s~5.0m/s石籠防護：水流速度大于5.0m/s支擋防護

土工織物軟體沉排防護◆3、沖刷防護(scouringprotection)第一節(jié)路基坡面防護2）直接防護(Directprotectionforsubgradeerosion)SchoolofTransportationSouth15SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科導流結構物綜合布置示例1-順水壩

2-格壩

3-挑水壩

（丁壩）

4-攔水壩

5-導流壩

6-橋墩

7-路中線建導治結構物

即設壩，一般有丁壩、順壩、格壩等。第一節(jié)路基坡面防護◆3、沖刷防護(scouringprotection)3）間接防護(Indirectprotection)SchoolofTransportationSouth16SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節(jié)支擋結構的類型和構造

(typesandconstruction)◆1、支擋結構的用途(functionsofretainingstructure)保證邊坡及其環(huán)境的安全，對邊坡采取支擋、加固與防護公路、鐵路、城市建設，水壩建設、河床整治、港口工程、山體規(guī)劃、山體滑坡及水泥流防治景觀美化SchoolofTransportationSouth17SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節(jié)支擋結構的類型和構造邊坡?lián)跬翂?sloperetainingwall)河堤支護(embankment)基坑支護(foundationpitsupporting)SchoolofTransportationSouth18SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節(jié)支擋結構的類型和構造◆2、支擋結構的類型和適用范圍(typesandrangeofapplication)按支擋結構位置分類(location)

路塹擋墻、路堤擋墻、路肩擋墻和山坡?lián)鯄?cutting,embankment,shoulder,slope)按支擋結構的墻體材料分類(material)

石砌擋墻、混凝土擋墻、鋼筋混凝土擋墻、磚砌擋墻(stone,concrete,reinforcedconcrete,brick)按結構形式與作用機理分類(structuralform)

重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、錨桿式擋土墻(gravityretainingwall,cantileverretainingwall,counterfortretainingwall,anchoredretainingwall)SchoolofTransportationSouth19SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科擋土墻位置分：a）路肩擋墻、b）路堤擋墻、c）路塹擋墻、d）山坡?lián)鯄houlderembankmentcuttingslope第二節(jié)支擋結構的類型和構造abdcSchoolofTransportationSouth20SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節(jié)支擋結構的類型和構造重力式gravityretainingwall懸臂式cantileverretainingwall

錨拉式（錨碇式）anchoredretainingwall扶壁式counterfortretainingwall結構形式分類structuralformSchoolofTransportationSouth21SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節(jié)支擋結構的類型和構造擋土墻適用條件（rangeofapplication）SchoolofTransportationSouth22SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科①墻面（墻胸）（batter）

②墻背（俯斜、仰斜、垂直）

有直線形墻背和折線形墻背之分（back）

③墻頂及護欄（topandparapet）

④墻底（墻趾、墻踵）（footing）◆3、支擋結構的構造construction）擋土墻的組成示意圖墻背墻身基礎墻踵墻頂墻面墻趾基底第二節(jié)支擋結構的類型和構造墻身（stem）SchoolofTransportationSouth23SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科⑤基礎（basement）設計主要內容包括基礎形式的選擇和基礎埋置深度的確定。

⑥排水設施（drainage）

通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。

⑦沉降縫和伸縮縫（settlementjointandexpansionjoint）為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應根據(jù)地基地質條件及墻高墻身斷面的變化情況，設置沉降縫；為減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生的裂縫，須設置伸縮縫。第二節(jié)支擋結構的類型和構造◆3、支擋結構的構造construction）SchoolofTransportationSouth24SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科①橫向布置（horizontallayout）

主要是在路基橫斷面圖上選定擋土墻的位置，確定是路塹墻、路肩墻、路堤墻還是浸水擋墻？并確定斷面形式及初步尺寸。

②縱向布置（longitudinallayout）

在墻趾縱斷面圖上進行墻的縱向布置，布置后繪成擋土墻正面圖。包括：

1）分段，設伸縮縫與沉降縫；2）考慮始、末位置在路基及

其它結構處的銜接；3）基礎的縱向布置；4）泄水孔布置。③平面布置（planelayout）

對于個別復雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物擋墻，除了橫、縱向布置外，還應作平面布置，并繪制平面布置圖。第三節(jié)擋土墻結構布置

(RetainingWallLayout)SchoolofTransportationSouth25SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆1、作用在擋土墻上的力系（forces）（1）主要力系（mainforces）：擋土墻自重及位于墻上的恒載；墻后土體的主動土壓力（包括超載）；基底的支撐力與摩阻力；墻前土體的被動土壓力；浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。

（2）附加力（additionalforces）：季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，

如波浪沖擊、洪水。

（3）特殊力（occasionalforces）：偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。圖6-5作用在擋土墻上的力系第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算

(Calculationofearthpressure)SchoolofTransportationSouth26SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆2、擋土墻的移動形式（movementofretainingwall）（1）墻體外移（moveawayfrombackfill）

（2）墻體內移（movetowardssoil）（3）墻體不移動（keepstill）SchoolofTransportationSouth27SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科Ea:墻體外移,土壓力逐漸減小,當土體破壞,達到極限平衡狀態(tài)時所對應的土壓力(最小)Ep:墻體內移,土壓力逐漸增大,當土體破壞,達到極限平衡狀態(tài)時所對應的土壓力(最大)墻位移與土壓力E關系1~5%1~5‰土壓力EEpE0

EaE0:墻體不移動,土壓力即是土體產(chǎn)生的側壓力第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆3、墻位移與土壓力關系（relationbetweenmovementandearthpressure）SchoolofTransportationSouth28SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科三種不同性質的土壓力第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆4、不同類型土壓力需滿足的條件1）靜止土壓力：土靜止不動（earthpressureatrest）2）主動土壓力Ea(activeearthpressure)：①土推墻②土體達到主動極限平衡狀態(tài)(activelimitequilibriumstate)3）被動土壓力Ep(passiveearthpressure)

：①墻推土②土體達到被動極限平衡狀態(tài)(Passivelimitequilibriumstate)SchoolofTransportationSouth29SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算5、路基擋土墻的土壓力考慮(earthpressure)1）主動土壓力與被動土壓力的區(qū)分(differencebetweenactivepressureandpassivepressure)：假定擋土墻處于極限移動狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂面移動的趨勢，則土推墻即為主動土壓力，墻推土即為被動土壓力。2）路基擋土墻的土壓力考慮：路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或傾覆，因此，在設計中按墻背土體達到主動極限平衡狀態(tài)考慮，即只考慮Ea

，且取一定的安全系數(shù)(safetyfactor)以保證墻背土體的穩(wěn)定。墻趾前土體的被動土壓力Ep一般不計。SchoolofTransportationSouth30SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科墻背傾斜形式仰斜、直立和俯斜E1仰斜E2直立E3俯斜E1＜E2＜E3第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆6、不同墻背傾斜形式的土壓力大小(earthpressureofdifferentobliqueforms)SchoolofTransportationSouth31SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆7、擋土墻的土壓力計算理論(theoriesofearthpressurecalculation)（1）朗肯土壓力理論(Rankine'stheoryofearthpressure)

1857年英國學者朗肯（Rankine）從研究彈性半空間體內的應力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡理論，得出計算土壓力的方法，又稱極限應力法(theultimatestressmethod)。（2）庫侖土壓力理論(Coulomb'stheoryofearthpressure)

1776年法國的庫倫（C.A.Coulomb）根據(jù)極限平衡的概念，并假定滑動面為平面，分析了滑動楔體的力系平衡，從而求算出擋土墻上的土壓力，成為著名的庫倫土壓力理論。SchoolofTransportationSouth32SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（3）朗肯理論的基本假設(basicassumption）：①墻本身剛性（rigidretainingwall），因此，不考慮墻身的變形；②墻后填土延伸到無限遠處（semi-infinitedepth），填土表面水平（β=0）；③墻背垂直光滑（墻與垂向夾角ε=0，墻與土的摩擦角δ=0）。無粘性土（none-cohesivesoil）粘性土（cohesivesoil）SchoolofTransportationSouth33SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（4）庫倫理論的基本假設(basicassumption）①墻后填土為均勻的無粘性土（c=0），填土表面傾斜（β＞0）；②擋土墻剛性，墻背傾斜，傾角為ε；③墻面粗糙（roughsurface），墻背與土本之間存在摩擦力（δ＞0）；④滑動破裂面（failureplane）為通過墻踵的平面。（a）

（b）

（c）庫倫主動土壓力計算圖式SchoolofTransportationSouth34SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（5）分析方法的異同（comparison）

朗肯理論和庫倫理論都是研究土壓力問題的簡化方法。它們各有其不同的基本假定、分析方法和適用條件。共同點（similarities）：朗肯理論和庫倫理論均屬于極限狀態(tài)土壓力理論（limitequilibriumstateearthpressuretheory）。用這兩種理論計算出的土壓力均為墻后土體處于極限平衡狀態(tài)下的主動土壓力Pa和被動土壓力Pp。不同點（differences）：朗肯理論從土體中一點的極限平衡狀態(tài)出發(fā)，由處于極限平衡狀態(tài)時的大小主應力關系求解（極限應力法（theultimatestressmethod））；庫倫理論根據(jù)墻背與滑裂面之間的土楔處于極限平衡，用靜力平衡條件求解（滑動楔體法）（staticequilibrium）。SchoolofTransportationSouth35SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（6）適用條件（applicationscopes）1）朗肯理論的適用條件

根據(jù)朗肯理論推導的公式，作了必要的假設，因此有一定的適用條件：①填土表面水平（β=0），墻背垂直（ε=0），墻面光滑（δ=0）的情況；②墻背垂直，填土表面傾斜，但傾角β＞φ的情況；③地面傾斜，墻背傾角ε＞(45°-φ/2）的坦墻；④L型鋼筋混凝土擋土墻；⑤墻后填土為粘性土或無粘性土。SchoolofTransportationSouth36SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（6）適用條件（applicationscopes）2）庫倫理論的適用條件

下述情況宜采用庫倫理論計算土壓力：①需考慮墻背摩擦角時，一般采用庫倫理論；②當墻背形狀復雜，墻后填土與荷載條件復雜時；③墻背傾角ε＜(45°-φ/2）的俯斜墻；④數(shù)解法（mathematicsmethod）一般只用于無粘性土，圖解法（graphicalmethod）則對于無粘性土或粘性土均可方便使用。⑤擋土墻一般采用庫倫理論SchoolofTransportationSouth37SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科破裂面交于內邊坡?lián)跬翂σ蚵坊问胶秃奢d分布（forcesdistribution）不同土壓力有多種計算圖式第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（1）破裂面（failureplane）交于內邊坡-適用于路堤或路塹擋土墻

Ea-P127式6-6◆8、一般條件下庫侖主動土壓力計算（CalculationofCoulomb'sactiveearthpressureundergeneralconditions）SchoolofTransportationSouth38SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科破裂面交于路基面：a)交于荷載內側；b)交于荷載中部；c)交于荷載外側第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（2）破裂角交于路基面-

破裂面交與荷載中部b)Ea-式6-9

破裂面交與荷載外側c)Ea-式6-11

破裂面交與荷載內部a)Ea-式6-12SchoolofTransportationSouth39SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（3）破裂面交于外邊坡Ea-式6-13破裂面交于外邊坡第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth40SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科有時土體并不沿墻背滑動，而是沿另一滑動面滑動，這一般是折線形重力墻背、懸臂墻墻背或帶衡重臺的墻背，其傾角大于第二破裂面的傾角i、且墻背面上的抗滑力大于下滑力的情況。出現(xiàn)第二破裂面的條件：

①墻背或假想墻背的傾角或’必須大于第二破裂面的傾角i

，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)；

②在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力，即NR>NG

，或Extan(+)>Ey+G

，使破裂棱體不會沿墻背或假想墻背下滑。一般仰斜擋土墻為避免土壓力過大，很少采用平緩背坡，不易出現(xiàn)

>i的情況，不出現(xiàn)第二破裂面；衡重式擋墻的上墻或懸臂式墻，因采用的是假想的墻背，=，只要>i，即存在第二破裂面。第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算（4）大俯角墻背的主動土壓力—第二破裂面法

（secondfailureplane）SchoolofTransportationSouth41SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二破裂面的出現(xiàn)及其計算第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算衡重式擋土墻的推導見（derivationofactivepressure）SchoolofTransportationSouth42SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科延長墻背法◆（5）折線形墻背的土壓力計算延長墻背法-P134第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth43SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科力多邊形法（forcepolygonmethod）P135Ea-式6-2930第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算力多邊形法SchoolofTransportationSouth44SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科等效內摩擦角法（equivalentinternalfrictionanglemethod)φD－一般增加5～10o（P136）

力多邊形法(數(shù)解法)P137Ea-式6-32◆（6）粘性土土壓力計算（earthpressureofcohesivesoil）庫侖理論本來只考慮不具有粘聚力的砂性土的土壓力問題。當墻背填料為粘性土時，土的粘聚力對主動土壓力的影響很大，因此應考慮粘聚力的影響?？梢砸詭靵隼碚摓榛A計算粘性土主動土壓力，但需要近似，主要有以下近似方法：第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth45SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科不同土層的土壓力計算◆（7）不同土層的土壓力計算(Calculationofearthpressureindifferentsoillayers)

P139Ea-式6-38第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth46SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆9、有限范圍填土的土壓力計算(calculationofearthpressureinlimitedbackfill）P139Ea-式6-40第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算有限范圍填土的土壓力計算SchoolofTransportationSouth47SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科有限范圍填土的土壓力計算◆10、被動土壓力計算（calculationofpassiveearthpressure）P139Ea-式6-40第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth48SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆11、車輛荷載的換算（conversionofvehicleloads）換算方法（conversionmethod）：

換算為對應于墻后填料的一定高度的均布土層。

換算土層高（correspondinglayerheight）：h0=q/其中：

墻高H2.0m時，q=20.0kN/m2；

墻高H10.0m時，q=10.0kN/m2；

墻高H在2.0m~10.0m時，q內插取用。第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth49SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算12、計算參數(shù)(parameter)填料的計算內摩擦角和重度(internalfrictionangleandgravityofbackfill)墻背摩擦角(frictionangle)SchoolofTransportationSouth50SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科1）浸水的填料受到水的浮力作用(flotageeffect)而使土壓力減?。?）砂性土的內摩擦角受水的影響不大，可認為浸水后不變，但粘性土浸水后抗剪強度(shearstrength)顯著降低；3）墻背與墻面均受到靜水壓力，在墻背與墻面水平一致時，兩者互相平衡；而當有一水位差時，則墻身受到靜水壓力差所引起的推力；4）墻外水位驟然降落，或者墻后暴雨下滲在填料內出現(xiàn)滲流時，填料受到滲透動水壓力。滲水性填料，動水壓力一般很小，可略而不計；5）墻身受到水的浮力作用，而使其抗傾覆及抗滑動穩(wěn)定性減弱。◆考慮因素（considerations）：第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算13.浸水擋土墻土壓力計算(earthpressureofrettingretainingwall）SchoolofTransportationSouth51SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科6）墻后填料應盡量用片、碎石或砂性土分層填筑并夯實，并做好排水設施。7）擋土墻修建在設計裂度為8度及8度以上的地震區(qū)，以及修筑在地震時可能發(fā)生大規(guī)?；卤浪牡囟位蜍浫醯鼗?如軟弱粘性土層)、地震強度和穩(wěn)定性驗算(stabilityanalysis）。8）驗算時要考慮破裂棱體和擋土墻身分別承受地震力的作用，將地震荷載與恒載組合，并考慮常年水位的浮力；不考慮季節(jié)性浸水的影響，其他外力，包括車輛荷載的作用均不考慮。第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth52SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆當填料為砂性土時（arenosol）（1）浸水部分重度采用水中重度；（2）浸水前后的內摩擦角不變；（3）破裂面為一平面，并且不考慮進水對破裂面的影響。因此，浸水擋土墻土壓力Eb可采用不浸水時的土壓力Ea扣除因浮力影響而減少的土壓力ΔEbSchoolofTransportationSouth53SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算◆填土為黏性土時（cohesivesoil）由于粘性土浸水后c值減少明顯，要求將上下兩部分土層分為不同性質的土層進行計算土壓力。先計算水位以上的土壓力E1；然后再將上層填土重量作為荷載,計算進水部分的土壓力E2；兩部分的矢量為全墻土壓力。SchoolofTransportationSouth54SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科1）盡可能采用重心低的墻身斷面形式。2）基礎盡可能置于基巖或堅硬的均質土層上；遇有軟粘土、飽和砂土或嚴重不均勻地基時，應采取適當措施進行加固處理。3）擋土墻宜采用漿砌片(塊)石、混凝土和鋼筋混凝土修筑。當采用干砌片(塊)石時，墻高須加以限制：設計烈度為8度時，一般不超過5m；9度時，一般不超過3m。4）墻體應以垂直通縫分段，每段長度不宜超過15m。地基變化或地面標高突變處，也應設置通縫。5）應嚴格控制砌筑質量，石料要嵌擠緊密，砂漿要飽滿，砂漿標號按非地震區(qū)要求提高一級采用。14、一般防震措施（earthquakeprotection）第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSouth55SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算15、地震荷載的計算（calculationofseismicloads）下一頁下一頁SchoolofTransportationSouth56SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算15、地震荷載的計算（calculationofseismicloads）SchoolofTransportationSouth57SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節(jié)擋土墻結構的土壓力計算16、地震力作用下的土壓力計算

（Calculationofearthpressureundertheforceofearthquake）計算時只要進行地震力合成（Synthesisofseismicforce）SchoolofTransportationSouth58SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆1、施加于擋土墻的荷載分類，見表5.4.2－2（classificationofloadappliedtoretainingwall）第五節(jié)擋土墻設計

(designofretainingwall)SchoolofTransportationSouth59SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆2、擋土墻的荷載組合，見表5.4.2－3（loadcombination）第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth60SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth61SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆3、擋土墻的設計原則（designprincipal）按“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”進行設計，其設計的極限狀態(tài)分構件承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。（1）承載力極限狀態(tài)（limitstateofbearingcapacity）：

1）整個擋土墻或擋土墻的一部分失去剛體平衡;

2）擋土墻構件或連接部件因材料承受的強度超過極限而破壞，或因超過塑性變形而不適于繼續(xù)承載；

3）擋土墻結構變?yōu)闄C動體系或局部失去平衡

極限狀態(tài)分項荷載系數(shù)（partialcoefficientforloads）見表6-11第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth62SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆3、擋土墻的設計原則（designprincipal）按“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”進行設計，其設計的極限狀態(tài)分構件承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。（2）正常使用極限狀態(tài)（serviceabilitylimitstate）：

1）影響正常使用或外觀變形；

2）影響正常使用的耐久性局部破壞；

3）影響正常使用的其他待定狀態(tài)。

極限狀態(tài)的分項荷載系數(shù)除Ep取0.5外，其余均取1.0（3）合力偏心距計算時的極限狀態(tài)（eccentricityofresultantforce）

分項荷載系數(shù)取值同正常使用極限狀態(tài)。第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth63SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆4、擋土墻的設計荷載（designload），其它見規(guī)范

JTGD30第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth64SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計◆5、擋土墻的荷載分項系數(shù)（partialcoefficientforload）SchoolofTransportationSouth65SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆6、擋土墻穩(wěn)定性驗算（stabilityanalysis)

含：抗滑穩(wěn)定性驗算

(stabilityagainstsliding)

抗傾覆穩(wěn)定性驗算

(stabilityagainstoverturning)（1）抗滑穩(wěn)定性驗算(checksforsliding)目的：檢查基底在土壓力、自重等作用下的摩阻力抵抗擋土墻滑動的能力。第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth66SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（1）抗滑穩(wěn)定性驗算-保證基底摩阻力低抗滑移力(checksforsliding)第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth67SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth68SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算(checksforoverturning)

目的：檢查墻身繞墻趾向外轉動傾覆的抵抗能力。第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth69SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算－保證抵抗墻身繞墻趾向外轉動傾覆的能力

(checksforoverturning)第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth70SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（3）擋土墻穩(wěn)定性驗算要求(requirementsofstabilityanalysis）第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth71SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科7、基底應力及合力偏心距驗算

(basestressandeccentricityofresultantforce）第五節(jié)擋土墻設計①②SchoolofTransportationSouth72SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth73SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計③

SchoolofTransportationSouth74SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計④基礎的容許承載力(allowablebearingcapacity)

巖石地基的承載力較高，一般不會產(chǎn)生不均勻沉陷(non-uniformsettlement)。土質地基較為復雜，其承載力與地基的物理力學性質、地面形態(tài)、基礎埋置深度、基底傾斜度等有關，可根據(jù)地質調查、鉆探試驗及既有建筑物的調查對比分析確定。如：SchoolofTransportationSouth75SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計④基礎的容許承載力(allowablebearingcapacity)SchoolofTransportationSouth76SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節(jié)擋土墻設計④基礎的容許承載力(allowablebearingcapacity)SchoolofTransportationSouth77SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科為了保證墻身具有足夠的

強度，應根據(jù)經(jīng)驗選擇

1～2個控制斷面進行驗

算，如墻身底部、二分

之一墻高處、上下墻(凸

形及衡重式墻)交界處。

根據(jù)《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》的規(guī)定，當構件采用分項安全系數(shù)的極限狀態(tài)設計時，荷載效應不利組合的設計值，應小于或等于結構抗力效應的設計值。◆8、墻身截面強度驗算(checksforwallsectionstrength)驗算斷面的選擇第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth78SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆9、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施

(measurestoincreasestabilityofretainingwall)（1）增加抗滑穩(wěn)定性的方法(measurestoincreasestabilityagainstsliding)1）設置傾斜基底(slopingbase)

2）采用凸榫形基礎(tenonfoundation)第五節(jié)擋土墻設計SchoolofTransportationSouth79SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China