第四讲-挡土墙设计.pptx

挡土墙设计挡土墙设计 l概述 l重力式挡土墙 构造l作用于挡土墙上的力与力系l挡土墙的稳定性验算l挡土墙截面强度计算l基础设计l增加挡土墙稳定的措施l重力式挡土墙 施工概述 l为保持结构物两侧的土体，物料有一定高差的结构称为支挡结构支挡结构。如以刚性较大的墙体支撑填土和物料并保证其稳定的为挡土墙挡土墙；而对于具有一定柔性的结构，如板桩墙、开挖支撑称为柔性挡土柔性挡土墙或支挡结构墙或支挡结构。l支挡结构在各种土建工程中得到广泛的应用。挡土墙结构挡土墙分类l按断面几何形状及受力特点 可以分为：（1）重力式挡土墙 （2）半重力式挡土墙 （3）衡重式挡土墙 （4）悬臂式挡土墙 （5）扶壁式挡土墙 （6）锚杆式挡土墙 （7）锚定板挡土墙 （8）加筋土挡土墙 （9）板桩式挡土墙 （10）地下连续墙l按材料分 （1）木质 （2）砖 （3）石砌 （4）混凝土 （5）钢筋混凝土 （6）钢制 l按所处环境条件 分类 （1）一般地区 （2）浸水地区 （3）地震地区 重力式挡土墙l重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。l一般用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土。l当地基承载力低时，可在墙底设钢筋混凝土板，以减薄墙身。l优点：就地取材，施工方便，经济效果好。l缺点：由于靠自身重力来维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，耗费材料就多，也不经济。一般墙高在56时，经济效果明显，如果墙高在6以上宜采用半重力式或衡重式更为经济。l适用于低墙、地质情况较好的有石料地区。重力式挡土墙根据墙背的坡度分类l（1）仰斜；l（2）垂直；l（3）俯斜 l按土压力理论，仰斜墙背的主动土压力最小，俯斜的最大。l如挡土墙修建时需要开挖，因仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合，而俯斜墙背后需要回填土，因此，对于支挡挖方工程的边坡，以仰斜墙背为好；填方工程，则宜用俯斜墙背或垂直墙背，以便填土易夯实。l当墙前原有地形比较平坦，用仰斜墙比较合理；原有地形比较陡峭，用仰斜墙会使墙身增高很多，宜采用垂直或俯斜墙。l综上所述：边坡需要开挖时，仰斜墙施工方便，土压力小，墙身截面经济，故设计时应优先考虑仰斜墙。半重力式挡土墙 l半重力式挡土墙是将重力式挡土墙的截面减少，而底角放大，这样就可以减少地基应力，以适用软弱地基的要求。半重力式挡土墙一般采用不低于C10的混凝土，不用钢筋或仅在局部受拉应力较大之处设置钢筋。l半重力式挡土墙主要由立板和底板组成。它的稳定性也依靠底板上的填土重量来保证。若墙后地下水位较高，水平向土压力、水压力过大，要求利用墙后大量填土的重量才能保证稳定时，常在立板和底板之间加设几个转折，将墙作成折线行截面，并加大地板的尺寸。特点l充分利用混凝土的抗拉强度，体积比重力式挡土墙减少40%50%。l施工简易，并可分期施工。l地基应力小而均匀，适用于软弱地基和地下水位较高的情况。l底板尺寸大，故而抗滑性好。l可采用较低强度的混凝土，不用或仅用少量钢筋，造价一般比同等高度的悬臂挡土墙为低。l适用于地基承载力低，缺乏石料地区。悬臂式与扶臂式挡土墙 l悬臂式与扶臂式挡土墙是钢筋混凝土挡土墙的主要型式。是一种轻型支挡结构物，依靠墙身的重量和底板上的填土（含表面超载）的重量来维持其平衡。l厚度小，自重轻，挡土墙可以很高，而且经济指标也比较好。l6左右用悬臂式；6以上多用扶臂式。l它适用于缺乏石料，地基承载低、地震地区。锚杆挡土墙 l锚杆挡土墙是由钢筋混凝土面板及锚杆组成的支挡结构物，它靠锚固在稳定土层中的锚杆所提供的拉力来保证挡土墙的稳定。l它可作为山边的支挡结构物，也可用于地下工程的临时支撑。在墙较高时，它可以自上而下分期施工，避免坑壁及填土的坍塌。对于开挖工程它可以避免内支撑，以扩大工作面而有利于施工。同时由于其施工占地少，缩小基础施工开挖面积，加快施工速度。这种挡墙对于岩石陡坡地区及挖方地区有利。l适用于墙高12m，为减少开挖量的挖方地区、石料缺乏地区。l锚杆挡土墙有两种类型：柱板式：板壁式。锚定板挡土墙 l锚定板挡土墙由墙面板、钢拉杆及锚定板和填料组成，钢拉杆外端与墙面板连接面内端与锚定杆连接，通过钢拉杆、依靠埋置在填料中的锚定板所提供的抗拔力来维持挡土墙的稳定，是一种适用于填土的轻型支挡结构。l优点：结构轻，柔性大，占地少，圬工省，造价低。l适用于缺乏石料，大型填方工程。l锚定板式挡土墙有两种类型：肋柱式锚定板式挡土墙；壁板式锚定板式挡土墙。加筋土挡土墙 l加筋土挡土墙由墙面板、拉筋和填料三部分组成，依靠填料与拉筋之间的摩擦力来平衡墙面所受的水平土压力（属加筋土挡土墙的内部稳定）；并以拉筋、填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力（即加筋土挡土墙外部稳定），从而保证挡土墙的稳定。l优点：加筋土挡土墙可以做得很高。它对地基承载力要求低，适合于软弱地基上建造。由于施工简便，可保证质量，施工速度快，造价低。有例可以证明减少圬工量90%以上，节省投资20%65%，少占地，外型有美观。l它适用于大型填方工程；对于八度以上地区和具有强烈腐蚀环境中不宜使用；对于浸水条件下应慎重应用。板桩式挡土墙 l板桩式挡土墙由板桩、锚栓及墙面板三部分组成，板桩承受水平压力作用，它的稳定一是靠桩底端有一定入土深度后的被动土压力；二是靠板桩顶附近使板桩保持垂直的锚栓。l板桩式挡土墙一般常用钢板桩或钢筋混凝土板桩。板桩在承载力较低软基条件下更为适宜。在具备施工机械条件下，可以加快施工速度，降低工程造价。l适用于土压力大，要求基础埋深，一般挡土墙无法满足时的高墙、地基密实。l根据有无锚栓及支撑情况，把板桩式挡土墙分为：悬臂式板桩挡土墙；锚定式板桩挡土墙；内支撑式板桩挡土墙。l一般悬臂式板桩挡土墙应用墙高较低的情况；锚定板式板桩挡土墙应用比较广泛；内支撑式板桩挡土墙多用于较小的开挖工程；木板桩多用于临时开挖的低墙；钢、钢筋混凝土板桩则应用于永久工程。地下连续墙 l地下连续墙是在地下挖一段狭长的深槽内充满泥浆以保护槽壁的稳定，在槽内吊入钢筋笼，浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段，最后这些墙段连接起来形成一道连续的地下墙壁。l适用于大型地下开挖工程，较板桩墙可以得到更大的刚度、更大的深度。优点l施工时震动小，噪音低，工期短，经济效果好，可昼夜施工。l墙体钢度大，连续墙可构筑厚度40120CM的钢筋混凝土墙，墙体钢度大于一般挡土墙，能承受较大的土压力，在开挖基坑时，不会产生地基的沉降或塌方。l防渗性很好。l对周边地基无扰动。l适用于多种地基，从软弱的冲积层到中硬的地层，密实的沙卵石、软质岩石、硬质岩石等所有的地基施工。缺点 l对地质条件及施工的适用性要求较高。l槽壁塌落问题，加之在地下修复极困难。l在我国地下连续墙造价一般较高。l到目前为止，设计理论不成熟，尚无统一的设计方法及相应的规范。l弃土和废泥浆的处理问题。l地下连续墙按其成墙方式可分为：桩排式；壁板式；组合式。l按挖槽方式可分为：抓斗式；冲击式；回转式。l按墙的用途可分为：挡土墙；用做主体结构的一部分兼做临时挡土墙的连续墙；用做多边形基础兼做墙体的连续墙。l用做挡土墙的连续墙又可分为：自立式；横撑式。