悬臂式及锚杆挡土墙.pptx
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1、(3 3)扶壁式挡土墙的结构)扶壁式挡土墙的结构)扶壁式挡土墙的结构)扶壁式挡土墙的结构 立壁、趾板、踵板、扶壁立壁、趾板、踵板、扶壁立壁、趾板、踵板、扶壁立壁、趾板、踵板、扶壁 (4 4)悬臂式和扶壁式挡土墙特点)悬臂式和扶壁式挡土墙特点)悬臂式和扶壁式挡土墙特点)悬臂式和扶壁式挡土墙特点 (5 5)设计内容)设计内容)设计内容)设计内容 墙身断面尺寸:试算法墙身断面尺寸:试算法墙身断面尺寸:试算法墙身断面尺寸:试算法 钢筋砼结构设计:内力计算和配筋钢筋砼结构设计:内力计算和配筋钢筋砼结构设计:内力计算和配筋钢筋砼结构设计:内力计算和配筋(6 6)计算长度确定)计算长度确定)计算长度确定)计
2、算长度确定 墙身断面小、能发挥材料性能墙身断面小、能发挥材料性能墙身断面小、能发挥材料性能墙身断面小、能发挥材料性能 构造简单、施工方便构造简单、施工方便构造简单、施工方便构造简单、施工方便 自重轻、基底压力小自重轻、基底压力小自重轻、基底压力小自重轻、基底压力小 悬臂式:平面应变问题悬臂式:平面应变问题悬臂式:平面应变问题悬臂式:平面应变问题 扶壁式:取两施工缝之间为一节计算设计扶壁式:取两施工缝之间为一节计算设计扶壁式:取两施工缝之间为一节计算设计扶壁式:取两施工缝之间为一节计算设计5.2 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙(1 1)组成及墙高)组成及墙高)组成及墙高)组成及墙高(2 2)立壁)立壁
3、)立壁)立壁5.2.1 5.2.1 墙身构造墙身构造墙身构造墙身构造(5 5)凸榫)凸榫)凸榫)凸榫 (4 4)趾板)趾板)趾板)趾板(3 3)踵板)踵板)踵板)踵板 5.2.2 5.2.2 土压力计算土压力计算土压力计算土压力计算5.2.2.1 5.2.2.1 5.2.2.1 5.2.2.1 填土表面为折线型或有局部荷载作用填土表面为折线型或有局部荷载作用填土表面为折线型或有局部荷载作用填土表面为折线型或有局部荷载作用 库仑理论库仑理论库仑理论库仑理论5.2.2.1 5.2.2.1 5.2.2.1 5.2.2.1 填土表面为平面或有均布荷载作用填土表面为平面或有均布荷载作用填土表面为平面或有
4、均布荷载作用填土表面为平面或有均布荷载作用 朗肯理论朗肯理论朗肯理论朗肯理论(5-15-1)(5-25-2)(5-35-3)5.2.3 5.2.3 墙身尺寸计算墙身尺寸计算墙身尺寸计算墙身尺寸计算5.2.3.1 5.2.3.1 5.2.3.1 5.2.3.1 踵板和趾板长度踵板和趾板长度踵板和趾板长度踵板和趾板长度(1 1)踵板长度)踵板长度)踵板长度)踵板长度由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定1 1)路肩墙、墙顶均布荷载、面坡垂直)路肩墙、墙顶均布荷载、面坡垂直)路肩墙、墙顶均布荷载、面坡垂直)路肩墙、墙顶均布荷载、面坡垂直滑动力:滑动力:滑动力:滑动力:阻滑力
5、:阻滑力:阻滑力:阻滑力:安全系数:安全系数:安全系数:安全系数:(1 1)踵板长度)踵板长度)踵板长度)踵板长度由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定2 2)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙(1 1)踵板长度)踵板长度)踵板长度)踵板长度由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定由抗滑稳定性确定3 3)面坡不垂直)面坡不垂直)面坡不垂直)面坡不垂直(2 2)趾板长度)趾板长度)趾板长度)趾板长度由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制1 1)路肩墙)路肩墙)路肩墙)路肩墙由力
6、矩平衡知:由力矩平衡知:由力矩平衡知:由力矩平衡知:由力的平衡知:由力的平衡知:由力的平衡知:由力的平衡知:(2 2)趾板长度)趾板长度)趾板长度)趾板长度由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制由基底应力(偏心矩)控制2 2)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙)路堑墙或路堤墙(3 3)底板长度)底板长度)底板长度)底板长度5.2.3.2 5.2.3.2 5.2.3.2 5.2.3.2 立壁和底板厚度立壁和底板厚度立壁和底板厚度立壁和底板厚度(1 1)按单筋矩形截面受弯承载力确定)按单筋矩形截面受弯承载力确定)按单筋矩形截面受弯承载力确定)按单筋矩形
7、截面受弯承载力确定 对单筋矩形截面,满足一定的配筋率要求,截对单筋矩形截面,满足一定的配筋率要求,截对单筋矩形截面,满足一定的配筋率要求,截对单筋矩形截面,满足一定的配筋率要求,截面有效厚度为:面有效厚度为:面有效厚度为:面有效厚度为:(5-11a5-11a)式中:式中:式中:式中:b b为截面宽度;为截面宽度;为截面宽度;为截面宽度;MMj j为弯矩;为弯矩;为弯矩;为弯矩;砼安全系数;砼安全系数;砼安全系数;砼安全系数;为计算系数;为计算系数;为计算系数;为计算系数;相对界限相对界限相对界限相对界限受压区高度;受压区高度;受压区高度;受压区高度;配筋率;配筋率;配筋率;配筋率;纵向受拉钢筋
8、设计强度;纵向受拉钢筋设计强度;纵向受拉钢筋设计强度;纵向受拉钢筋设计强度;R Ra a混凝土抗压设计强度。混凝土抗压设计强度。混凝土抗压设计强度。混凝土抗压设计强度。5.2.3.2 5.2.3.2 5.2.3.2 5.2.3.2 立壁和底板厚度立壁和底板厚度立壁和底板厚度立壁和底板厚度(2 2)按抗剪承载力确定)按抗剪承载力确定)按抗剪承载力确定)按抗剪承载力确定 为防止斜裂缝开展过大和端部斜压破坏,截面为防止斜裂缝开展过大和端部斜压破坏,截面为防止斜裂缝开展过大和端部斜压破坏,截面为防止斜裂缝开展过大和端部斜压破坏,截面有效厚度为:有效厚度为:有效厚度为:有效厚度为:(5-125-12)式
9、中:式中:式中:式中:Q Qj j为剪力;为剪力;为剪力;为剪力;R R为混凝土标号。为混凝土标号。为混凝土标号。为混凝土标号。(3 3)弯矩和剪力计算)弯矩和剪力计算)弯矩和剪力计算)弯矩和剪力计算1 1)趾板()趾板()趾板()趾板(ABAB截面)截面)截面)截面)2 2)立壁)立壁)立壁)立壁3 3)踵板)踵板)踵板)踵板5.2.4 5.2.4 墙身稳定性及基底应力验算墙身稳定性及基底应力验算墙身稳定性及基底应力验算墙身稳定性及基底应力验算5.2.5 5.2.5 墙身配筋和裂缝开展宽度计算墙身配筋和裂缝开展宽度计算墙身配筋和裂缝开展宽度计算墙身配筋和裂缝开展宽度计算5.3 扶壁式挡土墙扶
10、壁式挡土墙(1 1)设计内容)设计内容)设计内容)设计内容(2 2)计算方法)计算方法)计算方法)计算方法5.3.1 5.3.1 墙面板和踵板墙面板和踵板墙面板和踵板墙面板和踵板5.3.1.1 5.3.1.1 5.3.1.1 5.3.1.1 计算荷载计算荷载计算荷载计算荷载(1 1)墙面板)墙面板)墙面板)墙面板(2 2)踵板)踵板)踵板)踵板5.3.1.2 5.3.1.2 5.3.1.2 5.3.1.2 弯矩弯矩弯矩弯矩(1 1)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩1 1)与肋相交处的水平负弯矩)与肋相交处的水平负弯矩)与肋相交处的水平负弯矩
11、)与肋相交处的水平负弯矩墙面板:墙面板:墙面板:墙面板:踵板:踵板:踵板:踵板:5.3.1.2 5.3.1.2 5.3.1.2 5.3.1.2 弯矩弯矩弯矩弯矩(1 1)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩)各支点及跨中水平弯矩2 2)肋跨中点处的水平正弯矩)肋跨中点处的水平正弯矩)肋跨中点处的水平正弯矩)肋跨中点处的水平正弯矩墙面板:墙面板:墙面板:墙面板:踵板:踵板:踵板:踵板:墙面板水平弯矩在竖直方向的分布图墙面板水平弯矩在竖直方向的分布图墙面板水平弯矩在竖直方向的分布图墙面板水平弯矩在竖直方向的分布图(2 2)墙面板垂直弯矩)墙面板垂直弯矩)墙面板垂直弯矩)
12、墙面板垂直弯矩负弯矩:负弯矩:负弯矩:负弯矩:正弯矩:正弯矩:正弯矩:正弯矩:(3 3)踵板上的横向弯矩:构造配筋)踵板上的横向弯矩:构造配筋)踵板上的横向弯矩:构造配筋)踵板上的横向弯矩:构造配筋5.3.1.3 5.3.1.3 5.3.1.3 5.3.1.3 肋间净距和肋外悬臂长度肋间净距和肋外悬臂长度肋间净距和肋外悬臂长度肋间净距和肋外悬臂长度(1 1)肋间净距)肋间净距)肋间净距)肋间净距(2 2)肋外悬臂长度)肋外悬臂长度)肋外悬臂长度)肋外悬臂长度5.3.2 5.3.2 肋肋肋肋5.3.2.1 5.3.2.1 5.3.2.1 5.3.2.1 剪力和弯矩剪力和弯矩剪力和弯矩剪力和弯矩5
13、.3.2.2 5.3.2.2 5.3.2.2 5.3.2.2 宽度宽度宽度宽度受压区有效宽度受压区有效宽度受压区有效宽度受压区有效宽度 某悬臂式挡土墙如右某悬臂式挡土墙如右某悬臂式挡土墙如右某悬臂式挡土墙如右图所示,墙高图所示,墙高图所示,墙高图所示,墙高6m6m,顶宽,顶宽,顶宽,顶宽0.3m0.3m,立壁面坡和背坡竖,立壁面坡和背坡竖,立壁面坡和背坡竖,立壁面坡和背坡竖直,底板厚度直,底板厚度直,底板厚度直,底板厚度0.5m0.5m,基础,基础,基础,基础埋深埋深埋深埋深1.0m1.0m。墙背填砂土重。墙背填砂土重。墙背填砂土重。墙背填砂土重度度度度 ,内摩擦角,内摩擦角,内摩擦角,内摩擦
14、角 ,填土表面无活载。地基,填土表面无活载。地基,填土表面无活载。地基,填土表面无活载。地基土内摩擦角土内摩擦角土内摩擦角土内摩擦角 ,基底,基底,基底,基底摩擦系数摩擦系数摩擦系数摩擦系数f f=0.4=0.4。抗滑动和。抗滑动和。抗滑动和。抗滑动和抗倾覆安全系数分别为抗倾覆安全系数分别为抗倾覆安全系数分别为抗倾覆安全系数分别为1.31.3和和和和1.5 1.5。试确定其踵板和趾。试确定其踵板和趾。试确定其踵板和趾。试确定其踵板和趾板长度,并确定底板总长板长度,并确定底板总长板长度,并确定底板总长板长度,并确定底板总长度。度。度。度。6m 1m 0.3m 课堂练习:课堂练习:课堂练习:课堂练
15、习:6 6 锚杆挡土墙锚杆挡土墙6.1 6.1 概述概述(1 1)锚杆及锚杆挡土墙)锚杆及锚杆挡土墙)锚杆及锚杆挡土墙)锚杆及锚杆挡土墙(2 2)按墙面结构形式分类:肋柱式和板壁式)按墙面结构形式分类:肋柱式和板壁式)按墙面结构形式分类:肋柱式和板壁式)按墙面结构形式分类:肋柱式和板壁式(3 3)分级锚杆挡土墙)分级锚杆挡土墙)分级锚杆挡土墙)分级锚杆挡土墙(4 4)锚杆挡土墙的优点)锚杆挡土墙的优点)锚杆挡土墙的优点)锚杆挡土墙的优点6.2 6.2 土压力计算土压力计算(1 1)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算(2 2)分
16、级挡土墙)分级挡土墙)分级挡土墙)分级挡土墙延长墙背法延长墙背法延长墙背法延长墙背法6.2 6.2 土压力计算土压力计算(1 1)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算)以库仑土压力理论为主计算6.3 6.3 锚杆抗拔力计算锚杆抗拔力计算(1 1)锚杆抗拔力的影响因素)锚杆抗拔力的影响因素)锚杆抗拔力的影响因素)锚杆抗拔力的影响因素(2 2)由施工经验、理论计算和试验结果综合确定)由施工经验、理论计算和试验结果综合确定)由施工经验、理论计算和试验结果综合确定)由施工经验、理论计算和试验结果综合确定(3 3)摩擦型和扩孔型灌浆锚杆)摩擦型和扩孔型灌浆锚杆)摩
17、擦型和扩孔型灌浆锚杆)摩擦型和扩孔型灌浆锚杆6.3.1 6.3.1 6.3.1 6.3.1 摩擦型灌浆锚杆的抗拔力摩擦型灌浆锚杆的抗拔力摩擦型灌浆锚杆的抗拔力摩擦型灌浆锚杆的抗拔力6.3.1.1 6.3.1.1 6.3.1.1 6.3.1.1 摩擦型灌浆锚杆抗拔力的来源摩擦型灌浆锚杆抗拔力的来源摩擦型灌浆锚杆抗拔力的来源摩擦型灌浆锚杆抗拔力的来源A A4 4A A5 5B B1 12 2 2 23 36.3.1.2 6.3.1.2 6.3.1.2 6.3.1.2 岩层锚杆抗拔力岩层锚杆抗拔力岩层锚杆抗拔力岩层锚杆抗拔力 取决于砂浆的握裹能力取决于砂浆的握裹能力取决于砂浆的握裹能力取决于砂浆的握
18、裹能力锚杆的极限抗拔力:锚杆的极限抗拔力:锚杆的极限抗拔力:锚杆的极限抗拔力:(6-16-1)式中,式中,式中,式中,u u为砂浆对于钢筋的平均握裹应力,取决于砂浆为砂浆对于钢筋的平均握裹应力,取决于砂浆为砂浆对于钢筋的平均握裹应力,取决于砂浆为砂浆对于钢筋的平均握裹应力,取决于砂浆和钢筋之间的抗剪强度。和钢筋之间的抗剪强度。和钢筋之间的抗剪强度。和钢筋之间的抗剪强度。6.3.1.3 6.3.1.3 6.3.1.3 6.3.1.3 土层锚杆抗拔力土层锚杆抗拔力土层锚杆抗拔力土层锚杆抗拔力 取决于地层和砂浆的摩阻力取决于地层和砂浆的摩阻力取决于地层和砂浆的摩阻力取决于地层和砂浆的摩阻力(1 1)
19、锚杆的极限抗拔力)锚杆的极限抗拔力)锚杆的极限抗拔力)锚杆的极限抗拔力 (6-26-2)式中,式中,式中,式中,为砂浆与孔壁的平均抗剪强度,取决于地层为砂浆与孔壁的平均抗剪强度,取决于地层为砂浆与孔壁的平均抗剪强度,取决于地层为砂浆与孔壁的平均抗剪强度,取决于地层特性和砂浆质量,宜由现场拉拔试验确定。特性和砂浆质量,宜由现场拉拔试验确定。特性和砂浆质量,宜由现场拉拔试验确定。特性和砂浆质量,宜由现场拉拔试验确定。(2 2)平均抗剪强度确定)平均抗剪强度确定)平均抗剪强度确定)平均抗剪强度确定 锚杆孔壁与砂浆接触面的抗剪强度与以下三种破锚杆孔壁与砂浆接触面的抗剪强度与以下三种破锚杆孔壁与砂浆接触
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