1、會計學1第七章：擋土墻第七章：擋土墻7.2 擋土墻的類型擋土墻的類型墻頂墻頂墻基墻基墻趾墻趾墻面墻面墻背墻背重力式擋土墻重力式擋土墻1. 重力式擋土墻重力式擋土墻第1頁/共34頁 概要概要 利用墻身自重平衡土壓力，保持墻體穩定。常用磚、利用墻身自重平衡土壓力，保持墻體穩定。常用磚、砌石、混凝土筑成，墻體斷面較大，對地基承載力要求較砌石、混凝土筑成，墻體斷面較大，對地基承載力要求較高，施工方便。高，施工方便。 斷面構造形式斷面構造形式墻趾墻趾墻踵墻踵墻背墻背墻頂墻頂第2頁/共34頁衡重衡重式式減壓平臺減壓平臺第3頁/共34頁墻趾墻趾墻踵墻踵立壁立壁鋼筋鋼筋懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻2. 懸臂式擋土

2、墻懸臂式擋土墻 概要概要 一般用鋼筋混凝土做成，利一般用鋼筋混凝土做成，利用底板上填土的重量平衡墻背的用底板上填土的重量平衡墻背的土壓力。墻體內拉力由鋼筋承擔土壓力。墻體內拉力由鋼筋承擔，斷面較小。適用于墻高，斷面較小。適用于墻高5m，地基土質條件較差或缺少石料時地基土質條件較差或缺少石料時使用。使用。 斷面構造形式斷面構造形式 一般由立壁、底板兩部分構一般由立壁、底板兩部分構成，都屬于懸臂構造。成，都屬于懸臂構造。第4頁/共34頁墻趾墻趾墻踵墻踵扶壁扶壁扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻3. 扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻 概要概要 用扶壁加強立壁的抗彎性用扶壁加強立壁的抗彎性能能 ，壁間填土可以增加墻體的

3、，壁間填土可以增加墻體的抗滑和抗傾覆穩定性。一般可抗滑和抗傾覆穩定性。一般可適用于墻高適用于墻高10m的情況的情況 。 斷面構造形式斷面構造形式 沿墻的縱向每隔沿墻的縱向每隔(1/31/2)h設置一道扶壁，扶壁可設在內設置一道扶壁，扶壁可設在內側，也可設在外側。側，也可設在外側。第5頁/共34頁4. 錨板式及板樁式擋土墻錨板式及板樁式擋土墻 概要概要 錨錠板式擋土墻是利用墻后填土與結構的相互作用維錨錠板式擋土墻是利用墻后填土與結構的相互作用維持墻體的穩定持墻體的穩定 。其特點是結構輕，柔性大，工程量小，。其特點是結構輕，柔性大，工程量小，造價低，施工方便。適用于地基承載力比較低的地方。板造價低

4、，施工方便。適用于地基承載力比較低的地方。板樁式擋土墻是利用板樁自身或支撐結構平衡土壓力，可分樁式擋土墻是利用板樁自身或支撐結構平衡土壓力，可分為懸臂式、錨桿式兩類。為懸臂式、錨桿式兩類。 斷面構造形式斷面構造形式 錨錠板式擋土墻由鋼筋混凝土立柱，墻面，鋼拉桿和錨錠板式擋土墻由鋼筋混凝土立柱，墻面，鋼拉桿和設置在填土中的錨錠板等構成。板樁式擋土墻通常由板樁設置在填土中的錨錠板等構成。板樁式擋土墻通常由板樁（鋼板樁、木板樁、鋼筋混凝土板樁）或錨桿等組成。（鋼板樁、木板樁、鋼筋混凝土板樁）或錨桿等組成。第6頁/共34頁錨拉桿式擋土墻錨拉桿式擋土墻錨桿錨桿板樁板樁板樁式擋土墻板樁式擋土墻第7頁/共3

5、4頁7.3 作用在擋土墻上的土壓力作用在擋土墻上的土壓力 基本計算方法基本計算方法 擋土墻后的土壓力計算可參照擋土墻后的土壓力計算可參照土力學土力學中的相關內中的相關內容計算計算。容計算計算。 地震時的土壓力地震時的土壓力 地震時由于地面的加速度，對擋土構造會產生附加荷地震時由于地面的加速度，對擋土構造會產生附加荷載，對擋土墻自重產生的附加荷載：載，對擋土墻自重產生的附加荷載：考慮地震影響后的主動土壓力按下式計算：考慮地震影響后的主動土壓力按下式計算：GkFa2aKHcos21E 第8頁/共34頁7.4 重力式擋土墻的設計計算重力式擋土墻的設計計算1. 結構選型結構選型減小墻后土壓力減小墻后土

6、壓力墻體面坡和背坡的選擇墻體面坡和背坡的選擇基底逆坡坡度基底逆坡坡度墻趾臺階墻趾臺階結構選型的具體參數與要求參見結構選型的具體參數與要求參見p.264265內容內容第9頁/共34頁2. 重力式擋土墻的構造重力式擋土墻的構造 擋土墻的埋深擋土墻的埋深 土質地基不小于土質地基不小于0.5m； 存在凍土層時，埋深在凍土層以下存在凍土層時，埋深在凍土層以下0.25m； 風化巖層，清除風化層并加挖風化巖層，清除風化層并加挖0.150.25m； 巖基按巖基按p.266表表7-2取值。取值。 斷面尺寸斷面尺寸 滿足墻體的強度與穩定性要求；滿足墻體的強度與穩定性要求； 塊石擋土墻，墻頂寬度塊石擋土墻，墻頂寬度

7、0.5m, 混凝土擋土墻，墻頂寬度混凝土擋土墻，墻頂寬度可取可取0.20.4m。第10頁/共34頁 排水措施排水措施 排水不良會使墻后地下水位提高，一方面增加靜水壓排水不良會使墻后地下水位提高，一方面增加靜水壓力；另一方面使土的抗剪強度降低，增大土壓力而造成擋力；另一方面使土的抗剪強度降低，增大土壓力而造成擋土墻失穩。一般要在墻頂，坡腳設截水溝，墻體上設排水土墻失穩。一般要在墻頂，坡腳設截水溝，墻體上設排水孔，間距為孔，間距為23m，外斜，外斜5%，孔的尺寸宜，孔的尺寸宜100mm。墻前。墻前設排水溝。設排水溝。泄水孔泄水孔粘土夯實粘土夯實濾水層濾水層泄水孔泄水孔粘土夯實粘土夯實粘土夯實粘土夯

8、實截水溝截水溝第11頁/共34頁 填土質量填土質量 宜用強度高、性質穩定、透水性好的粗粒料作為填料；宜用強度高、性質穩定、透水性好的粗粒料作為填料； 用粘性土作為填料時，適當混入碎石，對于高大擋土構用粘性土作為填料時，適當混入碎石，對于高大擋土構造，避免使用粘性土作為填料；造，避免使用粘性土作為填料； 不能用淤泥、耕植土、膨脹性土作為填料；不能用淤泥、耕植土、膨脹性土作為填料； 漿砌墻體的砂漿強度達漿砌墻體的砂漿強度達70%時，方可回填。時，方可回填。 沉降縫和伸縮縫沉降縫和伸縮縫 伸縮縫可以兼作沉降縫；伸縮縫可以兼作沉降縫； 每隔每隔1020m設置一道伸縮縫，縫寬約設置一道伸縮縫，縫寬約2c

9、m； 縫內嵌填防水材料。縫內嵌填防水材料。 其余構造要求參見其余構造要求參見p.267268內容。內容。第12頁/共34頁2. 重力式擋土墻的計算重力式擋土墻的計算 設計計算內容設計計算內容墻體抗傾覆穩定驗算墻體抗傾覆穩定驗算墻體抗滑移穩定驗算墻體抗滑移穩定驗算地基承載力驗算地基承載力驗算墻身強度驗算墻身強度驗算抗震驗算抗震驗算第13頁/共34頁 擋土墻抗傾覆穩定驗算擋土墻抗傾覆穩定驗算 擋土墻在土壓力作用下可能繞墻趾擋土墻在土壓力作用下可能繞墻趾O點向外傾覆。點向外傾覆。zfEaEazEaxG0dOx0 xfbz抗傾覆穩定條件抗傾覆穩定條件61zExEGxKfaxfaz0t.)cos(d d

10、 aazEE)sin(d d aaxEE cotffzbx0fbzz tan當墻背垂直，當墻背垂直，=90，基底水平，基底水平，0=0，相應的計算公式見相應的計算公式見p.268269。第14頁/共34頁 擋土墻抗滑移穩定驗算擋土墻抗滑移穩定驗算 擋土墻在土壓力作用下可能沿基礎底面發生滑動。擋土墻在土壓力作用下可能沿基礎底面發生滑動。抗滑穩定驗算條件抗滑穩定驗算條件31GEEGKtatanns.)( 0nGG cos)cos(d d 0aanEE0tGG sin)sin(d d 0aatEEEaEanEatdGGnGt0O為基底摩擦系數，根為基底摩擦系數，根據土的類別查表得到據土的類別查表得到

11、當墻背垂直，當墻背垂直，=90，基底水平，基底水平，0=0，相應的計算公式見相應的計算公式見p.270。第15頁/共34頁 擋土墻的地基承載力驗算擋土墻的地基承載力驗算 擋土墻的地基承載力驗算與一般偏心受壓基礎的驗算擋土墻的地基承載力驗算與一般偏心受壓基礎的驗算方法相同，先求出基底壓力分布，再按淺基礎同樣的方法方法相同，先求出基底壓力分布，再按淺基礎同樣的方法進行地基承載力驗算。進行地基承載力驗算。EEaGEnEtmeO法線法線-0Gx0 xfEazEaxzf0pminpmaxpmax3cceb/2b/2bNO第16頁/共34頁土壓力與自重的合力：土壓力與自重的合力：)()()(d d d d

12、 d d cosGEsinGtancosE2GEGEaa2a2合力合力E作用于基底的荷載分量：作用于基底的荷載分量：)()(d d d d 0t0nsinEEcosEE基底法向荷載基底法向荷載 N (En) 的偏心距（對前趾的偏心距（對前趾O點取矩）：點取矩）：0faxfaz0faxfaz0cosbbc2beNzE-xExGczE-xExGcN 第17頁/共34頁基底壓力分布：基底壓力分布：amaxaminmax2f13c2Np6be2f1b6e1bNpp6be.：fa：修正后的地基承載力特征值，當基底傾斜時應乘以：修正后的地基承載力特征值，當基底傾斜時應乘以0.8的折減系數的折減系數當墻背直

13、立、基底水平時，取當墻背直立、基底水平時，取=90，0=0，b=b 代入計代入計算。算。第18頁/共34頁 擋土墻墻身強度驗算（按砌體結構驗算）擋土墻墻身強度驗算（按砌體結構驗算） 重力式擋土墻通常需驗算薄弱截面的抗壓強度與抗剪重力式擋土墻通常需驗算薄弱截面的抗壓強度與抗剪強度。如取圖中強度。如取圖中I-I截面作為驗算截面：截面作為驗算截面：IEaIOGEazEaxAhrceb/2b/2NO 計算出墻高為計算出墻高為hr的土壓力的土壓力Ea，墻體自重，墻體自重G； 求出由求出由Ea、G構成的合力在構成的合力在I-I截面上的產生的豎向分力截面上的產生的豎向分力N及其作用位置；及其作用位置； 抗壓

14、驗算：抗壓驗算：AfNa 抗剪驗算抗剪驗算式中各項參數參見式中各項參數參見p.272說明。說明。A180fQuva).( 第19頁/共34頁 擋土墻的抗震計算擋土墻的抗震計算 重力式擋土墻的抗震計算要驗算考慮地震與不考慮地重力式擋土墻的抗震計算要驗算考慮地震與不考慮地震兩種情況，按最不利情況選擇墻體斷面（由于考慮地震震兩種情況，按最不利情況選擇墻體斷面（由于考慮地震附加組合時，安全度降低）。附加組合時，安全度降低）。 抗傾覆驗算抗傾覆驗算21zFzExEGxKwfaxfaz0t.EaIEazEaxzzf0KG=FbGOzwx0 xf第20頁/共34頁 抗滑移驗算抗滑移驗算EaEanEatGn0

15、KG=FGOGt021cosFGEsinFEGK0tat0anns.)( 第21頁/共34頁 地基承載力驗算地基承載力驗算0wfaxfaz0a0maxa0minmaxsinFNzFzExExGc2f13csinFN2p6be2f1b6e1bsinFNpp6be .)(.：Nx0EazEaxG0KG=FOzfxfceb/2b/2zw第22頁/共34頁 墻身強度驗算墻身強度驗算抗壓強度：抗壓強度：抗剪強度：抗剪強度：AfNa A180fQuva).( IF=KGIOGEazEaxAceb/2b/2NO 整體穩定驗算整體穩定驗算按土坡穩定分析的方法按土坡穩定分析的方法驗算擋土構造的整體穩驗算擋土構造

16、的整體穩定性。定性。第23頁/共34頁7.5 懸臂式擋土墻的設計計算懸臂式擋土墻的設計計算 設計計算內容設計計算內容墻體抗傾覆穩定驗算墻體抗傾覆穩定驗算墻體抗滑移穩定驗算墻體抗滑移穩定驗算地基承載力驗算地基承載力驗算墻身強度驗算墻身強度驗算墻身的配筋計算墻身的配筋計算第24頁/共34頁 構造特點構造特點 b/H1=1/21/3； 底板與立壁可按懸臂構造進行設計計算；底板與立壁可按懸臂構造進行設計計算； 墻頂寬度不小于墻頂寬度不小于0.2m； 底板最小厚度底板最小厚度200mm； 墻身每隔墻身每隔23m設置排水孔；設置排水孔； 每隔每隔2025m設置伸縮縫；設置伸縮縫； 鋼筋的配置要求按規范處理

17、，具體要求見鋼筋的配置要求按規范處理，具體要求見p.279說明。說明。bb1H1墻墻趾趾墻墻踵踵立立壁壁H1第25頁/共34頁 設計計算方法設計計算方法 側向壓力計算側向壓力計算hb1HIIH/2H1b2bEa1Ea2H/3(q+H)KaHh1h2qKaa”a地下水地下水位位第26頁/共34頁 將后踵的垂直面作為假想墻背，利用朗肯土壓力理論將后踵的垂直面作為假想墻背，利用朗肯土壓力理論計算作用在墻背的側向壓力。計算作用在墻背的側向壓力。 無地下水（或排水良好）無地下水（或排水良好） 有地下水有地下水在地下水位處：在地下水位處：地下水位以下：地下水位以下：a2a1a2aaa2a2a1EEE245

18、tanKqHKEKH21E, )(, a1aKh 2wa21ahKhh )(第27頁/共34頁 墻身內力與配筋計算墻身內力與配筋計算 墻身按固定在底板上的懸壁板考慮，每延米墻身控制墻身按固定在底板上的懸壁板考慮，每延米墻身控制截面上的設計彎矩：截面上的設計彎矩： 墻身坡面墻身坡面1：0.020.05； 底部鋼筋的底部鋼筋的1/21/3伸至頂部；伸至頂部； 受力鋼筋配置在墻背受拉側；受力鋼筋配置在墻背受拉側； 受壓側配置構造鋼筋。受壓側配置構造鋼筋。0yssa2Qa1G0hfMA2HE3HEM , )(第28頁/共34頁 地基承載力驗算地基承載力驗算a4hb1OG3b2bEa1Ea2Hcpmaxp1b/2eG1G2a2a1a3G4pmaxp2eb/2pmin第29頁/共34頁合力偏心距：合力偏心距：地基承載力驗算：地基承載力驗算：4321a2a144332211GGGG2HE3HEaGaGaGaG2be)(3cG2p6beb6e1bGpp6beimaximinmax：aminmaxamaxf2pp2f1p .第30頁/共34