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文檔簡介

1、第一章1.支擋結構: 為保持結構物兩側的土體(及物料)具有一定高差的結構。是用來支撐、加固填土或山坡體,防止其坍滑,以保持穩定的一種建筑物2.土壓力:通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產生的側壓力。3.道路支擋工程包括擋土墻、抗滑樁、預應力錨索等支撐和錨固結構。擋土墻(Retaining Wall):承受土體側壓力的墻式構造物抗滑樁(Slide-resistant pile):抵抗土壓力或滑坡力的橫向受力樁預應力錨(桿)索(Prestressed anchor):通過對預應力筋施加張拉力以加固巖土體使其達到穩定狀態的支護結構。4.擋土墻具有4方面的作用:穩定路堤和路塹邊坡;減少土石

2、方工程量和占地面積;防止水流沖刷路基;整治坍方、滑坡等路基病害5.滑坡的根本原因:邊坡中土體內部某個面上的剪應力達到了它的抗剪強度。6.滑坡的具體原因:1)滑面上的剪應力增加;2)滑面上的抗剪強度減小:7.崩塌防治方法: 1)清除危巖2) 注漿加固3) 碎落臺8.支擋結構設置原則:陡坡路堤,地面橫坡較陡,路堤邊坡形成薄層填方,采用支擋結構收回坡腳,提高路堤穩定性。路塹設計邊坡與地面接近平行,邊坡過高,且形成剝山皮式的薄層開挖(過多破壞天然植物),采取支擋結構降低路塹邊坡,減少環境破壞。不良地質地段,提高該地質體的穩定性,或提高建筑物的安全度。濱河濱海地段填方,水流沖刷影響填方邊坡的穩定,修建支

3、擋結構,減小水流的影響。為減少土石方數量,或少占農田。穩定基坑邊坡避免對既有建筑物的影響9.擋土墻的各部分名稱 重力式圖:墻背 墻面 墻頂 墻底 墻踵 墻趾10.墻背傾斜形式:仰斜、直立和俯斜11.擋土墻類型按擋土墻在路基橫斷面的設置位置,分為路肩墻、路堤墻、路塹墻按建筑材料,分為 石、混凝土、鋼筋混凝土擋土墻、土工合成材料支擋結構以及復合型按所處環境條件,分為 一般地區擋土墻、浸水地區擋土墻、地震地區擋土墻按結構形式,分為10種 12.重力式擋土墻特點及適用范圍:主要依靠墻自重保持穩定它取材容易,形式簡單,施工簡便,適用范圍廣泛多用漿砌片石,墻高較低時也可用干砌,在缺乏石料地區可用混凝土澆筑

4、其斷面尺寸較大,墻身較重,對地基承載力的要求較高。13.衡重式擋土墻特點及適用范圍:上下墻背間有衡重臺,利用衡重臺上填土重力和墻身自重共同作用維持其穩定其斷面尺寸較重力式小,且因墻面陡直、下墻墻背仰斜,可降低墻高和減少基礎開挖量,但地基承載力要求較高多用在地面橫坡陡峻的路肩墻,也可作路堤墻和路塹墻由于衡重臺以上有較大的容納空間,上墻墻背加緩沖墻后,可作為攔截崩墜石之用。14.懸臂式擋土墻特點及適用范圍:鋼筋混凝土結構由立臂、墻趾板和墻踵板三個懸臂部分組成,墻身穩定主要依靠墻踵板上的填土重力來保證斷面尺寸較小,但墻較高時,立臂下部的彎矩大,鋼筋與混凝土用量大,經濟性差多用作墻高小于6米的路肩墻,

5、適用于缺乏石料的地區和承載能力較低的地基。15.扶臂式擋土墻特點及適用范圍:鋼筋混凝土結構由墻面板、墻趾板和扶肋組成,即沿懸臂式擋土墻的墻長,每隔一定距離增設扶肋,把墻面板與墻踵板連接起來適用于缺乏石料的地區和地基承載力較低的地段,墻較高時,較懸臂式擋土墻經濟。16.加筋土式擋土墻特點及適用范圍:由面板,拉筋和填土三部分組成,借助于拉筋和填土間的摩擦作用,把土的側壓力傳給拉筋,從而穩定土體。既是柔性結構,可承受地基較大的變形又是重力式結構,可承受荷載的沖擊、振動作用施工簡便,外形美觀、占地面積少,而且對地基的適應性強適用于缺乏石料的地區和大型填方工程加筋土擋墻可用于增強路基邊坡穩定性;用于城市

6、立交橋臺(減小占地面積)和地基軟弱、石料缺乏地區等墻面系統可以采用砼面板、石塊、石籠或以土工格柵回包后形成的柔性結構當土體中加入拉筋(如土工格柵等)經夯實后,拉筋與土體的相互作用(格柵表面與土的摩擦作用;格柵孔眼對土的咬合鎖定作用)。這些作用是格柵具有了抵抗拉拔能力,并提高了軟弱地基的承載力,阻抗土體破裂面的形成。目前由于工程征地費用高,可利用的填土資源越來越少,加上現有路網改造的迫切需要,工程往往修建在陡峭的邊坡上,并盡可能地利用就近的填料或棄方。采用加筋的陡坡路堤,有效地解決了這些實際問題。加筋土擋墻的結構由面板,拉筋和填土三部分組成17.錨桿式擋土墻特點及適用范圍:由錨桿和鋼筋混凝土墻面

7、組成。錨桿一端固定在穩定地層中,另一端與墻面連接,依靠錨桿和地層之間的錨固力(即錨桿抗拔力)承受土壓力,維持擋土墻的平衡。土石方和圬工量都較少,施工安全,較為經濟。適用于墻高較大,缺乏石料的地區或挖基困難的地段,具有錨固條件的路塹墻,對地基承載力要求不高。18.錨定板式擋土墻特點及適用范圍:由錨定板、拉桿、鋼筋混凝土墻面和填土組成。錨定板埋置于墻后的穩定土層內,利用錨定板產生的抗拔力抵抗側向土壓力,維持當土墻的穩定。基底應力小,圬工數量小,不受地基承載力的限制,構件輕簡,可預制拼裝、機械化施工。適用于缺乏石料的路堤墻和路肩墻,墻高時可分級修建。19.豎向預應力錨桿式擋土墻特點及適用范圍:錨桿豎

8、向錨固在地基中,并砌筑于墻身內,最后張拉錨桿,利用錨桿的彈性回縮對墻身施加預應力來提高擋土墻的穩定性。一般一根16Mn22的錨桿可替代5m3的漿砌片石圬工。施工中可用輕型鉆機或人工沖孔,灌漿及預應力張拉較為簡易。適用于巖質地基,多用于抗滑擋土墻。20.土釘墻特點及適用范圍:由土體、土釘和護面板三部分組成。利用土釘對天然土體就地實施加固,并與噴射混凝土護面板相結合,形成類似于重力式擋土墻的復合加強體,從而使開挖坡面穩定。對土體適應性強、工藝簡單、材料用量與工程量較少,可自上而下分級施工。常用于穩定挖方邊坡,也可作為挖方工程的臨時支護。21.樁板式擋土墻特點及適用范圍:由鋼筋混凝土錨固樁和擋土板組

9、成。利用深埋錨固段的作用和被動抗力抵抗側向土壓力,從而維護擋土墻的穩定。適用于巖質地基、土壓力較大、要求基礎深埋地段,墻高不受一般擋土墻高度的限制。開挖面小,施工較為安全。22.預應力錨(桿)索:通過對預應力筋施加張拉力以加固巖土體使其達到穩定狀態的支護結構。23.支擋結構的計算和驗算:支擋結構設計應滿足在各種設計荷載組合下支擋結構的穩定、堅固和耐久;為保證支擋結構安全正常使用,必須滿足承載力極限狀態和正常使用極限狀態的設計要求。對于支擋結構應進行下列計算和驗算: 24. 支擋結構承載能力極限狀態計算:1 土體穩定性計算(陳p166):整體穩定性驗算,即保證結構不會沿墻底地基中某一滑動面產生整

10、體滑動;抗傾覆穩定性驗算;抗滑移穩定性驗算;地基承載力驗算;2 支擋結構的受壓、受彎、受剪、受拉能力驗算3 錨固構件的抗拔出能力驗算25. 正常使用極限狀態計算:1 結構變形計算(與周圍環境有配合要求者)2 裂縫寬度計算(鋼筋混凝土構件) 26.支擋結構的荷載計算:主力:a支擋結構承受的巖土側壓力或滑坡推力;b支擋結構重力及結構頂面承受的恒載;c車輛荷載產生的側壓力;d結構基底的法向反力及摩擦力;e 常水位時靜水壓力及浮力;附加力:a設計水位的靜水壓力和浮力;b水位退落時的動水壓力;c波浪壓力;d凍脹力和冰壓力;特殊力:a地震力;b施工荷載及臨時荷載第二章1.土壓力計算理論:庫倫理論:假定破裂

11、面形狀,依據極限狀態下破裂棱體的靜力平衡條件來確定土壓力;朗金理論:假定土體為松散介質,依據土中一點的極限平衡條件來確定土壓力和破裂面方向。2.土壓力的分類:靜止土壓力:墻背后土體處于彈性平衡狀態。使擋土墻保持靜止的條件的:墻身尺寸足夠大、墻身與基礎牢固的連接在一起,積極不產生不均勻沉降。主動土壓力:擋土墻在土壓力作用下向前產生以微小的移動或轉動,使強對土體的側向應力逐漸減小。被動土壓力:擋土墻在外力作用下,移動或轉動方向是推擠土體。被動靜止主動3.靜止土壓力的計算:靜止土壓力可根據彈性半無限體的應力狀態求解。沿墻高呈三角形分布。方向為水平。作用點位于離墻踵三分之一的高度處。4.土壓應力分布圖

12、繪制原則:墻頂以上的填土及均布荷載向墻背擴散壓應力的方向平行于破裂面;各點壓應力與其所承受的豎直應力成正比,6.第二破裂面產生的條件:墻背(或獎項墻背)傾角必須大于第二破裂面的傾角即墻背不妨礙第二破裂面的產生。墻背(或假想墻背)上的諸力所產生的下滑力必須小于墻背上的抗滑力。7.粘性土的土壓力:當墻后填料為粘性圖是,由于粘聚力的存在,對土壓力值有很大的影響,因此,在計算時要考慮粘聚力。8.等效內摩擦角法:由于庫倫理論僅限于計算砂性土的土壓力,故最簡單的辦法就是增大內摩擦較的計算數值,把粘聚力的影響考慮在內摩擦角這一參數內,然后按砂性土的公式計算其主動土壓力。通常把粘性土的內摩擦角值增大5到10度

13、,作為等效內摩擦角;或直接取等效內摩擦角值為30度到35度,地下水位下為25到30度。按土體抗剪強度相等的原則計算內摩擦角。第三章1.衡重式墻背在上下墻間設有衡重臺,利用衡重臺上填土的重力使強重心后移,增加了墻身的穩定。2.擋土墻排水:排水措施: 擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體和防止地表水下滲后積水,以免墻后積水致使強身承受額外的靜水壓力;減少季節性冰凍地區調料的凍脹壓力;消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。若墻后填涂的透水性不良或可能發生凍脹,應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5米的高度范圍內,填筑不小于0.3米厚的砂礫石或無砂混凝土塊板或土工織物等滲水性材料做排水層,以疏干墻后填土中的水。3.

14、擋土墻的驗算:擋土墻可能的破壞形式:滑移、傾覆、不均勻沉陷、墻身斷裂等。擋土墻的驗算方法有兩種:總安全系數的容許應力法、分項安全系數的極限狀態法。作用在擋土墻上的力系,根據合子性質分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載。4.可變荷載主要有:1)車輛荷載引起的土壓力2) 常水位時的浮力及靜水壓力3)設計水位時的靜水壓力和浮力4) 水位退落時的動水壓力5)波浪沖擊力6)凍脹壓力和冰壓力 7)溫度變化的影響力5.容許應力驗算法穩定性驗算:抗滑穩定性驗算:擋土墻的抗滑穩定性的值在土壓力和其他外荷載的作用下,基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力,用抗滑穩定系數KC表示。增加抗滑穩定性的措施:向內傾斜基底;采用凸榫基

15、礎;改善地基,例如在粘性土地基夯嵌碎石,以增加基底摩擦系數;改變墻身斷面形式等。抗傾覆穩定性驗算:增加抗傾覆穩定性的措施:展寬墻趾,基礎展寬可分級設置成臺階基礎;改變墻背或墻面的坡度以減少土壓力或增加穩定力臂;改變墻身形式,如改用衡重式,墻后增設卸載平臺或卸荷板等。6.基底應力及合力偏心距驗算7.墻身截面驗算8.極限狀態驗算法:容許應力法視結構材料為理想的彈性體,在荷載作用下產生的應力和變形不超過規定的容許值.極限狀態法則不再采用勻質彈性體的假定,而是承認結構在臨近破壞時處于彈塑性工作階段,以結構物在各種荷載組合情況下均不得達到其極限狀態為出發點,同時相應給以足夠的安全儲備.9. 極限狀態可分

16、為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩類.10.承載能力極限狀態:當擋土墻出現以下任何一種狀態,即認為超過了承載能力極限狀態:整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體而失去平衡(如滑移,傾覆等);擋土墻構件或聯結部件因超過材料強度而破壞,或因過度塑性變形而不適于繼續承載;擋土墻結構變為機動體系或局部喪失穩定.11.正常使用極限狀態:當擋土墻出現以下狀態之一時,即認為超過了正常使用極限狀態:影響正常使用或影響外觀的過大變形;影響正常使用或耐久性的局部破壞(包括裂縫)影響正常使用的其他特定狀態.12極限狀態法設計原則為荷載效應不利組合的設計值小于等于結構抗力效應的設計值;第四章1.薄壁式擋土墻是鋼筋混凝

17、土結構,數輕型擋土墻,包括懸臂式和扶壁式兩種形式。懸臂式擋土墻是由立壁(墻面板)和墻底板(包括墻趾板和墻踵板)組成,呈倒T形,具有三個懸臂,即立壁,墻趾板和墻踵板。扶壁式擋土墻由墻面板(立壁),墻趾板,墻踵板及扶肋(扶壁)組成2.懸臂式和扶壁式擋土墻結構的穩定性是依靠墻身自重和踵板上方填土的重力來保證的,而且踵趾板也顯著增大了抗傾覆穩定性,并大大減小了基底應力。它們的主要特點是構造簡單,施工方便,墻身斷面較小,自身質量輕,可以較好的發揮材料的強度性能,能適應承載力較低的地基。墻高6米以內采用懸臂式,6米以上采用扶壁式它們適用于缺乏石料及地震地區。由于墻踵板的施工條件一般用于填方路段作路肩墻及路

18、堤墻使用。3.懸臂式擋土墻的墻踵板寬度由B3全墻抗滑穩定性確定,并具有一定得剛度,其值為墻高的四分之一到二分之一,且不應小于0.5米。墻趾板的寬度B1應根據全墻的抗傾覆穩定,基底應力(即地基承載力)和偏心距等條件來確定并要求墻踵處的基底不出現拉應力。墻底板的總寬度B一般為墻高的(0.5-0.7)倍。B=B1+B2+B3。立壁底部寬度為B2和墻底板厚度除滿足墻身構造要求驗算時,主要取決于截面強度要求,分別按配筋要求和斜裂縫寬度計算其有效厚度,然后取其大值為設計值。4.懸臂式擋土墻的演算內容包括抗滑穩定性,抗傾覆穩定性,基底應力及合力偏心距,墻身截面強度等其中抗滑穩定性抗傾覆穩定性,基底應力及合力

19、偏心距的驗算方法與重力式擋土墻相同。5.墻身截面驗算時,一般選取以下截面做控制面:(1)立壁:底部,2/3;立壁高與1/3立壁高處三個截面(2)墻踵板:根部與1/2墻踵板寬度處兩個截面(3)墻趾板:根部與1/2墻趾板寬度處兩個截面。6.扶壁式擋土墻設計內容主要包括墻身構造設計,墻身截面尺寸的擬定,墻身穩定性和基底應力及合力偏心距驗算,墻身配筋設計和裂縫開展寬度驗算等。為了提高扶壁式擋土墻的抗滑能力,墻底板常設置凸榫。7 墻面板設計的計算模型:取扶肋中或跨中至跨中的一段為計算單元,視為固支于扶肋及墻踵板上的三向固支板,屬超靜定結構一般做簡化近似計算。計算時將其沿墻高或墻長劃分為若干單位寬度的水平

20、板條與豎向板條,假定每一單元條上作用均布荷載,其大小為該條單元位置處的平均值,近似按支撐于扶肋上的連續板來計算水平板條的彎矩和剪力,按固支于墻底板上的鋼架梁來計算豎向板條的彎矩。8 墻踵板設計的計算模型:可視為支撐于扶肋上的連續板,不計墻面板對它的約束,而視其為鉸支。內力計算時,可將墻踵板順墻長方向劃分為若干單位寬度的水平板條,根據作用于墻踵板上的荷載對每一連續板條進行彎矩,剪力計算,并假定豎向荷載在每一連續板條上的最大值均勻作用在板條上。9 扶肋設計的計算模型:扶肋可視為錨固在墻踵板上的T形變截面懸臂梁,墻面板則作為該T形梁的翼緣板。翼緣板的有效計算寬度由墻頂向下逐漸加寬。為簡化計算,只考慮

21、墻背主動土壓力的水平分立,而扶肋和墻面板的自重以及土壓力的豎向分力忽略不計。第五章1.扶壁式擋土墻由墻面板,墻踵板,墻趾板,扶肋組成2.懸臂式擋土墻墻趾板寬度由全墻的抗傾覆穩定性,基底應力,偏心距等條件控制3.加筋土結構內部穩定性破壞形式有兩種:由于拉筋開裂造成的加筋體斷裂破壞和由于拉桿與填土之間粘結力不足造成的加筋體斷裂破壞,加筋土結構內部穩定性分析的應力分析法認為,在某一深度以下,加筋土處于主動極限平衡狀態,而強頂為彈性平衡狀態,其破壞主要是由于繞墻頂旋轉的側向變形引起的,應力分析法假定在荷載作用下,加筋體沿著拉筋最大拉力點的連線產生破壞4.常用的拉筋類型有:鋼帶,鋼筋混凝土帶,聚丙烯土工

22、帶,鋼塑復合帶,土工織物(或鋼筋格帶)5.加筋擋土墻內部穩定性分析方法有:應力分析法,楔體平衡分析法,滑裂楔體法,能量法,剪區法,有限元法6.加筋土擋土墻組成:墻面板,填料,拉筋7.加筋原理:其基本原理在于拉筋與土之間的相互摩阻聯結之中,可歸納為兩點予以解釋:1.摩擦加筋原理 2.準粘聚力原理。8.斷面形式:一般宜用矩形,斜坡地段由于地形條件限制可采用倒梯形斷面,在寬敞的填方地段可用正梯形斷面9.填料要求:易于填筑與壓實,能與拉筋產生足夠的摩擦力,滿足化學和電化學標準,水穩定性好10.拉筋材料必須具有以下特征:抗拉能力強,延伸率小,蠕變小,不易產生脆性破壞與填料之間具有足夠的摩擦力耐腐蝕和耐久

23、性能好具有一定的柔性,加工容易,接長及與墻面板連接簡單使用壽命長,施工簡便11.應力分析法和斜體平衡分析法的區別:破裂面形狀的假定墻面的轉動中心作用在加筋體內的土壓力的基本假定12.拉力組成:加筋體自重產生的拉力加筋體上路基填土產生的拉力車輛荷載產生的拉力加筋拉力13.楔體平衡分析法計算圖式:155頁14.加筋土擋土墻外部失穩形式:滑移,傾覆,傾斜,整體滑動15.判斷 a加筋土擋土墻應力分析法以庫倫理論為基礎,視加筋土為復合結構 b加筋土擋土墻適用于巖質路塹加固第六章60錨桿擋土墻是利用錨桿技術形成的一種檔土結構物。錨桿是一種新型的受拉桿件,它的一端與工程結構物聯結,另一端通過鉆孔、插入錨桿、

24、灌漿、養護等工序錨固在穩定的地層中,以承受土壓力對結構物所施加的推力,從而利用錨桿與地層間的錨固力來維持結構物的穩定.61錨桿擋土墻的形式取決于:錨固底層、施工方法、受力狀態及結構形式。按照擋墻的結構形式可分為:柱板式錨桿擋土墻(擋土板、肋柱、錨桿)和壁板式錨桿擋土墻(墻面板(壁面板)、錨桿)。目前多用柱板式錨桿擋土墻。62錨桿擋土墻的特點:結構質量輕,使擋土墻的結構輕型化,與重力式擋土墻相比,可以節約大量的圬工和節省工程投資;利于擋土墻的機械化、裝配化施工,可以減輕笨重的體力勞動,提高勞動生產率;不需要開挖大量基坑,能克服不良地質挖基的困難,并利于施工安全。但是錨桿擋土墻也有一些不足之處,使

25、設計和施工受到一定的限制,如施工工藝要求較高,要有鉆孔、灌漿等配套的專用機械設備,且要耗用一定得鋼材。63錨桿擋土墻一般適用于巖質路塹地段,但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用,還可應用于陡坡路堤。64錨桿擋土墻土壓力的計算目前大多仍按庫倫主動土壓力理論進行近似計算。土壓力分布簡化為三角形或梯形分布。65錨桿抗拔力的確定是錨桿擋土墻設計的基礎,它與錨桿錨固的形式、地層的性質、錨孔的直徑、有效錨固段的長度以及施工方法、填注材料等因素有關。目前普遍采用的方法是根據以往的施工經驗、理論計算值與拉拔試驗結果綜合加以確定。66巖層錨桿的抗拔力一般取決于砂漿的握裹能力,P175 砂漿對鋼筋的握裹力取決于砂漿

26、與鋼筋之間的抗剪強度土層錨桿的抗拔力取決于錨固段地層對于錨固短砂漿所能產生的最大摩阻力P175抗剪強度除取決于地層特性外,還與施工方法、灌漿質量等因素有關,最好進行現場拉拔試驗以確定錨桿的極限抗拔力。67錨桿擋土墻構件包括擋土板、肋柱和錨桿或墻面板和錨桿。68肋柱與地基的嵌固程度與基礎的埋置深度有關,它取決于地基的條件及結構的受力特點。69錨桿的主要類型:根據施工方法和受力狀況的不同分為:普通灌漿錨桿,首先由鉆孔機鉆孔,鉆孔的深度和孔徑按設計拉力和底層情況決定;然后插入錨桿,并灌注水泥砂漿(標號不低于M30),經過一定時間養護,即可承受拉力。預壓錨桿,與普通灌漿錨桿不同之點是在灌漿時對水泥砂漿

27、施加一定的壓力。水泥砂漿由于壓力而壓入孔壁四周的裂隙并在壓力下固結,從而使這種錨桿具有較大的抗拔力。預應力錨桿,一般錨桿往往穿過松軟(或不穩定的)底層而錨固在穩定的地層中,如將穩定地層中的錨固段先用速凝的水泥砂漿灌填,然后將錨桿與結構物連接并施加張拉應力,最后再灌注錨孔其余部分的砂漿。這樣的錨桿可使其所穿過的底層和砂漿都受有預應力。擴孔錨桿,利用擴孔鉆頭或爆破等方法擴大錨固段的鉆孔直徑(一般可擴大3-5倍),從而提高錨桿的抗拔能力。這種擴孔方法主要用于軟弱地層中。70錨桿的布置直接涉及到錨桿擋土墻墻面構件和錨桿本身設計的可行性和經濟性。布設時要考慮墻面構件的預制、運輸、吊裝和構件受力的合理性,

28、同時要考慮錨桿施工條件、受力特點等。每級肋柱上視柱高度可設計成兩層或多層錨桿,一般布置2-3層。若錨桿布置太疏,則肋柱截面尺寸大,錨桿粗而長,但若布置過密,錨桿之間受力的相互影響使錨桿抗拔力受到影響,此時錨桿拉力就變得比單根錨桿設計拉力低。根據已建工程的經驗,錨桿的位置應盡可能使肋柱所受彎矩均勻分布。71錨桿由非錨固段(自由段)和有效錨固段組成。72在較完整的硬質巖層中,普通摩擦型灌漿錨桿的有效錨固長度為:P195 錨桿承受的拉力; u砂漿對鋼筋的平均握裹力;d錨桿直徑;在軟質巖層、風化破碎巖層和土層中,普通摩擦型錨桿的有效錨固長度為: 錨固段周邊砂漿與孔壁的平均剪切強度;D鉆孔直徑錨桿有效錨

29、固長度除滿足抗拔穩定性要求外,還應控制錨桿最小長度,即巖層=4m,土層=5m73錨桿與肋柱的連接形式:螺母錨固、彎鉤錨固、焊短鋼筋錨固。74錨桿在地層中一般都沿水平向下傾斜一定得角度,通常在10-45之間。具體傾斜度應根據施工機具、巖層穩定的情況、肋柱受力條件以及擋土墻要求而定。錨桿的傾斜度是為保證灌漿的密實,有時也為了避開臨近的地下管道或淺層不良土質。75錨桿擋土墻的穩定性分析一般采用克朗茲理論,P199會畫圖第七章 錨定板擋土墻1.錨定板擋土結構是一種適用于填方的輕型支擋結構。2.錨定板擋土墻是由墻面、拉桿、錨定板以及充填墻面與錨定板之間的填土所共同組成的一個整體。3.錨定板擋土墻和錨桿擋

30、土墻一樣,也是依靠“拉桿”的抗拔力來保持擋土墻的穩定。但是,這種擋土墻與錨桿擋土墻又有著明顯的區別,錨桿擋土墻的錨桿必須錨固在穩定的地層中,其抗拔力來源于錨桿與砂漿、孔壁地層之間的摩阻力;而錨定板擋土墻的拉桿及其端部的錨定板均埋設在回填土中,其抗拔力來源于錨定板前填土的被動抗力。因此,墻后側向土壓力通過墻面傳給拉桿,后者則依靠錨定板在填土中的抗拔力抵抗側向土壓力,以維持擋土墻的平衡與穩定。在錨定板擋土墻中,一方面填土對墻面產生主動壓力,填土愈高,主動土壓力愈大;另一方面填土又對錨定板的移動產生被動的土抗力,填土愈高,錨定板的抗拔力也愈大。4.錨定板擋土墻按墻面結構形式可分為柱板式和壁板式兩種。

31、也可以根據周圍環境及地質地形條件設計成錨定板和錨桿聯合使用的擋土墻。上層拉桿利用錨定板錨固在新填土中,下層拉桿采用灌漿錨桿固定在原有邊坡內。這樣可以充分利用原有邊坡及新填路基,發揮錨定板和錨桿的優越性。5.錨定板擋土墻的主要特點:構件斷面小、結構質量輕、柔性大、工程量省、圬工數量少,構件可預制,有利于實現結構輕型化和機械化施工。它主要適用于承載力較低的軟弱地基和缺乏石料的地區,作路肩墻或路堤墻。在滑坡、坍塌地段以及膨脹土地區不能使用。6.通過現場實測和室內模型試驗表明,土壓力值大于庫倫主動土壓力計算值,但小于靜止土壓力。在墻面系設計時,作用于墻背上的橫載土壓力近似按靜止土壓力計算,但適當給予折

32、減。公式在210頁式7-27.錨定板抗拔力取決于錨定板前的被動土壓力。8.判斷極限抗拔力的標準有三種:極限穩定抗拔力、局部破壞抗拔力和極限變形抗拔力。根據原型實驗的結果確定極限抗拔力時,往往需要綜合使用這三種標準。三種標準中應優先采用第一種標準,但由于試驗設備和時間有限,有很多試驗不能達到極限穩定抗拔力,這時可采用第二種標準。若采用前兩種標準所得到的變形量超過了第三種標準的極限變形值時,則在錨定板尚未喪失穩定之前,結構物已不能承受,這時應以第三種標準確定極限抗拔力。9.容許抗拔力是錨定板設計拉力的最大容許值,等于錨定板的極限抗拔力除以安全系數。安全系數的取值應考慮影響抗拔力的各種因素的復雜程度

33、及工程結構的性質和重要程度。10.肋柱間距視工地的起吊能力和錨定板的抗拔力而定。肋柱與基礎(地基)的連接狀況視地基承載力、地基的堅硬情況及埋深確定。肋柱嚴禁前傾,應適當后仰,其仰斜度宜為1:0.0511.錨定板一般采用方形鋼筋混凝土板,混凝土標號不低于C20,豎直埋置在填土中,一般忽略不計拉桿與填土之間的摩擦阻力,則錨定板承受的拉力即為拉桿拉力。錨定板面積根據拉桿拉力及錨定板容許抗拔力來確定,公式在223頁12.錨定板擋土墻穩定性驗算的方法有:克朗茲法,折線裂面分析法、整體土墻法。穩定系數一般不應小于1.5-1.813.克朗茲法假定上層錨定板前方土體的臨界滑動面通過墻面最下端,而且將墻面與土體

34、分離計算,將拉桿拉力作為影響整體穩定性的因素之一。按照這種假定,上層拉桿必須比下層拉桿長很多,才能保證上層錨定板的穩定性。14.折線裂面分析法認為上層錨定板前方土體的最不利滑動面通過下層拉桿與墻面接連點,而且認為應將墻面與土體合并考慮,拉桿拉力是墻面與土體之間的內力,并不影響這二者共同體的整體穩定。第八章1豎向預應力錨桿擋土墻是有圬工砌體和豎向預應力錨桿組成。砌體一般是由漿砌片(塊)或素混凝土筑成。這種擋土墻就是利用錨桿的彈性回縮對墻身施加豎向預應力,以提高擋土墻的穩定性,從而代替部分擋土墻圬工的重力,減少擋土墻圬工斷面,達到節省圬工,降低造價的目的。適用范圍:巖質地基(要求基地承載力高)及墻

35、身所受側壓力(如滑坡推力)較大的情況。2灌漿預應力錨桿是利用錨孔中灌注的水泥砂漿錨固在擋土墻基底穩定巖層的鉆孔中,錨桿受拉后由錨桿周邊的砂漿握裹力將拉應力通過砂漿傳遞到巖層中。由錨固段、張拉自由段、墊板錨具組成。3錨固段是指在擋土墻基底以下錨固在穩定地基中的一段錨桿,它是利用水泥砂漿對錨桿的握裹力、砂漿與孔壁巖層間的粘結力和摩阻力進行錨固的。錨固段以上部分,稱為自由鍛,其長度根據墻身抗剪強度的需要和預應力的損失而定。錨桿頂端設置有預制的鋼筋混凝土墊板和鋼墊板,墊板上安有錨具,以備張拉后錨固錨桿。錨桿設計包括錨桿材料的選定和截面尺寸的確定,錨桿間距及錨桿錨固深度的確定錨固深度是指錨桿埋入穩定地基

36、中的長度,其長度可按抗拔力要求根據公式確定。 在較完整的硬質巖層中,普通摩擦型灌漿錨桿的有效錨固長度為:(第195頁) 在軟質巖層、風化破碎巖層及土層中,普通摩擦型錨桿的有效錨固長度為:4根據錨桿自由段長度與擋土墻高度的關系,錨頭分為埋入式和出露式兩種。5預應力損失是由錨具的變形、錨桿的松弛以及墻身砌體的收縮與徐變等三方面引起的,其中錨具變形是引起預應力損失的主要原因。6土釘墻是由被加固土體、放置在土中的土釘體和護面板組成。土釘間土體的變形由護面板給予約束。優點;能合理利用土體的自身能力,將土體作為墻體的不可分割的一部分。施工設備輕便,操作方法簡單。結構輕巧、柔性大、有非常好的抗震性能和延性。

37、施工不需要單獨占用場地。材料用量和工程量少,工程造價低。施工速度快、基本不占用施工工期。缺點:變形稍微大于預應力錨桿的變形; 在軟土、松散砂土中施工難度較大;土釘在軟土中的抗拔力低,需設置得很長很密或事先對土體進行加固,變形量較大,造價較高。 適用:用于邊坡的穩定,特別適合于有一定粘性的砂土和硬粘土。作為土體開挖的臨時支護和永久性擋土墻結構,高度一般不大于15m;也可用于擋土結構的維修、改建與加固。7土釘墻與錨桿擋土墻的異同:土釘墻是由上而下便開挖邊分段施工的,而錨桿擋土墻是自下而上整體施工的。錨桿擋土墻應設法防止產生變位;而土釘一般要求土體產生小量位移,從而使土釘與土體之間的摩阻力得以充分發

38、展。錨桿只是在錨固段內受力,而自由段只起傳力作用;土釘則是全長范圍內受力。錨桿的密度小,每個桿件都是重要的受力部位;而土釘的密度大,靠土釘的相互作用形成復合整體,因而即使個別土釘失效,對整個結構的影響不大。錨桿擋土墻將庫倫破裂面前的主動區作為荷載,通過錨桿傳至破裂面后的穩定區內;土釘墻是在土釘的作用下把潛在破裂面前的主動區的復合土體視為具有自撐能力的穩定土體。 錨桿可承受的荷載大,為防止墻面沖切破壞,其端部的的構造較復雜;土釘一般不需要很大的承載力,單根土釘受荷較小,護面板結構較簡單,利用噴射混凝土及小尺寸墊板即可滿足要求。錨桿長度一般較長,需用大型機械進行加工;土釘長度一般較短,直徑較小,相

39、對而言施工規模較小,所需的機具也比較靈便。8 土釘墻和加筋土擋土墻的異同:施工順序不同,加筋土墻自下而上依次安裝墻面板、鋪設拉筋、回填壓實逐層施工,而土釘墻則是隨著邊坡的開挖自上而下分級施工。土釘用于原狀土中的挖方工程,所以對土體的性質無法選擇,也不能控制;而加筋土用于填方工程中,在一般情況中,對填土的類型是可以選擇的,對填土的工程性質也是可以控制的。加筋多用土工合成材料;直接同土接觸而起作用;而土釘多用金屬桿件,通過砂漿同土接觸而起作用。設置形式不同,土釘垂直于潛在破裂面時將會較充分地發揮其抗剪強度,因而應盡可能地垂直于潛在破裂面設置,而加筋條一般水平設置。9 土釘墻的護面板:是傳力體系的一

40、個重要的部分,也起保證各土釘間土體的局部穩定性、防止土體被侵蝕風化的作用。護面板應在每一階段開挖后立即設置以限制原位土體的減壓并阻止原位土體的力學性質,特別是抗剪強度的降低。10樁板式擋土墻:是鋼筋混凝土結構,由樁及樁間的擋土板兩部分組成。利用樁深埋部分的錨固段的錨固作用和被動土抗力,維護擋土墻的穩定。適用:適宜與土壓力大,墻高超過一般擋土墻限制的情況,地基強度的不足可由樁的埋深得到補償。可作為路塹、路肩和路堤擋土墻使用,也可用于處治中小型滑坡,多用于巖石地基,基巖的飽水無側限抗壓強度大于10MPa.填空:土體極限平衡狀態關系式為:庫倫理論假定 破裂面 形狀, 再根據 極限平衡狀態下破裂棱體的靜力 平衡條件; 郎金理論假定墻后土體為 松散介質 , 求得土中一點極限平衡 ,確定 破裂面強度和土壓力強度 。土壓力分為 主動,被動,靜止, 其中 被動 最大,主動 最小,產生被動壓力的 位移最大。 可能出現第二破裂面的擋土墻有 薄壁式,坦墻,衡禿式,扶壁式,懸壁式。擋土墻驗算方法有 采用總安全系數的容許應力法,采用分項安全系數的極限狀態法。土壓力仰斜墻脊較俯斜 小, 后仰角度愈大,土壓力愈小。扶壁式擋土墻 墻面板,墻趾板,墻踵板,及 扶壁 組成。懸壁式擋土墻墻趾板寬度由 基底應力 或 偏心距

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