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東南大學道路與鐵道工程國家重點學科《路基路面工程》

PavementEngineering國家精品課程東南大學

道路與鐵道工程

國家重點學科HighwayandRailwayEngineering,NationalKeyDiscipline東南大學交通學院路基路面工程教學小組huangxmseu@TelchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科愛課程網址/coursestatic/course_2658.html第四章路基防護與支擋結構設計SlopeProtectionandRetainingWallDesign東南大學交通學院路基路面工程教學小組huangxmseu@TelchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節路基坡面防護(slopeprotection)第二節支擋結構的類型和構造(typesandconstruction)第三節擋土墻結構布置(structurelayout)第四節擋土墻結構的土壓力計算(calculationofearthpressure)第五節擋土墻設計(designofretainingwall)第六節輕型擋土墻(lightretainingwall)第七節其它支擋結構(othertypes)主要內容(maincontents)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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格固定撒種等方法。◆1、植物防護(plantprotection)第一節路基坡面防護

(slopeprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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)網格式第一節路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節路基坡面防護◆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。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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。第一節路基坡面防護◆1、植物防護(plantprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節路基坡面防護◆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、道路穩定設計相協調。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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。◆2、工程防護(Engineeringprotection)第一節路基坡面防護SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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。第一節路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科5）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。護面墻高度H(m)路塹邊坡護面墻厚度(m)頂寬b底寬d≤21：0.50.400.40≤6陡于1：0.50.400.40+0.10H6<H≤101：0.5～1：0.750.400.40+0.05H10<H<151：0.75～1：10.600.60+0.05H第一節路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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)混合式第一節路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)5）漿砌片石護面（墻）(rip-drybankprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節路基坡面防護◆2、工程防護(Engineeringprotection)5）漿砌片石護面（墻）(rip-drybankprotection)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第一節路基坡面防護◆3、沖刷防護(scouringprotection)1）路基沖刷破壞(erodedestroyforsubgrade)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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)第一節路基坡面防護2）直接防護(Directprotectionforsubgradeerosion)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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。第一節路基坡面防護◆3、沖刷防護(scouringprotection)3）間接防護(Indirectprotection)節尾SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節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、山體規劃、山體滑坡及水泥流防治景觀美化第二節支擋結構的類型和構造1、支擋結構的用途SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節支擋結構的類型和構造邊坡擋土墻(sloperetainingwall)河堤支護(embankment)基坑支護(foundationpitsupporting)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節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、路肩擋墻和山坡擋墻(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)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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）山坡擋墻shoulderembankmentcuttingslope第二節支擋結構的類型和構造abdcSchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節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structuralformSchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第二節支擋結構的類型和構造擋土墻適用條件（rangeofapplication）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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）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）由地面排水和墻身排水兩部分組成。⑦沉降縫和伸縮縫（settlementjointandexpansionjoint）◆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支擋結構的類型和構造墻身（stem）節尾SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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。第三節擋土墻結構布置

(RetainingWallLayout)節尾SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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）：季節性或規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擋土墻結構的土壓力計算

(Calculationofearthpressure)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節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）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算3、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分(differencebetweenactivepressureandpassivepressure)：假定擋土墻處于極限移動狀態，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考慮，即只考慮Ea

，且取一定的安全系數(safetyfactor)以保證墻背土體的穩定。墻趾前土體的被動土壓力Ep一般不計。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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第四節擋土墻結構的土壓力計算◆4、不同墻背傾斜形式的土壓力大小(earthpressureofdifferentobliqueforms)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算◆5、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，根據土的極限平衡理論，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。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節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）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節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SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算（5）分析方法的異同

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出發，由處于極限平衡狀態時的大小主應力關系求解（極限應力法（theultimatestressmethod））；庫倫理論根據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）。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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擋土墻因路基形式和荷載分布（forcesdistribution）不同土壓力有多種計算圖式第四節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-P156式4-6◆6、一般條件下庫侖主動土壓力計算（CalculationofCoulomb'sactiveearthpressureundergeneralconditions）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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4-9

破裂面交與荷載外側c)Ea-式4-11

破裂面交與荷載內部a)Ea-式4-12SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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4-13破裂面交于外邊坡第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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（P160）

力多邊形法(數解法)P160

Ea-式4-16◆（4）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。可以以庫侖理論為基礎計算粘性土主動土壓力，但需要近似，主要有以下近似方法：第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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◆7、被動土壓力計算（calculationofpassiveearthpressure）P163

Ea-式4-23第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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)而使土壓力減小；2）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定性減弱。◆考慮因素（considerations）：第四節擋土墻結構的土壓力計算8.浸水擋土墻土壓力計算(earthpressureofrettingretainingwall）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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，以及修筑在地震時可能發生大規模滑坡崩塌的地段或軟弱地基(如軟弱粘性土層)、地震強度和穩定性驗算(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。第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算◆8.浸水擋土墻土壓力計算(當填料為砂性土時）（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ΔEbSchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算◆8.浸水擋土墻土壓力計算(填土為黏性土時）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。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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要求提高一級采用。9、地震區擋土墻（一般防震措施）第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算9、地震區擋土墻（地震荷載的計算）下一頁下一頁SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算9、地震區擋土墻（地震荷載的計算）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算9、地震區擋土墻（地震力作用下的土壓力計算）計算時只要進行地震力合成（Synthesisofseismicforce）◆10、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；作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強度規定為3kN/m2；作用于擋墻欄桿頂的水平推力采用0.75kN/m；作用于欄桿扶手上的豎向力采用1kN/m。第四節擋土墻結構的土壓力計算SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第四節擋土墻結構的土壓力計算10、計算參數(parameter)填料的計算內摩擦角和重度墻背摩擦角(frictionangle)節尾SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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4-14（classificationofloadappliedtoretainingwall）第五節擋土墻設計

(designofretainingwall)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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4-15（loadcombination）第五節擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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“極限狀態分項系數法”進行設計，其設計的極限狀態分構件承載力極限狀態和正常使用極限狀態。（1）承載力極限狀態（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承載；

3）擋土墻結構變為機動體系或局部失去平衡

極限狀態分項荷載系數（partialcoefficientforloads）見表6-11第五節擋土墻設計◆3、擋土墻的設計原則（designprincipal）（2）正常使用極限狀態（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。

極限狀態的分項荷載系數除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（eccentricityofresultantforce）

分項荷載系數取值同正常使用極限狀態。第五節擋土墻設計◆4、擋土墻的設計荷載（designload），其它見規范

JTGD30第五節擋土墻設計第五節擋土墻設計◆5、擋土墻的荷載分項系數(partialcoefficientforload)SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆6、擋土墻穩定性驗算（stabilityanalysis)

含：抗滑穩定性驗算

(stabilityagainstsliding)

抗傾覆穩定性驗算(stabilityagainstoverturning)（1）抗滑穩定性驗算(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。第五節擋土墻設計（1）抗滑穩定性驗算-保證基底摩阻力低抗滑移力

(checksforsliding)第五節擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第五節擋土墻設計基底摩擦系數（2）抗傾覆穩定性驗算

(checksforoverturning)

目的：檢查墻身繞墻趾向外轉動傾覆的抵抗能力。第五節擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科（2）抗傾覆穩定性驗算－保證抵抗墻身繞墻趾向外轉動傾覆的能力

(checksforoverturning)第五節擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

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

(basestressandeccentricityofresultantforce）第五節擋土墻設計擋土墻基礎的承載力滿足要求7、基底應力及合力偏心距驗算

(basestressandeccentricityofresultantforce）第五節擋土墻設計擋土墻基礎的承載力滿足要求SchoolofTransportationSoutheastUniversity，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，應根據經驗選擇

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《公路圬工橋涵設計規范(ＪＴＧＤ６１》的規定，當構件采用分項安全系數的極限狀態設計時?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擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆9、增加擋土墻穩定性的措施

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

2）采用凸榫形基礎

(tenonfoundation)第五節擋土墻設計SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆9、增加擋土墻穩定性的措施（2）增加抗傾覆穩定性的方法(measurestoincreasestabilityagainstoverturning)

1）展寬墻趾(extendtoe)

2）改變墻面及墻背坡度(changeslope)

3）改變墻身斷面類型(changetypesofwallsection)第五節擋土墻設計第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算第五節擋土墻設計10、

墻身截面強度驗算節尾SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆1、薄壁式擋土墻（thinplateretainingwall）

薄壁式擋土墻是鋼筋混凝土結構，包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。

懸臂式擋土墻（cantileverretainingwall）由立壁和底板組成，有三個懸臂，即立壁、趾板和踵板。當墻身較高時，可沿墻長一定距離立肋板（即扶壁）聯結立壁板與踵板，從而形成扶壁式擋墻（counterfortretainingwall）；老路加固時，考慮扶壁難以在踵板側做，也可考慮將其做在趾板側，同樣可以發揮作用，但須進行設計計算確定。第六節輕型及其他類型擋土墻

（light-typeretainingwall）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻1、薄壁式擋土墻（thinplateretainingwall）懸臂式和扶壁式結構示意圖SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻1、薄壁式擋土墻（thinplateretainingwall）懸臂式和扶壁式擋土墻的結構穩定性（structuralstability）是依靠墻身自重和踵板上方填土的重力來保證，基底應力小。特點：構造簡單、施工方便，墻身斷面較小，自身質量輕，可以較好地發揮材料的強度性能，能適應承載力較低的地基。一般情況下，墻高6m以內采用懸臂式，6m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或路堤墻使用。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科懸臂式擋土墻結構受力示意第六節輕型及其他類型擋土墻◆1、薄壁式擋土墻（thinplateretainingwall）懸臂式擋土墻結構示意SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻1、薄壁式擋土墻（thinplateretainingwall）按一般庫倫理論計算作用于假想墻背Ac上的土壓力Ea，此時墻背摩擦角δ=φ。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆2、錨定式擋土墻（anchoredretainingwall）

錨定式擋土墻也屬于輕型擋土墻，通常包括錨桿式和錨定板式兩種。錨桿式擋土墻（anchorageretainingwall）主要由預制的鋼筋混凝土立柱和擋土板構成墻面、與水平或傾斜的鋼錨桿聯合作用支擋土體，主要是靠埋置于巖土中的錨桿的抗拉力拉住立柱保證土體穩定的。

錨定板式擋土墻（anchorslabretainingwall）則將錨桿換為拉桿，在其土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路堤施工容易實現。第六節輕型擋土墻SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻3、錨定式擋土墻特點（characteristicofanchoredretainingwall）

(1)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；(2)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；(3)不需要開挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困難，并利于施工安全。缺點（shortage）：施工工藝（constructiontechnology）要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機械設備，且要耗用一定的鋼材。使用場合（application）：一般適用于巖質路塹地段（stonecuttingsection），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。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻4、錨桿抗拔力（anchorpulloutresistance）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、有效錨固段的長度及施工方法、填注材料等因素有關。錨桿的類型（typesofanchor）摩擦型灌漿錨桿；（frictionalgroutedbolt）擴孔型灌漿錨桿（holegroutedbolt）SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科1）錨桿式擋土墻（anchorageretainingwall）第六節輕型及其他類型擋土墻錨桿擋土墻是利用錨桿技術形成的一種擋土結構物。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、插人錨桿、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。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科b)壁板式1）錨桿式擋土墻（anchorageretainingwall）第六節輕型及其他類型擋土墻a)柱板式SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科2）錨定板式擋土墻（anchorslabretainingwall）第六節輕型及其他類型擋土墻錨定板擋土墻按墻面結構形式分為柱板式和壁板式兩種。柱板式擋土墻的墻面由肋柱與擋土板拼裝而成，根據運輸和吊裝能力可采用單根柱，也可以分段拼接，上下肋柱之間用榫連接。

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東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）加筋土擋土墻是利用加筋土技術修建的支擋結構物。加筋土是一種在土中加入拉筋的復合土，它利用拉筋與土之間的摩擦作用，把土的側壓力削減到土體中，改善土體的變形條件和提高土體的工程性能，從而達到穩定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。加筋土擋土墻屬于柔性結構（flexiblestructure），對地基變形適應性大，建筑高度也可很大，適用于填土路基；但須考慮其擋板后填土的滲水穩定及地基變形對其影響，需要通過計算分析選用。第六節輕型及其他類型擋土墻SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻加筋體面板基礎埋置深度錯臺與墊層橫斷面圖加筋土橋臺類型圖：a)整體式；b)內置組合式；c)外置組臺式◆5、加筋土擋土墻加筋土擋土墻橋臺（abutment）的基本類型和基礎的基本要求SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）

常見的加筋土擋土墻形式有下列幾種：(1)單面式加筋土擋土墻(singlereinforcedretainingwall)；(2)雙面式加筋土擋土墻(doublereinforcedretainingwall)，雙面式中又分為分離式、交錯式以及對拉式加筋土擋土墻；(3)臺階式加筋土擋土墻(steppedreinforcedretainingwall)(4)無面板加筋墻(no-panelreinforcedretainingwall)。

加筋土示意圖SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻5、加筋土擋土墻

加筋體構造與材料(constructionandmaterial）（1）橫斷面和面板加筋體橫斷面形式加筋土面板形式SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）（2）填料（filling）填料是加筋體的主要材料，由它與加筋產生摩擦力。要求：易于填筑與壓實能與拉筋產生足夠的摩擦力；滿足化學與電化學要求；水穩定性好。通常填料優先選擇具有一定級配、透水性好的砂類土、碎(礫)石類土。－－摩擦力大粗粒料中不得含有尖銳棱角，以免在壓實過程中壓壞拉筋。當采用黃土、粘性土及工業廢渣時應做好防水、排水設施和確保壓實質量等。

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東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）（3）拉筋（stud）①抗拉能力強，延伸率小，蠕變小，不易產生脆性破壞；②與填料之間具有足夠的摩擦力；③耐腐蝕和耐久性能好；④具有一定的柔性，加工容易，接長及與墻面板連接簡單；⑤使用壽命長，施工簡便。(4)拉筋種類：鋼帶；鋼筋混凝土帶；聚丙烯土工帶；鋼塑復合帶。SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科◆5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）填土范圍路槽底以下深度（cm）壓實度（%）高速、一級公路二、三、四級公路距面板1.0m以外0～80

96

9480以下

94

93距面板1.0m以內全部墻高

93

92加筋體填料壓實度要求（degreeofcompaction）第六節輕型及其他類型擋土墻SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科

加筋體筋帶的斷面積、長度以及加筋體的穩定性，應通過加筋體內部和外部的穩定性分析確定。

加筋體中活動區與穩定區

（stableandactivearea）加筋擋土墻

總體平衡法驗算◆5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）加筋土擋土墻結構計算（calculationofstructure）第六節輕型及其他類型擋土墻SchoolofTransportationSoutheastUniversity，China

東南大學道路與鐵道工程國家重點學科第六節輕型及其他類型擋土墻5、加筋土擋土墻（reinforcedretainingwall）內部穩定性（internalstability）

加筋土擋土墻內部穩定性有關的破壞形式有以下兩種：

（1）由于拉筋開裂造成的斷裂（2）由于拉筋與填土之間結合力不足造成的加筋體斷裂SchoolofTransportationSoutheast