路基路面工程第6章-擋土墻設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0020222222或? ?? ?????????????????????ixyhhxtgZBZhhhahahhhhhhhahdyy d yZ???30139。39。2230211239。300223333? 折線形墻背的土壓力計(jì)算 凸形墻背的擋土墻和衡重式擋土墻，其墻背不是一個(gè)平面而是折面，稱為折線形墻背。對(duì)這類墻背，以墻背轉(zhuǎn)折點(diǎn)或衡重臺(tái)為界，分成上墻與下墻．分別按庫(kù)倫土壓力計(jì)算土動(dòng)土壓力，然后取兩者的矢量和作為全墻的土壓力。 計(jì)算上墻土壓力時(shí)不考慮下墻影響，按俯斜墻背計(jì)算土壓力。下墻計(jì)算比較復(fù)雜，一般采用簡(jiǎn)化方法進(jìn)行，比如采用延長(zhǎng)墻背法。 （一）上墻土壓力 不考慮下墻影響 ,按照俯斜墻背計(jì)算土壓力 ,衡重式考慮是否出現(xiàn)第二破裂面 （二）下墻土壓力計(jì)算 在上墻土壓力算出后，延長(zhǎng)下墻墻背交于填土表面 C，以 B’C為假想墻背，根據(jù)延長(zhǎng)墻背的邊界條件，用相應(yīng)的庫(kù)倫公式計(jì)算土壓力，并繪出墻背應(yīng)力分布圖，從中截取下墻 BB’部分的應(yīng)力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應(yīng)力圖疊加，即為全墻土壓力 在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應(yīng)構(gòu)成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力 E1后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力 （一）等效內(nèi)摩擦角法 按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原則或土壓力相等的原則來計(jì)算 ?D 值。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大 5176。 ～ 10176。 ，或采用等效內(nèi)摩擦角 ?D為 30176。 ～ 35176。 。對(duì)于矮墻偏于安全，對(duì)于高墻則偏于危險(xiǎn)。因此在設(shè)計(jì)高墻時(shí)，應(yīng)按墻高酌情降低 ?D值 ? 粘性土壓力計(jì)算 庫(kù)倫理論只考慮不具有粘聚力的砂性土的土壓力問題。當(dāng)墻背填料為粘性土?xí)r，土的粘聚力對(duì)主動(dòng)土壓力的影響很大，因此應(yīng)考慮粘聚力的影響。 （二）力多邊形法 c=0時(shí)的土壓力 E′ ， Ea=E’－ Ec ； Ec 填土為兩層以上不同性質(zhì)的土體，首先求得上一土層的土壓力及作用點(diǎn)，并近似的假定上下兩土層層面平行。 計(jì)算下一土層時(shí)，將上一土層視為均布荷載，按地面為一平面時(shí)的庫(kù)侖公式計(jì)算。 ? 不同土層的土壓力 擋土墻修在陡坡的半路堤上，或者山坡土體有傾向路基的層面，則墻后存在著已知坡面或潛在滑動(dòng)面，當(dāng)其傾角陡于由計(jì)算求得的破裂面的傾角時(shí)，墻后填料將沿著陡破面 (或滑動(dòng)面 )下滑，而不是沿著計(jì)算破裂面下滑，土壓力計(jì)算的破裂面為由勘察確定的實(shí)際可能發(fā)生的破裂面。計(jì)算時(shí)不必求取最危險(xiǎn)破裂面和最大土壓力。 ? 有限范圍填土?xí)r的土壓力 E H KKxP PP???? ?? ?? ?121222 2?? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?c os ( )c os c os ( )[sin( ) sin( )c os ( ) c os ( )]通常情況下?lián)跬翂η暗谋粍?dòng)土壓力可不計(jì)算，當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí)，可計(jì)入，但是應(yīng)對(duì)被動(dòng)土壓力的計(jì)算值進(jìn)行大幅度的折減 ? 被動(dòng)土壓力 （一）車輛荷載 —— 換算土柱 q —— 車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于 2 m，取 20kN/m2；墻高大于 10 m，取 10kN/m2；墻高在 2～ 10m 之間時(shí)，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計(jì)算 （二）其他荷載 作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為 3kN/m2 作用于擋墻欄桿頂?shù)乃酵屏Σ捎? ，作用于欄桿扶手上的豎向力采用 1kN/m ? 車輛荷載換算及計(jì)算參數(shù) ? 施加于擋土墻的作用或荷載 原則：根據(jù)擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合 一般地區(qū) 僅考慮主要力系 浸水地區(qū) 考慮附加力 地震區(qū) 考慮地震力 不同條件下荷載組合： ? 擋土墻設(shè)計(jì)原則 擋土墻按 “ 極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法 ” 進(jìn)行設(shè)計(jì)，擋土墻設(shè)計(jì)極限狀態(tài)分構(gòu)件承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 承載力極限狀態(tài) 是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了承載力極限狀態(tài)： 1）整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡； 2）擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料強(qiáng)度超過而破壞，或因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載； 3）擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或局部失去平衡。 正常使用極限狀態(tài) 是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)： 1）影響正常使用或外觀變形； 2）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）； 3）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。 我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定公路擋土墻的構(gòu)件分析采用 承載力極限狀態(tài)的分項(xiàng)安全系數(shù)法 為主的設(shè)計(jì)法，表達(dá)式為： ? ?0 1 1 ( , )kG G K Q Q K Q i c i Q i K dfRS S S R? ? ? ? ? ??? ? ??0?—— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 。 G?—— 垂直恒載引起的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)； 1Q? —— 恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù) 。 Qi?—— 其它荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù) 。 —— 恒載效應(yīng)； GKS—— 恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)； KQS 1—— 其它荷載效應(yīng) 。 QiKS—— 抗力安全系數(shù)； f? —— 構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值； kRd? —— 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)值 . 承載能力極限狀態(tài)作用（或荷載）分項(xiàng)系數(shù) 擋土墻設(shè)計(jì) ? 擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 在驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性時(shí)，一般不計(jì)趾前土層產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力。驗(yàn)算結(jié)果如不滿足以上要求，則表明抗滑穩(wěn)定性或抗傾覆穩(wěn)定性不夠，應(yīng)改變墻身斷面尺寸重新核算。 ? 基底應(yīng)力及合力偏心矩驗(yàn)算 為了保證擋土墻基底應(yīng)力不超過地基承載力．應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算；同時(shí)，為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距 B/6 B/6 e0 B/2 1?2?B/6 （ 1）軸心荷載作用時(shí) （ 2）偏心荷載作用時(shí) 0ddMeN? （ 1）軸心荷載作用時(shí) （ 2）偏心荷載作用時(shí) （ 3）地基承載抗力 f：當(dāng)擋土墻的基礎(chǔ)寬度大于 3m，或埋置深度大于 ，除巖石地基外，地基承載應(yīng)力抗力值按下式計(jì)算： （ 4） 當(dāng)不滿足式 (653)的計(jì)算條件或計(jì)算出的結(jié)果 f時(shí)，可按 f= 直接確定地基承載應(yīng)力抗力值。 （ 5） f值可以根據(jù)不同荷載組合予以提高，提高系數(shù) K按表中的值。 （ 6）當(dāng)偏心距 e小于或等于 ，可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載應(yīng)力抗力值。： ? 墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 sa— 與材料有關(guān)的系數(shù)； 砌體沙漿標(biāo)號(hào) ?M5 M1 混凝土 ?s值 0． 002 土質(zhì)地基，不陡 1:5；巖石地基，不陡于 1:3 設(shè)置傾斜基底 ? 增加擋土墻穩(wěn)定性的措施 凸榫的高度按照抗滑穩(wěn)定性要求設(shè)計(jì)，高寬比滿足污工剛性角要求 采用凸榫基底 展寬墻址 改變墻面及墻背坡度 改變墻身斷面類型 問題： ? 浸水路堤擋土墻受力與一般擋土墻有何不同？ ? 地震地區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)中如何考慮地震的影響？ ? 懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？ ? 錨桿擋土墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？ ? 錨定板擋土墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？ ? 加筋土的基本原理是什么？ 1．浸水的填料受到水的浮力作用而使土壓力減小； 2．砂性