挡土墙计算学习.pptx

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1、E地下室地下室侧墙E填土重力式挡土墙E桥面拱桥桥台支挡结构 Retaining structure用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性的结构物。或言之，使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。第1页/共43页 由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。支挡结构上的作用力：土压力 earth pressure第2页/共43页挡土墙类型（按刚度及位移方式）:刚性挡土墙柔性挡土墙第3页/共43页L型T型刚性加筋扶壁式重力式刚性挡土墙本身变形极小，只能发生整体位移第4页/共43页锚杆板桩板桩变形板桩上土压力 实测 计算柔性挡土墙本身会发生变形

2、，墙上土压力分布形式复杂第5页/共43页6.2 重力式挡土墙的设计重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。一般用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土。当地基承载力低时，可在墙底设钢筋混凝土板，以减薄墙身。墙身截面较大，经济，H8m第6页/共43页v1、墙背的倾斜形式 根据地形和施工等条件选择挖坡建墙宜用仰斜；填方地区可用直立或俯斜；山坡上建墙，直立。一、重力式挡土墙体型的选择和构造方面的措施第7页/共43页v2、墙面坡度的选择 地坡陡，墙面直立；地坡平坦，墙面平坦v3、基底逆坡的选择 抗滑稳定性不满足设逆坡 土质地基上n:1=0.1:1 岩石地基上n:1=0.2:1v4

3、、墙趾台阶和顶度 墙趾 a:b=1:2,a200 顶宽a一般不小于0.5m.第8页/共43页作用在挡土墙上的力：自重土压力（水压力）地基反力二、挡土墙的计算第9页/共43页q挡土墙验算的内容：抗倾覆验算 抗滑移验算 地基承载力验算 墙身强度验算第10页/共43页 1、抗倾覆稳定性验算保证挡土墙在土压力的作用下不发生绕墙趾o点的倾覆，即要求：第11页/共43页2、抗滑动稳定性验算第12页/共43页 3、地基承载力验算第13页/共43页 4、墙身强度验算 按混凝土结构设计规范和砌体结构设计规范第14页/共43页例题：某挡土墙高H为5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，挡土墙采用M5水泥砂浆，MU10

4、毛石砌筑，砌体重度k=22kN/m3，填土内摩擦角=30，黏聚力c=0，填土重度=18kN/m3，地在荷载2.5kPa，基底摩擦系数=0.5，地基承载力特征值fa=200kPa，试验算挡土墙的稳定性及强度。2.00.50.254.752.5kN/m第15页/共43页2.5kN/mEa1Ea2解：1.计算土压力xf1xf22.00.50.254.75ABo第16页/共43页2.5kN/mG2G3G12.抗倾覆验算抗倾覆安全系数x03x02x012.00.50.254.75Ea1Ea21.42m2.25m抗倾覆稳定性满足要求抗倾覆力矩倾覆力矩第17页/共43页3.抗滑移验算2.00.50.254.

5、752.5kN/mGnGEa1Ea2Ea1nEa1tEa2nEa2tGt00滑移力抗滑移力抗滑移安全系数抗滑移稳定性满足要求第18页/共43页4.地基承载力验算Nce0.254.75Ea22.5kN/mGnGEa1b地基反力N对O点的距离地基承载力满足要求第19页/共43页5.墙身强度验算第20页/共43页概述概述悬壁式排桩计算法悬壁式排桩计算法单支点桩、墙计算单支点桩、墙计算6.3 板桩墙的设计计算基本内容第21页/共43页第22页/共43页一、概述基坑支护的目的（1）确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利；（2）确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用；（3）防止地面出现塌陷、坑底管涌发生。基坑

6、支护的作用 挡土、挡水、控制边坡变形。第23页/共43页基坑工程的设计内容确定支护体系；支护结构强度变形计算；地基加固；场地内外土体稳定性验算；降水与开挖监测等基坑工程的要求本身安全性要求；对周边环境不产生危害；提供基坑施工便利。第24页/共43页基坑工程的特点 临时性；区域性强；综合性；环境影响 基坑工程设计依据 建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99Technical Specification for Retaining and Protection of Building Foundation Excavations第25页/共43页（1）无围护放坡开挖；（2）桩墙支护：它由桩墙结构

7、及支护结构两部分组成，桩墙结构有钢板桩、板桩墙、灌注桩排、地下连续墙；支护结构类型有内支撑式、外拉锚杆式、地面锚定式、无锚式等。（3）重力式支护结构：软土地基可用深搅桩、旋喷桩、树根桩等形成重力式的挡土结构。l支护结构的类型及适用条件第26页/共43页（4）土钉支护 土钉支护是由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成，形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构，以此来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力，从而使开挖基坑或边坡稳定。第27页/共43页第28页/共43页（1）支锚结构系统破坏；(2)板桩底部向基坑内侧移;（3）板桩弯曲破坏；(4)整体圆弧滑动；（5

8、）基坑底管涌发生。二、板式支护结构的破坏形式第29页/共43页土压力分布土压力分布b支点或旋转点假定在填土侧开挖面以上受主动土压力。在主动土压力作用下，墙趋于旋转，从而在墙的前面发生被动土压力。在支点b处,墙后土从主动转到被动压力,而在剩下的到桩底的距离墙前是主动土压力.三、悬壁式排桩计算法第30页/共43页hautxm(Kp-Ka)tOEEpEpEaEp第31页/共43页单排式板桩计算单排式板桩计算 （1）试算求t1,（2）t=u+(1.11.2)t1（3）求Mmax及作用点位置（4）选择板桩尺寸，验算强度haut1xm(Kp-Ka)tOEEpEpCh第32页/共43页例题：在砂质土层中开挖

9、一深度为h=4.0m的基坑，拟采用悬壁板桩支挡结构。砂质土层重度为19kN/m3，内摩擦角=20为粘聚力c=0。请确定板桩的最小长度及最大弯矩。第33页/共43页解：沿支护墙长度方向取1m进行计算土压力零点距开挖面的距离uhaut1xm(Kp-Ka)tOEEpEpCh第34页/共43页开挖面以上板桩后侧主动土压力：板桩后侧开挖面至土压力零点间的净土压力：板桩后侧净土压力：板桩后侧净土压力作用点距地面的距离ha：haut1xm(Kp-Ka)tOEEpEpCh第35页/共43页将上各式代入下式由此得：t=5.49m：板桩的最小长度为：haut1xm(Kp-Ka)tOEEpEpCh第36页/共43页

10、最大弯矩点距土压力零点的距离：最大弯矩为：hautxm(Kp-Ka)tOEEpEp第37页/共43页四、单支点桩、墙计算四、单支点桩、墙计算下端铰支下端嵌固EpEaEpEpEa第38页/共43页下端铰支时单支点桩土压力分布取单位墙宽或每根桩的控制宽度作为分析单元hautxm(Kp-Ka)tOEEpEpABCRAh0h第39页/共43页下端嵌固时土压力分布等值梁法的基本原理一根一端固定另一端简支的梁，弯矩的反弯点在b 点，该点的弯矩为零。如果在b点切开，并规定b点为左端梁的简支点，这样在ab段内的弯矩保持不变，由此，简支梁ab称之为ac梁ab段的等值梁。acbbacba第40页/共43页等值梁法计算单支点桩的步骤确定正负弯矩反弯点的位置反弯点为净土压力为零点由等值梁AO根据平衡方程计算支点反力Ra和O点剪力Q有效嵌固深度t最大弯矩Mmax第41页/共43页EEdCOABRahohtcutha(Kp-Ka)tEpQoQox第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页