土压力理论和土坡稳定分析.pptx

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1、基本原理基本原理基本原理基本原理 把墙后达到极限平衡的滑动土楔体视为刚体，从滑动土楔体的静力平衡把墙后达到极限平衡的滑动土楔体视为刚体，从滑动土楔体的静力平衡把墙后达到极限平衡的滑动土楔体视为刚体，从滑动土楔体的静力平衡把墙后达到极限平衡的滑动土楔体视为刚体，从滑动土楔体的静力平衡条件得出土压力理论。条件得出土压力理论。条件得出土压力理论。条件得出土压力理论。基本假定基本假定基本假定基本假定 墙后的填土是理想的散粒体墙后的填土是理想的散粒体墙后的填土是理想的散粒体墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力粘聚力粘聚力粘聚力c c=0 0)；滑动破坏面为一通过墙踵的平滑动破坏面为一通过墙踵的平滑动破坏面为

2、一通过墙踵的平滑动破坏面为一通过墙踵的平面，墙后填土沿墙背和破坏面同时面，墙后填土沿墙背和破坏面同时面，墙后填土沿墙背和破坏面同时面，墙后填土沿墙背和破坏面同时下滑，形成滑动楔体；下滑，形成滑动楔体；下滑，形成滑动楔体；下滑，形成滑动楔体；刚体滑动。土楔体处于极限平刚体滑动。土楔体处于极限平刚体滑动。土楔体处于极限平刚体滑动。土楔体处于极限平衡状态，不计本身压缩变形。衡状态，不计本身压缩变形。衡状态，不计本身压缩变形。衡状态，不计本身压缩变形。Coulomb土压力理论1E Ea a第1页/共30页1 1 2 24 43 32 23 35 5主动土压力强度主动土压力强度主动土压力强度主动土压力强

3、度 取滑动楔体取滑动楔体取滑动楔体取滑动楔体ABCABC为隔离体进行受力分析，作用于土楔为隔离体进行受力分析，作用于土楔为隔离体进行受力分析，作用于土楔为隔离体进行受力分析，作用于土楔ABCABC上的力有：上的力有：上的力有：上的力有：Coulomb土压力理论2自重，方向向下自重，方向向下反力反力R R，方向与破，方向与破坏面的法线之间的坏面的法线之间的夹角夹角j j j j反力反力E E，反力，反力E E的的方向必与墙背法方向必与墙背法线成线成 角角第2页/共30页8 8D D6 67 7Coulomb土压力理论3第3页/共30页Coulomb土压力理论4由正弦定理由正弦定理由正弦定理由正弦

4、定理由正弦定理由正弦定理由正弦定理由正弦定理 第4页/共30页Coulomb土压力理论5 上式中，上式中，上式中，上式中，g g g g、HH、e e e e、和和和和j j j j、都是已知的，而滑动面与水平面的倾角都是已知的，而滑动面与水平面的倾角都是已知的，而滑动面与水平面的倾角都是已知的，而滑动面与水平面的倾角q q q q则则则则是任意假定的。因此，假定不同的滑动面可以得出一系列相应的土压力是任意假定的。因此，假定不同的滑动面可以得出一系列相应的土压力是任意假定的。因此，假定不同的滑动面可以得出一系列相应的土压力是任意假定的。因此，假定不同的滑动面可以得出一系列相应的土压力E E值，

5、值，值，值，也就是说，也就是说，也就是说，也就是说，E E是是是是q q q q的函数。的函数。的函数。的函数。E E的最大值的最大值的最大值的最大值E Emaxmax即为墙背的主动土压力。其所对应即为墙背的主动土压力。其所对应即为墙背的主动土压力。其所对应即为墙背的主动土压力。其所对应的滑动面即是土楔最危险的滑动面。的滑动面即是土楔最危险的滑动面。的滑动面即是土楔最危险的滑动面。的滑动面即是土楔最危险的滑动面。求极值求极值求极值求极值主动土压力强度分布主动土压力强度分布主动土压力强度分布主动土压力强度分布 作用点在离墙底作用点在离墙底作用点在离墙底作用点在离墙底H/3H/3H/3H/3处，方

6、向与墙背处，方向与墙背处，方向与墙背处，方向与墙背法线的夹角为法线的夹角为法线的夹角为法线的夹角为 。左图中所示的土压力分。左图中所示的土压力分。左图中所示的土压力分。左图中所示的土压力分布只表示其大小，而不代表其作用方向布只表示其大小，而不代表其作用方向布只表示其大小，而不代表其作用方向布只表示其大小，而不代表其作用方向e e e ee e e ee e e e第5页/共30页Coulomb土压力理论6被动土压力强度被动土压力强度被动土压力强度被动土压力强度 当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某当墙受外力作用推向填土，直

7、至土体沿某破裂面破裂面破裂面破裂面BC(BC(假设假设假设假设)破坏时，破坏时，破坏时，破坏时，土楔土楔土楔土楔ABCABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔ABCABC在其自重在其自重在其自重在其自重WW和和和和反力反力反力反力R R和和和和E E的作用下平衡，的作用下平衡，的作用下平衡，的作用下平衡，R R和和和和E E的方向都分别在的方向都分别在的方向都分别在的方向都分别在BCBC和和和和ABAB面法线的上方面法线的上方面法线的上方面法线的上方。采。采。采

8、。采用与求主动土压力同样的原理，可求得被动土压力的库伦公式为：用与求主动土压力同样的原理，可求得被动土压力的库伦公式为：用与求主动土压力同样的原理，可求得被动土压力的库伦公式为：用与求主动土压力同样的原理，可求得被动土压力的库伦公式为：第6页/共30页被动土压力强度被动土压力强度被动土压力强度被动土压力强度Coulomb土压力理论7e e e ee e e ee e e e主动？被动？主动？被动？E Emaxmax？E Eminmin？第7页/共30页粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论 由前所知，库仑土压力理论假设墙后填土是理想的散体，只适

9、用于无粘由前所知，库仑土压力理论假设墙后填土是理想的散体，只适用于无粘由前所知，库仑土压力理论假设墙后填土是理想的散体，只适用于无粘由前所知，库仑土压力理论假设墙后填土是理想的散体，只适用于无粘性填土。但在实际工程中常不得不采用粘性填土，为考虑粘性土的粘聚力性填土。但在实际工程中常不得不采用粘性填土，为考虑粘性土的粘聚力性填土。但在实际工程中常不得不采用粘性填土，为考虑粘性土的粘聚力性填土。但在实际工程中常不得不采用粘性填土，为考虑粘性土的粘聚力c c对土压力的效应，以往常采用所谓对土压力的效应，以往常采用所谓对土压力的效应，以往常采用所谓对土压力的效应，以往常采用所谓“等值内摩擦角等值内摩擦

10、角等值内摩擦角等值内摩擦角j j j j”代入公式计算，但误差代入公式计算，但误差代入公式计算，但误差代入公式计算，但误差较大，在较大，在较大，在较大，在低墙时偏于保守，高墙偏于危险低墙时偏于保守，高墙偏于危险低墙时偏于保守，高墙偏于危险低墙时偏于保守，高墙偏于危险。因此，近年来较多学者在库仑理。因此，近年来较多学者在库仑理。因此，近年来较多学者在库仑理。因此，近年来较多学者在库仑理论的基础上，计入了墙后填土面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力论的基础上，计入了墙后填土面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力论的基础上，计入了墙后填土面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力论的基础上，计入

11、了墙后填土面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力以及填土表面附近的裂缝深度等因素以及填土表面附近的裂缝深度等因素以及填土表面附近的裂缝深度等因素以及填土表面附近的裂缝深度等因素(下图下图下图下图)的影响，提出了所谓的的影响，提出了所谓的的影响，提出了所谓的的影响，提出了所谓的“广义库广义库广义库广义库仑理论仑理论仑理论仑理论”。根据图示计算图示，可导得主动土压力系数。根据图示计算图示，可导得主动土压力系数。根据图示计算图示，可导得主动土压力系数。根据图示计算图示，可导得主动土压力系数。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范推荐推荐推荐推荐采用上述所谓

12、采用上述所谓采用上述所谓采用上述所谓“广义库仑理论广义库仑理论广义库仑理论广义库仑理论”解答，解答，解答，解答，但不计地表裂缝深度及墙背与填土间但不计地表裂缝深度及墙背与填土间但不计地表裂缝深度及墙背与填土间但不计地表裂缝深度及墙背与填土间的粘结力的粘结力的粘结力的粘结力见规范见规范见规范见规范GB50007-2002GB50007-2002附录附录附录附录L L的的的的L.0.1L.0.1条条条条Coulomb土压力理论8第8页/共30页Coulomb土压力理论9粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论粘性土的库仑土压力理论楔体试算法（了解）楔体试算法（了解）楔体试

13、算法（了解）楔体试算法（了解）第9页/共30页朗肯理论与库伦理论的比较11 1、均属于、均属于、均属于、均属于极限状态土压力理论极限状态土压力理论极限状态土压力理论极限状态土压力理论。取极限平衡状态计算。取极限平衡状态计算。取极限平衡状态计算。取极限平衡状态计算。2 2、朗肯理论属于、朗肯理论属于、朗肯理论属于、朗肯理论属于极限应力法：极限应力法：极限应力法：极限应力法：从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，首先求出的是作用在土中竖直面上的土压力强度首先求出的是作用在土中竖直面上的

14、土压力强度首先求出的是作用在土中竖直面上的土压力强度首先求出的是作用在土中竖直面上的土压力强度p pa a或或或或p pp p及其分布形式，然后及其分布形式，然后及其分布形式，然后及其分布形式，然后再计算出作用在墙背上的总土压力再计算出作用在墙背上的总土压力再计算出作用在墙背上的总土压力再计算出作用在墙背上的总土压力E Ea a和和和和E Ep p。库伦理论属于库伦理论属于库伦理论属于库伦理论属于滑动楔体法：滑动楔体法：滑动楔体法：滑动楔体法：库伦理论则是根据墙背和滑裂面之间的土楔，库伦理论则是根据墙背和滑裂面之间的土楔，库伦理论则是根据墙背和滑裂面之间的土楔，库伦理论则是根据墙背和滑裂面之间

15、的土楔，整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力E Ea a或或或或E Ep p，需要时再算出土压力强度，需要时再算出土压力强度，需要时再算出土压力强度，需要时再算出土压力强度p pa a或或或或p pp p及其分布形式。及其分布形式。及其分布形式。及其分布形式。3 3、上述两种研究途径中，朗肯理论在理论上比较严密，但只能得到理想简、上述两种研究途径中，朗肯理论在理论上比较

16、严密，但只能得到理想简、上述两种研究途径中，朗肯理论在理论上比较严密，但只能得到理想简、上述两种研究途径中，朗肯理论在理论上比较严密，但只能得到理想简单边界条件下的解答，在应用上受到限制。库伦理论显然是一种简化理论，单边界条件下的解答，在应用上受到限制。库伦理论显然是一种简化理论，单边界条件下的解答，在应用上受到限制。库伦理论显然是一种简化理论，单边界条件下的解答，在应用上受到限制。库伦理论显然是一种简化理论，但由于其能适用于较为复杂的各种实际边界条件，且在一定范围内能得出比但由于其能适用于较为复杂的各种实际边界条件，且在一定范围内能得出比但由于其能适用于较为复杂的各种实际边界条件，且在一定范

17、围内能得出比但由于其能适用于较为复杂的各种实际边界条件，且在一定范围内能得出比较满意的结果，因而应用广泛。较满意的结果，因而应用广泛。较满意的结果，因而应用广泛。较满意的结果，因而应用广泛。第10页/共30页4 4、朗肯理论朗肯理论朗肯理论朗肯理论的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即e e e e=0=0，=0 0，=0=0。无粘性土与粘性土均可用。无粘性土与粘性土均可用。无粘性土与粘性土均可用。无粘性土与粘性土均可用。库伦理论库伦理论库伦理论库伦

18、理论的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土面不限，即面不限，即面不限，即面不限，即e e e e ，可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广。可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广。可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广。可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广。从上述计算公式可以看出，提高墙后填土的质量，使其抗剪强度指标从上述计算公式可以看出，提高墙后填土的质量，使其抗剪强度指标从

19、上述计算公式可以看出，提高墙后填土的质量，使其抗剪强度指标从上述计算公式可以看出，提高墙后填土的质量，使其抗剪强度指标j j j j、c c值值值值增加，有助于减小主动土压力和增加被动土压力增加，有助于减小主动土压力和增加被动土压力增加，有助于减小主动土压力和增加被动土压力增加，有助于减小主动土压力和增加被动土压力。朗肯理论与库伦理论的比较2第11页/共30页 1960 1960年索科洛夫斯基用极限平衡理论年索科洛夫斯基用极限平衡理论年索科洛夫斯基用极限平衡理论年索科洛夫斯基用极限平衡理论(滑裂面如图滑裂面如图滑裂面如图滑裂面如图)对墙背垂直、填土面对墙背垂直、填土面对墙背垂直、填土面对墙背垂

20、直、填土面水平的挡上墙求出填土为无粘性土时作用于墙背土压力的理论解。索氏解的水平的挡上墙求出填土为无粘性土时作用于墙背土压力的理论解。索氏解的水平的挡上墙求出填土为无粘性土时作用于墙背土压力的理论解。索氏解的水平的挡上墙求出填土为无粘性土时作用于墙背土压力的理论解。索氏解的主、被动土压力系数与朗肯、库仑解的对比，结论如下主、被动土压力系数与朗肯、库仑解的对比，结论如下主、被动土压力系数与朗肯、库仑解的对比，结论如下主、被动土压力系数与朗肯、库仑解的对比，结论如下 主动上压力系数：主动上压力系数：主动上压力系数：主动上压力系数：朗肯公式偏大，库仑理论稍小，朗肯公式偏大，库仑理论稍小，朗肯公式偏大

21、，库仑理论稍小，朗肯公式偏大，库仑理论稍小，但误差都很小，各种但误差都很小，各种但误差都很小，各种但误差都很小，各种理论均可采用；理论均可采用；理论均可采用；理论均可采用；被动上压力系数：当被动上压力系数：当被动上压力系数：当被动上压力系数：当 很小时，各种理论均相近，因而当变形允许时，很小时，各种理论均相近，因而当变形允许时，很小时，各种理论均相近，因而当变形允许时，很小时，各种理论均相近，因而当变形允许时，两种经典理论均可采用。当两种经典理论均可采用。当两种经典理论均可采用。当两种经典理论均可采用。当 和和和和j j j j较大时，误差都很大均不宜采用。较大时，误差都很大均不宜采用。较大时

22、，误差都很大均不宜采用。较大时，误差都很大均不宜采用。土压力计算方法的讨论1第12页/共30页土压力计算方法的讨论2 一般墙背并非光滑。而墙背与填土之间存在摩擦力，计算结果与实际有一般墙背并非光滑。而墙背与填土之间存在摩擦力，计算结果与实际有一般墙背并非光滑。而墙背与填土之间存在摩擦力，计算结果与实际有一般墙背并非光滑。而墙背与填土之间存在摩擦力，计算结果与实际有出入，所得主动土压力值出入，所得主动土压力值出入，所得主动土压力值出入，所得主动土压力值E Ea a偏小，被动土压力偏小，被动土压力偏小，被动土压力偏小，被动土压力E Ep p偏大，因而用朗肯土压力理偏大，因而用朗肯土压力理偏大，因而

23、用朗肯土压力理偏大，因而用朗肯土压力理论计算偏于安全。论计算偏于安全。论计算偏于安全。论计算偏于安全。从理论上说，库仑公式只适用于无粘性填土。不过在工程实践中，对于从理论上说，库仑公式只适用于无粘性填土。不过在工程实践中，对于从理论上说，库仑公式只适用于无粘性填土。不过在工程实践中，对于从理论上说，库仑公式只适用于无粘性填土。不过在工程实践中，对于粘性土。在应用库仑公式时，常把粘聚力视为零粘性土。在应用库仑公式时，常把粘聚力视为零粘性土。在应用库仑公式时，常把粘聚力视为零粘性土。在应用库仑公式时，常把粘聚力视为零(c=0)(c=0)，而将内摩擦角增大，而将内摩擦角增大，而将内摩擦角增大，而将内

24、摩擦角增大，这样墙低时偏于安全，墙高时偏于危险。这样墙低时偏于安全，墙高时偏于危险。这样墙低时偏于安全，墙高时偏于危险。这样墙低时偏于安全，墙高时偏于危险。另外，墙后填土达到极限平衡状态时，另外，墙后填土达到极限平衡状态时，另外，墙后填土达到极限平衡状态时，另外，墙后填土达到极限平衡状态时，破裂面是一曲面破裂面是一曲面破裂面是一曲面破裂面是一曲面。按库仑公式计。按库仑公式计。按库仑公式计。按库仑公式计算主动土压力时，可以满足工程所需要的精度算主动土压力时，可以满足工程所需要的精度算主动土压力时，可以满足工程所需要的精度算主动土压力时，可以满足工程所需要的精度(偏差偏差偏差偏差2 210%)10

25、%)。但计算被动。但计算被动。但计算被动。但计算被动土压力时，其误差却较大，甚至很大土压力时，其误差却较大，甚至很大土压力时，其误差却较大，甚至很大土压力时，其误差却较大，甚至很大(偏差偏差偏差偏差(200(200300%)300%)。第13页/共30页挡土墙设计1挡土墙的作用挡土墙的作用挡土墙的作用挡土墙的作用 挡土墙是各类工程建设中常见的支挡结构形式，它具有结构简单、占地挡土墙是各类工程建设中常见的支挡结构形式，它具有结构简单、占地挡土墙是各类工程建设中常见的支挡结构形式，它具有结构简单、占地挡土墙是各类工程建设中常见的支挡结构形式，它具有结构简单、占地少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目

26、前，不仅广泛应用于公路、铁路、少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目前，不仅广泛应用于公路、铁路、少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目前，不仅广泛应用于公路、铁路、少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目前，不仅广泛应用于公路、铁路、城市建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规城市建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规城市建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规城市建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规划、山体滑坡防治等领域。划、山体滑坡防治等领域。划、山体滑坡防治等领域。划、山体滑坡防治等领域。挡土墙的分类

27、挡土墙的分类挡土墙的分类挡土墙的分类 挡土墙的种类很多，按照其结构特点可以分为：挡土墙的种类很多，按照其结构特点可以分为：挡土墙的种类很多，按照其结构特点可以分为：挡土墙的种类很多，按照其结构特点可以分为：板板桩桩墙墙加加筋筋土土锚锚定定板板支支撑撑式式重重力力式式扶扶臂臂式式悬悬臂臂式式第14页/共30页挡土墙设计2第15页/共30页 以书架为例以书架为例以书架为例以书架为例 当没有书架的时候，书本很容易向侧边倾倒，这时候我们自当没有书架的时候，书本很容易向侧边倾倒，这时候我们自当没有书架的时候，书本很容易向侧边倾倒，这时候我们自当没有书架的时候，书本很容易向侧边倾倒，这时候我们自然会想到利

28、用重物挡住。只要重物的自重使桌面与重物间的摩擦力大于书本然会想到利用重物挡住。只要重物的自重使桌面与重物间的摩擦力大于书本然会想到利用重物挡住。只要重物的自重使桌面与重物间的摩擦力大于书本然会想到利用重物挡住。只要重物的自重使桌面与重物间的摩擦力大于书本倾倒的侧向力时，即可达成的目标倾倒的侧向力时，即可达成的目标倾倒的侧向力时，即可达成的目标倾倒的侧向力时，即可达成的目标 重力重力摩擦力摩擦力侧向力侧向力挡土墙设计3侧向力侧向力重力重力摩擦力摩擦力第16页/共30页 设计挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算。如不设计挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算。如不设计

29、挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算。如不设计挡土墙时，一般先凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算。如不满足要求，则应改变截面尺寸或采取其它措施，再重新验算，直到满足要求满足要求，则应改变截面尺寸或采取其它措施，再重新验算，直到满足要求满足要求，则应改变截面尺寸或采取其它措施，再重新验算，直到满足要求满足要求，则应改变截面尺寸或采取其它措施，再重新验算，直到满足要求为止。为止。为止。为止。选型：选型：选型：选型：依墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。依墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。依墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。依墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。

30、挡土墙设计4第17页/共30页挡土墙设计41.1.仰斜墙背仰斜墙背仰斜墙背仰斜墙背主动土压力最小，墙身截面经济，墙背可与开挖的临时边坡紧密主动土压力最小，墙身截面经济，墙背可与开挖的临时边坡紧密主动土压力最小，墙身截面经济，墙背可与开挖的临时边坡紧密主动土压力最小，墙身截面经济，墙背可与开挖的临时边坡紧密贴合，但墙后填土的压实较为困难，因此多用于支挡挖方工程的边坡；贴合，但墙后填土的压实较为困难，因此多用于支挡挖方工程的边坡；贴合，但墙后填土的压实较为困难，因此多用于支挡挖方工程的边坡；贴合，但墙后填土的压实较为困难，因此多用于支挡挖方工程的边坡；2.2.俯斜墙背俯斜墙背俯斜墙背俯斜墙背主动土

31、压力最大，但墙后填土施工较为方便，易于保证回填土质主动土压力最大，但墙后填土施工较为方便，易于保证回填土质主动土压力最大，但墙后填土施工较为方便，易于保证回填土质主动土压力最大，但墙后填土施工较为方便，易于保证回填土质量而多用于填方工程；量而多用于填方工程；量而多用于填方工程；量而多用于填方工程；3.3.直立墙背直立墙背直立墙背直立墙背介于前两者之间，且多用于墙前原有地形较陡的情况，如山坡上介于前两者之间，且多用于墙前原有地形较陡的情况，如山坡上介于前两者之间，且多用于墙前原有地形较陡的情况，如山坡上介于前两者之间，且多用于墙前原有地形较陡的情况，如山坡上建墙，因此时仰斜墙身较高而入土较浅，俯

32、斜墙则土压力较大。建墙，因此时仰斜墙身较高而入土较浅，俯斜墙则土压力较大。建墙，因此时仰斜墙身较高而入土较浅，俯斜墙则土压力较大。建墙，因此时仰斜墙身较高而入土较浅，俯斜墙则土压力较大。第18页/共30页1 1、挡土墙的高度、挡土墙的高度、挡土墙的高度、挡土墙的高度HH 墙后被支挡的填土呈水平时为墙顶的高程。对长度很大的挡墙，也可使墙后被支挡的填土呈水平时为墙顶的高程。对长度很大的挡墙，也可使墙后被支挡的填土呈水平时为墙顶的高程。对长度很大的挡墙，也可使墙后被支挡的填土呈水平时为墙顶的高程。对长度很大的挡墙，也可使墙顶低于填土顶面，用斜坡连接，以节省工程量。墙顶低于填土顶面，用斜坡连接，以节省

33、工程量。墙顶低于填土顶面，用斜坡连接，以节省工程量。墙顶低于填土顶面，用斜坡连接，以节省工程量。2 2、挡土墙的顶宽、挡土墙的顶宽、挡土墙的顶宽、挡土墙的顶宽 挡墙的顶宽为构造要求确定。挡墙的顶宽为构造要求确定。挡墙的顶宽为构造要求确定。挡墙的顶宽为构造要求确定。对砌石重力式挡土墙，顶宽应大于对砌石重力式挡土墙，顶宽应大于对砌石重力式挡土墙，顶宽应大于对砌石重力式挡土墙，顶宽应大于0.5m0.5m，即，即，即，即2 2块块石加砂浆。对砼重力块块石加砂浆。对砼重力块块石加砂浆。对砼重力块块石加砂浆。对砼重力式挡墙顶宽也不应小于式挡墙顶宽也不应小于式挡墙顶宽也不应小于式挡墙顶宽也不应小于0.5m0

34、.5m。至于钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙顶宽不。至于钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙顶宽不。至于钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙顶宽不。至于钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙顶宽不小小小小300mm300mm。3 3、挡土墙的底宽、挡土墙的底宽、挡土墙的底宽、挡土墙的底宽 挡墙的底宽由整体稳定性确定，初定挡墙底宽挡墙的底宽由整体稳定性确定，初定挡墙底宽挡墙的底宽由整体稳定性确定，初定挡墙底宽挡墙的底宽由整体稳定性确定，初定挡墙底宽B0.5HB0.5H0.7H0.7H，挡墙底面，挡墙底面，挡墙底面，挡墙底面为卵石、碎石时取小值，墙底为粘性土时取高值。为卵石、碎石时取小值，墙底为粘性土时取高值。为卵石、

35、碎石时取小值，墙底为粘性土时取高值。为卵石、碎石时取小值，墙底为粘性土时取高值。挡墙尺寸初定后，经挡土墙抗滑稳定与抗倾覆稳定验算。若安全系数过挡墙尺寸初定后，经挡土墙抗滑稳定与抗倾覆稳定验算。若安全系数过挡墙尺寸初定后，经挡土墙抗滑稳定与抗倾覆稳定验算。若安全系数过挡墙尺寸初定后，经挡土墙抗滑稳定与抗倾覆稳定验算。若安全系数过大，则适当减小墙的底宽；反之，安全系数太小，则适当加大墙的底宽或采大，则适当减小墙的底宽；反之，安全系数太小，则适当加大墙的底宽或采大，则适当减小墙的底宽；反之，安全系数太小，则适当加大墙的底宽或采大，则适当减小墙的底宽；反之，安全系数太小，则适当加大墙的底宽或采取其它措

36、施。保证挡土墙既安全又经济。取其它措施。保证挡土墙既安全又经济。取其它措施。保证挡土墙既安全又经济。取其它措施。保证挡土墙既安全又经济。挡土墙设计5第19页/共30页挡土墙设计64 4、作用在挡土墙上诸力、作用在挡土墙上诸力、作用在挡土墙上诸力、作用在挡土墙上诸力墙身自重墙身自重墙身自重墙身自重WW土压力土压力土压力土压力E E 通常墙向前移，墙背作用主动土压力通常墙向前移，墙背作用主动土压力通常墙向前移，墙背作用主动土压力通常墙向前移，墙背作用主动土压力E Ea a。若挡土墙基础有一定埋深，则埋深部分前趾若挡土墙基础有一定埋深，则埋深部分前趾若挡土墙基础有一定埋深，则埋深部分前趾若挡土墙基础

37、有一定埋深，则埋深部分前趾上因整个挡土墙前移而受挤压，故对土体作上因整个挡土墙前移而受挤压，故对土体作上因整个挡土墙前移而受挤压，故对土体作上因整个挡土墙前移而受挤压，故对土体作用着被动土压力用着被动土压力用着被动土压力用着被动土压力E Ep p，但在挡土墙设计中常因，但在挡土墙设计中常因，但在挡土墙设计中常因，但在挡土墙设计中常因基坑开挖松动而忽略不计，使结果偏于安全。基坑开挖松动而忽略不计，使结果偏于安全。基坑开挖松动而忽略不计，使结果偏于安全。基坑开挖松动而忽略不计，使结果偏于安全。基底反力基底反力基底反力基底反力 挡土墙基底反力可分解为法向分力和水挡土墙基底反力可分解为法向分力和水挡土

38、墙基底反力可分解为法向分力和水挡土墙基底反力可分解为法向分力和水平分力两部分。为简化计算，法向分力与偏平分力两部分。为简化计算，法向分力与偏平分力两部分。为简化计算，法向分力与偏平分力两部分。为简化计算，法向分力与偏心受压基底反力相同，呈梯形分布，合力用心受压基底反力相同，呈梯形分布，合力用心受压基底反力相同，呈梯形分布，合力用心受压基底反力相同，呈梯形分布，合力用 V V表示，作用在梯形的重心。基底反力的表示，作用在梯形的重心。基底反力的表示，作用在梯形的重心。基底反力的表示，作用在梯形的重心。基底反力的水平分力用水平分力用水平分力用水平分力用 HH表示。表示。表示。表示。第20页/共30页

39、挡土墙设计5构造措施：构造措施：构造措施：构造措施：墙后回填土的选择墙后回填土的选择墙后回填土的选择墙后回填土的选择 卵石、砾石、粗砂、中砂的内摩擦角大。主动土压力系数小，作用在挡卵石、砾石、粗砂、中砂的内摩擦角大。主动土压力系数小，作用在挡卵石、砾石、粗砂、中砂的内摩擦角大。主动土压力系数小，作用在挡卵石、砾石、粗砂、中砂的内摩擦角大。主动土压力系数小，作用在挡土墙上主动土压力小，为挡土墙后土墙上主动土压力小，为挡土墙后土墙上主动土压力小，为挡土墙后土墙上主动土压力小，为挡土墙后理想的回填土理想的回填土理想的回填土理想的回填土。细砂、粉砂、含水量接近最优含水量的粉土、粉质粘土和低塑性粘土为细

40、砂、粉砂、含水量接近最优含水量的粉土、粉质粘土和低塑性粘土为细砂、粉砂、含水量接近最优含水量的粉土、粉质粘土和低塑性粘土为细砂、粉砂、含水量接近最优含水量的粉土、粉质粘土和低塑性粘土为可用的回填土可用的回填土可用的回填土可用的回填土，如当地无粗粒土，外运不经济，就地取材。，如当地无粗粒土，外运不经济，就地取材。，如当地无粗粒土，外运不经济，就地取材。，如当地无粗粒土，外运不经济，就地取材。凡软粘土、成块的硬粘性土、膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季凡软粘土、成块的硬粘性土、膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季凡软粘土、成块的硬粘性土、膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季凡软粘土、成块的硬粘性

41、土、膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力，对挡土墙的稳定性产生不利冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力，对挡土墙的稳定性产生不利冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力，对挡土墙的稳定性产生不利冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力，对挡土墙的稳定性产生不利影响，故影响，故影响，故影响，故不能用作墙后的回填土不能用作墙后的回填土不能用作墙后的回填土不能用作墙后的回填土。墙后排水措施墙后排水措施墙后排水措施墙后排水措施 截水沟截水沟截水沟截水沟 泄水孔泄水孔泄水孔泄水孔 第21页/共30页挡土墙设计6验算：验算：验算：验算：抗滑移稳定性验算抗滑移稳定

42、性验算抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算 抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算挡土墙的墙身强度验算：按相应规范进行抗压强度和抗剪强度验算挡土墙的墙身强度验算：按相应规范进行抗压强度和抗剪强度验算挡土墙的墙身强度验算：按相应规范进行抗压强度和抗剪强度验算挡土墙的墙身强度验算：按相应规范进行抗压强度和抗剪强度验算第22页/共30页挡土墙设计7第23页/共30页【例例例例】某挡墙高为某挡墙高为某挡墙高为某挡墙高为6m6m，墙背直立，填土面水平，墙背光滑，用毛石和，墙背直立，填土面水平，墙背光滑，用毛石和，墙背直立，填土

43、面水平，墙背光滑，用毛石和，墙背直立，填土面水平，墙背光滑，用毛石和M2.5M2.5水泥砂浆砌筑，砌体重度水泥砂浆砌筑，砌体重度水泥砂浆砌筑，砌体重度水泥砂浆砌筑，砌体重度g g g gk k22kN/m322kN/m3，填土内摩擦角，填土内摩擦角，填土内摩擦角，填土内摩擦角j j j j4040，c c0 0，g g g g19kN/m319kN/m3，基底摩擦系数，基底摩擦系数，基底摩擦系数，基底摩擦系数m m m m0.50.5，地基承载力设计值，地基承载力设计值，地基承载力设计值，地基承载力设计值f f180kPa180kPa，试设计此挡，试设计此挡，试设计此挡，试设计此挡土墙。土墙。

44、土墙。土墙。【解解解解】1.1.挡土墙断面尺寸的选择挡土墙断面尺寸的选择挡土墙断面尺寸的选择挡土墙断面尺寸的选择重力式挡墙的顶宽约重力式挡墙的顶宽约重力式挡墙的顶宽约重力式挡墙的顶宽约H/12H/12，底宽取，底宽取，底宽取，底宽取H/3H/3H/2 H/2，初步定顶宽，初步定顶宽，初步定顶宽，初步定顶宽0.7m0.7m，底宽，底宽，底宽，底宽2.5m2.5m2.2.土压力计算土压力计算土压力计算土压力计算作用点高度作用点高度作用点高度作用点高度2m2m，水平。，水平。，水平。，水平。3.3.挡土墙自重挡土墙自重挡土墙自重挡土墙自重作用点距作用点距作用点距作用点距OO点点点点 挡土墙设计算例1

45、第24页/共30页挡土墙设计算例24.4.抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算满足满足满足满足5.5.抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算满足满足满足满足6.6.地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算地基承载力验算合力点距合力点距合力点距合力点距OO点距离点距离点距离点距离第25页/共30页挡土墙设计算例3偏心距偏心距偏心距偏心距基底压力基底压力基底压力基底压力足够足够足够足够7.7.墙身强度验算，略。墙身强度验算，略。墙身强度验算，略。墙身强度验算，略。第26页/共30页挡土墙设计算例4第27页/共30页扶壁式挡土墙设计实例第28页/共30页挡土墙欣赏挡土墙欣赏第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页