第四章挡土墙介绍优秀PPT.ppt
《第四章挡土墙介绍优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章挡土墙介绍优秀PPT.ppt(104页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第四章挡土墙学习重点 挡土墙的分类,重力式挡土墙和钢筋混凝土悬臂式挡土墙的工作原 理、适用条件、设计计 算和构造要求。学习目标 熟悉挡土墙的分类;熟悉重力式、薄壁式挡土墙的构造;驾驭重力式挡土墙的工作原理、适用条件、设计计算;驾驭钢筋混凝土悬臂式挡土墙的工作原理、适用条件、设计计算。.概 述 挡土墙是指支承填土或山坡土体、防止填土或土体坍滑失稳的构造物,在土木工程领域有 着特别广泛的应用,既可作为房屋地下室侧墙、陡坡与路堤支护、桥台等,亦可做水闸及码头驳岸等。在挡土墙横断面中,与被支承土体干脆接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位。挡土墙的类型有多种,各类挡土墙的工作原理、适用条件均有差
2、异,设计时应依据与所支 挡土体的稳定平衡条件,综合考虑地形地质状况、地基的承载力、施工条件以及环境特点等因素,合理选择挡土墙的类型。、与其他构造物的连接、材料供 应 一般来说,挡土墙应满足下列运用功能要求:(1)能承受正常施工和正常运用时可能出现的各种荷载;(2)在正常运用时具有良好的功能;(3)足够的耐久性及稳定性等。挡土墙设计包括挡土墙的纵横向布置、挡土墙类型确定、挡土墙各部分尺寸拟定、荷载计 算、稳定性验算、墙身及地基强度验算等内容。.挡土墙类型及作用荷载 挡土墙分类 挡土墙的类型很多,按所用建材,可分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混 凝土挡土墙和土工合成材料挡土墙等;按结
3、构形式,可分为重力式、薄壁式、锚定式、板桩墙、加 筋土挡土墙等。重力式挡土墙 重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重反抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或接受片石混凝土、混凝土进行整体浇筑,一般都做成简洁的梯 形。它的优点是就地取材,施工便利,经济效果好。因此,在我国铁路、马路、水利、港湾、矿山 等工程中得到了广泛的应用。重力式挡土墙也有其局限性,由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,体积、重量都很大,在懦弱地基上修建往往受到承载力的限制;挡土墙太高时它耗费材料多,很不经济。但当地基 较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。为适应不同地
4、形、地质条件及经济要求,重力式挡土墙具有多种墙背形式。其中以墙背为直线形的挡土墙最为常见,如图 4-1 所示。其中,墙背仰斜图 (4-1)及垂直图 (4-1(b))的挡 土墙比较适合先有挡土墙后有填土的情形;而墙背俯斜图 4-1(c)的挡土墙更适合在已有土 坡面上修建挡土墙。依据现场的具体状况,挡土墙的墙背也可以做成更为困难的形式,如折线 式或衡重式等图 4-1(d)、(e)。衡重式墙背可视为在凸形折线式的上下墙之间设一衡重台,上墙俯斜墙背的坡度通常为(1:0.25 )(1:0.45),下墙仰斜墙背的坡度一般在 1:0.25 左右,上下墙的墙高比一般为。衡重式墙背适用于山区地形陡峻处的路肩墙和
5、路堤墙,也可用于路堑墙。薄壁式挡土墙 薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构,包括悬臂式和扶壁式两种主要型式。其特点是自重轻,墙体的稳定性主要是依靠踵板上的填土重量来保证。悬臂式挡土墙由立壁和底板组成,有三 个悬臂,即立壁、趾板和踵板。当墙身较高时,可沿墙长确定距离立肋板(扶壁)联结立壁板与 踵板,从而形成扶壁式挡土墙。悬臂式挡土墙如图 4-2(a)所示。墙身立壁板在土压力作用下受弯,墙身内弯曲拉应力由 钢筋担当;立板下部弯矩较大,特殊在墙较高时,需设置的钢筋较多。这种挡土墙的优点是充 分利用了钢筋混凝土的受力特性,并奇妙地用墙后踵板上填土重量来维持自身的稳定,墙体截 面较小。悬臂式挡土墙一般适用于墙高
6、大于 、地基土质较差、当地缺少石料的状况。当悬臂式挡土墙高度大于时,墙体立壁挠度较大,为了增加立壁的抗弯刚度,应沿墙 体纵向每隔确定距离(0.30.6)h 设置一道扶壁,故称为扶壁式挡土墙,如图4-2(b),(c)所示。加筋土挡土墙 加筋土挡土墙是由填土、填土中的拉筋条以及墙面板三部分组成,它是通过填土与拉筋间 的摩擦作用把土的侧压力消减在土体中起到稳定土体作用的。加筋土挡土墙属于柔性结构,对地基变形适应性大,建筑高度也可很大,适用于填方区的挡土墙。如图4-3 所示,加筋土挡土墙由墙面板、填土和填土中布置的拉筋三部分组成。在垂直于 墙面的方向,按确定间隔和高度水平放置拉筋材料,然后填土压实,通
7、过填土与拉筋间的性 结构,对地基变形适应性大、建筑高度大,适用于缺乏石料的地区及填方路基在较懦弱地基上 修筑的路肩墙与路堤墙。它结构简洁,圬工量少,与其他类型的挡土墙相比,可节约投资 ,经济效益好。锚定式挡土墙 锚定式挡土墙属于轻型挡土墙,通常包括锚杆式和锚定板式两种,如图 4-4所示。锚挡土墙主要由预制的钢筋混凝土立柱和挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合作用支 挡土体,主要是靠埋置岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱保证土体稳定的。锚定板式则将锚杆 换为拉杆,在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑,路堤施工简洁实现。锚定板式挡土墙一般由预制的钢筋混凝土墙面、立柱、钢拉杆和埋在填土中的锚定板在现
8、场拼装而成,如图 4-4 所示。锚杆的一端与立柱连接,另一端与锚定板相连,并被固定在密实 的土层中,墙后侧压力由挡土板传给立柱,立柱传给锚杆,依靠锚定板产生的抗拔力反抗侧压 力,以保持墙的稳定。它适用于墙高大于、石料缺乏或挖基困难地区,具有锚固条件的路 基挡土墙,一般多用于墙身较高的路堑挡土墙或路肩挡土墙。锚杆式挡土墙是只有锚拉杆而无锚定板,是将锚杆锚固在岩层中,由锚杆与岩体之间的锚 固力(锚杆的抗拔力)承受结构物挡土墙的土压力,使墙获得稳定。也常作为深基坑开挖的一 种经济、有效的围护结构。.作用于挡土墙上的荷载 作用于挡土墙上的力系按力的作用性质分为主要力系、附加力及特殊力。主要力系包括:挡
9、土墙自重 G、土压力Ea、基底反力 N及基底面摩阻力F、墙前土体的被动土压力 Ep,如图 4-5所示。对浸水挡土墙来说,还包括静水压力、浮力及渗透力等;附加力是季节性作用于挡土墙 上的力,例如,洪水时期的各种水压力以及冬季的冻胀力等;特殊力是偶发力,如地震等引发的 各种力。挡土墙设计就是要保证在上述力系作用下,挡土墙具有足够的稳定性和结构强度;同 时,地基也应满足承载力要求。土压力一般按土力学中的库仑土压力理论进行计算,这里不再重述。须要引起留意的是,地下水位的变更对于作用在挡土墙上的压力的影响是很明显、很重要 的。对于水土压力分算的无黏性土,地下水位的上升使水压力增大,也使水土压力总量增大。
10、地面水防渗不力和地下水位的变更常常是导致挡土墙破坏的主要缘由。.重力式挡土墙 .重力式挡土墙构造 常用的石砌挡土墙和混凝土挡土墙,一般由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分构成,如 图-所示。墙面 通常,基础以上的墙面均为平面,墙面坡度除应与墙背的坡度相协调外,还应考虑到墙趾 处地面的横坡度。当地面横坡较陡时,墙面可直立或外斜(1:0.05)(1:0.2),以减小墙高;当地面横坡平缓时,墙面可放缓,一般?用(1:0.20)(1:0.35)较为经济,但不宜缓于,以免增加墙高过多。墙背 为适应不同地形、地质条件及经济要求,重力式挡土墙具有多种墙背形式,其中墙背为直 线形的挡土墙最为常用,如图 4-1
11、(a)、(b)、(c)所示。其断面形式最简洁,土压力计算也很简便。这三种挡土墙若以土压力大小而论,以俯斜墙背所受压力最大,垂直墙背次之,仰斜最小。折线式墙背?用上部俯斜、下部仰斜的形式,其断面较为经济。墙背带衡重台的挡土墙,称为 衡重式挡土墙,其稳定仍靠墙身自重来保持,但由于这种形式的挡土墙调整了墙身的重心位置 及墙背土压力的分布,因而,比其他墙背形式的挡土墙具有更好的稳定性;另一方面,由于其基 底面积较小,对地基承载力要求较高,因此应设置在坚实的地基上。墙顶与墙底 对于石砌挡土墙墙顶的最小宽度,浆砌的不小于,干砌的不小于,混凝土挡土墙为,有时还要求在墙顶上做冒石;墙底面一般应水平,如遇挡土墙
12、抗滑稳定性不能满足要求时,可做成倾斜(逆坡)基底,在石质斜坡上的挡土墙为节约工程量,基底常依坡做成台阶形。基础及埋深 挡土墙通常接受浅基础,绝大多数挡土墙的基础干脆设置在自然地基上。当地基懦弱、墙 身较高时,为减小基底压应力,增加稳定性,墙趾可伸出台阶,以拓宽基底,台阶宽度不小于 ,高宽比可用 或。地基为较弱土层时,也可用砂砾、碎石、矿渣或石灰土等质量 较好的材料换填,以提高地基承载力。基础埋置深度取决于地质条件、水文状况及冻结深度等因素。为保证挡土墙的稳定,埋深 一般不小于。遇岩石地基时,应把基础埋入未风化的岩层内,以增加墙体稳定性。在道 路工程方面,对埋深要求更加严苛,要求埋深不小于。沉降
13、缝与伸缩缝 为了防止因地基不匀整沉陷而引起墙身开裂,需依据地质条件的差异和墙高、墙身断面的变更状况设置沉降缝。为削减墙身因砌体硬化收缩或温度变更所产生的温度应力或因土压力的作用而产生裂缝,需设置伸缩缝。通常,设计时将沉降缝与伸缩缝合并设置,统称为沉降伸 缩缝。缝距沿路途方向每隔(墙身分段长度)设置一道,缝宽一般约为,缝内一般接受沥青麻筋等柔性松散材料填充。排水措施 理论和阅历都表明,墙后积水对挡土墙的正常运行特别有害,水分的渗入使填土湿软,抗 剪强度降低,土的表观密度也变大,进而使墙背压力增大,加剧了挡土墙的不稳定性,甚至会导致挡土墙破坏。因此,挡土墙应设置良好的排水设施,以疏干墙后填土中的积
14、水。如图 4-7 所示,为使墙后积水易排出,挡土墙应设置泄水孔,孔眼尺寸不宜小于 孔坡度外斜 ,孔水平方向间距宜取-。挡土墙较高时,应在确定高度加设泄水孔。墙 后要做好滤水层和必要的排水盲沟,可选用卵石、碎石等粗颗粒作为滤水层,以避开泄水孔淤塞,还可调整土的胀缩性。当排水量较大时,可设置排水盲沟。墙顶地面宜铺设防水层,当墙后有山坡时,应在坡下设置截水沟。为防止积水下渗,应紧靠泄水孔下部设置黏土或其他材料的隔水层,墙前应做好散水或排水沟。填土质量要求 墙后填土宜选择透水性强、性能稳定的非冻胀材料,例如粗砂、碎(卵)石、炉碴等材料,其抗剪强度较稳定,不具有胀缩性和冻胀性,且易于排水。不应选择有机质
15、土也不宜用黏性土作为填料。因为黏性土的性能不稳定,干燥时体积收缩,而在雨季时膨胀,且季节性冻土地区还可能发生冻胀,造成实际土压力值变更很大,导致挡土墙破坏。考虑实际状况,当接受黏性土作为填料时,宜掺入适量的碎石、块石。挡土墙的材料要求 石料:石料应当经过选择,力学性质应满足设计要求,石料大小和簇新程度等方面要求一 致,不应选用过分裂开、风化严峻的石料。砂浆:挡土墙应接受水泥砂浆,只有在特殊条件下才接受水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆和 石灰砂浆等、砂浆强度等级应满足设计要求除此之外,在构造上还应符合相关规定要求,在度地震区,砂浆强度等级应比计算结果提高一个等级。挡土墙的砌筑质量 挡土墙施工务必重视砌
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 挡土墙 介绍 优秀 PPT
限制150内