重力挡墙.pptx

目录目录一、重力挡墙简述二、重力挡墙的一般规定三、重力挡墙的设计计算四、重力挡墙的构造设计五、重力挡墙在治理工程运用实例六、总结一、重力式挡墙简述 挡土墙是指在两侧地面有一定高差地段设计的用于侧向支持土体侧向支持土体的构造物。重力式挡墙是靠自重平衡墙背土压力自重平衡墙背土压力来达到支撑坡体的效果。以其结构简单，施工方便，造价低廉结构简单，施工方便，造价低廉等优势在三峡边坡治理工程中被广泛的使用。二、一般规定1 1、分类、分类 根据墙背倾斜情况，重力式挡墙可分为俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、直立式挡墙和衡重式挡墙以及其他形式挡墙。2 2、适用范围、适用范围 对变形有严格要求的边坡和开挖土石方危及边坡稳定的边坡求宜采用重力式挡墙，开挖土石方危及相邻建筑物安全的边坡不应采用重力式挡墙。3 3、布置型式及位置、布置型式及位置 重力式挡墙类型应根据使用要求、地形和施工条件综合考虑确定，对岩质边坡和挖方形成的土质边坡宜采用仰斜式，高度较大的土质边坡宜采用衡重式或仰斜式。4 4、布置位置、布置位置 挡土墙工程应布置在滑坡主滑地段的下部区域。当滑体长度大而厚度小时宜沿滑坡倾向设置多级挡土墙。5 5、高度要求、高度要求 采用重力式挡墙时，土质边坡高度不宜大于8m，岩质边坡高度不宜大于10m.6 6、墙后填料、墙后填料 墙后填料应选透水性较强的填料，当采用粘土作为填料时，宜掺入适量的石块且夯实，密实度不小于85%。7 7、其他要求、其他要求 设计挡土墙应与其它治理工程措施相配合，根据地质地形条件设计多个方案，通过技术经济分析、对比后，确定最优方案，以达到最佳工程效果。三、设计计算1 1、计算要求、计算要求 当重力式挡墙墙背为平直面且坡顶地面无荷载时，侧向岩土压力可采用库仑三角形库仑三角形分布。重力式挡墙设计时除应计算挡墙的抗压、抗弯、抗压、抗弯、抗剪及局部抗压承载力抗剪及局部抗压承载力等满足现行相应标准的要求，尚应进行抗滑移、抗倾覆稳定性验算抗滑移、抗倾覆稳定性验算。地基软弱时，还应进行地基稳定性验算地基稳定性验算。重力式挡墙的地基承载力和结构强度计算，应符合现行有关标准符合现行有关标准的规定。2 2、考虑的荷载组合、考虑的荷载组合 作用在挡土墙上的荷载力系及其组合，视挡土墙型式不同分别考虑。基本荷载基本荷载应考虑墙背承受由填料自重产生的侧压力、墙身自重的重力、墙顶上的有效荷载、基底法向反力、摩擦力及常水位时静水压力和浮力；附加荷载附加荷载涉及库水位的静水压力和浮力、江水位降落时的水压力和波浪压力等；特殊荷载特殊荷载考虑地震力及临时荷载。3 3、安全系数选取、安全系数选取 基本荷载基本荷载情况下，抗滑稳定性Ks1.3；抗倾覆稳定性Ks1.5；特殊荷载特殊荷载情况下，抗滑稳定性Ks1.2；抗倾覆稳定性Ks1.3。4 4、计算公式、计算公式4.1 4.1 主动土压力主动土压力 作用在墙背上的主动土压力，可按库仑理论计计算公式如下：4.2 4.2 被动土压力被动土压力 挡土墙前部的被动土压力，一般不予考虑，但当基础埋置较深，且地层稳定，不受水流冲刷和扰动破坏时，可采用1/31/2被动土压力值或静止土压力。被动土压力计算公式如下：4.3 4.3 抗滑及抗倾覆稳定性验算抗滑及抗倾覆稳定性验算 对于重力式挡土墙，墙的稳定性往往是设计中的控制因素。挡土墙的稳定性包括抗滑与抗倾覆稳定性两方面。挡土墙设计时必须进行抗滑及抗倾覆稳定性验算。挡土墙的抗滑稳定性抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用作用于挡土墙最大可能的抗滑力与实际滑动力之比表示。挡土墙的抗倾覆稳定性抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。其值为对墙趾的稳定力矩之和与倾覆力矩之和的比值表示。4.4 4.4 基底应力验算基底应力验算 为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行基底应力验算基底应力验算。4.5 4.5 挡土墙偏心压缩承载力挡土墙偏心压缩承载力 为了使挡土墙墙型结构合理和避免发生显著的不均匀沉陷，还应控制作用于挡土墙基底的合力偏心压缩承载力偏心压缩承载力。4.6 4.6 挡土墙的受剪构件承载力挡土墙的受剪构件承载力 对于重力式挡土墙，须检验其水平剪应力水平剪应力。计算公式如下：四、构造设计 重力式挡墙一般由墙身、基墙身、基础、排水设施础、排水设施和伸缩缝伸缩缝等部分组成。如左图示。相应的具体要求如下：1 1、材料、材料 多使用浆砌块石、条石或素混凝土。块条石的强度等级应不低于MU30MU30，混凝土的强度等级应不低于C15C15。2 2、基底坡度、基底坡度 挡墙基底多做成逆坡。对土质地基，基底逆坡坡度不宜大于1:101:10；对岩质地基，基底逆坡坡度不宜大于1:51:5。3 3、墙顶宽度、墙顶宽度 块、条石挡墙墙顶宽度不宜小于400mm400mm，素混凝土挡墙墙顶宽度不宜小于300mm300mm。4 4、基础埋深、基础埋深 重力式挡墙的基础埋置深度应根据地基稳定性、地基承载力、冻结深度、水流冲刷情况和岩石风化程度等因素确定。在土质地基中，基础最小埋置深度不宜小于0.50.50.8m0.8m(挡墙较高时取大值，反之取小值)；在岩质地基中，基础埋置深度不宜小于0.3m0.3m。基础埋置深度应从坡脚排水沟底起算。5 5、伸缩缝及沉降缝、伸缩缝及沉降缝 对条块石挡墙应采用202025m25m，对素混凝土挡墙应采用101015m15m。在地基性状和挡墙高度变化处应设沉降缝，缝宽采用20-30mm20-30mm，缝中应填塞沥青麻筋或其他有弹性的防水材料，填塞深度不应小于150mm。在挡墙拐角处，应适当加强构造措施。6 6、墙后填土、墙后填土 挡墙后面的填土，应优先选择透水性较强透水性较强的填料。当采用粘性土作填料时，宜掺入适量的碎石。不应采用淤泥、耕植土、膨胀性粘土等软弱有害的岩土体作为填料。7 7、反滤层设置、反滤层设置 在挡土墙背侧应设置200200400mm400mm的反滤层，孔洞附近1m范围内应加厚至400600mm。回填土为砂性土时，挡墙背侧最下一排泄水孔下侧应设倾向坡外，厚度不小于300mm的防水层防水层。8 8、泄水孔布置、泄水孔布置 为排出墙后积水，须设置泄水孔。据水量大小，泄水孔孔眼尺寸宜为50mm100mm50mm100mm、100mm100mm 100mm 100mm、100mm150mm100mm150mm方孔，或方孔，或5050200200圆孔圆孔。孔眼间距2 23m3m，坡度不小于5%5%。上下左右交错设置，最下一排泄水孔的出水口应高出地面至少200mm200mm。在泄水孔进口处进口处应设置反滤层。反滤层必须用透水性材料(如卵石、砂砾石等)。在最低排泄水孔下部，夯填至少300mm300mm厚的粘土隔水层。五、工程实例工程简介工程简介 秭归县某强风化高边坡为一面积约530m2的小型岩质滑坡堆积体,基岩岩性为强风化粉砂质泥岩、页岩,切坡顶层有厚约2m的第四系残坡积覆盖层。取该剖面为设计剖面,进行稳定性验算及支挡结构设计。边坡稳定性评价边坡稳定性评价 清方边界线进行清方处理后,坡面线变为折线形态,结合边坡岩体饱水强度参数:粘聚力=35kPa,内摩擦角c=24,岩体饱水重度23kNm3。确定的最危险滑面以上坡体在暴雨(坡体饱水)工况下稳定性系数为1.1631.163。技术工作要求规定,对此类边坡,按圆弧滑按圆弧滑动面计算时动面计算时,暴雨工况下其设计安全系数为暴雨工况下其设计安全系数为1.301.30。可见计算出的稳定性系数达不到规范要求,应采取相应的防治加固措施。治理方案治理方案 现场勘测表明,该段切坡为逆向岩坡,整体稳定性较好,基岩发生大规模滑动的可能性不大,但表层风化厉害,裂隙密集,局部塌落现象明显。经方案比选,拟定高边坡下部采用仰斜式抗滑仰斜式抗滑挡土墙挡土墙支护,以保证高边坡的整体稳定性。挡土墙设计挡土墙设计 仰斜式挡土墙设计:依据拟定的设计方案,根据受力情况，按照相应设计步骤,设计仰斜抗滑挡土墙的结构尺寸。当挡墙高度取4.00m时,挡墙以上坡体稳定性系数满足规范要求,所以挡墙高度应大于4.00m。结合现场实际地形及地质条件,将设计挡墙高度将设计挡墙高度H H取为取为5.00m5.00m。六、总结 重力式挡土墙是用来承受土体侧压力的构造物，它应具有足够的强度和稳定性足够的强度和稳定性。重力式挡土墙可能的破坏形式有：滑移、倾覆、不均匀沉陷和墙身断裂等。因此挡土墙的设计应保证在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑全墙的滑动和倾覆动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度，强度，基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值地基承载力和偏心距不超过容许值。这就要求在拟定墙身断面形式及尺寸之后，对上述几方面进行检算。重力式挡土墙设计时除满足受力要求外，要严格按照相应技术要求规定的构造要求予以设计。