挡土墙计算(理正岩土)讲解学习.ppt

,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,挡土墙计算(理正岩土),1,挡 土 墙 简 介,挡土墙的13种形式,挡土墙适用范围,：,公路、铁路、水利、市政、规划、地矿等；,挡墙形式全,：,目前有13种，分别为：重力式挡土墙、衡重式挡土墙、半重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆式挡土墙、锚定板式挡土墙、垂直预应力锚杆式挡土墙、卸荷板式挡土墙、装配式悬臂挡土墙和装配式扶壁挡土墙；,参数交互,：,墙身尺寸：墙身样式灵活，面坡、背坡、墙底都可倾斜，可模拟仰斜式挡土墙；,可设墙趾、墙踵；,可自动设计或校核防滑凸榫；,一般做市政道路时也按公路行业来输入,1,挡 土 墙 简 介,坡线土柱：,坡面起点和坡面线可灵活设置，可模拟墙顶有土，或者坡面比墙顶低的情况；,附加外力：,可模拟墙前被动土压力、墙顶车辆撞击荷载、墙顶有建筑物等情况；,换算土柱：,即荷载，公路铁路行业常用的荷载软件已列出；,物理参数：,可考虑地震情况和浸水情况；墙后多层填土；土压力分为库仑压力、朗肯压力、静止压力；材料参数新增材料参数查询功能；,基础：,天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填式、锚桩式；,整体稳定：,瑞典条分法；,荷载组合:,荷载组合I、荷载组合II、荷载组合III。,2,模 型 简 化,对挡土墙模型进行简化，转为计算模型，简化时，注意以下几点：,1）碎石倒滤层：忽略不考虑；,2）底板：如果是素混凝土，也可用钢筋混凝土底板来模拟；,3）灌砌块石：主要起防冲刷的作用，限制墙体滑动的作用很小，可忽略不计；,4）土压力起算点：可从基础底开始算，也可从结构底开始算。从基础底开始算的话,，,也可以考虑前面土产生的被动土压力，以外加荷载方式加入。从基础底开始考虑，不考虑墙前被动土压力。,5,）垫层：垫层比较薄时，可不考虑垫层。,不影响结构计算的部分可忽略，如,碎石倒滤层、排水孔、比较薄的垫,层、灌砌块石等可忽略不计,3,墙身尺寸,：,建 立 模 型,墙身高,：,不包括基础部分；,坡度（面坡、背坡、墙底）,：,可正可负;将背坡坡率交互负值，可模拟仰斜式挡墙；,滑移不满足时，可设成倾斜墙底；,墙趾墙踵可设台阶：,墙趾最多两阶；墙趾台阶与墙面坡的坡度可以相同；墙踵最多一阶；,凸榫：,设置凸榫可增加挡墙的抗滑动稳定性，,设计软件可自动设计凸榫的位置和尺寸，并直接带回软件中；凸榫构造要求根据铁路工程设计技术手册-路基（1995）要求进行验算；凸榫被动土压力系数无经验时取1；砌体,材料,凸榫容许应力可查公路路基设计手册（1997）P604表3-3-213-3-22，混凝土,材料,可查铁路路基支挡结构设计规范（TB 10025-2006）P6表3.1.3,，表格内容如下：,倾斜基底,3,注：干砌的容许压应力为表中2.5号砂浆砌体的一半。,建 立 模 型,砌体,材料,凸榫容许应力,表:,建 立 模 型,3,混凝土、片石材料,凸榫容许应力,表:,3,坡面线段数：,即墙后填土的坡面形式，需交互每段坡面线的水平和竖直投影长度；,坡线土柱,：,建 立 模 型,换算土柱：,换算方法：（取自公路路基设计规范JTG D30-2004）h=q/，h换算土层厚（m）；q车辆荷载附加荷载强度，,墙高小于2m，取20 kN/m2墙高大于10m，取10 kN/m2，墙高在210m之间的用内插法计算，,作用于墙顶或墙后填土上人群荷载强度规定为3 kN/m2（,计算时采用10 kN/m2，偏安全考虑,，根据挡土墙04J008第5页3.3取值,）,作用于,挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75 kN/m，作用于栏杆扶手上的竖向力采用1 kN/m,；墙背填土的容重，kN/m3；公路或铁路行业，软件列出了常用的荷载，可直接选用；,3,建 立 模 型,附加集中力：,用于模拟作用在挡土墙上的其他外力；加入等效墙前被动土压力，可根据交互的墙身高度和墙前土体的物理参数计算出被动土压力；作用点的坐标输入以挡墙墙身左上角点为坐标原点；荷载大小为作用在挡墙纵向一延米范围内的外力；是否为被动土压力，,需要计算时,选择“是”，,对结构有利时取荷载的0.3倍带入公式中计算，对结构不利时取荷载0.5倍带入公式,（软件会自动乘系数）,，,此处的公式，指的是滑移和倾覆安全系数的计算公式。,坡线土柱,：,挡土墙前的被动土压力可不计算，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计入被动土压力。,3,坡线土柱,：,建 立 模 型,坡线起始是否低于墙顶：,坡线起始点在挡土墙右上角下方则为是，,否则,为否,，如图所示,；,坡线起始点低于墙顶：,压顶，即墙顶有土：,局部放大,3,建 立 模 型,地面横坡角度：,确定原则：一般取不产生土压力的硬土地面；,当挡土墙后有岩石时，地面横坡角度一般为岩石的坡度；当挡土墙后都为土体时，可取0，即按土压力最大情况考虑；,填土对横坡面的摩擦角：,用于有限土体土压力计算，只有当地面横坡角较大，土沿地面横坡角破坏时起作用；,当破裂角位于桩背与地面横坡面之间时，计算土压力用墙后填土内摩擦角，当破裂角位于地面横坡面时，计算土压力宜根据试验确定，当无试验资料时，粘性土与粉土可取0.33，砂性土与碎石土可取0.5；,浸水挡墙参数,：,墙顶标高：决定地下水的相对距离,；,选择水利行业时，水位可高过墙顶；,挡墙分段长度：,按挡土墙的设缝间距划分；在公路行业影响车辆荷载的计算；,坡线土柱,：,选择浸水挡土墙时，需输入水位参数,3,建 立 模 型,物理参数,：,挡土墙,类,型：,四种类型，可考虑地震与浸水,；,墙后填土类,型：,当选择多层土时，点击旁边“土层”按钮进行输入各层土的物理参数；,墙后填土内摩擦角：,当无资料时，可查公路路,基设计手册（1997）P591表3-2-7和公路路基设计规范（JTG D30-2004）P34表5.4.2-4，,表格内容如下：,3,建 立 模 型,物理参数,：,墙后填土粘聚力：,根据试验或经验取值；,墙后填土容重,：当无资料时，可参照公路路基设计规范（JTG D30-2004）P34表5.4.2-4的容重值，如上,面表,5.4.2-4所示；,墙背与墙后填土摩擦角：,当无试验资料时，可参考公路路基设计手册（1997）P591，具体内容如下：,墙背光滑、排水不良时=0；混凝土墙身时=（01/2）；一般情况、排水良好的石砌墙身=（1/22/3）；台阶形的石砌墙背、排水良好时=2/3；第二破裂面或假象墙背时=；,土压力,：,三种土压力模式：库仑压力、朗肯压力和静止压力,；,朗肯理论的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即a=0，b=0，d=0。无粘性土与粘性土均可用。库伦理论的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土面不限，即a，b，d可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广。,3,建 立 模 型,物理参数,：,等效：,可将粘聚力等效成内摩擦角来计算土压力，软件提供三种计算方法；,填,土容重,：,此处的容重指天然容重,，,浮容重=饱和容重-10,，,饱和容重天然容重,，地基土容重值可,查地勘资料；,3,物理参数,：,建 立 模 型,修正后地基土容许承载力：,查地勘资料；若地勘资料未进行修正时，可参考公路挡土墙设计与施工技术细则（2008）P24,页,的修正公式进行修正；,地基土容许承载力提高系数：,参考公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）,P2408表2.2.2,取值,，,当受地震力作用时，应按公路工程抗震设计规范规定取值，,如无特殊要求，墙趾墙踵,提高系数可与平均提高系数相同,（如果不太清楚就不进行提高）,，,地基土容许承载力提高系数,按下表取值：,3,建 立 模 型,物理参数,：,地震参数,：,选,择抗震区或抗震浸水区挡墙时需交互地震参数；,地震烈度不考虑7度、8度、9度,；根据所在地区和工程重要性等选择抗震设防烈度；地震参数地震力计算公式：,；,水上、水下地震角（度）,：,根据地震烈度确定，可参考相关规范；水平地震系数Kh,：,根据地震烈度确定，可参考相关规范；重要性修正系数Ci,：,根据工程类别及等级确定，一般取0.6-1.7；综合影响系数Cz,：,一般取0.25，见,公路工程抗震规范,；水平地震作用沿墙高的分布图形,：,根据墙高和工程等级确定，见,公路工程抗震规范,表3.1.5,；,3,建 立 模 型,地基强度与偏心距验算：,对基底宽度有两种考虑方法，分别为,斜面长度作为基础底、水平投影长作为基础底,，两种方法计算结果不同，可根据自己习惯选用。,圬工砌体容重：,当无资料时，计算挡土墙结构的重力时，其构件标准可参考公路挡土墙设计与施工技术细则（2008）P16表4.1.8取值，表格内容如下：,材料参数,：圬工砌体材料参数参照公路路基设计手册（1997）P604表3-3-213-3-22，表格内容,同凸榫材料容许应力参数表格；,物理参数,：,3,建 立 模 型,圬工之间摩擦系数：,圬工与圬工之间的摩擦系数取值参照公路路基设计手册（1997）P603所述内容，具体内容如下：,一般采用0.4（主要组合）0.5（附加组合）；,地基土的摩擦系数：,当无资料时，可查公路路基设计手册（1997）P593表3-3-3，表格内容如下：,物理参数,：,建 立 模 型,3,基础类型：,天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填土式、锚桩式,；,整体稳定,基础,钢筋混凝土底板：,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)表5.2.1。,计算方法,：,瑞典条分法,；,搜索方法,：,自动搜索,、,给定范围,、,给定圆心半径,计算安全系数、,给定圆心,计算安全系数；,一般采用自动搜索方法；,土条且向分力与滑动方向反向时,：,两种理论：当下滑力对待，当抗滑力对待,。,建 立 模 型,3,结构重要系数：,参照城市道路路基设计规范（CJJ 194-2013）P29表6.4.5取值，表格内容如下表所示：,荷载组合,支挡工程安全等级：,参照城市道路路基设计规范（CJJ 194-2013）P28表6.4.3取值，表格内容如下表所示：,建 立 模 型,3,组合系数：,参照公路路基设计规范（JTG D30-2004）P38表5.4.4-2取值，表格内容如下:,荷载组合,荷载组合：,参照城市道路路基设计规范（CJJ 194-2013）P30表6.4.6-2取值，表格内容如下表所示：,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,