挡土墙(路)

1 Ea = H 2 2
1 2 H Ka 2 2 sin( )sin( ) 2 cos cos( ) 1 cos( ) cos( )
cos 2 ( )
Q Q 2 4 PR tg 2P
x
1 b2
0 2 H 0 E y E x tg i E a E x sec i
i

4．求主动土压力Ea的作用点
绘土压应力分布图
h a 3h 3h1 h h 3h0 h 0 Zx h 2 ' ' 3 h 2a h a h1 2h0 h3 dy 0 Z y B Z x tg i
加筋土边坡一般由复合拉筋带（或土工格栅） 和土体填料组成。根据工程条件和需要，坡面 可设面板，也可不设面板。
（六）柱板式挡土墙
（七）桩板式挡土墙
钢筋混凝 土锚固桩
达渝路桩板墙
板桩式挡土墙
（八）垛式（框架式）挡土墙
第二节 挡土墙土压力计算 一、一般条件下库伦主动土压力计算 （一）库仑理论的假设
路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置情 况平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m 以下，使边坡坡脚不致伸人边沟内，有时也可用横向端墙连 接。 (2)按地基、地形及墙身断面变化情况进行分段，确定伸缩缝 和沉降缝的位置。
(3)布置各段挡土墙的基础。墙址地面有纵坡时，挡土墙 的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少 开挖，可沿纵向做成台阶。台阶尺寸应随纵坡大小而定， 但其高宽比不宜大于1:2。
2.力多边形法
在墙背土体处于极限平衡条件下，作用于破裂棱体上的诸力，应构成矢量 闭合的力多边形。在算得上墙土压力E1后，就可绘出下墙任一破裂面力多 边形。利用力多边形来推求下墙土压力
四、墙后为粘性土土压力计算
（一）等效内摩擦角法
按换算前后土的抗剪强度相等的原则或土压力相等的原则来计算D 值。 通常把粘性土的内摩擦角值增大5°～10°，或采用等效内摩擦角D为 30°～35°。对于矮墙偏于安全，对于高墙则偏于危险。因此在设计高墙时，
六、有限范围填土时的土压力
挡土墙修在陡坡的半路堤上，或者山坡土体有倾向路基的层面，则墙后存 在着已知坡面或潜在滑动面，当其倾角陡于由计算求得的破裂面的倾角时， 墙后填料将沿着陡破面(或滑动面)下滑，而不是沿着计算破裂面下滑，土 压力计算的破裂面为由勘察确定的实际可能发生的破裂面。计算时不必求 取最危险破裂面和最大土压力。
路基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图 式。以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为 五种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外 侧，以及破裂面交于外边坡。
各种边界条件下的主动土压力计算公式的推导思路和方法同前公 式，其中破坏棱体的自重G可表示为： G=γ (A0tgθ -B0) A0、B0为与破裂角θ 无关的边界条件系数，按下表公式计算。
2、路肩挡土墙
用于（1）陡坡路堤，为保证路堤稳定，收缩坡脚；（2）为避免与其 它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰扰或防止多占农田；（3）为防 止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。
公路中的挡土墙
建筑物地基边坡防护
路基上边坡防护 路肩式挡土墙
3、路堤挡土墙 用于地形受限，需要收缩坡脚；防止陡坡堤下滑。
P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β） Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ） R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ
3.力的方向和作用点 1）力的方向 静力平衡状态决定其与墙背法线夹角等于内摩擦角δ
2）力的作用点
2．挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡 土墙正面图
路线纵坡
泄水孔
沉降伸缩缝
锥坡
基地线
挡土墙正面图
布置的内容有： (1)确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它 结构物的衔接方式。
路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤 衔接；与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡 土墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙 及接头墙。
舍弃土楔为刚体的假设，引用土楔为松散体假设，土压力对 高度求导，绘出土压应力分布图，力的作用点在压应力分布 图的形心处。 4.破裂面位于其他位置的库仑表达式 由于静力平衡条件不变，破裂面交于路基表面和外边坡时， 只需要改变土楔重力G的表达式，同时在土压应力分布图中 叠加车辆荷载，就能得到类似的表达式。如下图：
1.假设墙背填料为均质散粒体， 仅有内摩擦力，而无粘聚力。 2.当墙背向外移动或饶墙趾外倾时，墙背填料会出现一通过墙 踵的破裂面，设为平面。 3.破裂面上的土楔为刚性体。
（二）库仑主动土压力公式的推导（破裂面交于内边坡时） 1.力的大小
由正弦定理：
2.最大主动土压力——最危险破裂面的确定 当参数ψ、、δ、α、β固定时，Ea随破裂面的位置而变化， 即Ea是破裂角θ的函数。为求最大土压力Ea，可以用求驻 点的办法，得到如上图边界条件 的最大土压力公式和最危 险破裂角如下：
第八章 挡土墙
第一节 概述
一、挡土墙的用途
在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石 方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍 方、滑坡等路基病害。广泛用于支撑路基边坡、桥台、桥头引 道和隧道洞口等处。
适用地段： 路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙： 1.陡坡地段； 2.为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段； 3.可能产生坍方、滑坡的不良地质地段； 4.高填方地段； 5.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段； 6.为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段； 7.为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。
h
ydy
3
'


2
2 1


2 3
三、折线形墙背的土压力计算
以墙背转折点或衡重台为界分为上墙、下墙 ，分别计算取两者矢量和 （一）上墙土压力
不考虑下墙影响,按照俯斜墙背计算土压力,衡重式考虑是否出现第二破裂面 （二）下墙土压力计算
1.延长墙背法 在上墙土压力算出后，延长下 墙墙背交于填土表面C，以B’C 为假想墙背，根据延长墙背的 边界条件，用相应的库伦公式 计算土压力，并绘出墙背应力 分布图，从中截取下墙BB’部分 的应力图作为下墙的土压力。 将上下墙两部分应力图叠加， 即为全墙土压力
七、被动土压力
1 2 E P H K P 2 cos2 ( ) KP sin( ) sin( ) 2 cos2 x cos( )[1 ] cos( ) cos( )
通常情况下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，但是应对被动土压力的计算值进行 大幅度的折减
(4)布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。
此外，在布置图上应注明各特征断面的桩号，以及墙
顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪 水位的标高等。
3．挡土墙的横向布置
在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处，
以及其它必须桩号处的横断面图上进行。 根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等 设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身 断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘
八、墙背填土上的附加荷载
（一）车辆荷载——换辆荷载附加荷载强度，墙高小于 2 m，取 20kN/m2；墙高大于 10 m，取10kN/m2；墙高在 2～10m 之间时，附加荷载强度用直线内插 法计算 （二）其他荷载 作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为 3kN/m2
4、山坡挡土墙 用以支挡山坡上可能滑坍的覆盖层土体或破碎岩层（需 要时可分设数道）
5.浸水挡土墙 用于沿河路堤，需要收缩坡脚或防止水流冲淘
二、按照挡土墙的结构形式
（一）重力式挡土墙
依靠墙的自重支撑土压力，圬工结构。形式简单，施工方便
A 竖直式
B 俯斜式
C 仰斜式
D 折线式
E 衡重式
A、B、E多用于路肩墙、路堤墙；C、D多用于路堑墙
制挡土墙横断面图。
4．平面布置
个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙， 应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平 面位置及附近地貌与地物等情况，特别是与挡土墙有 干扰的建筑物的情况。
沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加
固工程等。
注意：在以上设计图上，还应标写简要说明。必要时可另编设 计说明书，说明选用挡土墙方案的理由，选用挡土墙结构类型 和设计参数的依据，对材料和施工的要求及注意事项，主要工 程数量等。如采用标准图，应注明其编号。
重 力 式 挡 土 墙
重力式挡土墙（混凝土）
衡 重 式 挡 土 墙
（二）锚定式挡土墙 1.锚杆式 2.锚定板式
锚杆挡土墙（施工中）
（三）薄壁式挡土墙 1.悬臂式 2.扶壁式
（四）加筋土挡土墙
（五）土钉（钉土）挡土墙
高填方路段的加筋土挡土墙
沿主动破裂面BC将墙体分为主动区和稳定区，下滑土棱体ABC 自重产生的水平推力对每一层拉筋形成拉力T，欲将拉筋从土中 拔出，而稳定区土体与筋带的摩擦阻力阻止拉筋被拔出。如果每 一层拉筋与土体的摩擦阻力均能抵抗相应的土推力，则整个墙体 就不会出现BC滑动面，加筋土体的内部稳定就有保证。
应按墙高酌情降低D 值 （二）力多边形法 1.首先求得当c=0时的土压力E′ ， Ea=E’－Ec ；
2.再求得由于粘聚力的作用而减 少的土压力 Ec
3.用求驻点的办法求最大土压力 和最危险破裂面
五、不同土层的土压力
填土为两层以上不同性质的土体，首先求得上一土层的土压力及作用 点，并近似的假定上下两土层层面平行。 计算下一土层时，将上一土 层视为均布荷载，按地面为一平面时的库仑公式计算。