6-挡土墙设计测验
第六章 土压力和挡土墙题解-1
第六章 土压力和挡土墙一、名 词 释 义1．挡土墙：用来支撑天然或人工土坡，防止土体滑坍的构筑物。
2．土压力：墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。
3．刚性挡土墙：指用砖石或混凝土所筑成的断面较大、在土压力作用下仅能发生整体平移或转动、墙身挠曲变形可忽略不计的挡土墙。
4．柔性挡土墙：挡土结构物自身在土压力作用下发生挠曲变形，结构变形影响土压力的大小和分布，这种类型挡土结构物称为柔性挡土墙。
5. 重力式挡土墙：依靠墙本身重量维持其抗倾覆和抗滑移稳定性的刚性挡土墙。
6. 静止土压力：挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力。
7. 主动土压力：挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动，当移动量足够大，墙后填土土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力称为主动土压力。
8．被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
9．朗肯土压力理论：根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。
10．临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，该深度称为临界深度。
11. 库仑土压力理论：是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出土压力的理论。
12．坦墙：墙后土体破坏时，滑动土楔不沿墙背滑动，而沿第二滑裂面滑动的墙背比较平缓的挡土墙。
二、填 空 题1. 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为 、和被动土压力三种。
Δ，与产生被动土压力所需的墙身 2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量aΔ。
位移量，的大小关系是p3．在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是 。
4．挡土墙按其刚度及位移方式可分为 、 和临时支撑三类。
5．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状 态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。
路基路面工程06挡土墙设计参考答案资料
第六章挡土墙设计一、名词解释1.挡土墙：为防止土体坍塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
2.主动土压力：当挡土墙向外移动时（位移或倾覆），土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称为主动土压力。
3.被动土压力：当挡土墙向土体挤压移动时，土压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，土体对墙的抗力称为主动土压力。
二、简答题1.根据墙背倾斜方向不同，重力式挡土墙断面形式分为哪几种形式？各有什么特点？（1）可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线形和衡重式（2）仰斜式墙身断面经济，土压力最小，适用于路堑墙；俯斜式墙身断面较大，土压力最大，适用于横坡较陡挡土墙；凸形折线式上部俯斜下部仰斜，墙身断面较经济；衡重式设有衡重台，可增加墙体稳定性。
2.高填方或陡坡路堤所设挡土墙具有哪些作用和功能？（1）防止土体滑动失稳；（2）收缩坡脚，减少大量填方、挖方量，或拆迁或占地面积；（3）保护临近线路的重要建筑物和生态环境等；3.试分析挡土墙土压力计算中采用库伦（Coulomb）土压力理论而不采用朗金（Rankine）土压力理论，主要计算主动土压力而不计算被动土压力的原因。
（1）库伦土压力理论与朗金土压力理论的计算原理不同，从而导致两种计算理论的适用范围不同；（2）朗金土压力理论根据墙后土体单元极限平衡状态的Mohr- Coulomb强度条件计算土压力，适用于计算墙背竖直且光滑以及填土表面水平的土压力问题；（3）而库伦土压力理论根据墙后破裂棱体极限平衡状态的力学平衡条件计算土压力，因此，适用于计算分析实际工程中墙背几何形状和填土表面形状较为复杂的挡土墙土压力；（4）实际工程中，挡土结构物都有不同程度的微小变形和向外位移，容易达到主动极限状态；而被动极限状态所需水平位移超出一般建筑物允许范围。
因此，挡土墙土压力通常计算主动土压力而不计算被动土压力。
4.概述破裂面交于内边坡时，重力式挡土墙库仑主动土压力计算步骤。
6_挡土墙设计
主要是在路基横断面图上进行挡土墙位置的选定， 确定出是路堑墙、路肩墙、路堤墙或浸水挡墙， 并确定断面形式及初步尺寸。
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沉降缝与伸缩缝
（二）挡土墙的纵向布置
①确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与 路基或其他结构物的衔接方式。
②按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与 沉降缝的位置。
库伦理论的基本假定：
(1) 假设墙背填料为均质的散粒体，粒间仅有摩 阻力而无粘结力存在。挡土墙和土楔是无压缩或 拉伸变形的刚体。
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(2) 当墙身向外移动或绕墙趾外倾时，墙背填料 内会出现一通过墙踵的破裂面。将具有和对数螺 旋线相似的实际破裂面以一平面代替。
(3) 当墙后土体开始破裂时，土体处于极限平衡 状态，破裂棱体在其自重G、墙背反力E和破裂 面上反力R的作用下维持静力平衡。
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4) 山坡挡墙 用于支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。
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填土
E5)
堤岸挡土墙
桥头挡墙
填土
E
用作支承桥梁上部建筑及保证桥头填土稳定。
填土
地下室
拱桥桥台
E
地下室侧墙
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二、挡土墙的类型
➢按挡土墙位置分: 路堑挡墙，路堤挡墙，路肩挡墙和山坡挡墙等。 ➢按挡土墙的墙体材料分: 石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土挡墙，砖砌 挡墙，木质挡墙和钢板墙等。 ➢按挡土墙的结构形式分: 重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶壁式， 锚杆式，拱式，锚定板式，板桩式和垛式等。
第Hale Waihona Puke 节 概述一、挡土墙(Retaining Wall)的用途
1. 挡土墙的含义
➢用来支挡天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建 筑物。 ➢为防止土体滑塌而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式 建筑物。
挡土墙例题原版
挡土墙例题原版在土木工程领域，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑土体或岩石，防止其坍塌或滑移，以保证边坡的稳定性和周边建筑物的安全。
接下来，让我们通过一个具体的挡土墙例题，深入了解其设计和计算的过程。
假设有一个高度为5 米的挡土墙，墙后填土为砂土，填土表面水平，填土的重度为 18kN/m³，内摩擦角为 30°。
挡土墙的墙背竖直、光滑，墙底与地基的摩擦系数为 04。
首先，我们来计算土压力。
由于墙背竖直、光滑，我们可以使用朗肯土压力理论。
根据朗肯土压力理论，主动土压力系数 Ka ＝ tan²(45°30°／2) ＝ 0333。
主动土压力的强度分布为：pa ＝γzKa，其中 z 为计算点距离填土表面的深度。
在墙顶处（z ＝ 0），主动土压力强度为 0。
在墙底处（z ＝ 5m），主动土压力强度为 pa ＝ 18×5×0333 ＝2997kN/m²。
接下来，计算主动土压力的合力。
主动土压力的合力 Ea 可以通过对主动土压力强度分布进行积分得到。
Ea ＝05×γ×H²×Ka ＝ 05×18×5²×0333 ＝ 125kN/m。
合力作用点距离墙底的距离为 H/3 ＝ 5/3 ＝ 167m。
然后，我们需要考虑挡土墙的稳定性。
抗滑移稳定性验算：挡土墙受到的水平土压力会产生滑移的趋势，需要验算其抗滑移稳定性。
抗滑移安全系数 Ks ＝（W ＋ Ep）μ ／ Ea ，其中 W 为挡土墙的自重，Ep 为墙底的被动土压力（此处由于墙底条件，被动土压力可忽略不计），μ 为墙底与地基的摩擦系数。
假设挡土墙自重为 150kN/m，那么 Ks ＝（150 ＋ 0）×04 ／ 125 ＝048 ＜ 13 （规范要求的抗滑移安全系数），不满足抗滑移要求。
抗倾覆稳定性验算：土压力对挡土墙还会产生倾覆的力矩，需要验算其抗倾覆稳定性。
挡土墙设计及验算
挡土墙设计及验算(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--挡土墙设计设计条件：双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面，设计荷载公路－I 级，拟设一段路肩挡土墙（重力式挡土墙墙身材料采用号砂浆，25号片石；衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆，50号片石；悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土）。
路基填土（砂性土）高度为4m，基底为饱和的砂性土地基，基底摩擦系f=，地基承载力130 KPa，墙身分段长度为10m。
回填土为砂类土，内摩擦角φ=35°，墙背与填土间的摩擦角°，容重为γ=18kN/m3。
广州市抗震设防烈度为7度（），只采取抗震构造措施，计算不考虑地震作用。
Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响2.地基土内摩擦系数取值及其影响3.墙后填土内摩擦角取值及其影响4.主动土压力受什么影响5.地基承载力特征值提高系数（含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数）如何选定6.不均匀沉降是什么原因导致参数如何体现7.不同类型挡土墙的适用性如何挡土墙的设计与验算（以极限状态设计的分项系数法进行设计）:(1) 进行车辆荷载换算；(2) 利用有关设计手册中的相应公式，计算主动土压力，求出土压力的大小、方向及作用点；(3) 设计挡土墙截面：先拟定墙身尺寸，然后进行：a) 抗滑稳定性计算；b) 抗倾覆稳定性验算；c) 基底应力验算；d) 截面应力验算；e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。
(4) 画出选用的挡土墙横断面图，整理计算书等有关设计文件。
一、挡土墙形式的选择：选择原则：(1)用途、高度与重要性；(2)地形、地质条件；(3)就地取材、经济、安全。
1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定，适用于H< 5m 的低墙。
材料：块石、砖、素砼(plain concret)。
优点：结构简单、施工方便、可就地取材，应用较广。
挡土墙例题原版
3.3.3.1 设计参数挡土墙墙高=10m H ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ；墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，14.04α= －，墙底（基底）倾斜度0tan 0.19α=，倾斜角010.76α= ；墙顶填土高度 2.5a m =，填土边坡坡度1:1.5，()1arctan 1.533.69β-== ，汽车荷载边缘距路肩边缘0.5d m =；墙后填土砂性土内摩擦角35φ= ，填土与墙背外摩擦角/217.5δφ== ，填土容重319/kN m γ=；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重322/k kN m γ=砌体容许压应力[]600a kPa σ=,砌体容许剪应力[]100kPa τ=,砌体容许拉应力[]60wl kPa σ=；地基容许承载力[]0250kPa σ=。
3.3.3.2 车辆荷载换算按墙高确定附加荷载强度进行换算查《路基路面工程》书中表6-5可得当墙高6m 时，附加荷载强度315/q kN m =。
则换算等代均布土层厚度0/15/190.79h q m γ=== 3.3.3.3主动土压力计算 a 计算破裂角θ直线形仰斜墙背，且墙背倾角α较小，不会出现第二破裂面。
假定破裂面交于荷载范围内 则：错误！未找到引用源。
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41.75错误！未找到引用源。
破裂面与荷载的交点到墙踵的距离:m=（H+a ）错误！未找到引用源。
=（5+2.5）错误！未找到引用源。
0.89=6.68错误！未找到引用源。
荷载内边缘到墙踵的距离:p=H 错误！未找到引用源。
+b+d=5错误！未找到引用源。
0.25+3.75+0.5=5.5错误！未找到引用源。
荷载外边缘到墙踵的距离:q=p+（26-0.6错误！未找到引用源。
挡土墙设计例题
挡土墙设计例题摘要：一、挡土墙设计的重要性二、挡土墙的类型与特点三、挡土墙设计的基本原则四、挡土墙设计的具体步骤五、挡土墙设计的注意事项六、挡土墙设计的实际案例分析正文：挡土墙设计例题一、挡土墙设计的重要性挡土墙作为一种常见的土工结构，用于防止土体滑坡、塌方等自然灾害，对于保护人民生命财产安全具有举足轻重的作用。
因此，挡土墙设计对于工程的顺利进行和最终的安全性至关重要。
二、挡土墙的类型与特点常见的挡土墙类型有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆挡土墙等。
每种挡土墙类型都有其适用范围和特点，如重力式挡土墙依靠墙体自重抵抗土压力，适用于土压力较小的情况；悬臂式挡土墙则适用于较陡峭的地形等。
三、挡土墙设计的基本原则挡土墙设计应遵循以下原则：确保安全可靠、经济合理、技术先进、环保可持续。
在设计过程中，要充分考虑土体的性质、地形地貌、气候条件等因素，力求达到最佳的设计效果。
四、挡土墙设计的具体步骤1.确定设计方案：根据工程的具体情况，选择合适的挡土墙类型。
2.确定土压力：通过计算或实地试验，确定挡土墙所承受的土压力。
3.设计墙体结构：根据土压力和地质条件，设计墙体的结构、尺寸和材料。
4.设计基础结构：确保挡土墙基础的稳定性和承载力。
5.考虑排水和防护措施：保证挡土墙的排水畅通，防止墙体受潮、侵蚀等影响。
6.审核与调整：对设计方案进行多方面的审核，发现问题及时调整。
五、挡土墙设计的注意事项1.充分了解工程所在地的地质、地形、气候等条件。
2.选择合适的挡土墙类型，避免盲目跟风或过于保守。
3.设计过程中要充分考虑环境保护和可持续发展。
4.注重细节处理，如墙体的连接、排水设施等。
六、挡土墙设计的实际案例分析以某高速公路为例，通过实地勘察和详细设计，选用重力式挡土墙方案，墙体采用浆砌片石结构，基础采用混凝土基础。
在设计过程中，综合考虑了地形、土质、气候等因素，确保了挡土墙的安全性和稳定性。
6-挡土墙设计
用钢筋混凝土预制杆 件，纵横交错装配成 框架，内填土石，以 抵抗土压力。适用于 缺乏石料地区的路肩 墙与路堤墙。
桩板式挡土墙
由桩柱和挡板组成，利用 深埋的桩柱前土层的被动 土压力来平衡墙后主动土 压力。适用于土压力大， 要求基础埋置深地段，可 用于路堑墙、路肩墙。
4、各式挡土墙的使用条件
5、挡土墙的破坏
③平面布置
对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；绕避建筑物 挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。
立面示意图
K51+555 K51+565 K51+575 K51+585 K51+595 K51+605 K51+615
1:400
K51+625 K51+635 K51+645 K51+655 K51+665
d
路堑墙
1）在山坡陡峻处，用以减少挖方量，降低边坡高度，避免山坡 因开挖而失去稳定； 2）在地质不良地段，用以支挡可能滑塌的山坡土体。
路堤墙
1）在山坡陡峻处填筑 路堤，用以支挡路堤 下滑； 2）收缩坡脚，避免与 其它建筑物相互干扰， 减少填方量； 3）保证沿河路堤不受 河水冲刷
路肩墙
1）支挡陡坡路堤下滑；
坡比较陡时，增加墙高，断面增大； 俯斜式所受土压力较大，通常在地面坡度较陡时采用，借助于陡直 的墙面，减小高度； 衡重式在上下墙之间设一衡重台，采用陡直的墙面，适宜于陡峻的 地形。 墙背的坡度一般在1：0.25～1：0.4，仰斜式坡度在1：0.25左右。
②墙面
1:0 .05
— 不 陡 于1：
2）抬高公路；
3）收缩坡脚，减少占地， 减少填方量；
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第五章挡墙设计
一、填空题
1.常见的石砌挡土墙一般由墙身、基础及_____、_____等几个主要部分构成。
2.根据重力式挡土墙的墙背倾角的正负，可划分为_____式、_____式及垂直式挡土墙。
3.石质地基上的挡土墙的基础设置应满足_____和_____的要求。
4.常见的重力式挡土墙的基础形式有扩大基础及_____与_____等三种。
5.沉降缝通常设在_____与_____等位置。
6.沉降缝伸缩缝是为了防止_____和_____而设置的。
7.挡土墙与路堤衔接应做成_____形式，与路堑衔接应做_____处理。
8.挡土墙的受土压力状态可分为主动、_____及_____三种。
9.用库伦理论求粘性土的土压力时，不仅考虑_____、摩擦力、反力，还应考虑_____
影响。
10.挡土墙基底合力偏心距不宜过大，通常土质基底e≤_____，紧密岩石基底e≤_____。
11.加筋挡土墙是由面板、_____及连结件与_____组成。
12.加筋挡土墙的基本工作原理是靠_____和_____之间的摩擦作用来抵抗土压力的。
13.路基施工前的施工准备工作内容包括组织准备，_____和_____三个方面。
二、选择题
1.什么位置的挡土墙需要设护栏?（）
A.路堤墙；
B.路肩墙；
C.路堑墙；
D.山坡墙，
2.抗滑挡土墙墙背土压力的大小应按（）确定。
A.主动土压力；
B.剩余下滑力；
C.A和B中较大者；
D.静止土压力
3.挡土墙基底计算最小应力小于零时，说明（）。
A.基底承受压应力；
B.偏心距过大；
C.墙身基础尺寸不足；
D.地基承载力不够
4.重力式挡土墙墙身应力和偏心距验算位置一般选在（）。
A.墙顶及墙底面；
B.1/2墙高及墙底面；
C.墙底及1/3墙高处；
D.1/2墙高及断面急剧变化处
5.为了减少拆迁和占地面积，一般可采用（）。
A.路堑墙；
B.路堤墙；
C.山坡挡土墙；
D.路肩墙
6.挡土墙土压力计算，宜按（）计算：
A.主动土压力；
B.静止土压力；
C.被动土压力；
D.土抗力
三、问答题
1.土质地基上的挡土墙的基础设置应满足哪些基本要求?
2.在什么情况下，挡土墙可不设泄水孔?
3.挡土墙的布置包括哪几个方面?
4.用于挡土墙土压力计算的库伦理论有哪些主要假定?
5.挡土墙抗滑稳定性不满足要求时，应采用哪些措施?
6.当挡土墙的抗倾覆稳定系数K<1.5时，可采用哪些有效措施?
7.什么叫静止土压力?
8.简述加筋挡土墙的特点?。