第六章挡土墙设计PPT课件
合集下载
6_挡土墙设计
二、挡土墙的布置 （一）挡土墙的横向布置
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。
21
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。
27
(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。
6
4) 山坡挡墙 用于支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。
7
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
8
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。
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。
21
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。
27
(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。
6
4) 山坡挡墙 用于支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。
7
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
8
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。
挡土墙设计教学PPT课件
《公路路基设计规范》；
《建筑地基基础设计规范》；
02
CHAPTER
地质条件与挡土墙设计
介绍常用的地质勘察方法，如钻探、坑探、地球物理勘探等，以及各方法的适用条件和优缺点。
地质勘察方法
地质报告内容
地质参数确定
详细解读地质勘察报告，包括地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象等方面的内容。
根据地质勘察结果，确定挡土墙设计所需的地质参数，如土壤容重、内摩擦角、黏聚力等。
03
CHAPTER
挡土墙结构设计
重力式挡土墙
悬臂式挡土墙
扶壁式挡土墙
加筋土挡土墙
01
02
03
04
依靠自身重力维持稳定，适用于高度不大且地基较好的情况。
由立壁、趾板和踵板组成，适用于地基较差或墙高较大的情况。
在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，适用于墙高较大且地基较差的情况。
由面板、拉筋和填土组成，适用于填土高度较大的情况。
03
基于概率论和数理统计原理，考虑影响挡土墙稳定性的各种不确定性因素，通过可靠度指标评价挡土墙的稳定性。该方法能够全面反映挡土墙的实际安全状况。
实例二
某加筋土挡土墙稳定性计算。通过介绍加筋材料、加筋间距、荷载组合等，详细演示加筋土挡土墙的稳定性计算过程。
实例一
某重力式挡土墙稳定性计算。通过介绍地质条件、设计参数、荷载组合等，详细演示重力式挡土墙的稳定性计算过程。
03
02
01
介绍常用的地基处理方法，如换填法、强夯法、深层搅拌法等，以及各方法的适用条件和施工要点。
地基处理方法
针对不良地质条件，提出有效的加固措施，如设置桩基、锚杆、注浆等，以提高挡土墙的稳定性和安全性。
加固措施
《建筑地基基础设计规范》；
02
CHAPTER
地质条件与挡土墙设计
介绍常用的地质勘察方法，如钻探、坑探、地球物理勘探等，以及各方法的适用条件和优缺点。
地质勘察方法
地质报告内容
地质参数确定
详细解读地质勘察报告，包括地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象等方面的内容。
根据地质勘察结果，确定挡土墙设计所需的地质参数，如土壤容重、内摩擦角、黏聚力等。
03
CHAPTER
挡土墙结构设计
重力式挡土墙
悬臂式挡土墙
扶壁式挡土墙
加筋土挡土墙
01
02
03
04
依靠自身重力维持稳定，适用于高度不大且地基较好的情况。
由立壁、趾板和踵板组成，适用于地基较差或墙高较大的情况。
在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，适用于墙高较大且地基较差的情况。
由面板、拉筋和填土组成，适用于填土高度较大的情况。
03
基于概率论和数理统计原理，考虑影响挡土墙稳定性的各种不确定性因素，通过可靠度指标评价挡土墙的稳定性。该方法能够全面反映挡土墙的实际安全状况。
实例二
某加筋土挡土墙稳定性计算。通过介绍加筋材料、加筋间距、荷载组合等，详细演示加筋土挡土墙的稳定性计算过程。
实例一
某重力式挡土墙稳定性计算。通过介绍地质条件、设计参数、荷载组合等，详细演示重力式挡土墙的稳定性计算过程。
03
02
01
介绍常用的地基处理方法，如换填法、强夯法、深层搅拌法等，以及各方法的适用条件和施工要点。
地基处理方法
针对不良地质条件，提出有效的加固措施，如设置桩基、锚杆、注浆等，以提高挡土墙的稳定性和安全性。
加固措施
挡土墙PPT课件
山坡挡土墙设在基础可靠处，墙高得 保证墙顶以上边坡稳定。
当路肩墙和路堤墙墙高数量相近，基础 情况相似时，优选路肩墙。（可收缩坡 脚）。
2、挡土墙的纵向布置
内容：
1）确定挡土墙的起迄点和墙长，与路基或其它结构 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。
3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，基 底易作成不大于5%的纵坡，地基为岩石时，可做成台阶 。
； 3.影响正常使用的其他特定状态。
第三节 重力式挡土墙设计
一、挡土墙稳定性验算
挡土墙的一般破坏形式及原因： 1)挡土墙沿基底滑动而造成的破坏（基底抗滑力不足）
； 2)挡土墙绕墙趾转动所引起的倾覆（抗倾覆力矩不足）
； 3)因基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜； 4)因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏。
1）承载力极限状态（倾覆失稳；墙身或基础 强度不足）
2）正常使用极限状态（外形变形等影响正常 使用；裂缝等局部破坏；其它特定状态）
极限状态— —整个结构或结构的某一部分超 过某一特定状态，就不能满足设计规定的某 一功能要求，此特定状态称为该功能的极限 状态。
极限状态实质上是结构可靠（有效）或不可 靠（失效）的界限。
4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸。
3、挡土墙的横向布置
横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容为 确定断面形式，选择挡土墙的位置。
4、平面布置
第二节、挡土墙设计总则： 1、挡土墙的荷载组合
二、挡土墙的设计原则
按“极限状态分项系数法”进行设计，其设计的 极限状态分构件承载力极限状态和正常使用 极限状态。
地基不均匀沉陷引起墙身开裂，即沉降逢； 墙体伸缩产生裂缝，即伸缩缝。
当路肩墙和路堤墙墙高数量相近，基础 情况相似时，优选路肩墙。（可收缩坡 脚）。
2、挡土墙的纵向布置
内容：
1）确定挡土墙的起迄点和墙长，与路基或其它结构 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。
3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，基 底易作成不大于5%的纵坡，地基为岩石时，可做成台阶 。
； 3.影响正常使用的其他特定状态。
第三节 重力式挡土墙设计
一、挡土墙稳定性验算
挡土墙的一般破坏形式及原因： 1)挡土墙沿基底滑动而造成的破坏（基底抗滑力不足）
； 2)挡土墙绕墙趾转动所引起的倾覆（抗倾覆力矩不足）
； 3)因基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜； 4)因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏。
1）承载力极限状态（倾覆失稳；墙身或基础 强度不足）
2）正常使用极限状态（外形变形等影响正常 使用；裂缝等局部破坏；其它特定状态）
极限状态— —整个结构或结构的某一部分超 过某一特定状态，就不能满足设计规定的某 一功能要求，此特定状态称为该功能的极限 状态。
极限状态实质上是结构可靠（有效）或不可 靠（失效）的界限。
4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸。
3、挡土墙的横向布置
横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容为 确定断面形式，选择挡土墙的位置。
4、平面布置
第二节、挡土墙设计总则： 1、挡土墙的荷载组合
二、挡土墙的设计原则
按“极限状态分项系数法”进行设计，其设计的 极限状态分构件承载力极限状态和正常使用 极限状态。
地基不均匀沉陷引起墙身开裂，即沉降逢； 墙体伸缩产生裂缝，即伸缩缝。
挡土墙设计资料PPT课件-2024鲜版
验收标准 根据国家和地方相关规范，制定挡土墙施工的验收标准， 包括墙体垂直度、平整度、强度等指标，确保挡土墙施工 质量合格。
质量通病与防治 分析挡土墙施工中常见的质量通病，如墙体开裂、渗漏等， 提出相应的防治措施和改进建议。
25
施工安全与防护措施
01
施工安全
强调挡土墙施工过程中的安全意识，遵守安全操作规程，确保施工人员
17
结构配筋与计算
配筋原则
根据挡土墙的受力特点和设计要求，进行合理的 配筋设计。
配筋计算方法
可采用弹性力学方法、塑性力学方法等进行计算。
注意事项
考虑温度、收缩等因素对配筋的影响，确保结构 安全性。
2024/3/28
18
05
挡土墙排水设计
2024/3/28
19
地表排水设计
挡土墙顶部设置截水沟，以拦截和排除墙后地表水，防止地表水下渗和冲刷墙体。
感谢观看
2024/3/28
27
8
荷载分析与计算
主动土压力计算
根据库仑土压力理论或朗肯土压力理 论计算主动土压力。
附加荷载计算
考虑地面荷载、地震荷载等附加荷载 对挡土墙的影响。
被动土压力计算
考虑挡土墙位移对土压力的影响，计 算被动土压力。
2024/3/28
9
结构选型与布置
结构类型选择
根据地质条件、荷载要求、施工 条件等选择合适的结构类型，如
重力式、悬臂式、扶壁式等。
2024/3/28
结构布置
确定挡土墙的高度、长度、厚度等 结构参数，进行合理的结构布置。
结构细部设计
对挡土墙的排水设施、沉降缝、伸 缩缝等细部结构进行设计。
10
03
质量通病与防治 分析挡土墙施工中常见的质量通病，如墙体开裂、渗漏等， 提出相应的防治措施和改进建议。
25
施工安全与防护措施
01
施工安全
强调挡土墙施工过程中的安全意识，遵守安全操作规程，确保施工人员
17
结构配筋与计算
配筋原则
根据挡土墙的受力特点和设计要求，进行合理的 配筋设计。
配筋计算方法
可采用弹性力学方法、塑性力学方法等进行计算。
注意事项
考虑温度、收缩等因素对配筋的影响，确保结构 安全性。
2024/3/28
18
05
挡土墙排水设计
2024/3/28
19
地表排水设计
挡土墙顶部设置截水沟，以拦截和排除墙后地表水，防止地表水下渗和冲刷墙体。
感谢观看
2024/3/28
27
8
荷载分析与计算
主动土压力计算
根据库仑土压力理论或朗肯土压力理 论计算主动土压力。
附加荷载计算
考虑地面荷载、地震荷载等附加荷载 对挡土墙的影响。
被动土压力计算
考虑挡土墙位移对土压力的影响，计 算被动土压力。
2024/3/28
9
结构选型与布置
结构类型选择
根据地质条件、荷载要求、施工 条件等选择合适的结构类型，如
重力式、悬臂式、扶壁式等。
2024/3/28
结构布置
确定挡土墙的高度、长度、厚度等 结构参数，进行合理的结构布置。
结构细部设计
对挡土墙的排水设施、沉降缝、伸 缩缝等细部结构进行设计。
10
03
07737_挡土墙的设计ppt课件
根据工程实际情况，选择合适的防护措施 ，并进行详细设计。
加固方法选择
效果评估
针对挡土墙存在的稳定性问题，选择合适 的加固方法，并进行施工方案设计。
对防护和加固措施的效果进行评估，包括 稳定性分析、安全性评价等。
2024/1/26
20
05
挡土墙施工方法及质量控制
2024/1/26
21
施工方法概述
重力式挡土墙
14
地下排水设施布置
盲沟
在挡土墙后设置盲沟，收集来自 墙后土体的渗水，将其引至排水
沟或集水井中。
集水井
在挡土墙下方设置集水井，收集 来自盲沟的渗水及地下水，通过
水泵等设备将其排出。
渗水管
在挡土墙中设置渗水管，将墙体 内部的渗水导出并排放至指定地
点。
2024/1/26
15
排水系统维护与管理
定期检查
22
施工流程详解
施工准备
包括场地平整、测量放线、材料准备等。
基础施工
按照设计要求进行地基处理、基础开挖和基础混凝土浇筑。
墙体施工
根据挡土墙类型进行墙体砌筑或混凝土浇筑，同时设置排水设施。
回填与压实
在墙体达到设计强度后，进行回填与压实，确保回填土密实度满足要求。
2024/1/26
23
关键施工环节质量控制
2024/1/26
6
02
挡土墙的结构设计
2024/1/26
7
结构类型选择
重力式挡土墙
依靠自身重力来抵抗土 压力，适用于高度较低 、地基条件良好的情况
。
2024/1/26
悬臂式挡土墙
由立壁、趾板和踵板组 成，适用于高度较高、 地基条件较差的情况。
第六章 挡土墙设计
扩大基础 spread foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
钢筋混凝土基础 armored concrete foundation
换填基础 refilled foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
拱形基础 vaulted foundation
台阶基础 footstep foundation
1）基础类型 foundation types 扩大基础spread foundation 钢筋混凝土基础armored concrete foundation 拱形基础vaulted foundation 换填基础refilled foundation 台阶基础step foundation
大连交通大学土木教研室赵丽华
7 为保护重要建筑物，生态环境或其它特殊需要的地段plat for protecting important buildings, ecological environment or other special needs
大连交通大学土木教研室赵丽华
第一节 概述
◆5、挡土墙的类型
➢ 按挡土墙位置分:
第三节 挡土墙土压力计算
5、路基挡土墙的土压力考虑
– 1）主动土压力与被动土压力的区分：
假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂面移
动的趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为被动 土压力。 – 2）路基挡土墙的土压力考虑：
路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此，在设 计中按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ， 且取一定的安全系数以保证墙背土体的稳定。
➢ Classification based on the wall position
第六至十章锚杆式挡土墙PPT课件
筋。当锚杆抗拔极限承载力小于500kN或锚杆长度小于20m时， 采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。
2．肋柱 肋柱截面多为矩形，也可设计为“T”形。混凝土强度等级不低
于C20。为安放挡土板和锚杆，截面宽度不宜小于30cm。肋柱的间距 视工地的起吊能力和锚杆的抗拔力而定。一般可选用2～3m。每根肋 柱根据其高度可布置2～3层锚杆，其位置应尽量使肋柱受力合理，即 最大正、负弯矩值相近。
于1.5m。 (2)锚杆锚固体上覆土厚度不应小于4.Om；锚杆锚固段长
度不应小于4.Om。 (3)倾斜锚杆的倾角不应小于13°，并不得大于45°，以
15°～35°为宜。 (4)锚杆自由段长度不宜小于5.Om，并应超过潜在滑裂面
1.5m。 锚杆锚固体宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低
于M10。 预应力锚杆体宜选用钢铰线，高强度钢丝或高强度螺纹钢
图7-1 锚定板挡土墙
锚定板挡土墙按墙面结构形式可分为柱板式和壁板式两种。柱 板式挡土墙(如图7-1a所示）的墙面由肋柱与挡土板拼装而成，根 据运输和吊装能力可采用单根肋柱，也可以分段拼接，上下肋柱之 间用榫连接。按肋柱上的拉杆层数还可分为单层拉杆、双层拉杆和 多层拉杆锚定板挡土墙。壁板式挡土墙（如图7-1b所示）的墙面板 (壁面板)可采用矩形或十字形板拼装而成，墙面板直接用拉杆与锚 定板连接。
对于岩石地区采用第一类锚杆；对黏性土和非黏性土的土层 地区采用第二、三类；对淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆， 可进行高压灌浆处理，对锚固体进行二次或多次高压灌浆使锚固 段形成一连串球状体，使之与周围土体有更高的1)锚杆上下排间距不宜小于2.Om；锚杆水平间距不宜小
锚杆挡土墙可根据地形设计为单级或多级，每级墙的高度不宜 大于8M，具体高度应视地质和施工条件而定。在多级墙的上、下两 级墙之间应设置平台，平台宽度一般不小于1.5M。平台应用厚度不 小于0.15M的C15混凝土封闭，并设向墙外倾斜2％的横坡。
2．肋柱 肋柱截面多为矩形，也可设计为“T”形。混凝土强度等级不低
于C20。为安放挡土板和锚杆，截面宽度不宜小于30cm。肋柱的间距 视工地的起吊能力和锚杆的抗拔力而定。一般可选用2～3m。每根肋 柱根据其高度可布置2～3层锚杆，其位置应尽量使肋柱受力合理，即 最大正、负弯矩值相近。
于1.5m。 (2)锚杆锚固体上覆土厚度不应小于4.Om；锚杆锚固段长
度不应小于4.Om。 (3)倾斜锚杆的倾角不应小于13°，并不得大于45°，以
15°～35°为宜。 (4)锚杆自由段长度不宜小于5.Om，并应超过潜在滑裂面
1.5m。 锚杆锚固体宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低
于M10。 预应力锚杆体宜选用钢铰线，高强度钢丝或高强度螺纹钢
图7-1 锚定板挡土墙
锚定板挡土墙按墙面结构形式可分为柱板式和壁板式两种。柱 板式挡土墙(如图7-1a所示）的墙面由肋柱与挡土板拼装而成，根 据运输和吊装能力可采用单根肋柱，也可以分段拼接，上下肋柱之 间用榫连接。按肋柱上的拉杆层数还可分为单层拉杆、双层拉杆和 多层拉杆锚定板挡土墙。壁板式挡土墙（如图7-1b所示）的墙面板 (壁面板)可采用矩形或十字形板拼装而成，墙面板直接用拉杆与锚 定板连接。
对于岩石地区采用第一类锚杆；对黏性土和非黏性土的土层 地区采用第二、三类；对淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆， 可进行高压灌浆处理，对锚固体进行二次或多次高压灌浆使锚固 段形成一连串球状体，使之与周围土体有更高的1)锚杆上下排间距不宜小于2.Om；锚杆水平间距不宜小
锚杆挡土墙可根据地形设计为单级或多级，每级墙的高度不宜 大于8M，具体高度应视地质和施工条件而定。在多级墙的上、下两 级墙之间应设置平台，平台宽度一般不小于1.5M。平台应用厚度不 小于0.15M的C15混凝土封闭，并设向墙外倾斜2％的横坡。
第六章挡土墙ppt课件
采用高强度、高耐久性混凝土，提高挡土墙承载能力和使用寿命 。
纤维增强混凝土
通过添加纤维材料改善混凝土的韧性和抗裂性，提高挡土墙的整 体性能。
新型土工合成材料
利用土工格栅、土工布等合成材料，增强土体的强度和稳定性， 减少挡土墙的变形和破坏。
2024/1/26
24
智能化建造与管理
数字化设计与仿真
利用CAD、BIM等技术进行数字化设计，实现挡 土墙结构的精确建模和性能仿真。
防护作用
挡土墙可以防止斜坡上的 土壤或岩石侵蚀，保护周 边环境和建筑物免受斜坡 失稳的影响。
5
挡土墙的历史与发展
2024/1/26
古代挡土墙
早在古代，人们就开始利用天然材料（如石头、木材等）建造简单的挡土墙来防止土壤侵 蚀和斜坡坍塌。
现代挡土墙
随着工程技术和材料科学的不断发展，现代挡土墙的设计和施工更加精细化、专业化，能 够应对更复杂的工程条件和更高的安全要求。
根据库仑土压力理论或朗肯土压力理 论计算主动土压力和被动土压力。
考虑挡土墙上的活荷载、雪荷载、风 荷载等。
地震荷载计算
根据地震烈度、场地类别等因素计算 地震荷载。
2024/1/26
9
结构稳定性验算
抗滑稳定性验算
验算挡土墙在水平荷载作 用下的抗滑稳定性，确保 挡土墙不会沿基底滑动。
2024/1/26
的加固措施，防止地质灾害的发生。
水文环境保护
02
合理规划挡土墙的位置和高度，确保不会对周边水文环境造成
严重影响，同时采取适当的排水措施。
生态环境保护
03
在挡土墙建设和使用过程中，应注重生态保护，采取植被恢复
、动物栖息地保护等措施。
21
纤维增强混凝土
通过添加纤维材料改善混凝土的韧性和抗裂性，提高挡土墙的整 体性能。
新型土工合成材料
利用土工格栅、土工布等合成材料，增强土体的强度和稳定性， 减少挡土墙的变形和破坏。
2024/1/26
24
智能化建造与管理
数字化设计与仿真
利用CAD、BIM等技术进行数字化设计，实现挡 土墙结构的精确建模和性能仿真。
防护作用
挡土墙可以防止斜坡上的 土壤或岩石侵蚀，保护周 边环境和建筑物免受斜坡 失稳的影响。
5
挡土墙的历史与发展
2024/1/26
古代挡土墙
早在古代，人们就开始利用天然材料（如石头、木材等）建造简单的挡土墙来防止土壤侵 蚀和斜坡坍塌。
现代挡土墙
随着工程技术和材料科学的不断发展，现代挡土墙的设计和施工更加精细化、专业化，能 够应对更复杂的工程条件和更高的安全要求。
根据库仑土压力理论或朗肯土压力理 论计算主动土压力和被动土压力。
考虑挡土墙上的活荷载、雪荷载、风 荷载等。
地震荷载计算
根据地震烈度、场地类别等因素计算 地震荷载。
2024/1/26
9
结构稳定性验算
抗滑稳定性验算
验算挡土墙在水平荷载作 用下的抗滑稳定性，确保 挡土墙不会沿基底滑动。
2024/1/26
的加固措施，防止地质灾害的发生。
水文环境保护
02
合理规划挡土墙的位置和高度，确保不会对周边水文环境造成
严重影响，同时采取适当的排水措施。
生态环境保护
03
在挡土墙建设和使用过程中，应注重生态保护，采取植被恢复
、动物栖息地保护等措施。
21
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 设计内容
挡土墙的设计包括：墙的构造（墙身、基础、回填料和排水等） 和组成材料的选择、土压力计算以及墙身的内部和外部稳定性分 析等。
第一节概述
各种挡土墙
第一节概述
挡土墙的破坏
第二节 挡土墙的构造与布置
1、挡土墙的构造 挡土墙一般由墙身、基础、 填料、排水设施和伸缩缝等部 分组成
墙身构造 • 墙背 • 墙面 • 墙顶 • 护栏
墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载） 3、基地的法向反力N及摩擦力T 4、墙前土体的被动土压力Ep
附加力
季节性或规律性作用于墙的各种力， 如波浪冲击、洪水。
特殊力
偶然出现的力，如地震力、浮力、水面 物撞击力等。
第三节 挡土墙土压力计算
挡土墙的移动形式
第三节 挡土墙土压力计算
二、一般条件下的库仑主动土压力计算
路基路面工程
Subgrade and pavement engineering
第六章 挡 土 墙 设 计
Байду номын сангаас
1
概述
2
挡土墙构造与布置
3
挡土墙土压力计算
4
重力式挡土墙设计
5
浸水路堤挡土墙设计
6
地震地区挡土墙设计
7
其他挡土墙设计
第一节概述
1、挡土墙的定义与设置条件 ➢ 定义
挡土墙是支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的结构物。 ➢ 设置条件
1）主动土压力与被动土压力的区分：
✓ 假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂 面移动的
趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为 被动土压力。 2）路基挡土墙的土压力考虑：
✓ 路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此， 在设计中 按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ，且取一定的 安全系数以保证墙背土体的稳定。
1)受地形、地物或占地等限制而需收缩坡脚时（条件约束）； 2)采用较陡的边坡坡度时或者在坡体下滑而需采取措施以增加抗滑力时 （稳定性要求）。
第一节概述
2、挡土墙的类型
➢ 按设置挡土墙的位置分类 路肩墙 路堤墙 路堑墙 山坡墙 桥头挡墙
➢ 按墙体材料分类 石砌挡土墙 砖砌挡土墙 混凝土挡土墙 钢筋混凝土挡土墙 木质挡土墙
2、挡土墙的布置 ➢ 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。
3、挡土墙的布置要求
1)确保挡土墙基础稳定，墙身坚固，作用良好； 2)结构合理，断面经济，开挖与回填量小。 3)充分利用当地材料。 4)节省劳动力和用地面积。 5)施工、养护方便与安全。
➢ 按挡土墙的结构形式分类 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。
第一节概述
a
b
c
d
挡土墙位置分：a）路肩挡墙、b）路堤挡墙、c）路堑挡墙、d）山坡挡墙
第一节概述
3、挡土墙的用途及设计内容
➢ 用途 路肩墙：护肩及改善综合坡度；
路堤墙：收缩坡脚，防止边坡或基底（对于陡坡）路堤滑 动，沿河路堤可防水流冲刷等； 路堑墙：减少开挖，降低边坡高度； 山坡墙：支挡坡上覆盖层，可兼起拦石作用； 隧道及明洞口挡墙：缩短隧道或明洞口长度； 桥梁两端挡墙：护台及连接路堤，作为翼墙或桥台。
2、挡土墙的布置 ➢ 纵向布置（在墙趾纵断面图上进行） 布置内容与要求： （1）确定挡土墙的起迄点、墙长，选择挡土墙与路基或其
它结构物的衔接方式。 （2）按地基及地形情况进行
分段，确定伸缩缝与沉降缝。 （3）布置各挡土墙的基础。 （4）布置泄水孔的 位置（包括数量、间隔和尺寸）。
第二节 挡土墙的构造与布置
1776 年法国的库伦（ C.A.Coulomb ）根 据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面， 分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡 土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理 论。
第二节 挡土墙的构造与布置
4、设计步骤 ① 初步拟定1～2个方案 ② 在横断面，初步确定其断面形式、位置、基础类型及埋置
深度； ③ 初步在纵断面图上布置挡土墙； ④ 初步试算； ⑤ 方案比较； ⑥ 反复调整试算； ⑦ 编制设计说明。
第三节 挡土墙土压力计算
一、作用在挡土墙上的力系
主要力系
1、挡土墙自重G及墙上恒载 2、墙后土体的主动土压力Ea（包括作用在
第二节 挡土墙的构造与布置
1、挡土墙的构造 基础—具体要求见P122
设计的主要内容包括基础形式的选择和基础埋置深度的确 定。 排水设施—具体要求见P122 通常由地面排水和墙身排水两部分组成。 沉降缝与伸缩缝—具体要求见P123 为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地 质条件及墙高墙身断面的变化情况，设置沉降缝；为了减 少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须 设置伸缩缝。
第二节 挡土墙的构造与布置
2、挡土墙的布置 ➢ 横向布置 （横断面图上进行） 布置内容： （1）确定挡土墙形式；
路堤（肩）墙：在地形陡峻时可采用俯斜式或衡重式；在 地形平坦时可采用仰斜式。 路堑墙：宜采用仰斜式或折线式。 （2）选择挡土墙的位置； 路堤墙与路肩墙可依据墙高、圬工数量、基础、填方数量、 占地数量和使用要求等进行比较确定。
主动土压力Ea：墙体外移,土压力逐渐减小, 当土体破坏,
达到主动极限平衡状态时所对应的土压力(最小)
被动土压力Ep：墙体内移,土压力逐渐增大, 当土体破坏,
达到被动极限平衡状态时所对应的土压力 (最大)
静止土压力E0：墙体不移动,土压力即是土体产生的侧压力
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 路基挡土墙的土压力考虑
第二节 挡土墙的构造与布置
2、挡土墙的布置 ➢ 横向布置 （横断面图上进行） （3）确定墙高； 依据地形和地质等条件，分析计算确定。 （4）确定墙身断面、基础形式和埋置深度； 依据地质与水文地质及冲刷情况进行分析计算确定。 （5）布置排水设施。 依据地形及墙背填料情况分析确定。
第二节 挡土墙的构造与布置
✓ 墙趾前土体的被动土压力Ep一般不计。
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 不同墙背倾斜形式的土压力大小 墙背倾斜形式 仰斜、直立、俯斜
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 土压力计算理论
✓ 朗肯土压力理论 1857 年英国学者朗肯（ Rankine ）从研
究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极 限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称 极限应力法。 ✓ 库伦土压力理论
挡土墙的设计包括：墙的构造（墙身、基础、回填料和排水等） 和组成材料的选择、土压力计算以及墙身的内部和外部稳定性分 析等。
第一节概述
各种挡土墙
第一节概述
挡土墙的破坏
第二节 挡土墙的构造与布置
1、挡土墙的构造 挡土墙一般由墙身、基础、 填料、排水设施和伸缩缝等部 分组成
墙身构造 • 墙背 • 墙面 • 墙顶 • 护栏
墙后填料破裂棱体上的荷载，简称超载） 3、基地的法向反力N及摩擦力T 4、墙前土体的被动土压力Ep
附加力
季节性或规律性作用于墙的各种力， 如波浪冲击、洪水。
特殊力
偶然出现的力，如地震力、浮力、水面 物撞击力等。
第三节 挡土墙土压力计算
挡土墙的移动形式
第三节 挡土墙土压力计算
二、一般条件下的库仑主动土压力计算
路基路面工程
Subgrade and pavement engineering
第六章 挡 土 墙 设 计
Байду номын сангаас
1
概述
2
挡土墙构造与布置
3
挡土墙土压力计算
4
重力式挡土墙设计
5
浸水路堤挡土墙设计
6
地震地区挡土墙设计
7
其他挡土墙设计
第一节概述
1、挡土墙的定义与设置条件 ➢ 定义
挡土墙是支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的结构物。 ➢ 设置条件
1）主动土压力与被动土压力的区分：
✓ 假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂 面移动的
趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为 被动土压力。 2）路基挡土墙的土压力考虑：
✓ 路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此， 在设计中 按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ，且取一定的 安全系数以保证墙背土体的稳定。
1)受地形、地物或占地等限制而需收缩坡脚时（条件约束）； 2)采用较陡的边坡坡度时或者在坡体下滑而需采取措施以增加抗滑力时 （稳定性要求）。
第一节概述
2、挡土墙的类型
➢ 按设置挡土墙的位置分类 路肩墙 路堤墙 路堑墙 山坡墙 桥头挡墙
➢ 按墙体材料分类 石砌挡土墙 砖砌挡土墙 混凝土挡土墙 钢筋混凝土挡土墙 木质挡土墙
2、挡土墙的布置 ➢ 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。
3、挡土墙的布置要求
1)确保挡土墙基础稳定，墙身坚固，作用良好； 2)结构合理，断面经济，开挖与回填量小。 3)充分利用当地材料。 4)节省劳动力和用地面积。 5)施工、养护方便与安全。
➢ 按挡土墙的结构形式分类 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。
第一节概述
a
b
c
d
挡土墙位置分：a）路肩挡墙、b）路堤挡墙、c）路堑挡墙、d）山坡挡墙
第一节概述
3、挡土墙的用途及设计内容
➢ 用途 路肩墙：护肩及改善综合坡度；
路堤墙：收缩坡脚，防止边坡或基底（对于陡坡）路堤滑 动，沿河路堤可防水流冲刷等； 路堑墙：减少开挖，降低边坡高度； 山坡墙：支挡坡上覆盖层，可兼起拦石作用； 隧道及明洞口挡墙：缩短隧道或明洞口长度； 桥梁两端挡墙：护台及连接路堤，作为翼墙或桥台。
2、挡土墙的布置 ➢ 纵向布置（在墙趾纵断面图上进行） 布置内容与要求： （1）确定挡土墙的起迄点、墙长，选择挡土墙与路基或其
它结构物的衔接方式。 （2）按地基及地形情况进行
分段，确定伸缩缝与沉降缝。 （3）布置各挡土墙的基础。 （4）布置泄水孔的 位置（包括数量、间隔和尺寸）。
第二节 挡土墙的构造与布置
1776 年法国的库伦（ C.A.Coulomb ）根 据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面， 分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡 土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理 论。
第二节 挡土墙的构造与布置
4、设计步骤 ① 初步拟定1～2个方案 ② 在横断面，初步确定其断面形式、位置、基础类型及埋置
深度； ③ 初步在纵断面图上布置挡土墙； ④ 初步试算； ⑤ 方案比较； ⑥ 反复调整试算； ⑦ 编制设计说明。
第三节 挡土墙土压力计算
一、作用在挡土墙上的力系
主要力系
1、挡土墙自重G及墙上恒载 2、墙后土体的主动土压力Ea（包括作用在
第二节 挡土墙的构造与布置
1、挡土墙的构造 基础—具体要求见P122
设计的主要内容包括基础形式的选择和基础埋置深度的确 定。 排水设施—具体要求见P122 通常由地面排水和墙身排水两部分组成。 沉降缝与伸缩缝—具体要求见P123 为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地 质条件及墙高墙身断面的变化情况，设置沉降缝；为了减 少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须 设置伸缩缝。
第二节 挡土墙的构造与布置
2、挡土墙的布置 ➢ 横向布置 （横断面图上进行） 布置内容： （1）确定挡土墙形式；
路堤（肩）墙：在地形陡峻时可采用俯斜式或衡重式；在 地形平坦时可采用仰斜式。 路堑墙：宜采用仰斜式或折线式。 （2）选择挡土墙的位置； 路堤墙与路肩墙可依据墙高、圬工数量、基础、填方数量、 占地数量和使用要求等进行比较确定。
主动土压力Ea：墙体外移,土压力逐渐减小, 当土体破坏,
达到主动极限平衡状态时所对应的土压力(最小)
被动土压力Ep：墙体内移,土压力逐渐增大, 当土体破坏,
达到被动极限平衡状态时所对应的土压力 (最大)
静止土压力E0：墙体不移动,土压力即是土体产生的侧压力
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 路基挡土墙的土压力考虑
第二节 挡土墙的构造与布置
2、挡土墙的布置 ➢ 横向布置 （横断面图上进行） （3）确定墙高； 依据地形和地质等条件，分析计算确定。 （4）确定墙身断面、基础形式和埋置深度； 依据地质与水文地质及冲刷情况进行分析计算确定。 （5）布置排水设施。 依据地形及墙背填料情况分析确定。
第二节 挡土墙的构造与布置
✓ 墙趾前土体的被动土压力Ep一般不计。
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 不同墙背倾斜形式的土压力大小 墙背倾斜形式 仰斜、直立、俯斜
第三节 挡土墙土压力计算
➢ 土压力计算理论
✓ 朗肯土压力理论 1857 年英国学者朗肯（ Rankine ）从研
究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极 限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称 极限应力法。 ✓ 库伦土压力理论