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挡土墙设计基础知识

发布于:2022-09-28 16:27:28 来自:建筑设计/建筑构造 [复制转发]
软件仅是一个计算工具,对挡墙构造及力学参数等的整体认识才是重点,不应被软件计算所奴役,要善用各类计算软件。

参数说明

1、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等类型。【11.1.2采用重力式挡墙时,土质边坡高度不宜大于10m,岩质边坡高度不宜大于12m。】(重力式挡墙基础底面大、体积大。如高度过大,则既不利于土地的开发利用,也往往是不经济的。当土质边坡高度大于10m、岩质边坡高度大于12m时,上述状况已明显存在,故本条对挡墙高度作了限制。)

2、墙顶宽度:根据规范,一般至少为0.4m。11.3.4 块石或条石挡墙的墙顶宽度不宜小于400mm,毛石混凝土、素混凝土挡墙的墙顶宽度不宜小于200mm。】【5.4.5 墙顶宽度,当墙身为混凝土浇筑时,不应小于0.40m;浆砌片石时,不应小于0.50m;干砌片石时,不应小于0.60m。】

3、墙面高度:墙趾底面到墙顶的高度;墙背高度:墙踵底面到墙顶的高度。(挡墙土压力计算时高度采用的是墙背高度)。

4、墙趾宽度:受倾覆、基底偏心或基底承载力控制时,可设墙趾。墙趾最小宽度:一般为0.3墙趾最小高度:一般为0.4。墙趾高宽比石砌≥1.4,混凝土≥1(墙趾高宽比保证刚性角)。

5、面坡坡率、背坡坡率:设计时,应根据地形、地质条件调整面坡率和背坡坡率提高抗滑稳定系数、减少断面积。背坡坡率:

仰斜时不能缓于1:0.3,否则所得的土压力偏于不安全,因为主动土压力仰斜最小,俯斜最大,垂直居中。

②因仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合,故仰斜墙背用于挡墙修建时需开挖的情况。在个别情况下,为减小土压力,采用仰斜墙也是可行的,但应注意墙背附近的回填土质量。

俯斜墙背或垂直墙背,背后需要回填土,故适用于填方工程,以便填土易夯实

④当墙前原有地形较平坦,用仰斜墙较合理;若原有地形较陡,用仰斜墙会使墙身增高很多,此时宜用垂直墙或俯斜墙。

6、底坡坡率:挡墙受滑动稳定控制时才采用倾斜基底,但浸水地区不易设倾斜基底。【11.3.2 重力式挡墙基底可做成逆坡。对土质地基,基底逆坡坡度不宜大于1:10;对岩质地基,基底逆坡坡度不宜大于1:5。

(挡墙基底做成逆坡对增加挡墙的稳定性有利,但基底逆坡坡度过大,将导致墙踵陷入地基中,也会使保持挡墙墙身的整体性变得困难。为避免这一情况,本条对基底逆坡坡度作了限制)-沿土层抗滑移难保证。

7、墙背摩擦角:墙与土的摩擦角。

混凝土与岩块及粗粒土:φ/2;混凝土与细粒土:2φ/3或φ/2;

石砌体与岩块及粗粒土:2φ/3;石砌体与细粒土:φ或2φ/3。

8、基底合力的偏心距e0,对土质地基不应大于B/6;岩石地基不应大于B/4。

9、土压力计算高度:墙顶到破裂面与挡墙交点的高度,适用于墙后有滑面和硬质岩土的情况。如果该高度大于墙高则按墙高计算。

8、主动土压力增大系数:【11.2.1 土质边坡采用重力式挡墙高度不小于5m时,主动土压力宜乘以增大系数。挡墙高度5m~8m时增大系数宜取1.1,挡墙高度大于8m时增大系数宜取1.2。】(对于高大挡土墙,通常不允许出现达到极限状态的位移值,因此土压力计算时考虑增大系数)。

9、基底摩擦系数/地基土内摩擦系数(沿地基土的抗滑稳定系数的关键值)
基底摩擦系数地基土内摩擦系数①软塑粘土0.25②硬塑粘土0.25~0.30③粉质粘土、粉土、半干硬粘土、砂粘土、粘砂土0.30~0.40④砂类土0.40⑤碎石、砾石、卵石类土0.40~0.50⑥软质岩0.40~0.60⑦硬质岩0.60~0.70①散干砂性土0.58~0.70②湿润砂性土0.62~0.84③饱和砂性土0.36~0.47④干黏性土0.84~1.00⑤湿黏性土0.36~0.58⑥干卵砾石0.70~0.84⑦湿卵砾石0.58⑧干密淤泥0.84~1.20⑨湿润淤泥0.36~0.47

图片


基本假设

1、取垂直滑动方向1m宽度进行计算,且不考虑左右两侧的摩擦力和粘聚力(因是整体破坏)。
2、墙顶没有荷载。一般情况下不会有荷载或荷载很小可以忽略,忽略时略偏于安全。
3、墙后斜坡上没有荷载。一般情况下不会有荷载或荷载很小可以忽略,忽略时略偏于危险。
4、不计墙前的被动土压力,偏于安全。(①墙前土本身可能不密实,与墙的接触一般也不密实;②该土可能被冲刷、开挖;③挡墙摩擦力不够导致位移时才会产生被动土压,但有时是不允许出现位移的;④墙基埋深往往达不到可以考虑被动土压力的最小值。)
5、浸水时仅考虑挡墙所受浮力,不计填料受浮力引起的主动土压力减小量,略偏于安全,这样也适合于填料为非渗水性土而墙后设有反滤层的情况;墙背填料视为渗水土,不考虑动水压力和静水压力;墙前墙后水位视为一致,误差不大。
6、将粘性土的粘聚力转化为等强度的内摩擦角(如果转化为等土压力的内摩擦角则内摩擦角偏大很多,不仅是危险的,更是不合理的)
7、设计时通过调整墙顶宽度、墙趾宽度,以满足抗滑安全系数、抗倾安全系数、基底承载力、合力偏心距的要求。
①先增加墙厚满足抗滑稳定性。
②再增加趾宽满足抗倾稳定性。如果趾宽达到极限仍不满足抗倾要求,则再次增加墙厚。
③通过调整趾宽满足地基承载力。
④通过调整趾宽满足偏心距。
注意事项
1、基底倾斜时,参考书里的公式做法是把挡墙重力分解成平行于基底的反倾下滑力作为主动抗滑力,放于分母作为减数,稳定系数偏大,不安全。实际上基底倾斜较小,挡墙不可能主动向山侧滑动(如是主动滑动,则摩擦力的方向就反了),因此该力是被动抗滑力,应放于分子作为加数。
2、挡墙破坏比较常见,除了计算方法、参数选取存在问题外,还与下列因素有关,应予以重视:
①最好安排在旱季施工,施工前须做好排水工程。
②必须分段、跳槽开挖,严禁全面拉槽挖基,避免因拉槽造成局部坍滑甚至整体移动。
③施工一般应从两侧向中部进行,以免因中部推力大而集中,推坏已成挡墙。
④设计人员必须了解砌筑材料的来源和质量。
⑤填料土的选择应根据防渗、排水和填料来源等方面的因素综合考虑,尽量选取抗剪强度指标高的;处于防渗段的填土宜选择粘性土,非防渗段的填土可选择砂性土;填土中不应含植物根系、垃圾、淤泥、粉细砂等杂物。
⑥填筑后填料能够达到的内摩擦角和粘聚力由压实度控制,强度指标选取不合理引起的土压力误差可能远远大于计算方法引起的误差。
避免挡墙建在不均匀的地基上,对于一半落在原状土一半落在回填土上的挡墙,应在回填土处采取地基加固措施,如换基、深层搅拌桩、回填混凝土、水泥土。
墙后位置往往很小,大型机械不易操作,尤其是紧靠墙背的范围内,往往还需小型机械进行压实或人工夯实,此时回填土的压实度很难达到规范要求
⑨配合施工时应了解施工队伍素质、砌筑方法、填筑方法等,不合格时应及时指出并纠正。
⑩了解规范要求的可提高的承载力、根据实际情况可降低的稳定系数、墙高超过一定限值需要特殊设计的挡墙等。


来源:建材岩土

知识点:挡土墙设计基础知识

  • lijiawei411
    lijiawei411 沙发

    基底倾斜时,参考书里的公式做法是把挡墙重力分解成平行于基底的反倾下滑力作为主动抗滑力,放于分母作为减数,稳定系数偏大,不安全。实际上基底倾斜较小,挡墙不可能主动向山侧滑动(如是主动滑动,则摩擦力的方向就反了),因此该力是被动抗滑力,应放于分子作为加数。

    2022-10-20 09:06:20

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这个家伙什么也没有留下。。。

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