《挡土墙的设计》PPT课件.ppt

第 八 章 挡 土 墙 设 计 与 施 工 第 一 节 基 本 概 念 第 一 节 基 本 概 念挡 土 墙 是 用 于 支 撑 路 基 填 土 或 者 山 坡 土 体 侧 压 力 、防 止 边 坡 或 山 坡 变 形 失 稳 的 工 程 构 造 物 。 广 泛 用 于支 撑 路 基 边 坡 、 桥 台 、 桥 头 引 道 和 隧 道 洞 口 等 处 。一 、 挡 土 墙 的 用 途挡 土 墙 设 置 与 否 ， 宜 于 与 其 工 程 方 案 比 较 确 定 1.与 移 改 路 线 位 置 进 行 比 较 ； 2.与 填 筑 或 开 挖 边 坡 相 比 较 ； 3.与 坼 移 有 关 干 扰 路 基 的 构 造 物 （ 房 屋 、 河 流 、水 渠 ） 等 比 较 ； 4.与 设 置 其 他 类 型 的 构 造 物 （ 桥 、 护 墙 ） 等 比较 。 挡 土 墙 设 计 在 勘 察 设 计 阶 段 ， 应 对 挡 土 墙 地 基 基 础 进 行 综 合地 质 勘 察 ， 查 明 地 基 地 质 条 件 和 地 基 承 载 能 力 。设 计 中 应 分 析 预 测 挡 土 墙 对 环 境 产 生 的 影 响 ， 确定 必 要 的 环 境 保 护 方 案 和 植 物 措 施 ； 在 施 工 阶 段应 采 用 合 理 施 工 方 法 ， 尽 量 减 少 对 环 境 和 相 邻 路基 段 的 不 利 影 响 。 挡 土 墙 可 采 用 锥 坡 与 路 堤 连 接 ， 墙 端 应 伸 入 路 堤内 不 应 小 于 0.75m， 锥 坡 坡 率 宜 与 路 堤 边 坡 一 致 ，并 宜 采 用 植 草 防 护 措 施 。 挡 土 墙 端 部 嵌 入 路 堑 原地 层 的 深 度 ， 土 质 地 层 不 应 小 于 1.5m； 风 化 软 质岩 层 不 应 小 于 1.0m； 微 风 化 岩 层 不 应 小 于 0.5m。路 基 防 护 与 支 挡 挡 土 墙 设 计 应 根 据 挡 土 墙 墙 背 渗 水 量 合 理 布 置 排 水 构 造 。 具 有整 体 式 墙 面 的 挡 土 墙 应 设 置 伸 缩 缝 和 沉 降 缝 。 挡 土 墙 墙 背 填 料 宜 采 用 渗 水 性 强 的 砂 性 土 、 砂 砾 、碎 （ 砾 ） 石 、 粉 煤 灰 等 材 料 ， 严 禁 采 用 淤 泥 、 腐 殖土 、 膨 胀 土 ， 不 宜 采 用 粘 土 作 为 填 料 。 在 季 节 性 冻土 区 ， 不 应 采 用 冻 胀 性 材 料 做 填 料 。 路 肩 式 挡 土 墙 的 顶 面 宽 度 不 应 占 据 硬 路 肩 、 行 车 道及 路 缘 带 的 路 基 宽 度 范 围 ， 并 应 设 置 护 栏 。 高 速 公路 和 一 级 公 路 的 护 栏 设 计 应 符 合 高 速 公 路 交 通 安全 设 施 及 施 工 技 术 规 范 的 有 关 规 定 。 路 基 防 护 与 支 挡 第 一 节 概 述二 、 挡 土 墙 各 部 分 的 名 称 墙 背 倾 角 三 、 挡 土 墙 的 分 类用 于 陡 峭 山 坡 的 路 堑 底 部 ， 降 低 边 破 高 度 、 减 少 开 挖 或 者 边 坡 防止 地 质 不 良 地 段 的 滑 坡（ 一 ） 按 照 挡 土 墙 设 置 的 位 置1、 路 堑 挡 土 墙 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 。 用 于 地 形 受 限 ， 需 要 收 缩 坡 脚 ； 防 止 陡 坡 堤 下 滑 。3、 路 堤 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 ）4、 山 坡 挡 土 墙 用 于 沿 河 路 堤 ， 需 要 收 缩 坡 脚 或 防 止 水 流 冲 淘5.浸 水 挡 土 墙 第 二 节 挡 土 墙 的 类 型 及 适 用 范 围按 建 筑 材 料 分 ： 石 砌 挡 墙 ， 混 凝 土 挡 墙 ， 钢 筋 混 凝土 ， 砖 砌 挡 土 墙 ， 木 质 和 钢 板 挡 土 墙按 结 构 形 式 分 ： 重 力 式 ， 半 重 力 式 ， 衡 重 式 ， 悬 臂式 ， 扶 臂 式 ， 锚 杆 式 ， 拱 式 ， 锚 定 板 式 ， 柱 板 式 和垛 式 按 照 挡 土 墙 的 结 构 形 式依 靠 墙 的 自 重 支 撑 土 压 力 ， 污 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（ 一 ） 重 力 式 挡 土 墙墙 高 不 宜 超 过 12m， 干 砌 挡 土 墙 的 高 度 不 宜 超 过 6m。 高 速公 路 、 一 级 公 路 不 应 采 用 干 砌 挡 土 墙 。 1.锚 杆 式 （ 二 ） 锚 定 式 挡 土 墙 宜 用 于 墙 高 较 大 的 岩质 路 堑 地 段 。 可 用 作抗 滑 挡 土 墙 。 可 采 用肋 柱 式 或 板 壁 式 单 级墙 或 多 级 墙 。 每 级 墙高 不 宜 大 于 8m， 多 级墙 的 上 、 下 级 墙 体 之间 应 设 置 宽 度 不 小 于2m的 平 台 。 目 前 国 内 外 岩 土 工 程 界 广 泛 采 用 的 锚 固 体 结 构 类 型 按 粘结 材 料 及 受 力 机 理 分 包 括 五 大 类 ： 第 一 类 为 全 长 粘 接 锚杆 ， 如 水 泥 砂 浆 锚 杆 、 树 脂 卷 锚 杆 、 水 泥 卷 锚 杆 ； 第 二类 为 端 头 锚 固 型 锚 杆 ， 如 机 械 锚 固 锚 杆 、 树 脂 锚 固 锚 杆 ；第 三 类 为 摩 擦 型 锚 杆 ， 如 锲 管 锚 杆 、 缝 管 锚 杆 、 水 胀 锚杆 ； 第 四 类 为 自 钻 式 锚 杆 ， 如 中 空 锚 杆 ； 第 五 类 为 预 应力 锚 杆 （ 索 ） ， 有 拉 力 型 、 压 力 型 、 分 散 型 等 。 按 锚 /岩 相 互 作 用 分 包 括 两 大 类 ： 主 动 锚 和 被 动 锚 。调 研 结 果 表 明 ， 我 国 公 路 部 门 边 坡 中 采 用 的 锚 固 体 结 构类 型 主 要 有 ： 普 通 水 泥 （ 砂 ） 浆 全 长 注 浆 锚 杆 、 自 钻 式锚 杆 、 预 应 力 锚 索 （ 杆 ） （ 二 ） 锚 定 式 挡 土 墙2.锚 定 板 式 宜 使 用 在 缺 少 石 料 地区 的 路 肩 墙 或 路 堤 式挡 土 墙 ， 但 不 应 建 筑于 滑 坡 、 坍 塌 、 软 土及 膨 胀 土 地 区 。 可 采用 肋 柱 式 或 板 壁 式 ，墙 高 不 宜 超 过 10m。肋 柱 式 锚 定 板 挡 土 墙可 采 用 单 级 墙 或 双 级墙 ， 每 级 墙 高 不 宜 大于 6m， 上 、 下 级 墙体 之 间 应 设 置 宽 度 不小 于 2m的 平 台 。 上 下 两 级 墙 的 肋 柱 宜 交错 布 置 。 （ 三 ） 薄 壁 式 挡 土 墙 2.扶 壁 式1.悬 臂 式 宜 在 石 料 缺 乏 、 地 基 承 载 力 较 低 的 填方 路 段 采 用 。 墙 高 不 宜 超 过 15m。宜 在 石 料 缺 乏 、 地 基 承 载 力 较 低 的填 方 路 段 采 用 。 墙 高 不 宜 超 过 5m。 （ 四 ） 加 筋 土 挡 土 墙用 于 一 般 地 区 的 路 肩 式 挡 土 墙 、路 堤 式 挡 土 墙 。 但 不 应 修 建在 滑 坡 、 水 流 冲 刷 、 崩 塌 等不 良 地 质 地 段 。 高 速 公 路 、一 级 公 路 墙 高 不 宜 大 于 12m，二 级 及 二 级 以 下 公 路 不 宜 大于 20m。 当 采 用 多 级 墙 时 ，每 级 墙 高 不 宜 大 于 10m， 上 、下 级 墙 体 之 间 应 设 置 宽 度 不小 于 2m的 平 台 。 （ 五 ） 土 钉 （ 钉 土 ） 挡 土 墙 （ 六 ） 柱 板 式 挡 土 墙 由 立 柱 、 挡 板 、 腰 梁 、腰 板 、 基 座 和 拉 杆 组 成 ，借 助 腰 板 上 部 填 土 的 重力 平 衡 土 体 侧 压 力 的 挡土 墙 。 （ 七 ） 桩 板 式 挡 土 墙用 于 表 土 及 强 风 化 层 较 薄的 均 质 岩 石 地 基 、 挡 土墙 高 度 可 较 大 ， 也 可 用于 地 震 区 的 路 堑 或 路 堤支 挡 或 滑 坡 等 特 殊 地 段的 治 理 。 钢 筋 混 凝 土 锚 固 桩 第 三 节 重 力 式 挡 土 墙 设 计一 、 挡 土 墙 的 布 置1 挡 土 墙 位 置 的 选 定 1） 路 堑 挡 土 墙 大 多 数 设 在 边 沟 旁 ；2） 山 坡 挡 土 墙 应 考 虑 设 在 基 础 可 靠 处 ；3） 当 路 肩 墙 与 路 堤 墙 的 墙 高 或 截 面 圬 工 数 量 相 近 、 基 础 情 况 相 似 时 ，应 优 先 选 用 路 肩 墙 ；4） 若 路 堤 墙 的 高 度 或 圬 工 数 量 比 路 肩 墙 显 著 降 低 ， 而 且 基 础 可 靠 时 ，宜 选 用 路 堤 墙 ；5） 沿 河 路 堤 设 置 挡 土 墙 时 ， 应 结 合 河 流 情 况 来 布 置 ， 注 意 设 墙 后 仍 保持 水 流 顺 畅 ， 不 致 挤 压 河 道 而 引 起 局 部 冲 刷 。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 1） 确 定 挡 土 墙 的 起 迄 点 和 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 的 位 置 ；3） 布 置 各 段 挡 土 墙 的 基 础 ； 4） 布 置 泄 水 孔 的 位 置 ， 包 括 数 量 、 间 隔 和 尺 寸 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 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 。 沉 降 伸 缩 缝基 地 线泄 水 孔路 线 纵 坡 锥 坡挡 土 墙 正 面 图 二 、 挡 土 墙 的 构 造 组 成（ 一 ） 墙 身 构 造1.墙 背 1） 仰 斜 墙 背 适 用 于 路 堑 墙 及 墙 趾 处 地 面 平 坦 的 路 肩 墙 或 路 堤 墙 。 仰 斜 墙 背 的 坡 度不 宜 缓 于 1： 0.3 ， 通 常 在 1： 0.15 1： 0.25 4） 衡 重 式 墙 适 用 于 山 区 地 形 陡 峻 处 的 路 肩 墙 和 路 堤 墙 ， 也 可 用 于 路 堑 墙 。 上 墙 俯斜 墙 背 的 坡 度 1： 0.25 1： 0.45， 下 墙 仰 斜 墙 背 在 1： 0.25左 右 ， 上 下 墙 的 墙 高 比一 般 采 用 2： 3 3） 凸 形 折 线 墙 背 多 用 于 路 堑 墙 ， 也 可 用 于 路 肩 墙 。 上 下 墙 的 墙 高 比 一 般 采 用 2： 3 2） 俯 斜 墙 背 适 用 于 路 堤 墙 、 路 肩 墙 。 常 用 1： 0.15 1： 0.25， 不 超 过 4m的 低 墙 可用 垂 直 墙 背5） 其 他 类 型 挡 土 墙 的 墙 背 形 式 可 参 考 有 关 规 范 和 设 计 手 册 墙 面 一 般 均 为 平 面 ， 其 坡 度 应 与 墙 背 坡 度 相 协 调 。 墙 面 坡 度 直 接 影 响 挡 土 墙 的 高 度 。因 此 ， 在 地 面 横 坡 较 陡 时 ， 墙 面 坡 度 一 般 为 1： 0.05 1： 0.20， 矮 墙 可 采 用 陡 直 墙面 ； 地 面 平 缓 时 ， 一 般 采 用 1： 0.20 1： 0.35较 为 经 济 。 2.墙 面墙 顶 最 小 宽 度 ， 浆 砌 挡 土 墙 不 小 于 50cm， 干 砌 不 小 于 60cm。 浆 砌 路 肩 墙 墙 顶 一 般宜 采 用 粗 石 料 或 混 凝 土 做 成 顶 帽 ， 厚 40cm。 如 不 做 顶 帽 ， 对 路 堤 墙 和 路 堑 墙 ， 墙顶 应 以 大 块 石 砌 筑 ， 并 用 砂 浆 勾 缝 ， 或 用 5号 砂 浆 抹 平 顶 面 ， 砂 浆 厚 2cm。 干 砌 挡土 墙 墙 顶 50cm高 度 内 ， 应 用 25号 砂 浆 砌 筑 ， 以 增 加 墙 身 稳 定 。 干 砌 挡 土 墙 的 高 度一 般 不 宜 大 于 6m。 3.墙 顶为 保 证 交 通 安 全 ， 在 地 形 险 峻 地 段 ， 或 过 高 过 长 的 路 肩 墙 的 墙 顶 应 设 置 护 栏 。 为保 持 土 路 肩 最 小 宽 度 ， 护 栏 内 侧 边 缘 距 路 面 边 缘 的 距 离 ， 二 、 三 级 路 不 小 于 0.75m，四 级 路 不 小 于 0.5m。4.护 栏 （ 二 ） 基 础 构 造1.基 础 类 型1） 大 多 数 挡 土 墙 都 直 接 修 筑 在 天 然 地 基 上 。2） 当 地 基 承 载 力 不 足 ， 地 形 平 坦 而 墙 身 较高 时 ， 为 了 减 小 基 底 压 应 力 和 增 加 抗 倾 覆稳 定 性 ， 采 用 扩 大 基 础 。 a） 墙 趾 或 墙 踵 部 分 加 宽 ； b） 钢 筋 混 凝 土 底 板 ；c） 换 填 地 基 ； d） 台 阶 基 础 ； e） 拱 形 基 础3） 当 地 基 压 应 力 超 过 地 基 承 载 力 过 多 时 ，需 要 的 加 宽 值 较 大 ， 为 避 免 加 宽 部 分 的 台阶 过 高 ， 可 采 用 钢 筋 混 凝 土 底 板 。4） 地 基 为 软 弱 土 层 时 ， 可 采 用 砂 砾 、 碎石 、 矿 渣 或 灰 土 等 材 料 予 以 换 填 。 5） 当 挡 土 墙 修 筑 在 陡 坡 上 ， 而 地 基 又 为完 整 、 稳 固 、 对 基 础 不 产 生 侧 压 力 的 坚 硬岸 石 时 ， 可 设 置 台 阶 基 础 ， 以 减 少 基 坑 开挖 和 节 省 圬 工 。 6） 如 地 基 有 短 段 缺 口 (如 深 沟 等 )或 挖 基困 难 (如 需 水 下 施 工 )， 可 采 用 拱 形 基 础 。 2.基 础 埋 置 深 度 对 于 土 质 地 基 ， 基 础 埋 置 深 度 应 符 合 下 列 要 求 ：(1)无 冲 刷 时 ， 应 在 天 然 地 面 以 下 至 少 1m；(2)有 冲 刷 时 ， 应 在 冲 刷 线 以 下 至 少 1m；(3)受 冻 胀 影 响 时 ， 应 在 冻 结 线 以 下 不 少 于 0.25m。 当 冻 深 超 过 1m时 ， 采用 1.25m， 但 基 底 应 夯 填 一 定 厚 度 的 砂 砾 或 碎 石 垫 层 ， 垫 层 底 面 亦 应 位 于冻 结 线 以 下 不 少 于 0.25m。碎 石 、 砾 石 和 砂 类 地 基 ， 不 考 虑 冻 胀 影 响 ， 但 基 础 埋 深 不 宜 小 于 1m。对 于 岩 石 地 基 ， 应 清 除 表 面 风 化 层 ， 将 基 底 嵌 入 岩 层 一 定 深 度 。 当 风 化 层较 厚 难 以 全 部 清 除 时 ， 可 根 据 地 基 的 风 化 程 度 及 其 容 许 承 载 力 将 基 底 埋 入风 化 层 中 。 当 挡 土 墙 位 于 地 质 不 良 地 段 ， 地 基 土 内 可 能 出 现 滑 动 面 时 ， 应 进 行 地 基 抗滑 稳 定 性 验 算 ， 将 基 础 底 面 埋 置 在 滑 动 面 以 下 ， 或 采 用 其 它 措 施 ， 以 防 止 挡 土 墙 滑 动 。 （ 三 ） 排 水 设 施浆 砌 块 (片 )石 墙 身 应 在 墙 前 地 面 以 上 设 一 排 泄 水 孔 (图 a)。 墙 高 时 ， 可 在 墙上 部 加 设 一 排 汇 水 孔 (图 b) 。 孔 眼 间 距 一 般 为 2 3m， 对 于 浸 水 挡 土 墙 孔眼 间 距 一 般 1.0 1.5m， 干 旱 地 区 可 适 当 加 大 ， 孔 眼 上 下 错 开 布 置 。 下 排排 水 孔 的 出 口 应 高 出 墙 前 地 面 或 墙 前 水 位 0.3m； 为 防 止 水 分 渗 入 地 基 ， 下 排 泄 水 孔 进 水 口 的 底 部 应 铺 设 30cm厚 的 粘 土 隔水 层 。 泄 水 孔 的 进 水 口 部 分 应 设 置 粗 粒 料 反 滤 层 ， 以 免 孔 道 阻 塞 。 当 墙 背填 土 透 水 性 不 良 或 可 能 发 生 冻 胀 时 ， 应 在 最 低 一 排 泄 水 孔 至 墙 顶 以 下0.5m的 范 围 内 铺 设 厚 度 不 小 于 0.3m的 砂 卵 石 排 水 层 (图 c) （ 四 ） 沉 降 缝 与 伸 缩 缝 设 计 时 ， 一 般 将 沉 降 缝 与 伸 缩 缝 合 并 设 置 ， 沿 路 线 方 向 每 隔 10 15m设 置一 道 ， 兼 起 两 者 的 作 用 ， 缝 宽 2 3cm， 缝 内 一 般 可 用 胶 泥 填 塞 ， 但 在 渗水 量 大 ， 填 料 容 易 流 失 或 冻 害 严 重 地 区 ， 则 宜 用 沥 青 麻 筋 或 涂 以 沥 青 的 木板 等 具 有 弹 性 的 材 料 ， 沿 内 、 外 、 顶 三 方 填 塞 ， 填 深 不 宜 小 于 0.15m， 当墙 后 为 岩 石 路 堑 或 填 石 路 堤 时 ， 可 设 置 空 缝 。干 砌 挡 土 墙 ， 缝 的 两 侧 应 选 用 平 整 石 料 砌 筑 ， 使 成 垂 直 通 缝 一 、 一 般 条 件 下 库 伦 主 动 土 压 力 计 算（ 一 ） 库 仑 理 论 的 假 设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 。第 4节 挡 土 墙 土 压 力 计 算 （ 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 、 、 、 、 固 定 时 ， Ea随 破 裂 面 的 位 置 而 变 化 ，即 Ea是 破 裂 角 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 ： 22 2 221 cos ( ) 1= 2 2sin( )sin( )cos cos( ) 1 cos( )cos( )a aE H H K tg Q Q PRP 2 42P cossincos( ） sincoscos（ ）Q=cos( )cos（ ） cos( ） cos（ ）R cossincos( ） sincos（ ） cos 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2） 力 的 作 用 点舍 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 ： 破 裂 面 交 于 外 边 坡 二 、 大 俯 角 墙 背 的 主 动 土 压 力 第 二 破 裂 面 法（ 一 ） 出 现 第 二 破 裂 面 的 条 件1） 墙 背 或 假 想 墙 背 的 倾 角 必 须 大 于 第 二 破 裂 面 的 倾 角 。（ 即 ： 墙 背 或 假 想 墙 背 不 妨 碍 第 二 破 裂 面 的 出 现 ）2） 在 墙 背 或 假 想 墙 背 面 上 产 生 抗 滑 力 必 须 大 于 其 下 滑 力（ 即 ： 使 破 裂 面 棱 体 不 沿 墙 背 或 假 象 墙 背 下 滑 ） 衡 重 式 挡 土 墙 上 墙 土 压 力 分 析 图 三 、 折 线 形 墙 背 的 土 压 力 计 算（ 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（ 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 BC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 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 八 、 墙 背 填 土 上 的 附 加 荷 载（ 一 ） 车 辆 荷 载 换 算 土 柱q 车 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/m 2作 用 于 挡 墙 栏 杆 顶 的 水 平 推 力 采 用 0.75kN/m， 作 用 于 栏 杆 扶 手 上 的 竖 向 力 采 用 1kN/m 是 否 考 虑 附 加 荷 载 由 实 际 情 况 决 定 （ 一 ） 作 用 在 挡 土 墙 上 的 力 系三 、 重 力 式 挡 土 墙 设 计 验 算 原 则 ： 根 据 挡 土 墙 所 处 的 具 体 工 作 条 件 、 最 不 利 组 合 一 般 地 区 仅 考 虑 主 要 力 系 浸 水 地 区 考 虑 附 加 力 地 震 区 考 虑 地 震 力（ 二 ） 不 同 条 件 下 荷 载 组 合 （ 三 ） 挡 土 墙 结 构 分 析 的 方 法承 载 力 极 限 状 态 是 当 挡 土 墙 出 现 以 下 任 何 一 种 状 态 ， 即 认 为 超 过 了 承 载 力极 限 状 态 ：1） 整 个 挡 土 墙 或 挡 土 墙 的 一 部 分 作 为 刚 体 失 去 平 衡 ；2） 挡 土 墙 构 件 或 连 接 部 件 因 材 料 强 度 超 过 而 破 坏 ， 或 因 过 度 塑 性 变 形 而不 适 于 继 续 承 载 ；3） 挡 土 墙 结 构 变 为 机 动 体 系 或 局 部 失 去 平 衡 。1.结 构 的 承 载 力 极 限 状 态 和 正 常 使 用 极 限 状 态正 常 使 用 极 限 状 态 是 挡 土 墙 出 现 下 列 状 态 之 一 时 ， 即 认 为 超 过 了 正 常 使 用极 限 状 态 ：1） 影 响 正 常 使 用 或 外 观 变 形 ；2） 影 响 正 常 使 用 或 耐 久 性 的 局 部 破 坏 （ 包 括 裂 缝 ） ；3） 影 响 正 常 使 用 的 其 它 特 定 状 态 。 我 国 现 行 规 范 规 定 公 路 挡 土 墙 的 构 件 分 析 采 用 承 载 力 极 限 状 态 的 分 项 安 全系 数 法 为 主 的 设 计 法 ， 表 达 式 为 ： 0 1 1 ( , )kG GK Q Q K Qi ci QiK dfRS S S R 0 结 构 重 要 性 系 数 ; G 垂 直 恒 载 引 起 的 效 应 分 项 系 数 ； 1Q 恒 载 及 汽 车 活 载 的 土 压 力 效 应 分 项 系 数 ; Qi 其 它 荷 载 效 应 分 项 系 数 ; 恒 载 效 应 ； GKS 恒 载 及 汽 车 活 载 的 土 压 力 效 应 ； KQS 1其 它 荷 载 效 应 ; QiKS抗 力 安 全 系 数 ； f 构 件 抗 力 标 准 值 ； kRd 结 构 或 结 构 构 件 几 何 参 数 的 设 计 值 . 式 中 的 设 计 基 本 变 量 通 过概 率 分 析 取 其 代 表 值 ， 而以 分 项 系 数 来 反 映 它 们 的变 异 性 。 承 载 能 力 极 限 状 态 作 用 （ 或 荷 载 ） 分 项 系 数 重 力 式 挡 土 墙 设 计 与 验 算 验 算 分 析 内 容1.挡 土 墙 滑 动 稳 定 性 验 算1 0 2 01 0 1 21.1 ( tan ) tan(1.1 )tan 0Q y x Q pQ y Q x Q pG E E EG E E E G Ey ExEp a0或 00( )tantanx p pc xN E E EK E N N 作 用 于 基 底 上 合 力 的 竖 向 分 力 ； 墙 前 被 动 土 压 力 的 0.3倍 。pE规 范 建 议 ： 设 计 分 析 采 用 极 限 状态 设 计 表 达 式 ， 按 照 总 安 全 系 数法 来 校 准 计 算 结 果 。 2.挡 土 墙 滑 倾 覆 稳 定 性 验 算 1 20.8 ( ) 0G Q y x x y Q p pGZ E Z E Z E Z 或 0 G y x p px yGZ E Z E ZK E Z 3.基 底 合 力 偏 心 矩 和 基底 压 应 力 验 算0 ddMe N Ep ExEaEyG Zp Zx Zy Zp B/6B/6e0 B/21 2 B/60.3d G x y y x p pM GZ E Z E Z E Z d yN G E 土 质 地 基 偏 心 矩 不 应 大 于 B/6； 岩 石 地 基 不 应 大 于 B/4否 则 应 从 新 拟 定 挡 土 墙 断 面 。 00 0616 dN eBe A B 1,2时 ， 0023 2 dNB e 1 （ ）应 力 重 分 布0 6Be 时 ，对 于 岩 石 地 基 ， （ 五 ） 增 加 挡 土 墙 稳 定 性 的 措 施 1.增 加 抗 滑 稳 定 性 的 方 法土 质 地 基 ， 不 陡 1:5； 岩 石 地 基 ， 不 陡 于 1:3 凸 榫 的 高 度 按 照 抗 滑 稳 定 性 要 求 设 计 ，高 宽 比 满 足 污 工 刚 性 角 的 要 求倾 斜 基 底 凸 榫 基 底 （ 五 ） 增 加 挡 土 墙 稳 定 性 的 措 施 2.增 加 抗 倾 覆 稳 定 性 的 方 法 展 宽 墙 趾 改 变 墙 面 及 墙 背 坡 度 改 变 墙 身 断 面 类 型