第7章擋土墻1當前1頁，總共69頁。7.1概述7.2擋土墻的類型7.3作用在擋土墻上的土壓力7.4重力式擋土墻7.5懸臂式擋土墻7.6扶壁式擋土墻第7章擋土墻2當前2頁，總共69頁。7.1概述擋土墻是防止土體坍塌的構筑物，在工程建設領域得到廣泛應用。3當前3頁，總共69頁。7.2擋土墻的類型按材料分：毛石、磚、混凝土和鋼筋混凝土按結構類型分：重力式、懸臂式、扶壁式、板樁式4當前4頁，總共69頁。7.2.1重力式擋土墻重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在力的作用下的平衡和穩定。通常由塊石或素混凝土砌筑而成，因而墻體抗拉強度較小，作用于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產生的抗傾覆力矩來平衡，因此，墻身必須做成厚而重的實體才能保證其穩定，這樣，墻身的體積和重量都比較大。墻高一般小于5m5當前5頁，總共69頁。重力式擋墻6當前6頁，總共69頁。按墻背的傾斜情況分為仰斜、垂直和俯斜三種主動土壓力比較：仰斜＜垂直＜俯斜挖方比較：仰斜優于俯斜填方比較：俯斜優于仰斜7當前7頁，總共69頁。幾種特殊的重力式擋土墻8當前8頁，總共69頁。7.2.2懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂板組成：立壁、墻趾懸臂和墻踵懸臂。墻的穩定性主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內的拉應力則由鋼筋承擔。優點是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面較小。適用于墻高大于5m，地基土較差的工程9當前9頁，總共69頁。

7.2.3扶壁式擋土墻

當擋土墻后的填土比較高時，為了增強懸臂式擋土墻中立壁的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距離設一道扶壁，故稱為扶壁式擋土墻。墻高大于8m。10當前10頁，總共69頁。扶壁式擋墻11當前11頁，總共69頁。

7.2.4板樁式擋土墻12當前12頁，總共69頁。土壓力是擋土墻的主要外荷載，所以設計擋土墻時首先要確定土壓力的性質、大小、方向和作用點。土壓力主動土壓力靜止土壓力被動土壓力7.3作用在擋土墻上的土壓力根據墻的位移情況和墻后土體所處的應力狀態，土壓力可分為以下三種：13當前13頁，總共69頁。

1.主動土壓力：當擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態時，作用在墻上的土壓力，一般用Ea表示。滑動面Ea14當前14頁，總共69頁。2.被動土壓力：當擋土墻向土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態時，作用在擋土墻上的土壓力，用Ep表示。滑動面Ep15當前15頁，總共69頁。3.靜止土壓力：當擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態時，土對墻的壓力，用E0表示。E016當前16頁，總共69頁。地震時的土壓力計算地震時由于地面運動使土壓力增加，在擋土墻增加一個地震力F：17當前17頁，總共69頁。地震力F與其他作用力一起計算，此時主動土壓力：式中：18當前18頁，總共69頁。7.4重力式擋土墻設計一、選型1、使墻后土壓力最小優先考慮仰斜19當前19頁，總共69頁。2、墻的背坡和面坡選擇背坡：1：0.05～1：0.3面坡:不小于1：0.25面坡盡量與背坡平行20當前20頁，總共69頁。3、基底逆坡坡度選擇土基：不大于0.1：1巖基:不大于0.2：1此時基底承載力要折減：0.1：1時，折減系數為0.90.2：1時，折減系數為0.821當前21頁，總共69頁。4、墻趾臺階墻趾高h和墻趾寬a的比例為：h:a=2：1墻趾寬a不得小于20cm22當前22頁，總共69頁。二、構造1、埋置深度應按持力層的承載力、凍結因素確定。土基：h>0.5m巖基：23當前23頁，總共69頁。2、樁身構造應符合強度和穩定要求。擋土墻頂寬＞0.4m24當前24頁，總共69頁。3、排水措施方孔徑：50×100mm、100×100mm、150×200mm圓孔徑：50～100mm孔間距：2～3m25當前25頁，總共69頁。4、填土質量最優采用抗剪強度高、性質穩定、透水性好的無粘性土不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等5、沉降縫和伸縮縫間距：10～20m，縫寬：20mm填土壓實質量是擋土墻施工中的一個關鍵問題。填土時應分層夯實。26當前26頁，總共69頁。6、擋土墻材料要求石料：微風化7、砌筑質量搭縫良好、砌穩安正、灰漿飽滿、墻體穩固砂漿：水泥砂漿27當前27頁，總共69頁。三、計算抗傾覆驗算抗滑移穩定驗算；地基的承載力驗算；墻身強度驗算。抗震計算擋土墻的計算通常包括下列內容：28當前28頁，總共69頁。1.抗傾覆驗算繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數Kt。

式中：29當前29頁，總共69頁。2.抗滑移驗算抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數Ks。式中：30當前30頁，總共69頁。式中：μ擋土墻基底對地基的摩擦系數，由試驗確定，也可按下表確定31當前31頁，總共69頁。3.地基承載力驗算

與偏心受壓基礎驗算方法相同，即：關鍵是基底壓力的計算32當前32頁，總共69頁。擋土墻基底壓力計算擋土墻重力G與土壓力Ea的合力E可用平行四邊形法求得33當前33頁，總共69頁。合力E分解為垂直和平行于基底的兩個分力：34當前34頁，總共69頁。垂直合力En（即作用在基底上的重直合力N）對基底偏心距e為：式中：35當前35頁，總共69頁。則擋土墻地基承載力驗算如下：（1）當時（梯形分布）（2）當時（三角形分布）注：由基底傾斜，此時的fa應折減0.836當前36頁，總共69頁。4.墻身強度驗算墻身強度驗算應根據墻身材料分別按砌體結構、素混凝土結構或鋼筋混凝土結構的有關計算方法進行。墻身強度驗算應取墻身薄弱截面（截面轉折、急劇變化處）進行。內容有：抗壓驗算、抗剪驗算37當前37頁，總共69頁。（1）抗壓驗算I－I截面處：38當前38頁，總共69頁。（2）抗剪驗算I－I截面處：39當前39頁，總共69頁。5.擋土墻抗震計算地震區擋土墻分別按有地震時的擋土墻和無地震時的擋土墻進行計算，選用其中截面較大者。（1）抗傾覆驗算40當前40頁，總共69頁。（2）抗滑移驗算41當前41頁，總共69頁。當時：當時：（3）地基承載力驗算42當前42頁，總共69頁。抗壓驗算I－I截面處：（4）墻身強度驗算抗剪驗算43當前43頁，總共69頁。7.5懸臂式擋土墻設計一、構造1、墻高與底板b/H1=1/2～1/3b1/b=1/3墻高可大于5m44當前44頁，總共69頁。2、墻身（立臂）變截面：上小下大，節約材料上斜下平的變截面，利于排水；底板厚度與墻身下端相等。3、墻趾與墻踵45當前45頁，總共69頁。4、墻頂寬度雙排鋼筋時：不小200mm單排鋼筋時：可適當減小46當前46頁，總共69頁。5、墻身面坡1：0.02～1：0.056、排水措施圓孔徑：100～150mm孔間距：2～3m墻后做濾水層47當前47頁，總共69頁。7、填土質量最優采用抗剪強度高、性質穩定、透水性好的無粘性土不能采用淤泥、耕植土、膨脹土等8、沉降縫和伸縮縫間距：20～25m，縫寬：20mm填土時應分層夯實。48當前48頁，總共69頁。9、防滑鍵抗滑移不滿足要求時，可加設防滑鍵：寬度不小于30cm10、保護層厚度墻身：不小于30mm底板：不小于50mm；無墊層時不小于70mm49當前49頁，總共69頁。二、計算確定側壓力墻身內力及配筋計算地基的承載力驗算基礎板內力及配筋計算抗傾覆穩定驗算抗滑移穩定驗算懸臂式擋土墻的計算包括下列內容：50當前50頁，總共69頁。1.確定側壓力（1）無地下水時51當前51頁，總共69頁。（2）有地下水時地下水以上：地下水以下：52當前52頁，總共69頁。2.墻身內力及配筋計算按下端嵌固在基礎板中的懸臂板進行計算，墻身底部I-I截面處彎矩最大：

受力筋面積：

53當前53頁，總共69頁。垂直受力筋面積：

配筋方法：底部鋼筋的1/2或1/3伸至頂部，其余在墻高中部切斷。墻背（墻面）水平受力筋：φ10＠300

54當前54頁，總共69頁。3.地基承載力驗算

與偏心受壓基礎驗算方法相同，即：關鍵是基底壓力的計算55當前55頁，總共69頁。垂直合力對基底偏心距e為：（1）當時（2）當時56當前56頁，總共69頁。4.基礎板內力及配筋計算墻趾彎矩：

受力筋面積：

配置在墻趾下部

57當前57頁，總共69頁。墻踵彎矩：受力筋面積：

配置在墻踵上部

58當前58頁，總共69頁。5.抗傾覆驗算繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數Kt。

59當前59頁，總共69頁。6.抗滑移驗算抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數Ks。60當前60頁，總共69頁。三、提高穩定性的措施1、減小土的側力（1）填土換成塊石，增加內摩擦角（2）加設減壓平臺61當前61頁，總共69頁。2、增加墻踵懸壁長度62當前62頁，總共69頁。3、提高基礎抗滑能力（1）底板做成逆坡（2）設置防滑移鍵（3）在底板底面夯填碎石墊層，增加摩擦系數μ63當前63頁，總共69頁。7.6扶壁式擋土墻設計一、構造1、扶壁間距（1/2～1/3）H扶壁式擋土墻是由立板、底板和扶壁三部分構成，墻高可大于8m64當前64頁，總共69頁。2、底板寬與墻高b/H1=1/2～1/33、其它構造與懸臂式擋土墻相同65當前65頁，總共69頁。二、計算確定側壓力（與懸臂式相擋墻相同）墻身內力計算地基的承載力驗算（與懸臂式相擋墻相同）基礎板內力計算（與懸臂式相擋墻相同）扶壁計算抗傾覆穩定驗算（與懸臂式相擋墻相同）抗滑移穩定驗算（與懸臂式相擋墻相同）扶壁式擋土墻的計算包括下列內容：66當前66頁，總共69頁。墻身由豎向扶壁和基礎底板支承1、墻身內力計算當Ly/Lx≤2時，按三邊固定、一邊自由的雙向板計算內力當Ly/Lx＞2時，按連續單向板計算內力由于土壓力自上而下逐漸增加，則水平