擋土墻的設計解讀課件

第八章?lián)跬翂υO計與施工第八章?lián)跬翂υO計與施工1第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念2第一節(jié)基本概念擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。一、擋土墻的用途擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定1.與移改路線位置進行比較；2.與填筑或開挖邊坡相比較；3.與坼移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、水渠）等比較；4.與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比較。第一節(jié)基本概念擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力3擋土墻設計在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質勘察，查明地基地質條件和地基承載能力。設計中應分析預測擋土墻對環(huán)境產生的影響，確定必要的環(huán)境保護方案和植物措施；在施工階段應采用合理施工方法，盡量減少對環(huán)境和相鄰路基段的不利影響。擋土墻可采用錐坡與路堤連接，墻端應伸入路堤內不應小于0.75m，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，并宜采用植草防護措施。擋土墻端部嵌入路塹原地層的深度，土質地層不應小于1.5m；風化軟質巖層不應小于1.0m；微風化巖層不應小于0.5m。路基防護與支擋擋土墻設計在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質勘察4擋土墻設計應根據擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。具有整體式墻面的擋土墻應設置伸縮縫和沉降縫。擋土墻墻背填料宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、碎（礫）石、粉煤灰等材料，嚴禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。在季節(jié)性凍土區(qū)，不應采用凍脹性材料做填料。路肩式擋土墻的頂面寬度不應占據硬路肩、行車道及路緣帶的路基寬度范圍，并應設置護欄。高速公路和一級公路的護欄設計應符合《高速公路交通安全設施及施工技術規(guī)范》的有關規(guī)定。路基防護與支擋擋土墻設計應根據擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。具有整體式5第一節(jié)概述二、擋土墻各部分的名稱墻背傾角第一節(jié)概述二、擋土墻各部分的名稱墻背傾角6三、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防止地質不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設置的位置1、路塹擋土墻三、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開72、路肩擋土墻用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；（2）為避免與其它建筑物(如房屋、鐵路、水渠等)干擾擾或防止多占農田；（3）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。2、路肩擋土墻用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；8用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻9用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數道）4、山坡?lián)跬翂τ靡灾跎狡律峡赡芑母采w層土體或破碎巖層（需要時可分設數10用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻11第二節(jié)擋土墻的類型及適用范圍按建筑材料分：石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝土，磚砌擋土墻，木質和鋼板擋土墻按結構形式分：重力式，半重力式，衡重式，懸臂式，扶臂式，錨桿式，拱式，錨定板式，柱板式和垛式第二節(jié)擋土墻的類型及適用范圍按建筑材料分：石砌擋墻，混凝土12按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡單，施工方便A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻（一）重力式擋土墻墻高不宜超過12m，干砌擋土墻的高度不宜超過6m。高速公路、一級公路不應采用干砌擋土墻。按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡131.錨桿式

（二）錨定式擋土墻宜用于墻高較大的巖質路塹地段。可用作抗滑擋土墻。可采用肋柱式或板壁式單級墻或多級墻。每級墻高不宜大于8m，多級墻的上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。1.錨桿式（二）錨定式擋土墻宜用于墻高較大的巖質路14目前國內外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘結材料及受力機理分包括五大類：第一類為全長粘接錨桿，如水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿、水泥卷錨桿；第二類為端頭錨固型錨桿，如機械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿；第三類為摩擦型錨桿，如鍥管錨桿、縫管錨桿、水脹錨桿；第四類為自鉆式錨桿，如中空錨桿；第五類為預應力錨桿（索），有拉力型、壓力型、分散型等。按錨/巖相互作用分包括兩大類：主動錨和被動錨。調研結果表明，我國公路部門邊坡中采用的錨固體結構類型主要有：普通水泥（砂）漿全長注漿錨桿、自鉆式錨桿、預應力錨索（桿）

目前國內外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘結材料及受力15（二）錨定式擋土墻2.錨定板式

宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻或路堤式擋土墻，但不應建筑于滑坡、坍塌、軟土及膨脹土地區(qū)?？刹捎美咧交虬灞谑剑瑝Ω卟灰顺^10m。肋柱式錨定板擋土墻可采用單級墻或雙級墻，每級墻高不宜大于6m，上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。上下兩級墻的肋柱宜交錯布置。（二）錨定式擋土墻2.錨定板式宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻16（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過15m。宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過5m。（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式宜在石料缺乏、地基承載17（四）加筋土擋土墻用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。但不應修建在滑坡、水流沖刷、崩塌等不良地質地段。高速公路、一級公路墻高不宜大于12m，二級及二級以下公路不宜大于20m。當采用多級墻時，每級墻高不宜大于10m，上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。（四）加筋土擋土墻用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。18（五）土釘（釘土）擋土墻（五）土釘（釘土）擋土墻19（六）柱板式擋土墻由立柱、擋板、腰梁、腰板、基座和拉桿組成，借助腰板上部填土的重力平衡土體側壓力的擋土墻。（六）柱板式擋土墻由立柱、擋板、腰梁、腰板、基座和拉桿組成，20（七）樁板式擋土墻

用于表土及強風化層較薄的均質巖石地基、擋土墻高度可較大，也可用于地震區(qū)的路塹或路堤支擋或滑坡等特殊地段的治理。（七）樁板式擋土墻

用于表土及強風化層較薄的均質巖石地基、擋21第三節(jié)重力式擋土墻設計一、擋土墻的布置1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2）山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處；3）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數量相近、基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度或圬工數量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；5）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2．擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；2）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎；4）布置泄水孔的位置，包括數量、間隔和尺寸等；第三節(jié)重力式擋土墻設計一、擋土墻的布置1．擋土墻位置的選定223．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。4．平面布置個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡?lián)跬翂φ鎴D3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處23二、擋土墻的構造組成（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.254）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：33）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：32）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過4m的低墻可用垂直墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規(guī)范和設計手冊二、擋土墻的構造組成（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用24墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用1：0.20～1：0.35較為經濟。2.墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。3.墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。4.護欄墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響25（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地基上。2）當地基承載力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴大基礎。a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎3）當地基壓應力超過地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。5）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎不產生側壓力的堅硬岸石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。6）如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎。（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地262.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：(1)無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。當擋土墻位于地質不良地段，地基土內可能出現滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：27（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

。孔眼間距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m，干旱地區(qū)可適當加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔28（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔10～15m設置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，29一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設1.假設墻背填料為均質散粒體，僅有內摩擦力，而無粘聚力。2.當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現一通過墻踵的破裂面，設為平面。3.破裂面上的土楔為剛性體。第4節(jié)擋土墻土壓力計算一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設1.假設30（二）庫侖主動土壓力公式的推導（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦定理：（二）庫侖主動土壓力公式的推導（破裂面交于內邊坡時）1.力的312.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α、β固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角θ的函數。為求最大土壓力Ea，可以用求駐點的辦法，得到如上圖邊界條件的最大土壓力公式和最危險破裂角如下：P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β）Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ）R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α323.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內摩擦角2）力的作用點舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布圖的形心處。4.破裂面位于其他位置的庫侖表達式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力G的表達式，同時在土壓應力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。如下圖：3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線33破裂面交于外邊坡破裂面交于外邊坡34二、大俯角墻背的主動土壓力——第二破裂面法（一）出現第二破裂面的條件1）墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。（即：墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現）2）在墻背或假想墻背面上產生抗滑力必須大于其下滑力（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖二、大俯角墻背的主動土壓力——第二破裂面法（一）出現第二破裂35三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力不考慮下墻影響,按照俯斜墻背計算土壓力,衡重式考慮是否出現第二破裂面以墻背轉折點或衡重臺為界分為上墻、下墻，分別計算取兩者矢量和（二）下墻土壓力計算1.延長墻背法在上墻土壓力算出后，延長下墻墻背交于填土表面C，以B’C為假想墻背，根據延長墻背的邊界條件，用相應的庫倫公式計算土壓力，并繪出墻背應力分布圖，從中截取下墻BB’部分的應力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應力圖疊加，即為全墻土壓力

三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力不考慮下墻影響,按362.力多邊形法在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應構成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力E1后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力2.力多邊形法在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上37八、墻背填土上的附加荷載（一）車輛荷載——換算土柱q——車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m，取20kN/m2；墻高大于10m，取10kN/m2；墻高在2～10m之間時，附加荷載強度用直線內插法計算（二）其他荷載作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強度規(guī)定為3kN/m2作用于擋墻欄桿頂的水平推力采用0.75kN/m，作用于欄桿扶手上的豎向力采用1kN/m是否考慮附加荷載由實際情況決定八、墻背填土上的附加荷載（一）車輛荷載——換算土柱q——車38（一）作用在擋土墻上的力系三、重力式擋土墻設計驗算（一）作用在擋土墻上的力系三、重力式擋土墻設計驗算39原則：根據擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合一般地區(qū)僅考慮主要力系浸水地區(qū)考慮附加力地震區(qū)考慮地震力（二）不同條件下荷載組合原則：根據擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合（二）不同條件40（三）擋土墻結構分析的方法承載力極限狀態(tài)是當擋土墻出現以下任何一種狀態(tài)，即認為超過了承載力極限狀態(tài)：1）整個擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；2）擋土墻構件或連接部件因材料強度超過而破壞，或因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載；3）擋土墻結構變?yōu)闄C動體系或局部失去平衡。1.結構的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現下列狀態(tài)之一時，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)：1）影響正常使用或外觀變形；2）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；3）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。我國現行規(guī)范規(guī)定公路擋土墻的構件分析采用承載力極限狀態(tài)的分項安全系數法為主的設計法，表達式為：（三）擋土墻結構分析的方法承載力極限狀態(tài)是當擋土墻出現以下任41——結構重要性系數;

——垂直恒載引起的效應分項系數；

——恒載及汽車活載的土壓力效應分項系數;

——其它荷載效應分項系數;——恒載效應；——恒載及汽車活載的土壓力效應；——其它荷載效應;——抗力安全系數；

——構件抗力標準值；——結構或結構構件幾何參數的設計值.式中的設計基本變量通過概率分析取其代表值，而以分項系數來反映它們的變異性。——結構重要性系數;——垂直恒載引起的效應分項系數；—42承載能力極限狀態(tài)作用（或荷載）分項系數承載能力極限狀態(tài)作用（或荷載）分項系數43重力式擋土墻設計與驗算

重力式擋土墻設計與驗算

44驗算分析內容1.擋土墻滑動穩(wěn)定性驗算GEyExEpa0或N－－作用于基底上合力的豎向分力；－－墻前被動土壓力的0.3倍。規(guī)范建議：設計分析采用極限狀態(tài)設計表達式，按照總安全系數法來校準計算結果。驗算分析內容1.擋土墻滑動穩(wěn)定性驗算GEyExEpa0或N－452.擋土墻滑傾覆穩(wěn)定性驗算或2.擋土墻滑傾覆穩(wěn)定性驗算或463.基底合力偏心矩和基底壓應力驗算EpExEaEyGZpZxZyZpB/6>B/6e0B/2>B/6土質地基偏心矩不應大于B/6；巖石地基不應大于B/4否則應從新擬定擋土墻斷面。應力重分布對于巖石地基，3.基底合力偏心矩和基底壓應力驗算EpExEaEyGZpZx47（五）增加擋土墻穩(wěn)定性的措施1.增加抗滑穩(wěn)定性的方法土質地基，不陡1:5；巖石地基，不陡于1:3凸榫的高度按照抗滑穩(wěn)定性要求設計，高寬比滿足污工剛性角的要求傾斜基底凸榫基底（五）增加擋土墻穩(wěn)定性的措施1.增加抗滑穩(wěn)定性的方法土質地48超過100G的市政課件下載地址：/share/home?uk=3308272875十一月市政培訓班的網址：

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12年過的一級市政和造價師一次性八門/372227696/blog/1411052872攜手十一通過市政qq群：136816564超過100G的市政課件下載地址：攜手十一通過市政qq群49（五）增加擋土墻穩(wěn)定性的措施2.增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法展寬墻趾改變墻面及墻背坡度改變墻身斷面類型（五）增加擋土墻穩(wěn)定性的措施2.增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法展50第八章?lián)跬翂υO計與施工第八章?lián)跬翂υO計與施工51第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念52第一節(jié)基本概念擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防止邊坡或山坡變形失穩(wěn)的工程構造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。一、擋土墻的用途擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定1.與移改路線位置進行比較；2.與填筑或開挖邊坡相比較；3.與坼移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、水渠）等比較；4.與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比較。第一節(jié)基本概念擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力53擋土墻設計在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質勘察，查明地基地質條件和地基承載能力。設計中應分析預測擋土墻對環(huán)境產生的影響，確定必要的環(huán)境保護方案和植物措施；在施工階段應采用合理施工方法，盡量減少對環(huán)境和相鄰路基段的不利影響。擋土墻可采用錐坡與路堤連接，墻端應伸入路堤內不應小于0.75m，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，并宜采用植草防護措施。擋土墻端部嵌入路塹原地層的深度，土質地層不應小于1.5m；風化軟質巖層不應小于1.0m；微風化巖層不應小于0.5m。路基防護與支擋擋土墻設計在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質勘察54擋土墻設計應根據擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。具有整體式墻面的擋土墻應設置伸縮縫和沉降縫。擋土墻墻背填料宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、碎（礫）石、粉煤灰等材料，嚴禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。在季節(jié)性凍土區(qū)，不應采用凍脹性材料做填料。路肩式擋土墻的頂面寬度不應占據硬路肩、行車道及路緣帶的路基寬度范圍，并應設置護欄。高速公路和一級公路的護欄設計應符合《高速公路交通安全設施及施工技術規(guī)范》的有關規(guī)定。路基防護與支擋擋土墻設計應根據擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。具有整體式55第一節(jié)概述二、擋土墻各部分的名稱墻背傾角第一節(jié)概述二、擋土墻各部分的名稱墻背傾角56三、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖或者邊坡防止地質不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設置的位置1、路塹擋土墻三、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開572、路肩擋土墻用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；（2）為避免與其它建筑物(如房屋、鐵路、水渠等)干擾擾或防止多占農田；（3）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。2、路肩擋土墻用于（1）陡坡路堤，為保證路堤穩(wěn)定，收縮坡腳；58用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻用于地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡堤下滑。3、路堤擋土墻59用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數道）4、山坡?lián)跬翂τ靡灾跎狡律峡赡芑母采w層土體或破碎巖層（需要時可分設數60用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻61第二節(jié)擋土墻的類型及適用范圍按建筑材料分：石砌擋墻，混凝土擋墻，鋼筋混凝土，磚砌擋土墻，木質和鋼板擋土墻按結構形式分：重力式，半重力式，衡重式，懸臂式，扶臂式，錨桿式，拱式，錨定板式，柱板式和垛式第二節(jié)擋土墻的類型及適用范圍按建筑材料分：石砌擋墻，混凝土62按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡單，施工方便A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻（一）重力式擋土墻墻高不宜超過12m，干砌擋土墻的高度不宜超過6m。高速公路、一級公路不應采用干砌擋土墻。按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡631.錨桿式

（二）錨定式擋土墻宜用于墻高較大的巖質路塹地段?？捎米骺够瑩跬翂Α？刹捎美咧交虬灞谑絾渭墘蚨嗉墘?。每級墻高不宜大于8m，多級墻的上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。1.錨桿式（二）錨定式擋土墻宜用于墻高較大的巖質路64目前國內外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘結材料及受力機理分包括五大類：第一類為全長粘接錨桿，如水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿、水泥卷錨桿；第二類為端頭錨固型錨桿，如機械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿；第三類為摩擦型錨桿，如鍥管錨桿、縫管錨桿、水脹錨桿；第四類為自鉆式錨桿，如中空錨桿；第五類為預應力錨桿（索），有拉力型、壓力型、分散型等。按錨/巖相互作用分包括兩大類：主動錨和被動錨。調研結果表明，我國公路部門邊坡中采用的錨固體結構類型主要有：普通水泥（砂）漿全長注漿錨桿、自鉆式錨桿、預應力錨索（桿）

目前國內外巖土工程界廣泛采用的錨固體結構類型按粘結材料及受力65（二）錨定式擋土墻2.錨定板式

宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻或路堤式擋土墻，但不應建筑于滑坡、坍塌、軟土及膨脹土地區(qū)?？刹捎美咧交虬灞谑剑瑝Ω卟灰顺^10m。肋柱式錨定板擋土墻可采用單級墻或雙級墻，每級墻高不宜大于6m，上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。上下兩級墻的肋柱宜交錯布置。（二）錨定式擋土墻2.錨定板式宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻66（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過15m。宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用。墻高不宜超過5m。（三）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式宜在石料缺乏、地基承載67（四）加筋土擋土墻用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。但不應修建在滑坡、水流沖刷、崩塌等不良地質地段。高速公路、一級公路墻高不宜大于12m，二級及二級以下公路不宜大于20m。當采用多級墻時，每級墻高不宜大于10m，上、下級墻體之間應設置寬度不小于2m的平臺。（四）加筋土擋土墻用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。68（五）土釘（釘土）擋土墻（五）土釘（釘土）擋土墻69（六）柱板式擋土墻由立柱、擋板、腰梁、腰板、基座和拉桿組成，借助腰板上部填土的重力平衡土體側壓力的擋土墻。（六）柱板式擋土墻由立柱、擋板、腰梁、腰板、基座和拉桿組成，70（七）樁板式擋土墻

用于表土及強風化層較薄的均質巖石地基、擋土墻高度可較大，也可用于地震區(qū)的路塹或路堤支擋或滑坡等特殊地段的治理。（七）樁板式擋土墻

用于表土及強風化層較薄的均質巖石地基、擋71第三節(jié)重力式擋土墻設計一、擋土墻的布置1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2）山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處；3）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數量相近、基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度或圬工數量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；5）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2．擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；2）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎；4）布置泄水孔的位置，包括數量、間隔和尺寸等；第三節(jié)重力式擋土墻設計一、擋土墻的布置1．擋土墻位置的選定723．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。4．平面布置個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡?lián)跬翂φ鎴D3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處73二、擋土墻的構造組成（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.254）衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：33）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：32）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過4m的低墻可用垂直墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規(guī)范和設計手冊二、擋土墻的構造組成（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用74墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用1：0.20～1：0.35較為經濟。2.墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。3.墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。4.護欄墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調。墻面坡度直接影響75（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地基上。2）當地基承載力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴大基礎。a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎3）當地基壓應力超過地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。5）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎不產生側壓力的堅硬岸石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。6）如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎。（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地762.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：(1)無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。當擋土墻位于地質不良地段，地基土內可能出現滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：77（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

。孔眼間距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m，干旱地區(qū)可適當加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔78（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔10～15m設置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，79一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設1.假設墻背填料為均質散粒體，僅有內摩擦力，而無粘聚力。2.當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現一通過墻踵的破裂面，設為平面。3.破裂面上的土楔為剛性體。第4節(jié)擋土墻土壓力計算一、一般條件下庫倫主動土壓力計算（一）庫侖理論的假設1.假設80（二）庫侖主動土壓力公式的推導（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦定理：（二）庫侖主動土壓力公式的推導（破裂面交于內邊坡時）1.力的812.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α、β固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角θ的函數。為求最大土壓力Ea，可以用求駐點的辦法，得到如上圖邊界條件的最大土壓力公式和最危險破裂角如下：P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β）Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ）R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α823.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于內摩擦角2）力的作用點舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布圖的形心處。4.破裂面位于其他位置的庫侖表達式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力G的表達式，同時在土壓應力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。如下圖：3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線83破裂面交于外邊坡破裂面交于外邊坡84二、大俯角墻背的主動土壓力——第二破裂面法（一）出現第二破裂面的條件1）墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。（即：墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現）2）在墻背或假想墻背面上產生抗滑力必須大于其下滑力（即：使破裂面棱體不沿墻背或假象墻背下滑）衡重式擋土墻上墻土壓力分析圖二、大俯角墻背的主動土壓力——第二破裂面法（一）出現第二破裂85三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力不考慮下墻影響,按照俯斜墻背計算土壓力,衡重式考慮是否出現第二破裂面以墻背轉折點或衡重臺為界分為上墻、下墻，分別計算取兩者矢量和（二）下墻土壓力計算1.延長墻背法在上墻土壓力算出后，延長下墻墻背交于填土表面C，以B’C為假想墻背，根據延長墻背的邊界條件，用相應的庫倫公式計算土壓力，并繪出墻背應力分布圖，從中截取下墻BB’部分的應力圖作為下墻的土壓力。將上下墻兩部分應力圖疊加，即為全墻土壓力

三、折線形墻背的土壓力計算（一）上墻土壓力不考慮下墻影響,按862.力多邊形法在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上的諸力，應構成矢量閉合的力多邊形。在算得上墻土壓力E1后，就可繪出下墻任一破裂面力多邊形。利用力多邊形來推求下墻土壓力2.力多邊形法在墻背土體處于極限平衡條件下，作用于破裂棱體上87八、墻背填土上的附加荷載（一）車輛荷載——換算土柱q——車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m，取20kN/m2；墻高大于10m，取10kN/m2；墻高在2～10m之間時，附加荷載強度用直線內插法計算（二）其他荷載作用于墻頂或墻后填土上的人群荷載強度規(guī)定為