第八章土压力和挡土墙

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1、土土 力力 学学 王王 晓晓 鹏鹏 土土 木木 学学 院院2010年年2011年第一学期年第一学期第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第一节第一节 挡土墙上的土压力及工程应用挡土墙上的土压力及工程应用挡土墙挡土墙是防止土体（天然土坡或人工斜坡）坍塌的构筑物。是防止土体（天然土坡或人工斜坡）坍塌的构筑物。如：支撑建筑物周围填土的挡土墙，地下室侧墙，桥台以如：支撑建筑物周围填土的挡土墙，地下室侧墙，桥台以及贮藏粒状材料的挡墙等。及贮藏粒状材料的挡墙等。土压力：土压力：挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的

2、侧向压力。生的侧向压力。土压力按挡土墙可能位移的方向及墙后土压力按挡土墙可能位移的方向及墙后填土所处应力状态又分为主动土压力，被动土压力和静填土所处应力状态又分为主动土压力，被动土压力和静止土压力。止土压力。土压力是进行挡土墙断面设计和稳定验算的重要荷载。土压力是进行挡土墙断面设计和稳定验算的重要荷载。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙一、土压力的类型一、土压力的类型第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙 土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、填土的土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移密切相关。性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移密切

3、相关。1.静止土压力静止土压力当挡土墙静止不动，墙当挡土墙静止不动，墙后土体处于后土体处于弹性平衡状弹性平衡状态态，此时墙后土体作用，此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为在墙背上的土压力称为静止土压力。静止土压力。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙2.主动土压力主动土压力在土压力作用下，挡土墙在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到数值，墙后土体达到主动主动极限平衡状态时极限平衡状态时，作用在，作用在墙背的土压力减至最小，墙背的土压力减至最小，称为主动土压力。称为主动土压力。3.被动土压力（墙推土）被动土压力（墙推土）在外力作用下，挡土墙推在

4、外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到值，墙后土体达到被动极被动极限平衡状态时限平衡状态时，作用在墙，作用在墙背的土压力增至最大，称背的土压力增至最大，称为被动土压力。为被动土压力。4.4.三种土压力之间的关系三种土压力之间的关系 -+-EoapEaEo oEp 对同一挡土墙，在填土对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的的物理力学性质相同的条件下条件下有以下规律：有以下规律：n1.1.Ea Eo Epn2.2.p a第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙二、影响土压力的因素二、影响土压力的因素1.挡土墙的位移挡土墙的位移挡土墙的位移的方向和大小决

5、定了土压力的性质挡土墙的位移的方向和大小决定了土压力的性质2.挡土墙形状挡土墙形状挡土墙形状：（墙背为直立或倾斜、墙背为光滑或粗糙），挡土墙形状：（墙背为直立或倾斜、墙背为光滑或粗糙），将影响土压力的大小将影响土压力的大小3.填土的性质填土的性质4.挡土墙的材料挡土墙的材料影响墙背的光滑程度影响墙背的光滑程度第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第二节第二节 静止土压力静止土压力静止土压力发生在挡土墙为刚性、墙体不发生任何位移的情况下静止土压力发生在挡土墙为刚性、墙体不发生任何位移的情况下zKx00填土表面下任意深度填土表面下任意深度 处处的静止土压力的静止土压力静止土压力系数；静止土压力

6、系数；0Kzsin10K砂土：砂土：0.250.42粘性土：粘性土：0.50.8或或00第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙沿墙长度方向取沿墙长度方向取1延米，作用在挡土墙上的总静止土压延米，作用在挡土墙上的总静止土压力力02021KHE合力作用点位于静止土压力合力作用点位于静止土压力三角形分布图的重心，即三角形分布图的重心，即H/3处，方向水平。处，方向水平。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第三节第三节 朗肯土压力理论朗肯土压力理论一、基本假定和基本原理一、基本假定和基本原理1.基本假设基本假设（1）假）假 设土体是半无限空间体设土体是半无限空间体（2）墙背直立光滑）墙背直立

7、光滑2.基本原理基本原理朗肯土压力理论是根据半朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压限平衡条件而得出的土压力计算方法。力计算方法。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙zz0 xKz半空间半空间 在距地表在距地表z处取一单位微体处取一单位微体M，当整个土体都处于静，当整个土体都处于静止状态时，各点都处于弹性平衡状态。止状态时，各点都处于弹性平衡状态。竖向应力竖向应力水平向应力水平向应力由于土体内每一竖直面都是对称面，因此竖直截面和水平截面由于土体内每一竖直面都是对称面，因此竖直截面和水平截面上的剪应力都等于零，上的剪应力都等于零，和和 都是

8、主应力都是主应力zx第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙此时的应力状态用莫尔圆表示为如图所示的圆此时的应力状态用莫尔圆表示为如图所示的圆I，由于该点处，由于该点处于弹性平衡状态，故莫尔圆没有和抗剪强度包线相切。于弹性平衡状态，故莫尔圆没有和抗剪强度包线相切。设想由于某种原因将使整个土体在水平方向均匀地伸展或压设想由于某种原因将使整个土体在水平方向均匀地伸展或压缩，使土体由弹性平衡状态转为极限平衡状态。缩，使土体由弹性平衡状态转为极限平衡状态。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙如果土体在水平方向伸展，如果土体在水平方向伸展，则则M单元在水平截面上的法向应单元在水平截面上的法向应力力

9、 不变而竖直截面上的法向应力不变而竖直截面上的法向应力 却逐渐减少，直至满却逐渐减少，直至满足足极限平衡条件极限平衡条件为止为止(称为主动朗肯状称为主动朗肯状 态态)，此时，此时 达最低达最低限值限值 ，因此，因此，是小主应力，而是小主应力，而 是大主应力，并且是大主应力，并且莫尔圆与抗剪强度包线相切，如图莫尔圆与抗剪强度包线相切，如图4-5(b)圆圆所示。所示。xzaaxz朗肯设想朗肯设想用墙背直立光滑的挡土墙代替半空间左边的土，如用墙背直立光滑的挡土墙代替半空间左边的土，如果墙背与土的接触面上果墙背与土的接触面上满足剪应力为零的边界应力条件以及满足剪应力为零的边界应力条件以及产生产生 主动

10、或被动朗肯状态的边界变形条件主动或被动朗肯状态的边界变形条件，则墙后土体的应，则墙后土体的应力状态不变由此可以推导出主动和被动土压力计算公式。力状态不变由此可以推导出主动和被动土压力计算公式。如果土体在水平方向压缩如果土体在水平方向压缩，不断增加而不断增加而 却仍保持不却仍保持不变，直到满足变，直到满足极限平衡条件极限平衡条件(称为被动朗肯状态称为被动朗肯状态)时时 达最大达最大限值限值 ，这时，这时 是大主应力而是大主应力而 是小主应力，莫尔圆是小主应力，莫尔圆为图为图45(b)中的圆中的圆。ppzxzx第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙二、主动土压力二、主动土压力主动土压力强度主动

11、土压力强度2tan452az或或aazK无粘性土：无粘性土：粘性土：粘性土：2tan452 tan 4522azc或或2aaazKc K无粘性土的主动土压力强度与无粘性土的主动土压力强度与z成正比，沿墙高的压力分布为成正比，沿墙高的压力分布为三角形，如图所示，如取单位墙长计算，则主动土压力为：三角形，如图所示，如取单位墙长计算，则主动土压力为：主动土压力系数主动土压力系数aK3a第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙212aaEH K 通过三角形的形心，即作用在离墙底通过三角形的形心，即作用在离墙底H3处。处。aE第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙粘性土的主动土压力强度包括两部分：

12、粘性土的主动土压力强度包括两部分：一部分是由土自重引起一部分是由土自重引起的土压力的土压力 ，另一部分是由粘聚力，另一部分是由粘聚力c，引起的负侧压，引起的负侧压力力 ，这两部分土压力叠加的结果如图所示，其中，这两部分土压力叠加的结果如图所示，其中ade部分是负侧压力，对墙背是拉力，但实际上墙与土在很小的拉部分是负侧压力，对墙背是拉力，但实际上墙与土在很小的拉力作用下就会分离，故在计算土压力时，这部分应略去不计，力作用下就会分离，故在计算土压力时，这部分应略去不计，因此粘性土的土压力分布仅是因此粘性土的土压力分布仅是abc部分。部分。a点离填土面的深度点离填土面的深度 常称常称为临界深度为临界

13、深度，在填土面无荷载的条件下，可令公式为零求，在填土面无荷载的条件下，可令公式为零求得得 值，即：值，即：azKaKc20z020aaaz Kc K02aczK得得如取单位墙长计算，则主动土压力为：如取单位墙长计算，则主动土压力为：01()22aaaEHzHKc K221222aaacEH KcHK粘性土的主动土压力粘性土的主动土压力 通过在三角形压力分布图通过在三角形压力分布图abc的形心，的形心，即作用在离墙底即作用在离墙底 处处0/3Hz三、被动土压力三、被动土压力被动土压力强度被动土压力强度无粘性土：无粘性土：2tan452pz或或ppzK第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙粘性

14、土：粘性土：2tan452 tan 4522pzc或或2pppzKc K被动土压力系数被动土压力系数pK无粘性土的被动土压力强度呈三角形分布，粘性土的被动无粘性土的被动土压力强度呈三角形分布，粘性土的被动土压力强度则呈梯形分布。如取单位墙长计算，则被动土土压力强度则呈梯形分布。如取单位墙长计算，则被动土压力可由下式计算：压力可由下式计算：1p无粘性土无粘性土:粘性土：粘性土：2122pppEH KcHK212ppEH K被动土压力，通过三角形或梯形压力分布图的形心。被动土压力，通过三角形或梯形压力分布图的形心。五、常见情况的土压力计算五、常见情况的土压力计算1.填土表面作用均布荷载填土表面作用

15、均布荷载是将均布荷载换算成当量的是将均布荷载换算成当量的土重，即用假想的土重代替土重，即用假想的土重代替均布荷载。当填土面水平时，均布荷载。当填土面水平时，当量的土层厚度为当量的土层厚度为qh以无粘性土为例，则填土以无粘性土为例，则填土面面A点的主动土压力强度点的主动土压力强度aAaahKqK第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙墙底墙底B点的土压力强度点的土压力强度()()aBaahH KqH K2.墙后填土中有地下水墙后填土中有地下水当墙后填土有地下当墙后填土有地下水时，作用在墙背水时，作用在墙背上的上的侧压力有土压侧压力有土压力和水压力两部分

16、力和水压力两部分，计算土压力时假设计算土压力时假设地下水位上下土的地下水位上下土的内摩擦角和墙与土内摩擦角和墙与土之间的摩擦角相同。之间的摩擦角相同。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙aabKh1aadKhh21以无粘性土为例以无粘性土为例2hww水压力水压力3.成层填土情况成层填土情况图示挡土墙，墙后有几层不同种类的水平土层，在计算土压图示挡土墙，墙后有几层不同种类的水平土层，在计算土压力时，第一层的土压力按均质土计算，计算第二层土压力时，力时，第一层的土压力按均质土计算，计算第二层土压力时，将第一层土按重度换算成与第二层土相同的当量土层，即其将第一层土按重度换算成与第二层土相同的当

17、量土层，即其当量土层厚度为当量土层厚度为 ，然后以，然后以 为墙高为墙高1112hh12()hh第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙按均质土计算土压力，按均质土计算土压力，但只在第二层土层厚度但只在第二层土层厚度范围内有效。由于各土范围内有效。由于各土层的性质不同，主动土层的性质不同，主动土压力系数也不同。压力系数也不同。0aA111aaBKh上A点点B点上界面点上界面B点下界面点下界面211aaBKh下C点上界面点上界面C点下界面点下界面22211)(aaCKhh上32211)(aaCKhh下D点点3332211)(aaDKhhh第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙某点的主动土压

18、力强度某点的主动土压力强度 等于该点的竖向应力等于该点的竖向应力相应土相应土层的主动土压力系数，若为粘性土减去层的主动土压力系数，若为粘性土减去aaKc2有均布荷载下的临界深度有均布荷载下的临界深度qKcza20第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第四节第四节 库仑土压力理论库仑土压力理论 库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。压力计算理论。一、基本假定一、基本假定1.墙后的填土是理想的散粒体墙后的填土是理想的散粒体(无粘聚力无粘

19、聚力)；2.滑动破坏面为通过墙踵的平面。滑动破坏面为通过墙踵的平面。二、主动土压力二、主动土压力第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面BC破坏时，破坏时，土楔土楔ABC向下滑动而处于主动极限平衡状态。此时，作用向下滑动而处于主动极限平衡状态。此时，作用于土楔于土楔ABC上的力有：上的力有：（1）重力）重力W 由土楔体由土楔体ABC引起，根据几何关系可得引起，根据几何关系可得BCADABCW21)-sin(cos)-cos()-cos(22122HBCADWcosHAB)-sin()-90sin(0 ABBC

20、cos)-cos()-cos(HABAD利用正弦定理利用正弦定理第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙（2）反力）反力 为破裂面为破裂面BCBC上土楔体重力的法向分力上土楔体重力的法向分力与该面土体间的摩擦力的合力，其作用于与该面土体间的摩擦力的合力，其作用于BCBC面上，与面上，与BC BC 面法线的夹角等于土的内摩擦角面法线的夹角等于土的内摩擦角 。当楔体下滑时，位。当楔体下滑时，位于法线的下侧。于法线的下侧。R（3）墙背反力）墙背反力 其与墙背其与墙背AB法线的夹角为法线的夹角为E土楔体在以上三力作用下处于静力土楔体在以上三力作用下处于静力平衡状态，因此必构成一闭合的力平衡状态，因此

21、必构成一闭合的力矢三角形，按正弦定律可得矢三角形，按正弦定律可得 sinsin 180EWsinsinW第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙2其中：其中：是是 的函数。的函数。最大值即为墙背上的主动土压力最大值即为墙背上的主动土压力EE库伦主动土压力的一般表达式库伦主动土压力的一般表达式212aaEH K 库伦主动土压力系数（式库伦主动土压力系数（式8.5.5）aK当墙背直立（当墙背直立（）、光滑（）、光滑（）、填土面水平（）、填土面水平（）000时时245tan21022HEa可见，朗肯理论是库仑可见，朗肯理论是库仑理论的特殊情况理论的特殊情况第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙

22、沿墙高的土压力分布强度沿墙高的土压力分布强度 ，可通过对，可通过对 求导求导aaEaaaazKKzdzddzdE221可见，主动土压力分布强度沿墙高成三角形分布，土压可见，主动土压力分布强度沿墙高成三角形分布，土压力合力的作用点离墙底力合力的作用点离墙底h/3，方向与墙面的法线成，方向与墙面的法线成 角角三、被动土压力三、被动土压力 当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。向上滑动，并处于被动极限平衡状态。此时土楔此时土楔ABC在其自重在其自重W和反力和反力R和和E的作用下平衡，

23、的作用下平衡，R和和E的方向都分别在的方向都分别在BC和和AB面法线的上方。按上述求主动土压面法线的上方。按上述求主动土压力同样的原理可求得被动土压力的库伦公式为：力同样的原理可求得被动土压力的库伦公式为：第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙212ppEH K 库伦被动土压力系数（式库伦被动土压力系数（式8.5.7）pK当墙背直立（当墙背直立（）、光滑（）、光滑（）、填土面水（）、填土面水（）000245tan21022HEp可见，朗肯理论是库仑可见，朗肯理论是库仑理论的特殊情况理论的特殊情况沿墙高的土压力分布强度沿墙高的土压力分布强度 ，可通过对，可通过对 求导求导ppEppppzKK

24、zdzddzdE221第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙可见，被动土压力分布强度沿墙高成三角形分布，土压可见，被动土压力分布强度沿墙高成三角形分布，土压力合力的作用点离墙底力合力的作用点离墙底h/3，方向与墙面的法线成，方向与墙面的法线成 角角四、粘性土的库仑土压力理论四、粘性土的库仑土压力理论库仑土压力理论只适用于无粘性填土。库仑土压力理论只适用于无粘性填土。近年来许多学者在库仑理论的基础上，计入了墙后填土面近年来许多学者在库仑理论的基础上，计入了墙后填土面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力以及填土表面超载、填土粘聚力、填土与墙背间的粘结力以及填土表面附近的裂缝深度等因素的影响，

25、提出了所谓附近的裂缝深度等因素的影响，提出了所谓“广义库仑理广义库仑理论论”。212aaEH K 主动土压力系数主动土压力系数aK第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙五、五、地基规范地基规范推荐公式推荐公式规范推荐采用规范推荐采用“广义库仑理论广义库仑理论”解答。但不计表面裂缝深解答。但不计表面裂缝深度及填土与墙背间的粘结力。度及填土与墙背间的粘结力。212aaEH K 主动土压力系数主动土压力系数aK例题例题第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第五节第五节 挡土墙设计挡土墙设计 一、挡土墙的类型一、挡土墙的类型常用的挡土墙型式有重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆及锚常用的挡土墙型式有重

26、力式、悬臂式、扶壁式、锚杆及锚定板式和加筋土挡墙等。定板式和加筋土挡墙等。1.重力式挡土墙重力式挡土墙墙顶墙顶墙基墙基墙趾墙趾墙面墙面墙背墙背由块石砌筑或素混凝土浇筑而成，由块石砌筑或素混凝土浇筑而成，靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、抗剪强度都较低。墙身截面尺寸抗剪强度都较低。墙身截面尺寸大，一般用于小型挡土墙。大，一般用于小型挡土墙。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙2.悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙墙趾墙趾墙踵墙踵立壁立壁钢筋钢筋采用钢筋混凝土，由立臂、墙趾采用钢筋混凝土，由立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，靠墙踵悬臂上的土

27、重维持稳定，靠墙踵悬臂上的土重维持稳定，墙体内拉应力由钢筋承担，墙身墙体内拉应力由钢筋承担，墙身截面尺寸小，充分利用材料特性，截面尺寸小，充分利用材料特性，多用于市政工程及储料仓库多用于市政工程及储料仓库3.扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙当墙高大于当墙高大于10m时，挡土墙立壁挠度较大，为了增强立壁时，挡土墙立壁挠度较大，为了增强立壁的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离（的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离（0.30.6）h设置一道扶壁，设置一道扶壁，墙体稳定靠扶墙体稳定靠扶壁间填土重维持，一般用于重壁间填土重维持，一般用于重要的大型工程。要的大型工程。墙趾墙趾墙踵墙踵扶壁扶壁4.锚定板式与锚杆式挡

28、土墙锚定板式与锚杆式挡土墙由预制钢筋混凝土面板、立柱、由预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成，钢拉杆和埋在土中锚定板组成，依靠填土与结构的相互作用力依靠填土与结构的相互作用力维持自身稳定维持自身稳定墙板墙板锚定板锚定板为了维持锚定板挡土结构的为了维持锚定板挡土结构的内力平衡，必须保证锚定板内力平衡，必须保证锚定板挡土结构周边的整体稳定和挡土结构周边的整体稳定和土的摩擦阻力大于由土自重土的摩擦阻力大于由土自重和超载引起的土压力和超载引起的土压力基岩基岩锚杆锚杆锚杆式挡土墙是利用嵌入锚杆式挡土墙是利用嵌入坚实岩层的灌浆锚杆作为坚实岩层的灌浆锚杆作为拉杆的一种挡土结构。拉杆的一种挡土

29、结构。5.其他型式的挡土结构其他型式的挡土结构混合式挡土墙混合式挡土墙构架式挡土墙构架式挡土墙板桩墙板桩墙加筋土挡土墙加筋土挡土墙土工合成材料挡土墙土工合成材料挡土墙第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙 二、挡土墙的计算二、挡土墙的计算挡土墙计算内容挡土墙计算内容（1）稳定性验算：包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；）稳定性验算：包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；（2）地基的承载力验算；）地基的承载力验算；（3）墙身强度验算：应根据墙身材料分别按砌体结构、）墙身强度验算：应根据墙身材料分别按砌体结构、混凝土结构的有关计算方法进行。混凝土结构的有关计算方法进行。1.抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 挡土

30、墙在土压力作用下可能绕墙趾挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆，要点向外倾覆，要求求抗倾覆安全系数不小于抗倾覆安全系数不小于1.6第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙cos()azaEEsin()axaEEcotfxbz0cotfzzb其中其中6.10faxfaztzExEGxK验算结果不满足公式要验算结果不满足公式要求，可按以下措施处理求，可按以下措施处理o（1）增大挡土墙断面尺寸，使自重增大挡土墙断面尺寸，使自重G增大，以增大抗倾覆增大，以增大抗倾覆力矩。这一方法增加较多的工程量，不经济。力矩。这一方法增加较多的工程量，不经济。（2）伸长墙趾，如墙趾过长，需配置钢筋。伸长墙趾，

31、如墙趾过长，需配置钢筋。（3）将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。（4）做卸荷台，如图所做卸荷台，如图所示，位于挡土墙竖向墙背示，位于挡土墙竖向墙背上，形如牛腿。卸荷台以上，形如牛腿。卸荷台以上的土压力，不能传到卸上的土压力，不能传到卸荷台以下。土压力呈两个荷台以下。土压力呈两个小三角形，因而减小了总小三角形，因而减小了总的土压力，减小了倾覆力的土压力，减小了倾覆力矩。矩。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙2.抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算挡土墙在土压力作用下可能沿挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动基础底面发生滑动在滑动稳定性验

32、算中，将在滑动稳定性验算中，将G和和 都分解为垂直和平行于基底的都分解为垂直和平行于基底的分力，抗滑力与滑动力之比称分力，抗滑力与滑动力之比称为为抗滑安全系数抗滑安全系数 应符合下式应符合下式要求：要求：aE3.1)(tatannsGEEGK0cosGGn)cos(0aanEE0sinGGt)sin(0aatEE第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙土对挡土墙基底的摩擦系数，按试验确定，或表土对挡土墙基底的摩擦系数，按试验确定，或表8.8.1若验算不满足公式要求，则应采取以下措施来解决：若验算不满足公式要求，则应采取以下措施来解决：（1）修改挡土墙断面尺寸，增加墙自重修改挡土墙断面尺寸，增

33、加墙自重G，以增大抗以增大抗 滑力滑力；（2）在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高值，增大抗滑力；值，增大抗滑力；（3）将挡土墙基底做成将挡土墙基底做成逆坡逆坡，利用滑动面上部分反力抗滑；，利用滑动面上部分反力抗滑；（4）在软土地基上，抗滑稳定安全系数相差很小，采取其它在软土地基上，抗滑稳定安全系数相差很小，采取其它方法无效或不经济时，可在挡土墙踵后面加钢筋混泥土方法无效或不经济时，可在挡土墙踵后面加钢筋混泥土拖板拖板。利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和挡土墙之间用钢筋利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和挡土墙之间用钢筋连接。连接。第八章第八章 土压力和挡土墙土压

34、力和挡土墙三、重力式挡土墙的构造措施三、重力式挡土墙的构造措施n1.1.墙背倾斜形式墙背倾斜形式重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形式，三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。n2.2.挡土墙截面尺寸挡土墙截面尺寸E1 1仰斜仰斜E2 2直立直立E3 3俯斜俯斜E1 1E2 2E3 3第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙砌石挡土墙顶宽不小于砌石挡土墙顶宽不小于0.5m0.5m，混，混凝土墙可缩小为凝土墙可缩小为0.20m0.20m0.40m0.40m，重力式挡土

35、墙基础底宽约为墙高重力式挡土墙基础底宽约为墙高的的1/21/21/31/3。为了增加挡土墙的抗滑稳定性，为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底做成逆坡。将基底做成逆坡。逆坡逆坡当墙高较大，基底压力超过地基当墙高较大，基底压力超过地基承载力时，可加设墙趾台阶。承载力时，可加设墙趾台阶。墙趾台阶墙趾台阶n3.3.墙后排水措施墙后排水措施第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实滤水层滤水层泄水孔泄水孔粘土夯实粘土夯实粘土夯实粘土夯实 截水沟截水沟挡土墙后填土由于雨水渗入，抗剪强度降低，土压力增大，同挡土墙后填土由于雨水渗入，抗剪强度降低，土压力增大，同时产生水压力，对挡土墙稳定不利，因此挡土墙必须设置泄水时产生水压力，对挡土墙稳定不利，因此挡土墙必须设置泄水孔，其间距取孔，其间距取2-3m2-3m，外斜，外斜5%5%，孔眼尺寸不小于，孔眼尺寸不小于100mm100mm，墙后要，墙后要做好反滤层和必要的排水忙沟，在墙顶地面宜铺设防水层。做好反滤层和必要的排水忙沟，在墙顶地面宜铺设防水层。第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙第八章第八章 土压力和挡土墙土压力和挡土墙挡土墙高挡土墙高5m，墙背直立、光滑、填土面水平，试根据图，墙背直立、光滑、填土面水平，试根据图示条件计算该挡土墙所受的侧向压力。示条件计算该挡土墙所受的侧向压力。