第一章 概 述,支挡结构的定义和分类 支挡结构设计的基本原则 支挡结构设计方法支挡结构设计基本资料,为保持结构物两侧的土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。其中包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构，是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其变形失稳的一种构造物。,第一节 支挡结构的定义和分类,铁路、公路路基工程：稳定路堤、路堑隧道洞口和桥梁两端的路基边坡。,挖方地段,不良地质地段,填方地段,沿河路基地段,水利、矿场和房建工程：加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。岩土工程遇到滑坡、崩塌泥石流等不良地质灾害时，主要用于加固和拦挡不良地质体。,支挡结构的分类,按挡土墙设置位置,路堑,路肩,路堤,山坡,按所处环境条件,一般地区,浸水地区,地震地区,滑坡地区,按结构形式,重力式与衡重式,扶壁式与悬臂式,加筋土式,锚杆式,土钉式,各类挡土墙的适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经验等因素。,支挡结构的结构形式、特点及适用范围,第二节 挡土墙的类型及适用范围,重力式挡土墙,适用于地质情况较好，有石料地区。重力式适用于低墙(6m)。,特点：1、依靠墙自重承受土压力，保持稳定。2、多用浆砌片(块)石，缺乏石料地区可用混凝土浇筑。3、取材容易，形式简单，施工简便，适用范围广泛。4、其断面尺寸较大，墙身较重，对地基承载力的要求较高。,特点：1、采用钢筋混凝土结构，断面尺寸较小。2、墙较高时，立壁下部的弯矩大，钢筋与混凝土用量大，经济性差。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,悬臂式挡土墙,适用于缺乏石料的地区和承载能力较低的地区，墙高6m左右。,特点：1、沿悬臂式墙的墙长隔一定距离加一道扶壁，使立壁与墙踵板连接起来。2、钢筋混凝土结构。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,扶臂式挡土墙,适用于缺乏石科的地区，挡土墙高大于6m，一般情况下不超过10m，较悬臂式经济。,特点：1、既是柔性结构，可承受地基较大的变形；又是重力式结构，可承受荷载的冲击、振动作用。2、施工简便、外形美观、占地面积少，而且对地基的适应性强。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,加筋土式挡土墙,适用于缺乏石料的地区和大型填方工程。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,土钉式挡土墙,常用于稳定挖方边坡，也可作为挖方工程的临时支护。,特点：1、利用土钉对天然土体就地实施加固，并与喷射混凝上护面板相结合，形成类似于重力式挡土墙的复合加强体，从而使开挖坡面稳定。2、对土体适应性强、工艺简单、材料用量与工程量较少，可自上而下分级施工。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,锚定板式挡土墙,特点：1、利用锚定板产生的抗拔力抵抗侧向土压力，维持挡土墙的稳定。2、基底应力小，圬工数量少，不受地基承载力限制。3、构件轻简，可预制拼装、机械化施工。,适用于缺乏石料的路堤墙和路肩墙，墙高时可分级修建。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,锚杆式挡土墙,适用于墙高较大，缺乏石料的地区或挖基困难的地段，具有锚固条件的路堑墙。,特点：1、依靠锚杆与地层之间的锚固力(即锚杆抗拨力)承受土压力，维持挡土墙的平衡。2、土石方和圬工量都较少，施工安全，较为经济。3、对地基承载力要求不高。,特点：1、利用深埋的锚固段的锚固作用和被动抗力抵抗侧向上压力，从而维护挡土墙的稳定。2、开挖面小，施工较为安全。,第二节 挡土墙的类型及适用范围,桩板式挡土墙,适用于岩质地基、土压力较大、要求基础深埋的地段，墙高不受一般挡土墙高度的限制。,支挡结构必须保证安全正常使用，应满足以下条件。1、支挡结构不能滑移。2、支挡结构不能倾覆。3、支挡结构要有足够的强度。4、支挡结构要有足够的刚度。5、支挡结构的基础要满足地基承载力的要求。根据工程要求及地形地质条件，确定支挡结构的类型及各构件的截面尺寸、平面布置和高度。,第二节 支挡结构设计的基本原则,在满足规范规定的同时，尽量使支挡结构与环境协调，减少对环境的破坏。为保证结构的耐久性，应对永久性支挡结构进行耐久性设计，并在设计中对使用过程的维修给出相应的措施。要满足支挡结构施工的要求。,相关规范1、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）2、公路工程地质勘查规范（JTG C20-2011）3、公路路基设计规范（JTG D30-2004）4、岩土工程勘查规范（GB50021-2009）5、土层锚杆设计与施工规范规范（CECS2290）6、基坑土钉支护技术规程（CECS96-97)7、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）8、铁路路基支挡结构设计规范（TB 10025-2006）) 9、建筑基坑支护技术规范（JGJ120-2012）,第三节 支挡结构设计方法,支挡结构设计一般步骤1、支挡结构设计的准备工作2、确定支挡结构方案3、支挡结构的布置和结构计算简图的确定4、支挡结构分析与设计计算a、支挡结构的荷载计算；b、支挡结构的承载力和稳定性计算；c、构造设计。5、支挡结构设计成果a、支挡结构方案说明书；b、支挡结构设计决算书；c、支挡结构设计图纸。,调查、勘测的方法和内容,第四节 挡土墙设计基本资料,1、调查、勘测的方法及其范围一般情况下，参照相关工程地质勘察规范的规定进行。,土压力设计参数（如容重、内摩擦角、密实度） 地基承载力计算参数 验算稳定性所需设计参数（如基底摩阻系数） 计算基础沉降所需参数（土层厚度、地下水位等） 周围环境条件 沿河挡土墙应按路基设计要求调查洪水流量、水位、水深、流速、冲刷等资料 施工条件,2、调查项目,挡土墙设计基本资料,工程等级及设计标准 工程总体布置图 设计、建成、正常运营及施工期墙前、墙后各种水位 根据总体防渗要求确定挡土墙的侧向防渗排水要求,2、墙址地形、地质平面图 3、墙址地质纵断面图 4、地质横断面图 5、挡土墙设计主要物理力学指标 6、水文资料 7、其它资料,常用设计参数,1、土的主要物理力学性质指标,H 5.0m时，根据试验确定,支挡结构后侧填料的物理力学指标，粗略计算时，可参考下表。,对于路堑挡土墙（挖方地段），在无不良地质情况下，多参考天然坡角及路堑设计数据综合确定。,2、墙背摩擦角根据墙背的粗糙程度和排水条件确定。,3、基底摩擦系数依据基底粗糙程度，排水条件和土质而定，宜由试验确定。,4、地基土内摩擦系数,5、地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算，并结合工程实践经验等方式综合确定，可按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）确定。,根据室内物理、力学指标平均值确定地基承载力标准值时，需按表中的承载力基本值进行修正，修正系数为：,统计数,变异系数,第一指标变异系数,第二指标变异系数,第二指标折算系数,根据标准贯入试验锤击数N，轻便触探试验N10，锤击数按下式进行修正：,锤击数平均值,标准差,6、建筑材料容重,7、砌体的容许应力与设计强度,砌体强度设计值可按表1-221-25采用，使用水泥砂浆砌筑时，用采用下式计算：,调整系数：表1-221-24，取0.85；表1-25，取0.75,查表,8、混凝土的容许应力与设计强度,参考资料新型支挡结构设计与工程实例李海光 交通版 2004 支挡结构设计手册尉希成 建工版 2004 公路路基设计规范(JTGD302004) 铁路路基支挡结构设计规范(TB 10025-2001 ) 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002),