锚定板挡土墙.ppt

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1、第七章锚定板挡土墙第一节概述第二节土压力计算第三节锚定板抗拔力计算第四节构件设计第五节结构稳定性分析第一节锚定板挡土墙概述锚定板挡土结构是一种适用于填方的轻型支挡结构。可以用作挡土墙、桥台、港口护岸工程。锚定板结构是我国铁路部门首创的一种新型支挡结构形式，它发展于70年代初期，1974年首次在太焦铁路上使用，目前在铁路部门已广泛应用，公路、水利、煤矿等部门也在立交桥台、边坡支挡、坡脚防护等多种工程中应用。锚定板挡土墙是由墙面、拉杆、锚定板以及充填墙面与锚定板之间的填土所共同组成的一个整体。在这个整体结构的内

2、部，存在着作用于墙面上的土压力、拉杆的拉力和锚定板的抗拔力等相互作用的内力，这些内力必须互相平衡，才能保证结构内部的稳定。同时，在锚定板挡土墙的周围边界上，还存在着从边界外部传来的土压力、活载以及结构自重所产生的作用力和摩擦力，这些外力也必须互相平衡，以保证锚定板挡土墙的整体稳定性，防止发生滑动或蠕动。锚定板挡土墙和锚杆挡土墙比较锚定板挡土墙和锚杆挡土墙一样，也是依靠“拉杆”的抗拔力来保持挡土墙的稳定。但是，这种挡土墙与锚杆挡土墙又有着明显的区别，锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中，其抗拔力来源于锚杆与

3、砂浆、孔壁地层之间的摩阻力；而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前填土的被动抗力。因此，墙后侧向土压力通过墙面传给拉杆，后者则依靠锚定板在填土中的抗拔力抵抗侧向土压力，以维持挡土墙的平衡与稳定。在锚定板挡土墙中，一方面，填土对墙面产生主动土压力，填土愈高，主动土压力愈大；另一方面，填土又对锚定板的移动产生被动的土抗力，填土愈高，锚定板的抗拔力也愈大。锚定板挡土墙按墙面结构形式可分为柱板式和壁板式两种柱板式挡土墙的墙面由肋柱与挡土板拼装而成，根据运输和吊装能力可采用单根肋

4、柱，也可以分段拼接，上下肋柱之间用榫连接。按肋柱上的拉杆层数还可分为单层拉杆、双层拉杆和多层拉杆锚定板挡土墙。壁板式挡土墙的墙面板(壁面板)可采用矩形或十字形板拼装而成，墙面板直接用拉杆与锚定板连接。锚定板挡土墙还有单级和多级之分单级锚定板挡土墙的高度通常不大于6m。分级设计时，上、下两级墙之间应留有平台，平台宽度一般不小于l．5m。为了减少因上级墙肋柱下沉对下级墙拉杆的影响，上级墙肋柱与下级墙肋柱沿路线方向的位置应该相互错开可以根据周围环境及地质地形条件设计成锚定板和锚杆联合使用的挡土墙。上层拉杆利用锚定

5、板锚固在新填土中，下层拉杆采用灌浆锚杆固定在原有边坡内。这样可充分利用原有边坡及新填路基，发挥锚定板和锚杆的优越性。锚定板挡土墙的主要特点构件断面小、结构质量轻、柔性大、工程量省、圬工数量少，构件可预制，有利于实现结构轻型化和机械化施工。它主要适用于承载力较低的软弱地基和缺乏石料的地区，作路肩墙或路堤墙。在滑坡、坍塌地段以及膨胀土地区不能使用。第二节土压力计算现场实测和室内模型试验表明，土压力值大于库伦主动土压力计算值，但小于静止土压力值。土压力计算简化计算方法1：在墙面系设计时，作用于墙背上的恒载土压力E

6、近似按静止土压力计算，但适当给予折减。简化计算方法2：仍按库伦主动土压力理论来计算作用于墙面系上的土压力，再乘以大于1的系数m方法1作用于墙背上的恒载土压力E近似按静止土压力计算，但适当给予折减作用于墙背上总的土压力应为恒载产生的土压力和活载产生的土压力之和。当为双级墙时，H应为上下两级墙高之和。活载土压应力按活载引起的竖向土压应力与静止土压力系数相乘而得。由于活载的影响随深度的增加而减小，因此竖向土压应力按30°的扩散角向下扩散。活载的土压应力则为：计算方法2：仍按库伦主动土压力理论来计算作用于墙面系上

7、的土压力，再乘以大于1的系数m铁路路基支挡结构物设计规则仍按库伦主动土压力理论来计算作用于墙面系上的土压力。计算时把柱板视为一般的刚性墙背，并忽略拉杆的影响。而实际上，柱板并非刚性，同时由于柱板的变形受拉杆和锚定板的约束，其变形不可能使土压力进入主动状态。因此，按库伦土压力理论计算时，需乘以大于1的系数m，以便使计算结果与实际土压力接近。根据目前锚定板挡土墙结构工程实例所测得的结果与理论值比较，增大系数m值在1.20~1.40之间，即作用于锚定板挡土墙墙背上的土压力为：第三节锚定板抗拔力计算一、极限抗拔力的

8、基本概念为了从原型拉拔试验曲线上确定合理的抗拔力，首先应确定极限抗拔力的判别标准和方法。判断极限抗拔力的标准有三种：极限稳定抗拔力、局部破坏抗拔力和极限变形抗拔力。1．极限稳定抗拔力当锚定板所受拉力超过一定程度后，锚定板前土体中某一点的应力状态开始达到极限平衡，出现局部剪切作用和塑性区。随着拉力不断增大，锚定板周围土体的塑性区继续发展，直至塑性区连通之后，锚定板在土体中的位置将不能保持局部稳定状态。以锚定板在土体