重力式挡土墙设计|挡土墙设计简介( 二 )


首先 , 说一下木头挡土墙 。木头挡土墙的设计原理是brom’s method , 原理的示意图如下:
重力式挡土墙设计|挡土墙设计简介
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木头埋在土里的部分 , 上段产生与土压力同方向的变形 , 在土中形成支撑木头的被动土压力 , 下段同时产生一个方向相反的被动土压力 , 来平衡上段的力和弯矩 。而这个埋入深度 , 需要根据土质情况来进行确认 , 一般不小于1.5倍的挡土高度 。由于木头挡土墙的承载力完全是靠被动土压力来提供 , 因为产生被动土压力的区域一定要重点保护 。相信经过我的讲解 , 大家在施工过程中 , 就可以很容易估算出挡土墙的哪些部位是需要重点保护的啦 。
其次 , 说一下砖挡土墙 。砖挡土墙的设计原理同钢筋混凝土受弯和受剪构件 , 我们可以把它看做一片低强度混凝土板:
重力式挡土墙设计|挡土墙设计简介
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(图片来源见水印)
其中钢筋提供拉力 , 砖及其中的混凝土提供压力 , 钢筋到砖的边缘的距离 , 即为力臂 。土压力产生的推力由砖墙转变成弯矩传递到地基 , 并且由地基传递到基底土 。砖的挡土墙看似简单 , 但是实际施工过程中 , 最容易出现问题的就是钢筋的位置 。因为根据挡土墙的支撑条件不同 , 力臂的要求也是不尽相同的 , 因此施工过程中一定要看清楚图纸中钢筋的位置 , 避免偏差 。砖挡土墙的厚度一般不超过240 , 些许的偏差就会对力臂产生非常大的影响 , 如果钢筋放错了位置 , 应该提供拉力的地方没有提供拉力 , 对砖墙的承载力将会是巨大的削弱 , 如果没有及时纠正 , 未来将是极大的安全隐患 , 轻则开裂渗水 , 重则直接倒塌 。
最后说一下keystone挡土墙 。之前有提到过 , 常用的keystone挡土墙是一种重力式挡土墙 , 所谓重力式挡土墙 , 就是利用自身的重量来抵抗土体的侧向推覆力 , 同时利用重力产生的地面的摩擦力 , 来抵抗土体的侧向推力 。而keystone挡土墙所利用的重量 , 就是来自于背后non-fine concrete的重量 。因此 , 请大家一定记住 , keystone挡土墙并不是依靠的砖块本身的重量提供抵抗力 , 而是通过背后的混凝土的重量来支撑土体 , 因此 , 背后的non-fine concrete的重要性要远远大于砖块本身!下图是典型的重力式keystone:
重力式挡土墙设计|挡土墙设计简介
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(图片来自ESR-2113)
虽然混凝土能够挡住土体的压力 , 但是依旧挡不住客户省钱的欲望 。不止一次有客户问我 , 是不是可以不用non-fine concrete?我的答案当然是——可以!因为keystone还有另一种做法 , 那就是加固土体: