基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析

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重力式挡土墙的稳定性验算

重力式挡土墙的稳定性验算
中 图 分 类 号 : U4 3 6 T 1 .2 文献标识码 : A
Gf Gs a ; i o n
1 工 程 概 况
本工程位于广州市 萝 岗区一 不锈钢 厂房 的后 山。原地形 为
未平整 山地 , 受雨水 冲刷影 响 , 出现 滑坡及 泥石流现象 , 影响厂房
E £ a i( o ) a=E s a一 一 , n
为 10 1墙背倾 斜度为 10 2 , :. , :.5 基底倾斜 度为 1 1 , :0 前趾宽度 为 材料容重为 2 N m , 2 / 3根据挡墙截面的设计计算 , 截面面积 为 k 其 7 3 2故可得每延米 自重 G=2 2×1 .9 8 .8k m。 7 3 =3 2 5 N/ 05m, . 后趾宽度为 0 3no压顶材料采用 C 0混凝土 , 15m, . 1 2 宽 . 高 1 .9m ,
sn a + i
2 1 3 验算结论 . .

1 通过验算 , ) 本设计 的挡墙 其抗 滑移稳定 系数达 到 2 5 , .2 高 于 G 0 3 —0 2建 筑边 坡工程 技术规 范规 定的 1 3下 限 。因 B 5 3 020 .
叩 雨。
其在抗滑移稳定性上是安全 的。2 从上 述计算过程 中可 以看 ) 其中 , 为挡土墙 高度 , y为 土体 重度 , N/ 3 C为土 的 此 , H m; k m; 出, 挡墙抗滑移稳定性的主要因素有 :. 墙 的 自身质量 ; . a挡 b 基底 粘聚力 ,P ; 为土的 内摩擦 角 ,。 ; ka () q为地表 均布荷 载标 准值 , C墙背 主动土压 力的大小 。3 通 过上述 验算可 ) k m ; 为土对挡土墙墙背的摩擦角 ,。; N/ 2 () 口为填土表 面与水 平 和土的摩擦 系数 ;. 以发现 , 在解决挡墙的抗滑移稳定性 上 , 可以通过几 点来解决 :. a 面 的夹角 ,。; () a为支挡结构墙背 与水平面 的夹 角 ,。。 ()

重力式挡土墙验算优秀文档

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重力式挡土墙验算优秀文档一、重力式挡土墙的工作原理重力式挡土墙主要通过自身的重力来抵抗墙后土压力的作用。

当墙后土压力作用在挡土墙上时,挡土墙会产生一定的位移和变形,但只要在允许的范围内,挡土墙就能保持稳定。

二、重力式挡土墙验算的主要内容1、抗滑移验算抗滑移稳定性是重力式挡土墙验算的重要内容之一。

滑移力主要由墙后土压力的水平分量产生,而抗滑力则由挡土墙与基础之间的摩擦力以及基础底面的水平反力提供。

抗滑移验算的目的是确保抗滑力大于滑移力,以防止挡土墙发生滑移破坏。

2、抗倾覆验算抗倾覆稳定性也是重力式挡土墙验算的关键。

倾覆力矩主要由墙后土压力的合力对墙趾的力矩产生,而抗倾覆力矩则由挡土墙的自重以及墙背上的土重对墙趾的力矩组成。

抗倾覆验算的目标是保证抗倾覆力矩大于倾覆力矩,避免挡土墙发生倾覆破坏。

3、基底应力验算基底应力验算旨在确保挡土墙基础底面的最大压应力和最小压应力均在地基承载力的允许范围内。

如果基底应力过大,可能会导致基础下沉或不均匀沉降,从而影响挡土墙的稳定性。

4、墙身强度验算墙身强度验算包括对挡土墙墙身的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度的验算。

根据墙身材料的特性和受力情况,确定墙身是否能够承受所受到的各种内力,以保证墙身不会发生破坏。

三、重力式挡土墙验算的参数取值1、土压力计算参数土压力的计算需要确定土的物理力学性质参数,如土的重度、内摩擦角和粘聚力等。

这些参数的取值应根据地质勘察报告和相关规范进行合理选取。

2、墙身材料参数对于挡土墙墙身材料,如混凝土或砌石,需要确定其抗压强度、抗拉强度和弹性模量等参数。

3、基础底面摩擦系数基础底面摩擦系数的取值影响着抗滑移验算的结果,应根据基础材料和地基土的性质进行确定。

四、重力式挡土墙验算的计算方法1、抗滑移验算计算抗滑移安全系数的计算公式为:Ks =(∑G + Epn)/ Ex ,其中∑G 为挡土墙自重及墙背上的土重之和,Epn 为墙底的法向反力,Ex为墙后土压力的水平分量。

理正验算重力式挡土墙的设计结果

理正验算重力式挡土墙的设计结果

理正验算重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:重力式挡土墙 1计算时间:2013-12-23 23:21:54 星期一------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 5.000(m)墙顶宽: 1.500(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:-0.250采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.750(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙踵台阶b3: 0.500(m)墙踵台阶h3: 0.750(m)墙底倾斜坡率: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 20.123(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.700地基土摩擦系数: 0.800墙身砌体容许压应力: 800.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 110.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 80.000(kPa)材料抗压极限强度: 2.500(MPa)材料抗力分项系数: 2.310系数αs: 0.0020挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值: 423.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.400地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 10.000 0.000 1第1个: 定位距离0.000(m) 公路-I级作用于墙上的附加集中荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点)荷载号 X Y P 作用角是否为被动土压力(m) (m) (kN/m) (度)1 0.200 0.000 7.102 270.000 ㄨ坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 2.500(m)=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 5.343(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.562(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 56.15605 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 56.15607 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 65.51509 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 65.515布置宽度B0=2.562(m) 分布长度L0=16.085(m) 荷载值SG=533.341(kN)换算土柱高度 h0 = 0.681(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=54.808(kN) Ex=54.708(kN) Ey=3.311(kN) 作用点高度 Zy=1.962(m) 墙身截面积 = 8.789(m2) 重量 = 176.863 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 180.392(kN) En = 13.976(kN) Wt = 36.078(kN) Et = 52.996(kN) 滑移力= 16.918(kN) 抗滑力= 77.747(kN)滑移验算满足: Kc = 4.596 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 72.646(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 54.708(kN) 抗滑力= 158.731(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.901 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.663 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 88.574(kN-m) 抗倾覆力矩= 313.885(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.544 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 166.479(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 194.368(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=225.310(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.537 (m) 偏心距 e = 0.109(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.159(m)基底压应力: 趾部=96.408 踵部=56.833(kPa)最大应力与最小应力之比 = 96.408 / 56.833 = 1.696作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.109 <= 0.167*2.537 = 0.423(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=96.408 <= 507.600(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=56.833 <= 549.900(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=76.621 <= 423.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.170(m2) 重量 = 164.411 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.664 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 174.825(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=204.662(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.171(m)截面宽度 B = 2.487 (m) 偏心距 e1 = 0.073(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.073 <= 0.250*2.487 = 0.622(m)截面上压应力: 面坡=82.670 背坡=57.892(kPa)压应力验算满足: 计算值= 82.670 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -27.204 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 174.825(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.990挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.487(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 174.825 <= 2664.502(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 174.825 <= 2642.529(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.250(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.038(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 0.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 3.76005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 3.76007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 4.38709 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 4.387布置宽度B0=2.038(m) 分布长度L0=15.454(m) 荷载值SG=291.294(kN)换算土柱高度 h0 = 0.487(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=33.964(kN) Ex=33.902(kN) Ey=2.052(kN) 作用点高度 Zy=1.549(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 6.375(m2) 重量 = 128.284 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.281 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.887 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.549 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 137.438(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=124.699(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.907(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距 e1 = -0.157(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.157 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=33.971 背坡=149.280(kPa)压应力验算满足: 计算值= 149.280 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -41.537 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 137.438(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.883挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.966计算强度时:强度验算满足: 计算值= 137.438 <= 1434.096(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 137.438 <= 1384.877(kN)=====================================================================第 2 种情况: 组合2=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 5.343(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.562(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 56.15605 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 56.15607 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 65.51509 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 65.515布置宽度B0=2.562(m) 分布长度L0=16.085(m) 荷载值SG=533.341(kN)换算土柱高度 h0 = 0.681(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=54.808(kN) Ex=54.708(kN) Ey=3.311(kN) 作用点高度 Zy=1.962(m) 墙身截面积 = 8.789(m2) 重量 = 176.863 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 180.392(kN) En = 13.976(kN) Wt = 36.078(kN) Et = 52.996(kN) 滑移力= 16.918(kN) 抗滑力= 77.747(kN)滑移验算满足: Kc = 4.596 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 72.646(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 54.708(kN) 抗滑力= 158.731(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.901 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.663 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 88.574(kN-m) 抗倾覆力矩= 313.885(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.544 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 166.479(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 194.368(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=225.310(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.537 (m) 偏心距 e = 0.109(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.159(m)基底压应力: 趾部=96.408 踵部=56.833(kPa)最大应力与最小应力之比 = 96.408 / 56.833 = 1.696作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.109 <= 0.167*2.537 = 0.423(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=96.408 <= 507.600(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=56.833 <= 549.900(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=76.621 <= 423.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.170(m2) 重量 = 164.411 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.664 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 174.825(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=204.662(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.171(m)截面宽度 B = 2.487 (m) 偏心距 e1 = 0.073(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.073 <= 0.250*2.487 = 0.622(m)截面上压应力: 面坡=82.670 背坡=57.892(kPa)压应力验算满足: 计算值= 82.670 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -27.204 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 174.825(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.990挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.487(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 174.825 <= 2664.502(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 174.825 <= 2642.529(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.250(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.038(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 0.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 3.76005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 3.76007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 4.38709 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 4.387布置宽度B0=2.038(m) 分布长度L0=15.454(m) 荷载值SG=291.294(kN)换算土柱高度 h0 = 0.487(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=33.964(kN) Ex=33.902(kN) Ey=2.052(kN) 作用点高度 Zy=1.549(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 6.375(m2) 重量 = 128.284 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.281 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.887 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.549 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 137.438(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=124.699(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.907(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距 e1 = -0.157(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.157 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=33.971 背坡=149.280(kPa)压应力验算满足: 计算值= 149.280 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -41.537 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 137.438(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.883挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.966计算强度时:强度验算满足: 计算值= 137.438 <= 1434.096(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 137.438 <= 1384.877(kN)=====================================================================第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √6. 附加集中力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 5.343(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.562(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 15.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 56.15605 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 56.15607 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 65.51509 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 65.515布置宽度B0=2.562(m) 分布长度L0=16.085(m) 荷载值SG=533.341(kN)换算土柱高度 h0 = 0.681(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=54.808(kN) Ex=54.708(kN) Ey=3.311(kN) 作用点高度 Zy=1.962(m) 墙身截面积 = 8.789(m2) 重量 = 176.863 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 180.392(kN) En = 13.976(kN) Wt = 36.078(kN) Et = 52.996(kN) 滑移力= 16.918(kN) 抗滑力= 77.747(kN)滑移验算满足: Kc = 4.596 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 72.646(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 54.708(kN) 抗滑力= 158.731(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.901 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.663 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 88.574(kN-m) 抗倾覆力矩= 313.885(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.544 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 166.479(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 194.368(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=225.310(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.537 (m) 偏心距 e = 0.109(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.159(m)基底压应力: 趾部=96.408 踵部=56.833(kPa)最大应力与最小应力之比 = 96.408 / 56.833 = 1.696作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.109 <= 0.167*2.537 = 0.423(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=96.408 <= 507.600(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=56.833 <= 549.900(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=76.621 <= 423.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 8.170(m2) 重量 = 164.411 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.664 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.205 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.619 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 174.825(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=204.662(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.171(m)截面宽度 B = 2.487 (m) 偏心距 e1 = 0.073(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.073 <= 0.250*2.487 = 0.622(m)截面上压应力: 面坡=82.670 背坡=57.892(kPa)压应力验算满足: 计算值= 82.670 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -27.204 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 174.825(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.990挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.487(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 174.825 <= 2664.502(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 174.825 <= 2642.529(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.250(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 36.108(度)公路-I级路基面总宽= 10.000(m), 路肩宽=0.000(m) 安全距离=0.500(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆 4列布置宽度= 2.038(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN)01 0.500 0.300 15.000 15.00002 2.300 0.300 15.000 0.00003 0.500 0.600 60.000 60.00004 2.300 0.600 60.000 3.76005 0.500 0.600 60.000 60.00006 2.300 0.600 60.000 3.76007 0.500 0.600 70.000 70.00008 2.300 0.600 70.000 4.38709 0.500 0.600 70.000 70.00010 2.300 0.600 70.000 4.387布置宽度B0=2.038(m) 分布长度L0=15.454(m) 荷载值SG=291.294(kN)换算土柱高度 h0 = 0.487(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 36.108(度)Ea=33.964(kN) Ex=33.902(kN) Ey=2.052(kN) 作用点高度 Zy=1.549(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 6.375(m2) 重量 = 128.284 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.281 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.887 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.549 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力= 137.438(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=124.699(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.907(m)截面宽度 B = 1.500 (m) 偏心距 e1 = -0.157(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.157 <= 0.250*1.500 = 0.375(m)截面上压应力: 面坡=33.971 背坡=149.280(kPa)压应力验算满足: 计算值= 149.280 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -41.537 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 137.438(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.883挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.500(m2)材料抗压极限强度Ra = 2500.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.966计算强度时:强度验算满足: 计算值= 137.438 <= 1434.096(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 137.438 <= 1384.877(kN)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(组合1)抗滑力 = 77.747(kN),滑移力 = 16.918(kN)。

重力式挡土墙可靠度设计方法研究

重力式挡土墙可靠度设计方法研究
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第 8期 ( 17 总 0)
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重力式挡土墙安全问题分析

重力式挡土墙安全问题分析

重力式挡土墙安全问题分析发布时间:2021-04-01T07:05:27.393Z 来源:《中国科技人才》2021年第5期作者:程予[导读] 为了更好的支撑上下高差的土体,在建筑工程当中会采取挡土墙的方式,其中使用重力式挡土墙的情况最多。

重力式挡土墙就是一种根据自身重量来对土压力进行抵抗的一种建筑结构。

黑河市建筑安全站摘要:随着我国城镇化脚步的不断推进,我国土建工程的数量也呈现井喷式的增长,对于工程质量的要求也越发严格。

在工程安全方面,重力式挡土墙涉及到非常广泛的安全性因素,对于整体工程的安全性具有十分重要的影响,受到了人们的广泛关注。

为了让重力式挡土墙的安全性能够得到提升,需要从各个方面来进行考虑进行更加科学化的设计。

本文就重力式挡土墙的安全问题开展了研究,希望能够为我国建筑行业的长远发展贡献一份力量。

关键词:重力式挡土墙;破坏形式;安全性分析引言:为了更好的支撑上下高差的土体,在建筑工程当中会采取挡土墙的方式,其中使用重力式挡土墙的情况最多。

重力式挡土墙就是一种根据自身重量来对土压力进行抵抗的一种建筑结构。

重力式挡土墙的优点就是施工方便且就地取材容易。

但是同时由于土建施工的发展需求以及重力式挡土墙的问题导致了安全性受到人们的密切关注。

因此加强对重力式挡土墙的安全性问题的研究具有十分重要的现实意义,提升重力式挡土墙的质量减少安全事故发生的几率。

一、重力式挡土墙的安全设计(一)断面形式的确定断面形式主要有两种形式,分别为仰斜式挡土墙和俯斜式挡土墙,可以根据重力式挡土墙特点和类型的实际情况,进行针对性的选择。

一般情况下,路堤墙、路堑墙以及处于平缓路面的路肩墙选择使用仰斜式挡土墙。

而其它如路面比较陡等多种情况,大多使用俯斜式挡土墙,这样会使挡土墙的墙面较低,断面较小,其经济性比较高[1]。

(二)挡土墙的截面尺寸确定挡土墙的截面尺寸大小非常重要,直接关系到其自身对土压力的抵抗能力。

在确定挡土墙的截面面积的时候,需要根据具体的工程情况如填土性质、工程地质、施工条件以及墙身材料等情况,结合设计者的自身经验,先确定一个挡土墙尺寸,然后对拟定的尺寸进行验算,如果不满足条件则对尺寸进行修改,直到满足条件为止。

重力式挡土墙的计算内容及稳定性研究

重力式挡土墙的计算内容及稳定性研究

重力式挡土墙的计算内容及稳定性研究【摘要】:挡土墙是特种结构中非常重要的结构,是建筑工程、道桥工程、矿山工程和码头工程当中应用很广的一种支挡结构。

本文通过对重力式挡土墙的施工经验分析,提出挡土墙设计中的重点问题,并提供较为合理的构筑建议与措施。

在土建工程中,经常用挡土墙来支挡上下高差的土体,而重力式挡土墙是用得较多的一种形式。

【关键词】:挡土墙经济合理挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆,并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。

因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后,应进行墙的稳定及强度验算。

挡墙的验算方法有二种:一种是采用分项安全系数的极限状态法,另一种是总安全系数的容许应力法。

挡土墙设计的经济合理,关键是正确地计算土压力,确定土压力的大小、方向与分布。

土压力计算是一个十分复杂的问题,它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。

计算土压力的理论和方法很多。

由于库伦理论概念清析,计算简单,适用范围较广,可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算,且一般情况下计算结果均能满足工程要求,因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。

挡土墙的形式多种多样,按其结构特点,可分为重力式挡土墙,悬臂式挡土墙,扶臂式挡土墙,加筋土挡土墙等类型。

重力式挡土墙是依靠墙体自重抵抗土压力作用的一种墙体,所需要的墙身截面较大,一般由砖、石材料砌筑而成。

由于重力式挡土墙具有结构简单、施工方便,能够就地取材等优点,在土建工程中被广泛采用。

根据墙背倾斜方向可分为仰斜、直立、俯斜三种形式。

1重力式挡土墙的设计要点设计重力式挡土墙,一般先通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙的总工程量,再进行细部尺寸调整,以满足挡土墙的抗倾覆要求。

1.1断面形式的确定根据重力式挡土墙结构类型及其特点,我们可以根据实际条件,选择不同类型的断面结构。

如果地面横坡比较陡峭,若采用仰斜式挡土墙,一定会过多增加墙高,断面增大,造成浪费,而采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。

重力式挡土墙结构可靠性分析

重力式挡土墙结构可靠性分析
对于 重力式挡土墙 结构最主要 的失稳模式是 倾覆失稳 、 滑移失稳 。如 图1 ,绕墙趾转动 的抗倾覆稳 定的功能函数为
b D 一 一
滑 移 的稳 定 可 靠 度 分 别 为 B 、 各 自变 量 的偏 导 数 为 :
。本 文 两 个 功 能 函 数 对 应 于
亟 : l H t 5一 4 X2 一 X a ( 。 - c n4 . . 2
式挡 土墙 结构抗倾覆稳 定性 和抗滑移稳定性的功 能函数 ,然后 引入结构 可靠度分析一 次二 阶矩 法 中的验 算点法 (C法 )分别对 i 两种 失效模式进行计 算,得 出两个相应的可 靠度指标 。将 两种失稳模式视为 串联 系统 ,由结构体 系近似计算公式计算 出该挡土 墙稳定性 的结构体 系失效概 率。根据上述方法 ,利用 MAT A 程序计算 了某挡土墙 ,得 出了结构体 系可靠度指 标和结构失效 LB
(. 1中交第二公路勘 察设计研 究院有 限公 司,湖北 武汉 4 0 5 ; 3 0 6 2中铁 工程设 计咨询集 团有 限公 司,北京 10 5 ) . 00 5
【 摘 要 】考虑重力式挡土墙结构 的倾覆 失稳和 滑移失稳 ,计算重 力式挡 土墙稳 定性 的结构失效概率 ,首先分别建立重力
( )可 靠度 指标 的 求解 方法 二
1 重 力 式 挡 土 墙 可 靠 度 指 标 计 算 . 影 响重 力 式 挡 土 墙 土 压 力 的主 要 随 机 变 量 是墙 后填 土 的 重 度 Y、填 土 内 摩擦 角 1、 粘 聚 力 c l r 、土 对 挡 土 墙 基 底 的摩 擦 系 数 。 4个 随机 变量 一 般 都 服 从 正 态 分 布 。 构 功 能 函数 结 z 和 z 的 随 机 变 量 为 r 、 c 。 为 方 便 表 达 , 以 1 2 、 、 x(= , , , ) 代 替 这 四 随 即机 变 量 , 在 统 计 参 数 均 值 u i l 2 3 4 来

重力式挡土墙可靠度分析及防滑设计探讨的开题报告

重力式挡土墙可靠度分析及防滑设计探讨的开题报告

重力式挡土墙可靠度分析及防滑设计探讨的开题报告开题报告一、选题背景和意义随着城市化进程的不断加速和人们生活水平的提高,土建工程的建设已成为当前社会发展的重要组成部分。

特别是在道路、桥梁、隧道等基础设施建设中,挡土墙的作用至关重要。

重力式挡土墙是一种用来防止被挡土滑坡的墙体结构。

它利用重力抵抗挡土的作用,对地面进行加固,保护道路交通、建筑物等。

但是在实际工程中,由于地基不均匀、土壤性质变化、自然灾害等原因,重力式挡土墙也常常出现抗滑力不足、坍塌等问题。

因此,在建设重力式挡土墙的过程中,必须进行可靠度分析和防滑设计探讨,以保证挡土墙的安全性,推动基础设施建设的发展。

二、研究目标和内容本文旨在通过可靠度分析和防滑设计探讨,提高重力式挡土墙的可靠性,减少挡土墙在使用中出现的安全隐患。

具体研究内容包括:1. 重力式挡土墙的力学分析和设计原理。

2. 可靠度分析的相关理论和方法。

3. 对重力式挡土墙的可靠度进行分析,并采取相应的防护措施。

4. 针对斜度大、土壤湿度大等条件下的防滑设计探讨。

三、论文创新点和预期成果本文的创新点主要体现在以下几个方面:1. 基于挡土墙可靠度分析和防滑设计探讨,提出一种更为安全、可靠的重力式挡土墙建设方案。

2. 结合实际工程数据,对挡土墙的可靠度进行了深入研究和分析,并总结了有效的防滑措施。

3. 对斜度大、土壤湿度较大的情况下的防滑设计问题进行了探讨。

预期成果:1. 提出适用于重力式挡土墙的可靠度分析和防滑设计探讨方法,为工程建设提供参考。

2. 提高重力式挡土墙的安全性和可靠性。

3. 掌握重力式挡土墙的设计和施工技术,提高工程质量和效率。

四、论文研究方法和步骤本文采用的研究方法主要包括文献调研和案例分析,具体步骤如下:1. 通过文献调研,收集重力式挡土墙设计、可靠度分析和防滑设计措施等相关资料,了解国内外重力式挡土墙建设的理论和实践。

2. 对已建成的重力式挡土墙进行案例分析,通过实地调查、数据记录和现场观察等方式,掌握其关键技术和应用情况。

重力式挡墙稳定性可靠度分析

重力式挡墙稳定性可靠度分析


1 2 ・
山西 交通科技
2 0 1 3年 第 2期
式中 : Z为功能 函数 ; 尺为 结构抗 力 ; s为荷载效 力 。 结构 抗力 尺>荷载效 力 S时 , 挡 土墙 有效 , 其 发
2 . 2 . 1 重力计 算
Wl =1 / 2×0 . 8 5l×25×3. 4 0 4= - 3 6. 21 0 k N/ m。
1 . 1 验算指标及其不确定因素 1 . 1 - 1 稳定性验算指标
收 稿 日期 : 2 0 1 1 2 — 1 1 — 0 2
靠度理 , 将挡土墙的稳定性极限状态方程表示为:
Z = R— S 。 ( 1 )
作者简 介 : 史敏倩( 1 9 7 9 一 ) , 女, 陕西兴平人 , 工程师 , 大学本科 , 2 0 0 3 年毕业 于长安大学公路与城市道路 1 程专业 。
别采用安全系数法和可靠度分析方法对其稳定性进 行分析对 比,进一步说明采用挡土墙可靠度分析方 法进行挡土墙稳定性判断 ,更为合理地反映其结构 的安全 程 度 ,对 我 国公 路挡 土墙设 计 与施 工有 一定 的参 考意 义 。
1 可 靠 度理 论
为一种固定荷载来进行计算 , 存在不合理之处 , 应视 作一 种 随机变 量 。 c ) 计算 模 型 引 起 的不 确 定 性 多数 挡 土 墙 计算 模型是建立在一定的假设条件下进行简化 ,简化模 型存在不确定性。 1 . 2 挡土墙可靠度计算 采用 可靠 度方 法进行 挡 土墙设 计 ,有效 解决 各 种不确定性因素对挡土墙结构带来的影响。根据可
种 比较有 效 的_ T程 方法 ,但 是 在实 际工程 中挡 土墙
根据我国现行 的挡土墙设计规范 ,挡土墙稳定 性需从以下 5 个指标进行验算1 3 1 : a 】 滑动稳 定 性 保 证挡 土墙 不 会产 生 沿基 底 的 滑 动破坏 。 b ) 倾覆稳定性 保证不产生墙身绕墙趾倾覆。 c ) 基 底应 力 保 证 基底不 出现 过大 沉陷 。 d ) 墙身截面强度 保证墙身不产生开裂破坏。 e ) 偏 心距 保证 不 出 现 因基底 不 均匀 沉 陷而 引

挡土墙稳定性安全系数与可靠度指标的关系

挡土墙稳定性安全系数与可靠度指标的关系
r s o dn eibl y i d x o h rvt eann l wa e em ie . 3 y e frt iig wal t e p n ig r l i t n e ft eg a i r ti ig wal s d tr n d 6 t p so eann l wi a i y s h d fee ts cin dm e so swe e d sg e o o e ie s i so e i n u p o ic . Th ae y fco i r n e to i n in r e in d f ra c h sv o l l p n Ga s r vn e f es ft a t r a d rl bl y id x o h s e an n l r o n ei i t n e ft e e r t iig wal we e c mp t d wih M ATLAB s fwa e Th e in p it a i s ue t o t r. e d s on g m eh di h ie rs c n - r e - m e tt e r o tu t r l eib l y a ay i wa a e st ec m p — t o t el a e o d o d rmo n h o y f rsr cu a l i t n lss st k na h o n n r a i u t t em eh d f rr l bl yi d x Th u v sr p e e t g t er lt n hp b t e a ey fco o n i ai t o o ei i t e . v a i n ec r e e r s n i h ea i s i ewe n s ft t rf ra t n o a — o et r n n i l ea d t er l bl yid x wa l te . I ss o y t ef u e h tt er l bl y v ru na da t si n h ei i t e spo td twa h wnb h i r st a h ei i t — d a i n g a i

重力式挡土墙验算书

重力式挡土墙验算书

重力式挡土墙验算书
重力式挡土墙验算书
1. 引言
本文档旨在提供一个详细的重力式挡土墙验算过程,以确保设计的挡土墙在受到外部水压和土压力时的稳定性。

本文档包含了挡土墙设计的各个方面,包括土壤性质、墙体结构、稳定性分析等。

2. 土壤性质
2.1 土壤类型和分类
2.2 土壤力学参数
2.3 土体侧压力及土体单位分量
3. 墙体结构设计
3.1 挡土墙类型选择
3.2 墙体几何参数
3.3 墙体材料选择及强度参数
3.4 墙体排水处理
4. 稳定性分析
4.1 自然坡度稳定性分析
4.2 初始工况下挡土墙稳定性分析
4.3 施工工况下挡土墙稳定性分析
4.4 水压力及地震力的考虑
5. 结果分析与设计
5.1 设计参数总结
5.2 挡土墙设计方案
5.3 材料和施工要求
6. 结论
根据对重力式挡土墙的详细验算和分析,可以得出以下结论: - 挡土墙在受到正常工况下的水压力和土压力时具有稳定性; - 墙体结构和材料选择符合设计要求;
- 必要的排水和抗震措施已经考虑到位。

7. 附件
本文档所涉及附件如下:
- 附件1:土壤测试报告
- 附件2:挡土墙结构图纸
- 附件3:墙体材料强度测试报告
8. 法律名词及注释
本文档所涉及的法律名词及注释如下: - 法律名词1:注释1
- 法律名词2:注释2
- ...。

基于M—C法的重力式挡土墙结构可靠度分析

基于M—C法的重力式挡土墙结构可靠度分析
( 四川 大学 水利水 电学院 , 四川 成都 606 10 5)

要: 在建立重力式挡土墙抗滑动和抗倾覆功能函数 的基础上 , 采用 M n a o ot C r 法对重力式挡 土墙结 构进行了结构可靠 e l
度分析计算 , 为实际工程设计提供参考 。
关键词 : 重力式挡土墙 ; 功能函数 ; neC l; Mot a o 可靠度 r 中图分类号 :V 3 T 22 T 3 ;V 2 文献标识码 : B 文章编号 :0 1 14 2 1 ) 108 -2 10 . 8 (0 0 0 - 20 2 0
Z= R—S R为抗 力 , ( S为荷载 ) 。
在 M— C法模 拟 中 , 般先 产 生 ( 1上 均 匀 一 0,) 分布的随机变量的抽样值 ( = ,, , )通 i 0 12 …n ,
收 稿 日期 :09 51 20 - —7 0
四 S h n aroe i u t w c a W eP r
土压力 E 。 由挡 土 墙抗 滑稳 定 性 安全 系数 的定 义 可知 , 挡土墙 抗滑 动 的极 限状 态方程 可写 成 :
基 底压 应力 不应 大 于 基 底 的容 许 承 载力 , 故 重 力式 挡土 墙基底 承 载力稳定 性 的极限 状态方 程
为:
Z= S o 一 a( ,2 : R— =[r m x 1 r 0 ] o) 4 重力式挡土墙可靠指标计算实例 变量的统计参数取值如表 1 所示 。
= 一
这样求得的( , , ) … 即为均值 为 m 、 标
准差 为 o r 的正 态分 布随机变 量 。 3 重力式 挡土墙极 限状态方 程 的建 立
用 M c法求解结构的可靠度指标 , - 为了得到 满 足一定 精度 的相对 精确 解 , 般要 求 M. 的 一 C法 样 本数 n必 须 满 足 I≥loP , t o/  ̄ 即可 满 足 精 度 要 求。

重力式挡土墙稳定性可靠度的探讨

重力式挡土墙稳定性可靠度的探讨

重力式挡土墙稳定性可靠度的探讨0、引言重力式挡土墙结构是我国目前最常用的,而且在工程中被认为比较简单的一种挡土墙。

重力式挡土墙结构最常见的失稳模式是倾覆失稳和滑移失稳,因此对这两种失稳模式的研究是很必要的。

传统上主要采用以安全系数为度量指标的定值法来分析重力式挡土墙稳定性,但定值法不足之处在于无法充分考虑土的各项物理力学指标的随机性,有一定误差。

导致一些挡土墙通过定值法估计得出的安全系数是足够的,认为该挡土墙是安全的,但是往往在一段使用后很快就发生了工程问题。

给工程带来了巨大的经济损失,为了克服此方法的缺点,人们通过不断的努力发展了一门能够更好解决工程问题的新学科——结构可靠度。

近年来,对重力式挡土墙的稳定性研究方面,人们主要是利用可靠度理论分析的方法不断研究,不断更新方法。

如王良等运用一次二阶矩法中的中心点法计算了忠州隧道进洞口道路挡土墙的抗滑移可靠度。

蔡阳则在研究重力式挡土墙的可靠度设计方法中,对概率极限状态设计中分项系数的确定进行了较为系统的讨论。

虽然较之前的安全系数法较好,但不足之处是他们只考虑一种破坏模式,对于各个破坏模式之间存在的相互关系,他们没有做出进一步分析。

他们的计算结果也不可能准确的反映出挡土墙结构稳定的可靠性,其结果也是不令人满意的。

靳静、梁小勇通过用结构可靠度的一次二阶矩法的验算方法和重力式挡土墙稳定性的功能函数分别计算出某重力式挡土墙各单失效模式的可靠指标。

虽然他们考虑的因素比较齐全,但对各失效模式之间的相互影响没有进行分析,也就是对结构整体性没有进行可靠度分析。

而杜永峰等则是先建立重力式挡土墙结构抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性的功能函数,然后利用JC法分别计算了两种失效模式时的可靠指标。

他们考虑了两种失稳模式的相互影响,视它们为串联系统。

运用逐步等效平面法计算结构体系可靠度指标,最后用结构体系可靠度指标计算出该挡土墙稳定性的结构体系失效概率。

该方法考虑的因素较之前的结果比较可靠。

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究摘要:经过深入研究,我们发现,重力式挡土墙的抗倾覆稳定性与地基承载力之间存在着一种相互独立的关系,但是,由于仅仅考虑墙趾取距,而忽略了地基反力对倾覆的不利影响,因此,为了更好地评估这种结构的抗倾覆能力,必须综合考虑地基反力、抗倾覆稳定性、抗倾覆能力、抗倾覆能力等因素,以确保其安全可靠。

导致力矩平衡方程无法得到满足。

建议采用力学原理和相关方法,以确保重力式挡土墙的抗倾覆稳定性,以确保其安全可靠性。

关键词:重力式挡土墙;抗倾覆;稳定性;地基承载力;关联计算引言随着城市化的不断推进,地下空间的开发利用也日益增多。

然而,由于地下空间容易受到水、热等自然因素的侵蚀,因此,在建设过程中必须采取有效的措施来保护和防治。

其中,重力式挡土墙是一种非常有效的防渗技术,它具有施工简便、成本低廉、抗压能力强、可持续性好等优点,因此得到了广泛的应用。

本文旨在深入研究重力式挡土墙工程中的挑战,并从结构和地基承载力的角度,提出有效的解决方案。

一、承载力规范要求《公路路基设计规范》(JTGD30一2015)明确指出,重力式挡土墙的稳定性应当单独进行,而地基的承载力则应该与之相结合,以确保其稳定性。

然而,该规范却忽略了墙趾处的力学特性,即墙趾处的力臂中心,而且也忽略了地基反力的影响,从而使得抗倾覆验算无法达到力矩平衡的要求。

采用这种计算方法,由于地基具有完全的刚度,因此所有的地基反力都会聚焦在墙趾上,而且墙趾之间的间隔也会被设定为零。

无论从何种视角来看,采用重力式挡土墙的抗倾覆计算方法显得过于简单,因为根据地基的承载力和变形特性,其转动中心会发生变化,而不会固定在墙趾上。

因此,在建筑边坡和铁路支护结构的设计规范中,虽然它们的表达形式有所差异,但它们均把墙趾作为力矩的传递中心。

由于以墙纸为力矩中心的抗倾覆验算方法,忽视了地基反力的重要性,从而使得抗倾覆安全系数的计算结果出现较大的偏差[1]。

二、规范法求解重力式挡土墙稳定性与地基承载力图1重力式挡土墙受力简图(一)抗倾覆稳定性计算为式(1):K=(G·m+E y·n)/(E X·Z)在这个公式中,K代表抗倾覆安全系数,G代表挡土墙的自身重量,Ey代表土压的垂直作用,EX代表土压的水平作用,m代表挡土墙的中心点到墙脚的距离,n代表土压的垂直作用点到墙脚的距离,Z代表土压的垂直作用点到墙脚的距离。

重力式挡土墙稳定性与可靠度分析

重力式挡土墙稳定性与可靠度分析

重力式挡土墙稳定性与可靠度分析关键信息项:1、重力式挡土墙的设计参数与规格墙高:____________________墙顶宽度:____________________墙底宽度:____________________墙面坡度:____________________墙背坡度:____________________基础埋深:____________________材料类型与强度:____________________2、稳定性分析方法与要求抗滑移稳定性系数要求:____________________抗倾覆稳定性系数要求:____________________地基承载力要求:____________________3、可靠度分析指标与目标失效概率目标:____________________可靠指标要求:____________________4、分析数据来源与精度岩土工程勘察数据精度:____________________荷载取值依据:____________________5、分析结果的评估与验收标准稳定性与可靠度分析报告内容要求:____________________验收机构与流程:____________________11 协议背景为了确保重力式挡土墙在设计和施工过程中的稳定性和可靠性,保障工程安全,特制定本协议,明确各方在重力式挡土墙稳定性与可靠度分析中的责任、方法和要求。

111 适用范围本协议适用于特定工程中的重力式挡土墙稳定性与可靠度分析工作。

12 协议目的通过明确的分析方法和要求,评估重力式挡土墙在各种工况下的稳定性和可靠度,为工程设计和施工提供科学依据。

21 重力式挡土墙设计参数的确定211 墙高的确定应综合考虑地形、填土高度、使用要求等因素,并经过详细的测量和计算。

212 墙顶宽度应满足施工和使用的要求,同时考虑墙身的稳定性。

213 墙底宽度应根据墙身的稳定性计算确定,确保在各种荷载作用下不发生滑移和倾覆。

重力式挡土墙施工质量问题的分析及对策

重力式挡土墙施工质量问题的分析及对策

重力式挡土墙施工质量问题的分析及对策【摘要】重力式挡土墙具有结构简单、施工容易、稳定性好、应用广泛等特点,但在施工过程中也常遇到墙体基础处理不当、砌筑质量不高、墙后排水措施采用不正确、回填质量不合格等问题。

作为工程技术人员,应当对重力式挡土墙施工的质量问题非常熟悉。

同时也能及时处理施工时出现的问题,采用科学的方法,保障工程的质量。

【关键词】重力式挡土墙施工质量近年来,重力式挡土墙在各类土建工程中得到了广泛的应用。

虽然重力式挡土墙具有结构简单,施工方便的特点,但是,对于挡土墙的设计和施工也应给予足够的重视,以免给工程留下隐患,造成不必要的损失。

一、施工质量重力式挡土墙在施工质量上主要有以下几方面的要求:首先,对于基础施工阶段的要求是:第一,在施工前做好地面的排水工作,在安全、可靠、经济并满足设计要求的条件下,确定基础埋置深度及地基处理措施,同时,掌握地基的工程地质与水文地质条件,并按实际情况调整设计;第二,一般要求地基大致水平,当基础落在坡度较大且较坚硬的石质地段时,应把挡土墙的基础要做成台阶状,并与墙体连在一起,同时砌筑;第三,雨季施工,要采取有效的排水措施,同时基坑挖好后应及时封闭坑底,此外,为避免在挡土墙的砌筑过程中发生坍滑,在松软地层地段开挖基坑时,应采用跳槽间隔分段开挖的方法,不宜全段开挖,以保证施工安全。

其次,对材料的要求是:按挡土墙类别、部位及用途选用砌筑挡土墙用的砂浆,此外,应尽量选用较大的石料砌筑,一般要求石料结构密实、质地均匀、不易风化、无裂缝,并且抗压强度不宜小于30MP,同时表面要干净,不能粘有泥土或油质。

再次,墙体施工的技术要求是:砂浆饱满、密实,石头与砂浆紧密结合,不得有缝隙、空洞等,同时,采用“坐浆”、“灌浆”、“挤浆”相结合的施工方法进行砌筑,以保证挡土墙的内部符合要求。

对施工的具体要求有:第一,保证伸缩缝与沉降缝内两侧壁竖直、平齐、无搭叠;第二,采用错缝砌筑的方法浆砌挡土墙,并保证嵌填饱满密实,当墙体的砂浆强度达到设计强度的75%以上时,再回填墙后填料;第三,为了使积水能迅速排出,减少动水压力,应尽量采用透水性好的砂砾土作为填料。

浅谈重力式挡土墙的可靠度分析

浅谈重力式挡土墙的可靠度分析

浅谈重力式挡土墙的可靠度分析舒婧曦;申兴月【摘要】重力式挡土墙以其易于就地取材、便于施工、结构设计简单等优点而被广泛应用.设计方法以安全系数法为主,但结构在使用的过程中发生了较多的破坏.由于设计时忽略了不确定性因素对其使用过程中的不利影响,故引入可靠度理论来提高重力式挡土墙的设计,分析各设计变量的随机性,从而减少很多破坏的发生.本文针对重力式挡土墙可靠度分析的研究现状,论述主要不确定因素和挡土墙的设计理论以及在设计过程中可靠度的计算方法.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】3页(P53-55)【关键词】重力式挡土墙;可靠度;分析【作者】舒婧曦;申兴月【作者单位】长江大学城市建设学院,湖北荆州 434020;长江大学城市建设学院,湖北荆州 434020【正文语种】中文【中图分类】TU476.4挡土墙是指支承填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在力的作用下的平衡和稳定的支挡结构,一般在地质条件单一的地方可用砖石砌筑,在地质条件复杂的地方可用混凝土浇筑。

由于重力式挡土墙相对于其他挡土墙结构形式而言优点突出,因而在土木工程中应用[1]非常广泛。

结构的可靠度是指结构在规定的时间内和在规定的条件下,完成结构事先设计时预定功能的能力,它包括了结构的安全性、适用性和耐久性三个内容,常用的计算都以概率来度量。

可靠度设计是重力式挡土墙设计过程中比较复杂的问题,挡土墙的可靠性设计首先应考虑以下几个方面[2]:①具有足够抗滑移性能以保证挡土墙不会部分滑动;②具有足够抗倾覆性能以保证挡土墙不会整体倾倒;③基底具有足够承载力以保证挡土墙不会失稳而影响挡土墙的安全;④墙身具有足够的强度以保证挡土墙具有抗压、抗剪能力;⑤墙身不允许有过大的沉陷以保证结构的正常使用。

对重力式挡土墙进行可靠度设计,是保证挡土墙的稳定性的必要条件。

不仅可以使挡土墙结构更加合理,而且给使用带来更高的安全保障,减少结构的破坏几率,从而保证经济效益。

重力式挡土墙验算

重力式挡土墙验算

重力式挡土墙验算一、重力式挡土墙的工作原理重力式挡土墙主要依靠自身的重力来抵抗墙后土压力。

当土体作用在挡土墙上时,会产生水平和垂直的分力。

重力式挡土墙通过其自身的重量和墙底与地基之间的摩擦力,来平衡这些土压力,从而保持稳定。

二、重力式挡土墙验算的主要内容1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性是指挡土墙在土压力作用下,沿基底不会发生滑移的能力。

其验算公式为:Ks =(G + Ean)μ / Eax其中,Ks 为抗滑移稳定安全系数;G 为挡土墙自重;Ean 为墙后土压力的垂直分力;μ 为基底摩擦系数;Eax 为墙后土压力的水平分力。

一般要求 Ks 大于规定的安全系数。

2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性是指挡土墙在土压力作用下,绕墙趾不会发生倾覆的能力。

其验算公式为:Kt =(Gx0 + Eazxf)/(Eaxxf)其中,Kt 为抗倾覆稳定安全系数;x0 为挡土墙重心至墙趾的水平距离;xf 为土压力作用点至墙趾的水平距离;Eaz 为墙后土压力的竖向分力。

通常 Kt 也需要大于规定的安全系数。

3、基底应力验算基底应力验算主要是检查基底的最大和最小应力是否超过地基的承载能力。

基底应力分布应满足以下条件:σmax ≤ 12fσmin ≥ 0其中,σmax 为基底最大应力;σmin 为基底最小应力;f 为地基承载力特征值。

4、墙身强度验算墙身强度验算包括抗压强度验算和抗剪强度验算。

根据挡土墙的材料和受力情况,计算墙身所承受的压力和剪力,并与材料的强度指标进行比较,确保墙身不会发生破坏。

三、验算所需的参数确定1、土压力计算土压力的计算方法有多种,常见的有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。

根据实际情况选择合适的理论,并确定土的物理力学参数,如内摩擦角、粘聚力、重度等。

2、挡土墙几何尺寸包括墙高、墙顶宽度、墙底宽度、墙背坡度等。

这些尺寸的确定需要综合考虑工程要求、地形条件、地基情况等因素。

3、材料参数如挡土墙所用材料的重度、抗压强度、抗剪强度等。

第五节 重力式挡土墙设计与验算

第五节 重力式挡土墙设计与验算

第五节重力式挡土墙设计与验算为保证挡土墙在土压力及外荷载作用下,有足够的强度及稳定性,在设计挡土墙时,应验算挡土墙沿基底的抗滑动稳定性,绕墙趾的抗倾覆稳定性,基底应力和偏心距及墙身强度等。

一、荷载分类与组合施加于挡土墙的荷载按性质划分见下表。

常见荷载组合见表8-3。

荷载分类二、挡土墙抗滑稳定性验算1.挡土墙抗滑稳定性验算挡土墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下,基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力,用抗滑稳定系数K表示,即作用于挡土墙的抗滑力与实际下滑力之比。

c图8-12 挡土墙的抗滑动稳定[]][c xx c K E fE G K ≥+=(8-4)式中:G ——挡土墙的自重(KN );x E 、y E ——墙后主动土压力的水平分量和竖向分量(kN ); f ――基底与地基间的摩擦系数,当缺乏可靠试验资料时,可按表8-5的规定采用;基底与基底土间的摩擦系数f 表8-5(1)设置倾斜基底(图8-13)设置向内倾斜的基底,可以增加抗滑力和减少滑动力,从而增加了抗滑稳定性。

基底倾角0α越大,越有利于抗滑稳定性,但应考虑挡土墙连同地基土体一起滑走的可能性,因此对地基倾斜度应加以控制。

通常,对土质地基,不陡于1:5(0α≤11︒10′);对岩石地基,不陡于1:3(0α≤16︒42′)。

图8-13 倾斜基底增加挡土墙抗滑稳定性 图8-14 凸榫基础(2)采用凸榫基础(图8-14)在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫,与基础连成整体,利用榫前土体产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。

三、抗倾覆稳定性验算1.抗倾覆稳定性验算挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力,用抗倾覆稳定系数0K 表示。

][0o yx xy GK Z E Z E GZK ≥+=(8-5)式中:G ——作用于基底以上的重力(kN ),浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力;G Z ――墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其它荷载的竖向力合力重心到墙趾的距离(m);x Z ――墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m); y Z ――墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m);其余符号意义同前。

重力式挡土墙设计及检算

重力式挡土墙设计及检算

重力式挡土墙设计及检算摘要:重力式挡土墙是一种抵抗土压力的构件或墙体,可以采用支护形式,也可以直接利用挡土墙重力来抵抗土体滑动。

根据实际工程的不同,可以采取相应的挡土墙。

本设计着重讨论一种超重力式挡土墙的计算以及挡土墙在其他方面实际遇到的问题。

通过分析探讨,重力式挡土墙可以做成超高形式;同时,只要满足理论分析,设计可以不拘泥于规范或规程进行。

本论文分两部分分析:第一部分为对重力式挡土墙进行分析,提出一种挡土墙设计新方法;第二部分为对实际设计过程中遇到的问题加以讨论。

关键词:重力式挡土墙设计新方法超限第一部分:重力式挡土墙分析挡土墙广泛应用在工业与民用建筑、道路及水利建设中。

由于高层、超高层和城市地下空间的利用,促进了基坑工程设计与施工技术的进步与发展,使建筑基坑支护工程成为挡土工程的重要分支。

挡土墙及基坑支护工程类型繁多,工程最常见的重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙以及深基坑支护中常用的悬臂式围护结构、内撑式围护结构、拉锚式围护结构、水泥土重力式挡土墙、土钉墙及地下连续墙。

[5]基坑支护结构设计应根据下表选用相应的侧壁安全等级及重要性系数γ0。

[5]基坑侧壁安全等级及重要性系数 附表1挡土墙及基坑支护应根据墙趾周边环境、挡土高度、地质水文资料、建筑材料供应条件、墙体用途、施工方法、施工季节及技术经济条件按附表2选用。

[5]挡土墙和支护结构选型表 附表2基坑挡土墙结构的选型,尚应考虑结构的空间效应和受力特点,采用有利支护结构材料受力性状的型式。

重力式挡土墙属刚性结构,广泛用于支挡路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等[1]。

它靠墙的自重保持稳定,一般在低挡土墙(墙高H<5米)时采用具有结构简单、施工方便、能就地取材等优点[2]。

近年来,随着经济的发展,我国特殊场地工程施工增多,许多超规范的设计大量的也现,在支挡结构中更为突出。

传统的重力式挡土墙很少用于坡高或坑深大于8米的支挡工程中。

而实际工程中,往往基坑比较深,又不受场地的限制,为了本着既经济又安全的原则,采用一种分级式挡土墙,是完全可以的。

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根据库仑土压力理论[5] 可知ꎬ 主动土压力为:
Ea

1 2
γH2 Ka
(2)
式中 主动土压力系数为:
收稿日期: 2018 - 06 - 12ꎻ 修回日期: 2018 - 08 - 07 作者简介: 马勇(1988 - ) ꎬ 男ꎬ 硕士ꎬ 工程师ꎬ 主要从事岩土工程设计咨询工作ꎮ
������96������
摘 要: 重力式挡土墙结构最主要的失稳模式是滑移失稳、 倾覆失稳和地基承载力失稳ꎮ 该文对重力式挡土墙结构的 3 种失稳模式进行分析ꎬ 建立对应的可靠度分析模型ꎬ 引入结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法( JC) 法分别对 3 种 失效模式进行可靠度分析ꎬ 得出相应的可靠度指标及其失效概率ꎮ 将 3 种失效模式视为串联系统ꎬ 由结构体系稳定性分 析中的宽界限法近似计算挡土墙结构的体系失效概率ꎮ 根据上述方法ꎬ 利用 Matlab 编制相应的程序计算了某个挡土墙的 实例计算ꎬ 得出了该挡土墙结构失效概率的界限ꎬ 同时对其进行了参数敏感性分析ꎮ 关键词: 重力式挡土墙ꎻ 一次二阶矩法ꎻ 可靠度ꎻ 宽界限法 中图分类号: TU43 文献标识码: A 文章编号: 1008 - 0112(2018)11 - 0096 - 06
挡土墙改建后的几个失效模式及结构体系进行了可靠
性分析ꎮ 黄靓[5] 对现有的全局响应面法进行改进ꎬ 并
将其应用于挡土墙的可靠性分析中ꎬ 获得了较快的收
敛速度和较高的精度ꎮ 在水工规范[6] 中明确建议ꎬ 对
一级边坡有条件时要进行可靠度分析ꎬ 可见ꎬ 在岩土
工程中运用可靠度的理论进行工程分析是很有必要的ꎮ
2 重力式挡土墙结构稳定性可靠度分析模型
2������ 1 建立抗倾覆稳定性的功能函数
重力式挡土墙抗倾覆稳定性要求墙身不产生绕墙
趾的倾覆破坏ꎬ 功能函数可由抗倾覆力矩和倾覆力矩
之差给出ꎬ 其数学表达式为:
MR > MS
(1)
式中 MR 表示抵抗力矩ꎬ MS 表示倾覆力矩ꎮ
重力式挡土墙计算示意如图 1 所示ꎮ
角ꎬ°ꎻ H 为挡土墙的高度ꎬ mꎻ δ 为墙背与填土间的摩
擦角ꎬ°ꎻ α 为挡土墙墙背与竖直线间的夹角ꎬ°ꎬ 墙背
俯斜时为正ꎬ 仰斜时为负ꎮ
图 1 重力式挡土墙计算示意
建立重力式挡土墙抗倾覆稳定性功能函数:
g1
= MR
- MS
= GZG

1 2
γH2 Ka
× [ Zysin ( α + δ )

2018 年 11 月 第 11 期
马 勇ꎬ 等: 基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析
No������ 11 Nov. 2018
[ ] Ka

cos2 αcos( α

cos2 ( φ δ) 1 +

α)
sin( φ cos( α
+ +
δ) sinφ δ) cosα
(3)
式中 Eα 为作用于墙背的主动土压力ꎬ kN / mꎻ γ 为 墙后填 土 的 重 度ꎬ kN / m3 ꎻ φ 为 墙 后 填 土 的 内 摩 擦
Zxcos ( α + δ )]
(4)
式中 G 表示挡墙自重ꎬ kNꎻ Eax ꎬ Eay 分别为墙背主
动土压力在水平和垂直方向的分量ꎬ kN / mꎻ ZGꎬ Zxꎬ
Zy 分别为重力、 主动土压力的水平分力、 垂直分力到
墙趾的力臂ꎬ mꎮ
该类破坏形式的安全系数 K1 为抗倾覆力矩 MR 与
倾覆力矩 MS 的比值:
为了探讨重力式挡土墙结构稳定的可靠性ꎬ 综合
考虑了重力式挡土墙的倾覆失稳、 滑移失稳和地基承
载力失稳 3 种失效模式ꎬ 并将这 3 种失稳模式视为串
联系统ꎮ 基于验算点法的基本原理计算出不同失效模
式下的可靠度指标ꎬ 利用宽界限法近似计算挡土墙结
构稳定的失效概率ꎮ 进一步研究随机变量的变异性对
挡土墙结构稳定性的影响ꎬ 对参数进行了敏感性分析ꎮ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K1

MR MS

GZG

1 2
γH2 Ka Zy sin ( α

1 2
γH2 Ka Zx cos


δ
)
δ)
(5)
式中 K1 为抗倾覆稳定性分析中的安全系数ꎬ 其他符 号意义及单位同式(4) 一致ꎮ
2������ 2 建立抗滑移稳定性的功能函数
在挡土墙水平滑移的失效模式中ꎬ 墙体满足抗滑
第 11 期 2018 年 11 月
广东水利水电 GUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOWER
No������ 11 Nov. 2018
基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析
马 勇ꎬ 杜秀忠ꎬ 李 川
( 广东省水利水电科学研究院ꎬ 广东省岩土工程技术研究中心ꎬ 广东 广州 510635)
1 概述 挡土墙是用来支撑路基填土或山坡土体、 防止填
土或土体变形失稳的一种构造物ꎬ 在公路工程、 水库 枢纽、 发电厂等建设中有着广泛的应用ꎮ 按照结构形 式[1] 的不同ꎬ 挡土墙主要分为重力式挡土墙ꎬ 悬臂式 挡土墙ꎬ 扶臂式挡土墙ꎬ 锚定板及锚杆式挡土墙ꎬ 加 筋土挡土墙等ꎮ 重力式挡土墙施工方便ꎬ 结构简单ꎬ 取材容易ꎬ 是较为常用的支护形式ꎮ 通常的挡土墙设 计ꎬ 采用单一的定值安全系数法来作为挡土墙的稳定 性分析评价ꎬ 但实际上ꎬ 定值安全系数法无法考虑挡 土墙设计中客观存在的不确定性因素ꎬ 即无法考虑岩 土体的各项物理力学指标及其它设计变量的变异性ꎬ 从而导致在实际工程中某些挡土墙的稳定安全系数是 满足要求的ꎬ 但在使用后却发生了破坏ꎮ 实际上ꎬ 岩 土体的物理力学特性参数和挡土墙的外部荷载都具有 一定的随机性ꎬ 地质勘察报告也只能在一定程度上反 映岩土体工程性质的统计特性ꎮ 与定值设计法不同ꎬ 结构可靠度分析方法是建立在概率统计的基础之上ꎬ 可以充分考虑设计变量的随机性与变异性ꎬ 因而该方 法比常规的定值设计法更符合工程实际、 也更为合理ꎮ 国内外部分学者已经做了一些工作ꎬ Francisco Silva[2] 根据边坡的重要性将边坡进行工程分类ꎬ 并根据大量 的工程经验建立了边坡安全系数与失效概率的关系图ꎮ Duncan[3] 指出可靠度分析并不需要比常规分析更多的 数据ꎬ 只要稍微进行进一步的研究ꎬ 就可以得到许多 有意义的结论ꎮ 杜永峰[4] 运用 M - C 法对某一重力式
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