滑坡治理中抗滑挡土墙的设计与应用

剩余下滑力具体计算见表l3. 1， 大小为331. 16kN， 方向与水平方向成13º夹角。 剩余下滑力计算表（安全系数 Fa 1.2 ） 表 1
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从上表验算结果表明， 出现剩余下滑力的负值峰值， 说明所拟墙高和埋深均属适 当。
图 2 验算墙高计算图
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ζ 1=rH1Ka=19×6.9×0.387=50.74kPa Ea=
1 ×50.74×6.9=175.04kN 2
Eax=Eacosθ =Eacos(δ +ε )=168.51kN Eay=Easinθ =Easin(δ +ε )=43.37kN
由上计算可知， 应按滑坡推力来设计挡墙， 以上计算数据见表3。 断面参数一览表 表3
E1 KT1 ( N1tg1 c1L1 ) KW1 sin 1 (W1 cos 1tg1 c1L1 )
如果是圆弧滑动面，其推力可采用条分法进行计算。 当Ei为正值时，说明滑坡体有下滑推力，是不稳定的， 应传给下一条块；Ei为负值时，表示第i条块以上滑坡体处于 稳定状态，Ei不能传递；Ei为零时，第i条块以上滑坡体也是 Company Logo 稳定的。
滑床地质情况决定布设抗滑挡土墙的位置。
（6）对于滑坡的前缘面向溪流或河岸时，抗滑挡土墙 可设置于稳定的岸滩地，或将抗滑挡土墙设置在坡脚。
（7）对于地下水丰富的滑坡地段，在布设抗滑挡土墙
前，应先进行辅助排水工程，并在抗滑挡土墙上设置
好排水设施。
除在浸水斜坡可能崩塌处布设抗滑挡土墙外，在高水
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（3）对于滑坡中、小部有稳定岩层锁口时，可将抗滑
挡土墙布设在锁口处，锁口处以下部分滑体另作处理， 或另设抗滑挡土墙等整治工程。 （4）当滑动面出口在构筑物(如公路、桥梁、房屋建筑 )附近，且滑坡前缘距建筑物有一定距离时，应尽可能
将抗滑挡土墙靠近建筑物布置。
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（5）对于道路工程，当滑面出口在路堑边坡时，可按
抗滑挡土墙的稳定性及强度验算
1. 抗滑稳定性验算
VK m EP KS KS Eax
式中：Vk ——作用于抗滑挡土墙上的竖向合力，KN；m— — 抗滑挡土墙基底摩擦系数； Ep—— 墙前被动土压力的水 平分力，KN；Eax——墙背主动土压力或剩余下滑力的水平 分力； [Ks]—— 抗滑挡土墙所允许的最小抗滑安全系数，
滑坡治理中抗滑挡土墙的 设计与应用
姓 名：xxx 班级学号：201xxx16 指导老师：xxxx LOGO
知识准备篇： 关于挡土墙的基本知识
我国幅员辽阔，地貌单元呈多样性，地质 条件复杂多变。在广大的山岭重丘地区修建道 路，最常见的病害就是滑坡塌方，严重影响道 路的畅通。抗滑挡土墙作为治理滑坡的一种工 程措施被广泛使用。抗滑挡土墙是目前整治中 小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施 之一，选取何种类型的抗滑挡土墙，应根据滑 坡的性质、类型、自然条件、当地的材料供应 情况等条件，综合分析，合理确定，以期达到 最优化的设计。
图1
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滑坡断面图
2．设计计算 一、剩余下滑力计算
滑坡推力的计算是在已知滑动面形状、 位置和滑动面土抗剪强度指标的基础上进行的， 采用不平衡推力传递系数法。
Ei KTi cos(ai 1 ai ) [ Ni Ei 1 sin(ai 1 ai )]tgi Ci Li
三、抗滑挡墙尺寸拟定 根据上述计算， 挡墙尺寸拟定见图3 所示。
图3 挡墙断面尺寸
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四、基本参数计算 根据上述滑坡推力的结果， 下滑力大小为 331.16kN， 方向与水平方向成 13º夹角， 作用 点在位于墙后滑坡体 1／2 高位置。 土压力计算中， 墙前被动土压力采用朗金土压力理论计算； 墙后主动土压力按库仑土压力理论计算， 然后与滑坡推力比较， 取大者进行计算。 各力作用 位置如图 4 所示(相对于墙趾 O 点)。 1、挡墙重量断面面积
2、前趾填土重量
3、. 后趾填土重量
图 4 各力作用位置图
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4、滑坡推力： P=331.16kN
5、墙前被动土压力(按郎金土压理论计算)：
K P tg 2 (45

2
) 1.64
6、 墙后主动土压力： (库仑土压力理论计算)
30,
1 10, 5.7, 8, 算得，Ka=0.387 3
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锚杆式挡墙：宜用于墙高较大的岩质地段，可用 作抗滑挡土墙，可采用单级墙或多级墙，每级墙 高不宜大于8m，多级墙的上、下级墙体之间应设 置宽度不小于2m的平台
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锚定板挡墙：宜使用在缺乏石料地区的路肩墙 或路堤墙，但不应建筑于软土及膨胀土地区。 可采用肋柱式或板壁式，墙高不宜超过10m。 肋柱式锚定板挡墙可采用单级墙或双级墙，每 级墙高不宜大于6m，上、下级墙体之间应设 置宽度不小于2m的平台，上下两级墙的肋柱 宜交错布置
加筋土挡土墙绿化
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土工格栅加筋建成加筋挡土墙
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桩板式挡土墙
钢筋混凝 土锚固桩
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抗滑挡土墙布置原则
（1）对于中、小型滑坡，一般将抗滑挡土墙布设在滑 坡前缘。 （2）对于多级滑坡或滑坡推力较大时，可分级布设抗 滑挡土墙。
式中：Ei——第i条块的剩余下滑力，kN； Ti——第i条块自重Wi的切向分力，kN，Ti=Wisinα i； Ni——第i条块自重Wi的法向分力，kN，Ni=Wicosα i； α i——第i条块所在滑动面的倾角；
i——第i条块滑动面土的内摩擦角；
Ci——第i条块滑动面土的粘聚力。
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抗滑挡土墙类型、特点和适用条件
（1）重力式挡墙
（4）悬臂式挡墙
（2）锚杆式挡墙
挡土墙 类型
（5）扶壁式挡墙
（3）锚定板挡墙
（6）桩板式挡墙
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重力式挡墙：适用于一般地区、浸水 地区和地震地区的路肩、路堤和路堑 等支挡工程。墙高不宜超过12m，干 砌挡墙的高度不宜超过6m。
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上式亦可表示为：
Ei KTi ( Ni tgi i ci Li ) Ei 1 i
i cos(i 1 i ) sin(i 1 i ) tg i i ，称为传递系数，即 式中， 上一条块的剩余下滑力Ei-1通过该系数转换变成下一条块剩 余下滑力Ei的一部分。 对于第一条块，其剩余下滑力El的计算与单一滑动面 的相同，即：
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如果滑动面为折面(如下图所示)，根据第i条块的受力情况(如下图所 示)，其剩余下滑力为：
Ei KTi Ei 1 cos(i1 i ) Ni Ei 1 sin(i1 i ) tg i ci Li
式中： Ei ——第i条块的剩余下滑力，kN； Ti——第i条块自重的切向分力，kN； Ni——第i条块自重的法向分力，kN； i ——第i条块所在的滑动面的倾角； i ——第i条块滑动面土的内摩擦角； Ci——第i条块滑动面土的粘聚力，kPa； Li——第i条块滑动面的长度，m。
（8） 对于水库沿岸，由于水库蓄水水位的上升和下降， 位附近还应设抗滑桩或二级抗滑挡土墙。
抗滑挡土墙的设计程序
开始
设计条件的确定
滑动层面岩土抗剪强度的确定 滑坡抗滑安全系数的确定 滑坡稳定性判断 确定剩余下滑力 确定附加力
土压力和滑坡推力计算 抗滑挡土墙壁的平面布置
N
抗滑挡土墙的安全高度的计算 断面尺寸拟订和基础埋置深度的确定
1.3。
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2. 抗倾覆稳定性验算
K 0 M H / M 0 K 0
式中：[K0]——抗滑挡土墙所允许的最小抗倾覆安全系数，1.5。 3. 挡土墙截面强度验算 （1）偏心受压承载力验算
N fA

1 e 1 12( ) 2 h
式中：N——由荷载设计值产生的轴向力；f ——砌体抗压强度
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悬臂式挡墙：宜在石料缺乏、地基承载力较低 的填方路段采用，墙不宜超过5m。
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扶壁式挡墙：宜在石料缺乏、地基承载力较 低的填方路段采用，墙不宜超过15m。
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桩板式挡墙：用于表土及强风化层较薄的均质岩石地 基，挡土墙高度可较大，也可用于地震区的路堑或路 堤支挡或滑坡等特殊地段的治理。
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注： 力臂为相对前趾的距离。
五、稳定性验算 1.抗滑稳定性验算 按未设倾斜基底验算时，
Kc
mN EP
Ex

0.4 (550.08 56.4 133.24 74.49) 140.22 1.444 满足 322.67
要求。实际实施时可考虑墙底设置向内倾斜基底，以有利于挡墙的抗滑稳定性， 还可降低挡墙断面10％，以降低工程造价。 2.抗倾覆稳定性验算
抗滑稳定性验算
N N N
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抗滑挡土墙稳定性计算 墙身强度验算 地基应力验算 结束
抗倾稳定性验算
继往开来篇： 抗滑挡土墙设计与计算
滑坡推力计算
滑坡推力的计算是在已知滑动面形状、位置和滑动面(带)上 土的抗剪强度指标的基础上进行的，计算方法一般采用剩余下 滑力法。计算滑坡推力时，作了如下假定： （1）滑坡体是不可压缩的介质，不考虑滑坡体的局部挤压变 形； （2）块间只传递推力不传递拉力； （3）块间作用力(即推力)以集中力表示，其方向平行于前一 块滑动面； （4）垂直于主滑方向取1m宽的土条作为计算单元，忽略土 条两侧的摩阻力； （5）滑坡体的每一计算块体的滑动面为平面，并沿滑动面整 体滑动； Company Logo
1917.58 35.72 706.172 469.29) 140.22 3268.982 K0 2.44 M 0 1339.08 1339.08
设计值；A——截面面积； ——承载力影响系数, 这主要是偏心受压构件截面应力分布不均匀所致。
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。
砌体偏心受压构件，随偏心距的增加，强度将逐渐降低，
（2）受剪承载力计算
V f v bz
式中：V——剪力设计值；f v ——砌体抗剪强度 设计值；b —— 截面宽度，挡土墙为单位延米长； z ——内力臂，z = 2h/3，h为挡土墙厚度。
根据滑动面的变坡点和抗剪强度指标变化点，将 滑坡体分成若干条块（如下图所示），从上到下逐块 计算其剩余下滑力，最后一块的剩余下滑力即为滑坡 推力。 如果滑动面为单一平面(如下图所示)时，滑坡推力 为：
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E KW sin (W cos tg cL)
式中：E——滑坡体下滑力，kN； W——滑坡体重力，kN； ——滑动面与水平面间的倾角； L——滑动面长度，m； c——滑动面土的粘聚力，kPa； ——滑动面土的内摩擦角； K——安全系数。
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实战应用篇： 重力式抗滑挡土墙算例
重力式抗滑挡土墙算例
1．工程概况 如图1所示的一滑坡体， 拟采取修建重力式抗滑挡土墙支挡措施。 滑面为折线型， 按滑面倾 角变化分为4段， 各段滑面的内摩擦角均 =14º， 粘聚力C=0。 验算沿墙顶滑出的可能性时， 墙 3 后滑体的内摩擦角 =30º， 粘聚力C=0， γ =19kN／m ； 墙前回填高度按2.2米考虑， γ =19kN／ 3 m ， =30º， 粘聚力C=0。 墙体采用C20片石混凝土， 基础置于中风化泥岩层上， 其容许承载力 为800kPa； 墙底与泥岩摩擦系数取μ =0. 4。 要求滑动稳定系数Kc≥1. 3， 倾覆稳定系数KO≥1.6。
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重力式挡土墙
A 竖直式
B 俯斜式
C 仰斜式
D 折线式
E 衡重式
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锚杆式挡土墙
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锚定板挡土墙
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悬臂式挡土墙
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扶壁式挡土墙
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
加筋土挡土墙
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