重力式挡土墙的稳定性验算
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挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(一)引言概述:挡土墙是一种常用的土木结构,用于抵抗土壤的侧向压力,并保持土壤的稳定。
为保证挡土墙的设计和施工安全可靠,稳定性验算是必不可少的步骤。
本文将以挡土墙稳定性验算为主题,从土壤力学原理出发,分析挡土墙在水平和垂直力作用下的稳定性,并介绍相应的验算方法。
正文内容:一、土壤力学原理1. 应力与应变关系2. 土壤强度特性3. 侧向土压力分布理论二、挡土墙在水平力作用下的稳定性验算1. 水平力的作用机理分析2. 挡土墙的抗滑稳定性验算3. 挡土墙的抗倾覆稳定性验算4. 挡土墙的抗翻转稳定性验算5. 挡土墙的水平位移控制三、挡土墙在垂直力作用下的稳定性验算1. 垂直载荷的作用机理分析2. 挡土墙的抗沉陷稳定性验算3. 挡土墙的抗浮起稳定性验算4. 挡土墙的抗渗稳定性验算5. 挡土墙的变形控制四、挡土墙的材料选择和施工要求1. 挡土墙的材料选择要点2. 挡土墙的基础设计要求3. 挡土墙的结构设计要求4. 挡土墙的施工方法介绍5. 挡土墙的监测与维护五、实例分析与案例分享1. 挡土墙稳定性验算实例分析2. 挡土墙稳定性验算的典型案例分享3. 挡土墙稳定性验算的工程应用案例总结:通过对挡土墙的稳定性验算进行详细讨论和分析,我们可以更全面地了解挡土墙的设计和施工要求。
合理的稳定性验算可以确保挡土墙在运行过程中的安全稳定性,提高工程的可靠性和耐久性。
在实际工程中,根据具体情况进行验算和监测,并及时修正设计或施工方案,以确保挡土墙的设计和施工质量。
浅谈挡土墙稳定性验算
浅谈挡土墙稳定性验算摘要根据实际铁路设计路基工点,介绍了挡土墙稳定性验算,即抗滑稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、基底应力及合力偏心距验算。
关键词挡土墙;稳定性;验算0 引言在铁路工程中,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。
它的作用影响着铁路工程的建设投资和运营效益。
挡土墙的设计往往是路基设计工作的重点。
某新建环形专用线位于内蒙古自治区准格尔旗哈镇川谷地上,DK8+217~DK8+640段落位于低中山区,地形起伏较大,工点长423m。
线路在此以深路堑通过。
由于边坡高度较高,需用重力式挡土墙对路堑进行支挡防护,并且对挡土墙的稳定性进行验算。
图1 挡土墙横断面1 工程概况工点位于低中山区,地形起伏较大。
地面高程一般在1110~1140m之间。
线路在此以深路堑通过,路堑边坡最大高度约61m。
工点范围内地层为第四系上更新统冲风积层砂质黄土;下伏侏罗系下统砂岩、泥岩。
地震动峰值加速度0.05g (相当于地震基本烈度六度)。
土壤最大冻结深度1.7m。
工点范围内特殊岩土为膨胀性泥岩和砂质黄土。
泥岩:具弱膨胀性,自由膨胀率43%~53%;砂质黄土:具湿陷性。
湿陷系数0.024~0.044,湿陷层厚度约7.0m,场地属Ⅱ级自重湿陷性场地。
勘测期间勘探深度内未见地下水。
工点范围内无不良地质发育。
2 工程措施DK8+260~DK8+640段右侧路堑边坡设置路堑挡土墙,墙高6~8m,挡土墙胸坡、背坡坡率均采用1:0.25,基础埋深1.5m,挡土墙采用C25片石混凝土浇筑。
挡墙设计参数:挡墙设计参数:φ=30°,f=0.3,γ=19kN/m3,[σ]=300kPa。
挡墙以上一级、二级、三级、五级堑坡采用框架锚杆护坡防护。
3 挡土墙稳定性验算对于重力式挡土墙,稳定性往往是设计中的控制因素。
挡土墙的稳定性包括抗滑稳定性和抗倾覆稳定性两方面。
3.1抗滑移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Kc表示,即用于挡土墙最大可能的抗滑力与实际滑动力之比。
重力式挡土墙抗滑移验算
重力式挡土墙抗滑移验算一、引言重力式挡土墙是一种常见的挡土结构,它通过自身重力和摩擦力来抵抗土体的滑移和倾覆。
为了确保重力式挡土墙的稳定性,需要对其进行抗滑移验算。
本文将介绍重力式挡土墙抗滑移验算的相关知识。
二、重力式挡土墙的基本原理重力式挡土墙是一种以自身重量为主要稳定因素的挡土结构。
其基本原理是利用自身重量和与后方填筑物之间产生的摩擦力来防止土体向下滑动和倾覆。
三、抗滑移验算的基本原理在进行抗滑移验算时,需要计算出挡土墙底部所受到的水平作用力,即水平荷载。
水平荷载由两部分组成:活动土压力和附加荷载。
其中,活动土压力是由于后方填筑物所产生的水平作用力;附加荷载则包括自然地震、风、雪等外界因素造成的水平作用力。
四、计算方法1. 活动土压力计算方法:活动土压力可以通过库仑公式进行计算。
库仑公式是指土体与墙面之间所产生的摩擦力与土体重量之比。
其计算公式为:Ka = tan²(45-φ/2)其中,Ka为活动土压力系数,φ为土体内摩擦角度。
活动土压力的计算公式为:Pa = 0.5γH²Ka其中,γ为土体单位重量,H为挡土墙高度。
2. 附加荷载计算方法:附加荷载可采用地震力、风荷载和雪荷载等因素进行计算。
(1)地震力地震作用下,挡土墙底部所受到的水平荷载可以通过以下公式进行计算:Pse = Ce×αg×W其中,Ce为地震系数;αg为加速度系数;W为挡土墙自重。
(2)风荷载风作用下,挡土墙底部所受到的水平荷载可以通过以下公式进行计算:Pfw = Cf×q×G其中,Cf为风压系数;q为风压;G为挡土墙自重。
(3)雪荷载雪作用下,挡土墙底部所受到的水平荷载可以通过以下公式进行计算:Ps = Cs×s×G其中,Cs为雪荷载系数;s为雪荷载;G为挡土墙自重。
五、验算结果的评估在进行抗滑移验算后,需要对结果进行评估。
评估的主要内容包括挡土墙的稳定性和安全性。
挡土墙稳定性验算
基底偏心距及基底应力分布
基地应力
偏心荷载作用下,承载力应满足 :
:地基承载力设计值
当基底下受力层范围内有软弱下卧层时, 按下列公式验算
:软弱下卧层顶面处附加压力设计值
:软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值 :软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基
承载力设计值
范》规定:地基与抗震承载力应按下式计算:
:调整后的地基土抗震承载力设计值
:地基土抗震承载力调整系数
:地基土静承载力设计值
浸水地区挡土墙后的填料采用岩块及渗水土 时,不考虑墙前、墙后定静水压力及墙后动 水压力.作用挡土墙上的力系,除一般地区 所受力系外,还应计算水位以下挡土墙及填 料的水浮力.挡土墙的计算水位应采用最不 利水位.最不利水位的确定,需要对不同水 位验算而求得.无经验设计者可在(0.7~ 0.9)H之间选定。确定的最不利水位高于设 计水位,还是应按设计水位计算。
通常应按浸水与非浸水两种情况验算,都应 满足稳定要求。
如为滨海,湖,水库及大的江河的挡土墙及 护岸墙,应当考虑波浪压力,冰压力,按相 应规范进行计算。
地震地区挡土墙稳定性计算
地震区挡土墙根据其重要性及地基土的 性质,应验算其抗剪强度和稳定性.
地震地区挡土墙作用力系
抗滑稳定
如上层土和下层软弱土层的压缩模量比值大 于等于3时,对于条形挡土墙基础,上式中 可按下式计算
:挡土墙条形基础底宽度
:基底处土的自重压力标准值
:基底至软弱下卧层顶面的距离
:地基压力扩散线与竖直线之间的夹角
当基底下受力层范围内有软弱土层时, 应按圆弧滑动面法进行验算
:作用与滑动体上各力对滑动中心的抗滑力矩
在浸水和地震等特殊情况下,应按偶然组合 考虑。
重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算[执行标准:通用]计算项目: 5m 高重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.000(m) 墙顶宽: 0.800(m)面坡倾斜坡度: 1:0.300 背坡倾斜坡度: 1:0.000物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)挡土墙类型: 抗震区挡土墙 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: 24.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 1200.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 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地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 岩石地基地基土内摩擦角: 50.000(度) 地震烈度: 设计烈度7度 水上地震角: 1.50 水下地震角: 2.50 水平地震系数: 0.10 重要性修正系数: 1.00 综合影响系数: 0.25 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.000 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 2.500 0.000 0坡面起始距墙顶距离: 1.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)基础类型: 钢筋混凝土底板基础 悬挑长度: 0.300(m) 根部高度: 0.200(m) 端头高度: 0.200(m) 榫头宽度: 0.000(m) 榫头高度: 0.000(m)基础容重: 23.000(kN/m3)钢筋容许拉应力: 150.000(MPa) 混凝土容许主拉应力: 0.530(MPa) 混凝土容许剪应力: 0.800(MPa) 钢筋合力点到基底距离: 50(mm)===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到:第1破裂角: 30.270(度)Ea=58.454 Ex=55.749 Ey=17.578(kN) 作用点高度 Zy=1.667(m) 墙身截面积 = 10.200(m2) 重量 = 234.600 kN (一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500因墙下基础为钢筋混凝土底板,所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN 滑移力= 55.749(kN) 抗滑力= 132.759(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.381 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.671 (m) 相对于墙趾点,Ey 的力臂 Zx = 2.600 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.667 (m)基础为钢筋混凝土底板,验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 1.450(m)倾覆力矩= 104.064(kN-m) 抗倾覆力矩= 532.618(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 5.118 > 1.500(三) 地基应力及偏心距验算基础为钢筋混凝土底板,验算底板下的偏心距及基底压应力基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN作用于基础底的总竖向力 = 265.518(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=428.553(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.900 (m) 偏心距 e = -0.164(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.614(m)基底压应力: 趾部=60.485 踵部=122.630(kPa)最大应力与最小应力之比 = 122.630 / 60.485 = 2.027作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.164 <= 0.250*2.900 = 0.725(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=60.485 <= 1440.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=122.630 <= 1560.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=91.558 <= 1200.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为钢筋混凝土底板,需要作强度验算基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN基础底面宽度 B = 2.900 (m) 偏心距 e = -0.164(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.614(m)基础底压应力: 趾部=60.485 踵部=122.630(kPa)剪应力验算满足: Q = 19.110(kN) <= h*[t] = 160.000(kN)主拉应力验算满足: Q = 19.110(kN) <= 69.165(kN)钢筋面积: As = 143.97(mm2/m)(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 10.200(m2) 重量 = 234.600 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.671 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.600 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.667 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 252.178(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=344.707(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.367(m)截面宽度 B = 2.600 (m) 偏心距 e1 = -0.067(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.067 <= 0.300*2.600 = 0.780(m)截面上压应力: 面坡=82.013 背坡=111.970(kPa)压应力验算满足: 计算值= 111.970 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -17.355 <= 110.000(kPa)=====================================================================第 2 种情况: 地震情况[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 31.460(度)Ea=61.868 Ex=59.005 Ey=18.604(kN) 作用点高度 Zy=1.667(m) 墙身截面积 = 10.200(m2) 重量 = 234.600 kN全墙(包括基础)地震力=6.199(kN) 作用点距墙顶高度=3.345(m)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500因墙下基础为钢筋混凝土底板,所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN滑移力= 65.203(kN) 抗滑力= 133.272(kN)滑移验算满足: Kc = 2.044 > 1.100(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.671 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.600 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.667 (m)基础为钢筋混凝土底板,验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 1.450(m)倾覆力矩= 127.839(kN-m) 抗倾覆力矩= 535.595(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 4.190 > 1.200(三) 地基应力及偏心距验算基础为钢筋混凝土底板,验算底板下的偏心距及基底压应力基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN作用于基础底的总竖向力 = 266.544(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=407.756(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.900 (m) 偏心距 e = -0.080(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.530(m)基底压应力: 趾部=76.739 踵部=107.084(kPa)最大应力与最小应力之比 = 107.084 / 76.739 = 1.395作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.080 <= 0.200*2.900 = 0.580(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=76.739 <= 1800.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=107.084 <= 1950.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=91.912 <= 1500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为钢筋混凝土底板,需要作强度验算基础截面积 = 0.580(m2) 基础重量 Wj= 13.340 kN基础底面宽度 B = 2.900 (m) 偏心距 e = -0.080(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.530(m)基础底压应力: 趾部=76.739 踵部=107.084(kPa)剪应力验算满足: Q = 23.493(kN) <= h*[t] = 160.000(kN)主拉应力验算满足: Q = 23.493(kN) <= 69.165(kN)钢筋面积: As = 178.82(mm2/m)(五) 墙底截面强度验算验算截面以上地震力=5.865(kN) 作用点距墙顶高度=3.529(m)验算截面以上,墙身截面积 = 10.200(m2) 重量 = 234.600 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.671 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.600 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.667 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 253.204(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=327.460(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.293(m)截面宽度 B = 2.600 (m) 偏心距 e1 = 0.007(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.007 <= 0.400*2.600 = 1.040(m)截面上压应力: 面坡=98.900 背坡=95.872(kPa)压应力验算满足: 计算值= 98.900 <= 3150.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -14.005 <= 110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合2(地震情况)抗滑力 = 133.272(kN),滑移力 = 65.203(kN)。
重力式挡土墙计算公式
重力式挡土墙计算公式
小编梳理了相关重力式挡土墙计算的基本概况,重力式挡土墙计算的内容包括:
从安全地角度考虑,当埋入土中不算很深时,作用于挡土墙上的荷载有主动土压力、挡土墙自重、墙面埋入土中部分所受的被动土压力,一般可忽略不计。
重力式挡土墙的计算内容主要进行稳定性验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
总结概况主要的细节,可以总结概况以下几点:
第一:挡土墙的稳定验算及强度验算
第二:墙身截面强度验算
第三:基底应力及偏心验算
其中重力式挡土墙计算公式主要包括:
一、挡土墙的稳定验算及强度验算
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(采用容许应力法)。
二、墙身截面强度验算
通常选取一、两个截面进行验算。
验算截面可选在基础底面、12墙高处或上下墙交界处等。
墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。
剪应力虽然包括水平剪应力和斜剪应力两种,重力式挡土墙只验
算水平剪应力。
三、基底应力及偏心验算
基底的合力偏心距e计算公式为:e=B2-Zn=B2-(WZw+EyZx-ExZy)(W+Ey)在土质地基上,e≤B6;在软弱岩石地基上,e≤B5;在不易风化的岩石地基上,e≤B4。
重力式挡土墙验算.
重力式挡土墙验算
Байду номын сангаас
小 结
1.抗倾覆稳定性验算
2.抗滑动稳定性验算
3.地基承载力与墙身强度验算
重力式挡土墙验算 2 抗滑动稳定性验算
重力式挡土墙验算 3 地基承载力与墙身强度验算
(1)地基承载力验算 挡土墙在自重及土压力的作用下,基底压力按线性分 布计算。地基承载力验算方法及要求等同于天然地基 浅基础的验算方法,同时要求基底合力的偏心距不大
于0.25倍基础宽度。
(2)墙身强度验算 挡土墙墙身材料强度验算,应按《混凝土结构设计规 范》( GB 50010 )和《砌体结构设计规范》( GB 50003)中有关内容的要求验算。
土压力与土坡稳定
重力式挡土墙验算
单位:石家庄铁道大学 主讲人:汤劲松 教授
重力式挡土墙验算
重力式挡土墙的验算内容:
抗倾覆稳定性验算
抗滑动稳定性验算
地基承载力与墙身强度验算
作用在挡土墙上的荷载:
土压力Ea
挡土墙自重G
重力式挡土墙验算 1 抗倾覆稳定性验算
要保证挡土墙在土压力作用下不发生绕墙趾O点的倾 覆,要求对O点的抗倾覆力矩大于倾覆力矩,即抗倾 覆安全系数Kt满足:
挡土墙稳定性验算
中铁五局沪昆铁路客运专线云南段(TJ1标)项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发,结合当地的实际情况,初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。
其特点是○1依靠墙身自重抵抗土压力的作用;○2形式简单,取材容易,施工简易。
挡墙根据墙背的倾斜方向,墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。
在其他条件相同时,仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小,故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。
同时,由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致,故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。
综合考虑,在此确定挡墙类型为重力式(仰斜式)挡土墙。
其墙身断面形式如下图所示:重力式挡土墙断面图(扩大基础)重力式挡土墙断面图图中,m=n,且m值宜为0.05~0.30,H=2.0~6.0m,B≥0.5m当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时,为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性,常采用扩基础。
扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶,也可以同时将两侧加宽,以在、增大承压面积,减小基底压力。
台阶宽度一般不小于0.2m。
台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定,高宽比可采用3:2或2:1。
挡墙基础埋置深度:为保证挡土墙的稳定性,必须根据地基的条件,将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。
基础埋置深度需满足:○1设置在土质地基上的挡墙,基底埋置深度一般应在天然地面以下1.0m ;受水冲刷时,应在冲刷线以下1.0m 。
○2 设置在石质地基上的挡土墙,应清除表面风化层,当风化层厚难于清除时,可根据风化程度及允许地基承载力,将基础埋置在风化层中,并保证有一定的襟边宽度。
二、 挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。
容许应力法是把结 构材料视为理想的弹性体,在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。
极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征,在容许应力法基础上发展形成的一种方法。
重力式挡土墙受力检算
***挡土墙检算根据现场地形条件和施工平台宽度,现确定采用C20混凝土挡土墙作为平台路基边支挡结构。
挡土墙采用重力式挡土墙,顶宽均 1.0m,底宽 2.5m ,伸出1.5m 的矩形墙踵,墙身高1~4m 。
当取墙高为4m 时,挡墙处于最不利受力状态,因此,以最不利状态为检算标准,如果受力符合要求,则***挡土墙尺寸设计符合规范要求,否则,重新进行结构尺寸设计。
一、 稳定性检算。
1.滑动稳定:x c fE )E W (K y +=挡土墙受力情况简图(a )挡土墙倾斜a 0角,此时的公式为: ()Ef G W W E f N W K t t n c 2)(+=-+= (*) 式中:K c ——滑动稳定系数,规范规定K c ≥1.3;f ——基底与地基间的摩擦系数,本地质为砂类土,摩擦系数取0.3~0.4,本检算取0.364;t m m t r W 1356.267.4331=⨯=⨯=浆砌挡土墙受力情况示意图(a )t m r G 24.6039.29m t 2.05V 331=⨯=⨯=土t m r G 094.14875.6m t 2.05V 3322=⨯=⨯=土 机车荷载取t G 203=⎪⎩⎪⎨⎧︒=+︒=︒︒+︒=+20tan E24cos F 24sin F 24sin F 24cos N N 31μμμN N F G G t E E x 62.5==代入(*)式得: ()()3.175.162.586.962.5364.0094.14132≥==⨯+=+=E fG W K c 滑动稳定性满足要求。
2 倾覆稳定验算挡土墙倾覆稳定性验算采用的公式是:Ew EZ Z G WZ Z E EZ WZ K 220)(+=⨯+= (**) 式中:Z E ——E 对墙趾O 点的力臂; Z 2——G 2对墙趾O 点的力臂; Z w ——W 对墙趾O 点的力臂; K 0——挡土墙倾覆稳定系数,规范规定5.10≥K 。
重力式挡土墙计算
重力式挡土墙(土体为粘性土)
土体内摩擦角φ30土体粘聚力c0土体容重γ20毛石砌体容重γ122土对墙背的摩擦角δ15挡土墙高度H10.5挡土墙顶宽B1 1.94挡土墙底宽B2 5.55基底摩擦系数μ0.35挡土墙墙背倾角α90挡土墙基底倾角α011墙顶均布荷载q10
主动土压力系数Ka0.333333由粘聚力产生的拉力0由墙顶均布荷载产生的压力 3.333333主动土压力为0时的土深度Z0-0.5主动土压力Ea443.6666
挡土墙截面面积A36.3288挡土墙每延米自重G799.2336 Z 3.666667 一、挡土墙抗滑移稳定性验算
(Gn+Ean)μ=342.664 Eat-Gt=246.264 抗滑稳定系数 1.39145二、抗倾覆稳定性验算
挡土墙重心离墙址的水平距离X0 3.56 GX0+EazXf=3482.575 EaxZf=1109.023抗倾覆稳定系数 3.140218三、地基承载力计算
Ea在水平方向的分量428.5491 Ea在垂直方向的分量114.8294偏心距e-0.46573偏心率-0.08392基底最大应力бmax247.6194基底最小应力бmin81.77265。
挡土墙稳定性验算(二)2024
挡土墙稳定性验算(二)引言概述:挡土墙稳定性验算是在设计和施工中必不可缺的一项工作。
本文将对挡土墙的稳定性验算进行详细阐述。
通过对挡土墙的自重、土压力、地震力以及其他荷载等多个因素进行综合考虑,并基于相关验算方法和公式,对挡土墙的稳定性进行全面的验证和评估。
正文:一、挡土墙的自重验算1. 根据挡土墙的尺寸和材料参数,计算挡土墙的自重。
2. 确定挡土墙的垂直受力面,并将其分解为水平和垂直方向的分力,进而进行力的平衡。
3. 考虑挡土墙的倾覆稳定性,计算倾覆力矩和抗倾覆力矩,进行稳定性验算。
二、挡土墙的土压力验算1. 根据土壤的性质和挡土墙的几何形状,确定土壤的侧向土压力分布。
2. 根据土压力的分布形式,计算挡土墙受到的单位长度的土压力。
3. 考虑土层的变动性和不排水条件,对土压力进行修正。
4. 根据验算方法和公式,计算挡土墙的稳定性。
三、挡土墙的地震力验算1. 根据设计地震烈度和加速度谱,确定挡土墙受到的地震作用力。
2. 考虑挡土墙的动力特性,计算挡土墙在地震作用下的弯矩、剪力和轴力等。
3. 根据验算方法和公式,对挡土墙的地震稳定性进行验算。
四、其他荷载的验算1. 考虑其他荷载如水荷载、雪荷载等对挡土墙的影响。
2. 根据荷载的特点和挡土墙的几何形状,确定其他荷载的分布和作用力。
3. 将其他荷载作用下的力与挡土墙的抗力进行比较,进行稳定性验算。
五、挡土墙稳定性验算的评估1. 综合考虑挡土墙受到的各种荷载作用,对挡土墙的稳定性进行综合验算。
2. 根据验算结果,评估挡土墙的稳定性,确定是否满足设计要求。
3. 针对挡土墙的不足之处,提出相应的加固或改进措施。
总结:挡土墙稳定性验算是确保挡土墙安全可靠的重要环节。
通过对挡土墙的自重、土压力、地震力以及其他荷载等方面的全面验算,可以评估挡土墙的稳定性,并提出相应的加固或改进措施。
建议在挡土墙的设计和施工中充分考虑这些因素,以确保挡土墙的稳定性和长期使用安全。
重力式挡土墙验算
重力式挡土墙验算(一)设计基本资料图1(二)挡土墙自重及重心计算:取单位墙长(1m),如图2虚线所示,将挡土墙截面划分为三部分,截面各部分对应的墙体重量为:)(36.68321.1091.211KN G =⨯⨯=γ )(90.750.13.312KN G =⨯⨯=γ)91.232/3.363.013KN G (=⨯⨯=γ 图2截面各部分的重心至墙趾(1ο)的距离: )(30.31m Z = )(15.22m Z = )(77.13m Z = 单位墙长的自重重力为:)(17.7833210kN G G G G =++= 全截面重心至墙趾的距离:)(14.3/)(Z 03322110m G G Z G Z G Z =⨯+⨯+⨯=(三) 后踵点界面处,墙后填土和车辆荷载所引起的主动土压力计算按本细则表4.2.5的规定,当墙身高度为10m 时,附加荷载标准值: )/(102m kN q =O换算等代均布土层厚度为: )(56.018100m qh ===γ因基础埋置较浅,不计墙前被动土压力。
当采用库仑土压力理论计算墙后填土和车辆荷载引起的主动土压力时候,计算图式如图3所示:图3 假设破裂面交于荷载中部,破裂棱体的断面面积S 为()()()()[]h H a d b H H a a a b S 02tan tan tan 21tan tan 21--++++-+=+αθααθ ()()()()αθtan 2a 221d b -ab 21-tan 221000h h h H H H a H a +++++++=令()()H a H a h A +++=00221 ()()21.11563.110.356.0263.110.321=+⨯⨯++=a =3m H=11.63m ()()αtan 222121000h h B a H H d b ab ++-++= ()()81.3625.0-56.020.3263.1163.1121-56.05.05.45.4321=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯=)( b=4.5m 墙背α=-0.25 d=0.5m 则B A S 0tan -=θ ,04.14)25.0tan(arc -=-=α46.382/3504.1435o =+-=++=δαϕψ 因此,破裂棱体的重力为 ()B 0-tan θγA G =将G 代入下式()()()ψθϕθθγ++=sin cos -tan B 00a A E 令0d d E a=θ,即()0tan cot -tan cot -tan tan 2002tan =++ψϕψϕθψθAB故 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++±=ψψϕψθtan tan cot -tan tan 00A B 95.37o,78.0)21.11581.3646.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ==+⨯++-=θ 验算破裂面是否交于荷载内:堤顶破裂面至墙踵:(H+a)tgθ=()=+95.73tan 363.1111.41m荷载内缘至墙踵:b-Htg α+d==+⨯+5.025.063.115.47.91m荷载外缘至墙踵:b-Htg α+d+b0==++⨯+50.55.025.063.115.413.41m 故破裂面交于荷载外墙顶至后踵点)(63.11)(2m H O =的墙背高度为:()()()()()()=++=+++=25.0-95.37tan 46.3895.37sin 3595.37cos tan tan sin cos 0000αθψθϕθK 0.16 m 94.025.0-78.05.0tan tan d h 1==+=αθm 08.425.0-78.078.03-.54tan tan tan a -b h 3=⨯=+⨯=αθθm 61.6.084-94.0-63.11-h h h314==-=H48.163.1161.656.0263.11208.4-163.1132122-1a 21224031h h h =⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=HK H H 后踵点土压力为:)(m 26.28848.116.018212163.11212KN K E K H =⨯⨯⨯⨯==γ 单位墙长(1m )上土压力的水平分量:)(68.2451)5.1704.14cos(26.2881)cos(kN E E x =⨯+-⨯=⨯+⨯= δα单位墙长(1m )上土压力的竖直分量:)(40.171)5.1704.14sin(26.2881)sin(y kN E E =⨯+-⨯=⨯+⨯= δα 土压力水平分量的作用点至墙趾的距离:()()()())(14.448.163.11363.11261.6361.656.008.463.110.3363.113233a 32212442y m K H h H Z H h h h H =⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+-⨯+=-++=- 土压力竖直分量的作用点至墙趾的距离:)(18.425.014.414.3tan 4m Z Z y x B=⨯+=-=αB4=3.14m(四) 按基础宽、深作修正的地基承载力特征值α'f 基础最小深(算至墙趾点):)m (0.116.20.106.1>=+=)(埋m h ,符合基础最小埋深的规定;但且基础宽度 )(m B 0.314.31>=,所以修正后的地基承载力特征值α'f ()())(a k 5003-h 22211a k k f P B =+-+=γγ。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(二)2024
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(二)引言:挡土墙是一种常用的土木工程结构,用于抵抗土体的侧向压力,确保土体的稳定性和安全性。
在设计和施工过程中,对挡土墙的稳定性进行验算非常重要。
本文将针对挡土墙稳定性进行详细的验算,包括挡土墙的水平推力计算、倾覆验算、滑动验算、底部稳定性验算和抗震验算等五个大点。
通过对这些关键点的分析和计算,可以确保挡土墙的稳定性,确保工程的安全。
正文:一、水平推力计算:1. 确定挡土墙背后土体的压力分布情况2. 根据土体的压力分布情况计算出水平推力大小3. 考虑土体的水平力传递和水平力的减小情况,优化水平推力计算方法4. 采用各种现有方法对水平推力进行验算5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行调整和优化二、倾覆验算:1. 根据挡土墙的几何形状和土体的物理特性,计算挡土墙的倾覆力矩2. 确定挡土墙的倾覆抗力,包括重力抗力和土体的侧向抗力3. 对倾覆抗力和倾覆力矩进行验算,确保挡土墙的倾覆稳定性4. 考虑地震作用对挡土墙的倾覆稳定性的影响5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高倾覆稳定性三、滑动验算:1. 确定挡土墙底部的摩擦力和水平推力2. 根据土体的摩擦力和水平推力计算挡土墙底部的滑动力3. 确定挡土墙的滑动抗力,包括土体与墙体的摩擦抗力和土体的抗剪强度4. 对滑动抗力和滑动力进行验算,确保挡土墙的滑动稳定性5. 考虑地震作用对挡土墙的滑动稳定性的影响6. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高滑动稳定性四、底部稳定性验算:1. 确定挡土墙底部的土体压力分布情况2. 计算挡土墙底部的承载力和剪切抗力3. 确定挡土墙的底部稳定性,包括稳定性系数和安全系数的计算4. 对底部稳定性系数和安全系数进行验算,确保挡土墙的底部稳定性5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高底部稳定性五、抗震验算:1. 确定挡土墙的抗震要求和地震烈度2. 根据挡土墙的特性和地震作用,进行地震力的计算3. 确定挡土墙的抗震强度要求和耐震性能等级4. 根据验算结果对挡土墙的结构进行调整和优化,提高抗震稳定性5. 考虑挡土墙与周围土体的交互作用,对挡土墙的地震行为进行分析和评估总结:通过以上的详细验算,我们可以确保挡土墙的稳定性和安全性。
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。
挡土墙稳定性验算
中铁五局沪昆铁路客运专线云南段(TJ1标)项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发,结合当地的实际情况,初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。
其特点是○1依靠墙身自重抵抗土压力的作用;○2形式简单,取材容易,施工简易。
挡墙根据墙背的倾斜方向,墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。
在其他条件相同时,仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小,故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。
同时,由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致,故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。
综合考虑,在此确定挡墙类型为重力式(仰斜式)挡土墙。
其墙身断面形式如下图所示:重力式挡土墙断面图(扩大基础)重力式挡土墙断面图图中,m=n,且m值宜为0.05~0.30,H=2.0~6.0m,B≥0.5m当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时,为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性,常采用扩基础。
扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶,也可以同时将两侧加宽,以在、增大承压面积,减小基底压力。
台阶宽度一般不小于0.2m。
台阶高度按加宽部分的抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定,高宽比可采用3:2或2:1。
挡墙基础埋置深度:为保证挡土墙的稳定性,必须根据地基的条件,将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。
基础埋置深度需满足:○1设置在土质地基上的挡墙,基底埋置深度一般应在天然地面以下1.0m ;受水冲刷时,应在冲刷线以下1.0m 。
○2 设置在石质地基上的挡土墙,应清除表面风化层,当风化层厚难于清除时,可根据风化程度及允许地基承载力,将基础埋置在风化层中,并保证有一定的襟边宽度。
二、 挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。
容许应力法是把结 构材料视为理想的弹性体,在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。
极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征,在容许应力法基础上发展形成的一种方法。
3.0米高重力式挡墙验算(土压力计算方法:静止)
3.O米高重力式挡墙验算(土压力计算方法:静止) 重力式挡墙验算计算项目:重力式挡墙1计算时间:2023-03-0714:35:02星期二执行规范:[1]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),本文简称《边坡规范》[2]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),本文简称《荷载规范》[3]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》[4]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》[5]《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《基础规范》[6]《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),本文简称《砌体规范》[简图][已知条件][计算内容](I)墙身力系计算(2)滑动稳定性验算(3)倾覆稳定性验算(4)地基承载力及偏心距验算(5)基础强度验算(6)墙底截面强度验算(7)台顶截面强度验算[计算结果]一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力按假想墙背计算静止土压力:Ea=89.218(kN)Ex=89.218(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=L276(m)(2)分布岩土压力分布见左侧结果图。
2墙身重力计算墙身截面积=6.891(m2)重量=172.283(kN)重心至墙趾的水平距离=1.826(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=36.608(kN)重心坐标(1.638,-L276)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.200因墙下基础为钢筋混凝土底板,所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)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=14.036(度)总竖向力:27L018(kN),在基底面的法向分量二262.926(kN),切向分量=65.732(kN)总水平力=89.218(kN),在基底面的法向分量=21.638(kN),切向分量=86.554(kN) 滑移力=20.822(kN)抗滑力=56.913(kN)滑移验算满足:Ke=2.733>1.300地基土摩擦系数=0.500地基土土楔重=41.881(kN)地基土层水平向:滑移力=89.218(kN)抗滑力:156.450(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:K c2=1.754>1.300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾点:墙身重力的力臂=1.826(m)Ey的力臂=3.307(m)EX的力臂=0.449(m)墙背与第二破裂面(或假想墙背)之间土重的力臂=2.988(m)基础为钢筋混凝土底板,验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.142(m)倾覆力矩;74.671(kN-m)抗倾覆力矩=749.559(kN-m)倾覆验算满足:K0=10.038>1.600(四)地基承教力及偏心距验算基础类型为钢筋碎底板,验算底板下偏心距及压应力基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距相对于墙趾点:总竖向力(标准值)=284.565(kN)总弯矩(标准值)=674.889(kN-m)力臂Zn=2.372(m) 基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.2基(m)(右偏)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.267≤0.250X4.208=1.052(m)基底压力(标准值):墙趾=41.836(kPa)墙踵=93.399(kPa)地基平均承载力验算满足:pk=67.618≤f n=150.000(kPa)基础边缘地基承载力验算满足:P-X=93.399≤1.2f a=l.2X150.000=180.000(kPa)(五)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板,需要作强度验算基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.267(m)(右偏)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.372(m)基础底压力(设计值):趾部=41.836(kPa)踵部=93.399(kPa)悬臂根部=51.638(kPa)重要性系数Yo=1.000混凝土底板基础悬臂端部强度验算:截面高度:H,=0.600(m)截面弯矩:M=2.749(kN-m)截面剪力:Q=8.755(kN)纵向受拉钢筋:As=ξaιf c bho∕fy=14mm^P=0.00%<P Im n=0.20%按构造配筋As=1200mm2抗剪截面验算:V=8.75kN<0.250BcfCbho=1636.25kN截面满足抗剪承载力验算:8.75(kN)≤0.7Bhftbh产488.95(kN)满足(六)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算墙身截面积=5.610(m2)重量=140.250(kN)重心至墙趾的水平距离=1.755(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=22.500(kN)重心坐标(1.500,T.000)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=1.755(m)Ey的力臂=2.988(m)EX的力臂=0.449(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=162.554(kN)总弯矩(设计值)=272.779(kN-m)力臂Zn=1.678(m)截面宽度B=3.100(m)偏心距e=-0.128面)(右偏)截面上偏心距验算满足:e=0.128≤0.225×3.100=0.697(m)重要性系数Yo=1.000验算截面上的轴向压力设计值N=162,554(kN)素混凝土构件的稳定系数小=1.000每沿米混凝土受压区面积A'c=3.356(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值匕=10115.0(kPa)受压承载力验算满足:YoN=162.554<Φf cc A,c=33947.504(kN)重要性系数YO=1.000验算截面上的剪力设计值V=22.304(kN)轴向压力设计值N=162.554(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.100(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值&=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足:YoV=22.304<1.75f l bho∕(λ+l)=1515.745(kPa)(七)台顶截面强度验算1岩土压力计算按假想墙背计算静止土压力:Ea=35.094(kN)Ex=35.094(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=O.800(m)2墙身重力计算墙身截面积=3.840(m2)重量=96.000(kN)重心至墙趾的水平距离=1.100(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)二14.400(kN)重心坐标(1.400,-0.800)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=1.100(m)Ey的力臂=2.000(m)EX的力臂=0.800(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=104.773(kN)总弯矩(设计值)=95.072(kN-m)力臂Zn=0.907(m)截面宽度B=2.200(m)偏心距e=0.193(m)(左偏)截面上偏心距验算满足:e=0.193≤0.225X2.200=0.495(m)重要性系数丫。
挡土墙的验算
)抗滑动稳定系数计算方程:;)倾覆稳定方程:;)抗倾覆稳定系数:;2、基底应力及合力偏心距验算(1)基底合力的偏心距可按下式计算:;(2)计算挡土墙地基时,各类作用(或荷载)组合下,作用效应组合设计值计算式中的作用分项系数,除被动土压力分享系数为0.3外,其余的分项系数均为1.(3)基底压应力应按下式计算:;位于岩石地基上的挡土墙:;(4)基础的容许承载力岩石地基的承载力较高,一般不会产生不均匀沉陷。
土质地基较为复杂,其承载力与地基的物理力学性质、地面形态、基础埋置深度、基底倾斜度等有关,可根据地质调查、钻探试验及既有建筑物的调查对比分析确定。
3、墙身截面强度验算为了保证墙身具有足够的强度,应根据经验选择1~2个控制断面进行验算,如墙身底部、二分之一墙高处、上下墙(凸形及衡重式墙)交界处。
根据《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》的规定,当构件采用分项安全系数的极限状态设计时,荷载效应不利组合的设计值,应小于或等于结构抗力效应的设计值。
4、增加挡土墙稳定性的措施(1)增加抗滑稳定性的方法:①设置倾斜基底②采用凸榫形基础(2)增加抗倾覆稳定性的方法①展宽墙趾②改变墙面及墙背坡度③改变墙身断面类型5、衡重式挡土墙设计(1)衡重式挡墙属重力式挡墙;衡重台上填土使得墙身重心后移,增加了墙身的稳定性;墙胸很陡,下墙背仰斜,可以减小墙的高度和土方开挖;但基底面积较小,对地基要求较高。
(2)衡重式挡土墙设计与一般重力式挡土墙相同。
但因为墙背为带有衡重台的折线形,所以土压力计算及墙身构造都有其特殊性。
(3)衡重式挡土墙稳定性验算的内容和要求同一般重力式挡土墙。
当上墙出现第二破裂面时,第二破裂面与上墙墙背之间的填土与墙身一起移动,其重量应计入墙身自重。
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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 ,。。 ()
采 b 提高 岩土对基 底 的 将相关的设 计参数 及取值 代入 上述 公式 , 可得 K a=0 2 4 增加挡 土墙 的质量 , 用 比重较 大的材 料 ; . .8 , 摩擦系数 ;. C减小 墙背 主动土 压力 。4 在一项 工程 中, ) 岩土 对基 将 代 入 ( . .-) 式 后 得 , 础=10 5 N/ 即 。 6 2 31公 E 1 .0k m, 计为 7 .。根据地 质勘察 资料 , 60 ; 岩土对挡墙墙背摩擦角 =1 。 5。 根据地质勘察资料 , 岩土对挡墙基底 的摩擦 系数 =0 3 .。
1
K =
2 c
{ssn +/: ! iao ̄×√Kqi( 一8)i( )+riao ̄J。 l竺i( ?s! 二二 cso —n a sn + /n cso} 2K !( 卢!sn 叩 ! )i二 ) / — s 2 q n 一 +r s
l f K H 两qi(co q 2s na s
2. . 代入验算 12
挡墙基底倾角 a 根据设 计 为 5 7 ; 墙墙 背倾角 a根 据设 底 的摩擦 系数以及墙背主动土压力与 当地地 质的关系较 为密切 , . 。挡 相 对来讲 是一定的 , 要改变这几个 因素难度较大 。
重 力 式 挡 土 墙 的 稳 定 性 验 算
陈 晖
摘 要 : 以广州市 萝岗区某重力 式挡土墙为例 , 析 了计算该挡土墙的稳定性 , 分 包括抗滑 移稳定性 以及抗倾覆稳定性 , 并
进行 了验算, 最后结合计算结果对稳定性进行 了评价 , 同类工程 的设计提供参考及经验。 为
关键词 : 重力 式挡土墙 , 抗滑移稳定性 , 抗倾覆稳定性
取值 ( 计, 、 一 1 土体重度 y为黏土 , , ) 1 N/ 3 挡土墙 高度 H=6 4m; 9k m ; .
主动土压力系数 采用下列公式进行计算 :
1 … 2 掣
, at
tr .t
一 ≥. 1 3
G = Gc s 0 oa ,
f q i a /s( 一 + i + )na 卢] K [n +? i a ) s ( 8s ( 一 )+ s( )n n i
0 1 . 5 m。
每延米 主动 岩土压力合 力值 , 根据 G 0 3 —0 2建筑 边坡 B 53 02 0
2 稳定性计算
2 1 重力式 挡墙 的抗 滑移稳 定性 验算 .
工程技术规范 中 6 2 3根据平 面划裂 面假定 , .. 主动 土压 力合 力标
1
准值按 :础=寺 y (..-) E H 6231公式进行计算, 根据本工程设
维普资讯
・
18 ・ 3
第3 4卷 第 1 7期 20 0 8年 6 月
山 西 建 筑
S HANXI AR3 1
Jn 20 u. 0 8
文 章 编 号 :0 962 (0 8 1—1 80 10 —8 52 0 )70 3 —2
E a=E CG a t一 ) a(( —o 。 3 0
旁道路 的运行 以及 厂房 内工作 人员 的安全 和生产 。经广州 市建
其中 , G为挡墙每延米 自重 ,N/ E k m; a为每延 米主动岩 土压
k m;n () a为挡 墙墙背倾 角 ,。; () 设局审批 , 沿厂房临 山道 路位置 修建 挡土墙 , 工程 采用重 力式 力合力 ,N/ a 为挡墙 基底倾角 ,。; 本 为岩土对挡墙墙背摩擦角 ,。 ; 为岩土对挡墙基底 的摩擦 系数 。 () 挡 土墙 , 长 6 0m。 全 8
本 工程 挡土 墙 采 用 重 力 式 挡 土 墙 , 体 结 构 材 料 采 用 M1 水 2 1 1 计算取值 主 0 . .
泥砂浆砌 MU3 0块石 , 64m, 高 . 地面 以上部分 4 4m, . 前墙倾斜 度
根据设计取材 , 本次设计采 用 M1 泥砂浆砌 MU 0块石 , 0水 3