抗滑挡土墙

2.2 抗滑挡土墙平面尺寸与高度的拟定
1. 抗滑挡土墙平面尺寸的拟定
由于一般情况下，滑坡推力较主动土压力大，合力作用 点高，因此抗滑挡土墙具有墙面坡度缓、外形矮胖、平面尺 度大的特点，以有利于抗滑挡土墙自身的稳定。故抗滑挡土 墙墙面坡度常采用1:0.3～1:0.5，甚至缓至1:0.75～1:1，其基 底常做成反坡(倒坡、逆坡) 或锯齿形，有时为了增加抗滑挡 土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量，还在墙后设 置1～2m宽的衡重台或卸荷平台。在平面上，抗滑挡土墙一 般应布置在滑坡前缘滑床平缓处。

1H
2
z0
Hka
2c
ka

1 2

H
2ka

2cH
ka

2c2

Ea

1 2

H

z0

Hka
2c
ka

1 2

H
2ka

2cH
ka

2c2

Ea 通过三角形压力分布图abc的形心，即
作用在离墙底 H z0 / 3
无粘性土的主动土压力与z成正比，沿墙高的土 压力是三角形分布。
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。
如果滑动面为单一平面时，滑坡推力为
E KW sin (W cos tan cL)
式中： E—滑坡体下滑力，kN； W —滑坡体重，kN； α—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； φ—滑动面土的内摩擦角； K—安全系数。
仰斜式挡墙
直立式挡墙
俯斜式挡墙
常用抗滑挡土墙的断面形式
衡重式挡墙
2. 特点及适用条件
抗滑挡土墙与一般挡土墙类似，但它又不同于一般挡土 墙，主要表现在抗滑挡土墙所承受的土压力的大小、方向、 分布和作用点等方面。一般挡土墙主要抵抗主动土压力，而 抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑推力。一般情况下， 滑坡推力较主动土压力大。为满足抗滑挡土墙自身稳定的需 要，这要求通常抗滑挡土墙墙面坡度采用1:0.3～1:0.5，甚至 缓至1:0.75～1:1，有时为增强抗滑挡土墙底部的抗滑阻力， 将其基底做成倒坡(逆坡)，或锯齿形；而为了增加抗滑挡土 墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量，有时可在墙后 设置1～2m宽的衡重台或卸荷平台。
的方向假定与填土面平行。
若墙背倾斜，可从墙踵作一竖线与填土表面相 交，可将此认为是虚设的垂直光滑的挡土墙墙背， 求出AC面上的主动土压力E1 ，而后按静力平衡 条件计算作用在实际倾斜墙背上的土压力。
C
B
G
45


2


2c
tan
45


2

1

3
tan2
45


2

3

1
tan2 45


2

a 3
粘性土： a zka 2c ka
无粘性土：
a zka
a ——主动土压力,单位为（kPa）；
z0

如此反复调整墙高，经几次试算直至剩余下滑力为不大的负 值时，即可认为是安全、经济、合理的挡土墙高度。
2.3 地基强度验算
抗滑挡土墙的基底应力、合力偏心距及地基强度验算与
普通重力式挡土墙的验算相同。
max/ min

Vk B
1
6e B
e B 6
max

2Vk
3
min 0
2. 抗滑挡土墙高度的拟定
抗滑挡土墙的高度如果不合理的话，尽
管它使滑坡体原来的出口受阻，但滑坡体 可能沿新的滑动面发生越过抗滑挡土墙的 滑动。因此，抗滑挡土墙的合理墙高应保 证滑坡体不发生越过墙顶的滑动。
合理墙高可采用试算的方法确定(如图所示)，先假定一适当的 墙高，过墙顶A点作与水平线成(45o-φ/2)夹角的直线，交滑动面于 a点，以Sa、Aa为最后滑动面，计算滑坡体的剩余下滑力。然后， 再自a点向两侧每隔5°作出Ab、Ac和Ab′、Ac ′…等虚拟滑动面 进行计算，直至出现剩余下滑力的负值低峰为止。若计算结果为 剩余下滑力为正值时，则说明墙高不足，应予增高；当剩余下滑 力为过大的负值时,则说明墙身过高，应予降低。
对于多级滑坡或滑坡推力较大时，可分级布设抗滑挡 土墙。
1.2 抗滑挡土墙的设计程序
2 抗滑挡土墙的设计计算
2.1 抗滑挡土墙上力系分析与荷载确定 ➢力系分析 通常将作用于抗滑挡土墙上的力系分为基本力系和附加力系。
基本力系是指由滑坡体和抗滑挡土墙本身产生的下滑力和 阻滑力，它与滑体的大小、容重、滑动面形状和滑面(带) 的抗剪强度指标c、φ值等因素有关。 附加力系是作用于抗滑挡土墙上除基本力系外的其他力， 主要包括：
如果滑动面为折面，根据第i条块的受力情况，剩余下滑力为
Ei KTi Ei1 cos(i1 i ) [Ni Ei1 sin(i1 i )] tan i ci Li i cos(i1 i ) sin(i1 i ) tan i
Ei KTi (Ni tan i ci Li ) Ei1 i 式中： Ei—第i条块的剩余下滑力，kN；
4 边坡工程防治技术
—抗滑挡土墙设计与施工
1 概述
减滑工程
滑
坡
通过排除地表水工程(水沟、防渗工程)、排除
整
地下水工程、截断地下水工程、刷方减重等工程措
治 工
施，而使滑坡运动得以停止或缓和。
程
抗滑工程
抗滑工程则在于利用抗滑构筑物来支挡滑坡体 运动的一部分或全部，使其附近及该地区的设施及 人民生命财产等免受危害。常用的抗滑工程主要有 抗滑挡土墙和抗滑桩等。
设计时要求基底最大应力应小于地基承载力，即
max
σγ—地基承载力设计值，kPa
2.4 抗滑挡土墙的稳定性及强度验算
在通常情况下，滑坡推力一般大于主动土压力，但 对于一些中小型滑坡，有可能出现主动土压力大于滑坡 推力的情况。因此在抗滑挡墙设计时，除计算滑坡推力 外，还应计算支挡部位的主动土压力，在两者之间取其 大值进行抗滑挡墙的验算。
1.1 抗滑挡土墙的类型、特点和适用条件
抗滑挡土墙是依靠挡墙的自身重量来抵抗滑坡体的推 力。一般情况下，挡墙设在滑坡体的前缘或坡脚部位。要 求挡墙有足够的进入稳定基岩的深度，以确保在挡墙根部 不会产生新的滑动面而失去抗滑作用，同时要保证不会产 生越过墙顶的滑体。
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。
2.主动土压力合力 Ea
如果挡土墙向离开土体方向 移动或转动，墙后土压力逐渐 减小。当位移达到一定值时， 墙后土体即将出现滑裂面（墙 后填土处于主动极限平衡状 态），此时作用在墙背上的土 压力称为主动土压力合力。
E 3.被动土压力合力 P 挡土墙在外力作用下，向 墙背方向移动或转动时，墙挤 压土体，墙后土压力逐渐增大， 当达到某一位移量时，土体即 将上隆（墙后土体处于被动极 限平衡状态），此时土压力达 到最大值，该土压力称为被动 土压力合力。
当挡土墙移离土体，土中发挥的剪应力使土压力降低，K值下降，直至 土的抗剪强度全部发挥出来，土体发生剪切破坏，达到朗肯主动状态，而 K达到Ka，称主动土压力系数。较为常见。
45o 2
1

3
tan2
45


2


2c
tan
45


2


3

1
tan2
相同条件下
Ea ＜ E0 ＜ EP
土压力系数与墙变位的关系
朗肯土压力理论 (W. J. M. Rankine, 1857)
朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土体 极限平衡理论建立的，即将土中某一点的极限平衡 条件应用到挡土墙的土压力计算中，其基本假设为：
1）挡土墙是无限均质土体的一部分； 2）墙背垂直光滑； 3）墙后填土面是水平的(也可是倾斜平面)。
对于深层滑坡体和正在滑移的滑动体，可能因修建挡 土墙进行基础开挖时，加剧滑坡体的滑动，因此这类滑坡 不宜采用抗滑挡土墙，而宜采用其它抗滑整治措施（如抗 滑桩等）。
用抗滑挡土墙整治滑坡，对于小型滑坡(5m)，可直接 在滑坡下部或前缘修建抗滑挡土墙 。对于中、大型滑坡， 抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等整治措施联合 适用。
作用在挡土墙上的土压力
1.静止土压力合力 E0
如果挡土墙静止不动，在土压力的作用 下不向任何方向发生移动或转动（墙后土体 处于弹性平衡状态），此时作用在墙背上的 土压力称静止土压力合力。
刚度很大的挡土结构如果建筑在坚硬的岩 基上(如岩基上的重力式挡土墙)，或由于结构 构造特点使墙身在土压力作用下不能移动和转 动(如连底的船闸、涵洞的边墙等)，墙身变形 极小，墙后填土的变形也极小。
1. 类型
结构 形式
重力式抗滑挡土墙
锚杆式抗滑挡土墙 加筋土抗滑挡土墙
材料
板桩式抗滑挡土墙
浆砌条石抗滑挡土墙 混凝土抗滑挡土墙 钢筋砼抗滑挡土墙 加筋土抗滑挡土墙
重力式抗滑挡土墙
俯斜式挡土墙
墙 仰斜式挡土墙
背 倾
直立式挡土墙
斜
衡重式挡土墙
其它组合式挡土墙
应根据滑坡的性质、类型、自然地质条件、当地的材 料供应情况等条件，综合分析，合理确定。
1.静止土压力及合力
在墙无任何位移的情况下，K值约为0.40，称为静土压力系数，用K0表示。
0 k0z
填土可视为半无限 弹性体