浸水地区挡土墙设计

１ 浸水挡土墙 的土压 力计 算 由于墙后填料浸水部分 的土压力 因浮力 的作用而减小 ， 因此 ， 用于整个墙背 的总 土压力 Ｅ 作 也将 相应 降低 。其 大 小视填料性质分别按下述方法计算 。 （） １ 填料为砂性 土 计算前提 ： ①浸水前后 内摩 阻角 不变 ； ②破 裂 面为一平 面， 由于浸水后破 裂 面位 置 的变 动对计 算 土压 力 的影 响不 大， 因而不考虑浸水的影 响 ； 浸水部 分填 料容 重采用 浮容 ③
２１ ０ ０年 第 ２期 （ 总第 １２ ） ９期
黑龙 江交通 科技
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Ｎｏ． ２ １ ２， ０ ０
（ ｕ ｏ １２ Ｓ ｍ Ｎ ．９ ）
浸 水 地 区挡 土 墙 设 计
梁淑 影 ， 凤 臣 张
（ 丹 江 市 公 路 工 程监 理 有 限公 司 ） 牡
Ｐ ＝ （Ｏ １）
式 中： 为降水 曲线 的平均 坡度 ； 为 产生 动水压力 的浸水
面 积 ， 图 ｌ ．４中 阴 影 部 分 ， 近 似 地 取 梯 形 ａｃ 面积 即 ４３ 可 ｂｄ的
：Ｙ （ ＋ － ． Ｈ ＝－ｈ十 。－ｎ
ｎ
） Ｊ
（ ｊ ５ ）
ｙ ｆ
ｎ＝ 月 一 （ ｎ ＋ａ ） ÷（ Ｈ ）ｔ Ｏ ｔ ａ Ｉ ｌ
摘
要： 介绍 了浸水地 区挡土墙设计 ， 包括 浸水 挡土墙 的土压力计算 和静水 压力 、 动水 压力和上浮力 的计算。
文 献标 识 码 ： Ｃ 文 章 编 号 ：０ ８— ３３ ２ １ ）２— ０ ５— １ １０ ３ ８ （０ ０ ０ ０ ５ ０
关键词 ： 水地 区； 土墙 ； 计 浸 挡 设 中图 分 类 号 ：４ ６ １ Ｕ １．
动水压力 尸 的作用点为 ｎ面积的重心， 向平行于 ， ３ 其方 Ｊ 。 透水性材料 ， 动水压力一般 很小 ， 以忽 略不计 。 可
・
５５ ・
ห้องสมุดไป่ตู้
１ ．
Ｐ＝ 如
其水 平分力与垂直分力 分别 为
１ ．
（ ７ ）
ＰＩ ＝
ｂ ６ ÷ （ ｙ） Ｋ Ｅ ＝ — ，
ｔ
（） ２
０ （） ３
Ｐ ＝ ｆ —
ｔａ ａ ｎ
当计算动水压力 时 ， 一日 段 的静水压 力 巳被动水 压 力所代替 ， 则墙背静水压力 Ｐ 。 为
（１ １）
式 中符号 同前 。 ２ 静水压力、 动水压力和上浮力 的计算 （ ）静水压力 Ｐ １ 作用 于墙面静水压力 Ｐ 为 ．
收 稿 日期 ：０９一ｌ ２０ Ｏ一３ Ｏ
动水压 力 Ｐ ，的水 平分力与垂 直分力分别 为 Ｐ Ｐ Ｃ￥ ＝ ３０ ｄ ； ３＝Ｐ ｓ ） ） 尸 ３ｉ ｎ
的矢 量 和 即 为 全墙 土 压 力 。 在计算浸水部分 的土压力 Ｅ 时 ， 选按 浮容重 ｙ 将 上部 ， 土层及超 载换算 的均布土层换算 为超 载。土层换算厚 ＾ 为 ＾＝ ！ ： ｎ Ｌ 一
ｙ ，
土墙 ， 当作附加组合 中的作用 力。 则 （） ３ 动水压力 当墙后为弱透水 性填料 时 ， 由于墙 外水 位急剧 下降 ， 在 填料 内部将产生渗流 ， 而引起动水 压力 尸 ， 由此 １其大小按式 （０ 计算 。 １）
隙 比。
Ｐ ＝ １ ÷ （ Ｈ６ Ｈ ２ 一
（ ） 浮 力 Ｐ ２上 ２ 作用于基底 的上 浮力 Ｐ，为
１
Ｐ２ ＝
（ ＋Ｈ ６Ｂ 日６ ） Ｃ
土压力 的水 平分力 和垂 直分 力 Ｅ 分别 为 Ｅ ｈ＝Ｅ ｃｓ ＋ ） ６ｏ（ 占 Ｅ Ｅｓ （ ＋ ） ＝ ６ｉ 占 ｎ 其相应 的作用点位置为
重。
Ｐ 寺 Ｈ １ ｔ ２
其 水 平 分 力 与 垂 直 分 力 分 别 为
Ｐ ： ｌ
１
（ ６ ）
Ｐｌ＝
墙背静水压力 Ｐ 为 ．
Ｈ￣ ｎ ａａ ｔ
在此情况下 ， 浸水挡土墙 墙背 土压 力 可 以采用 不浸 水时的土压力 Ｅ 扣除计算水位 以下 因浮力影 响而减小的土 。 压 力 △Ｅ， 即 Ｅ ＝ 。 ｂ ６ ６ Ｅ 一 Ｅ （） １
一
式中 ： Ｂ为基底宽 ， ｍ；Ｃ为上 浮力折 减 系数 （ 表示基底 面渗 水程度对上浮力的影 响 ， 根据墙基底 面水 的渗透情况而定。 墙 身受 到的上浮力 尸 是基底上 浮力 与作用于墙面 ２ 和墙背上的垂直静水压力之差 ， 即
＝
—
（］ ）
｝
Ｊ
（ ４ ）
尸 ＝ 一 一 ＝ ２ Ｐ２ Ｐ】 ，
式 中： 为未 浸水 的主动 土压力 ，Ｐ ；ＡＥ Ｅ ｋａ 为浸 水部 分 因 浮力影 响而减 小的土 压力 ， Ｐ ； ｙ 为填 料 的干容重 及浮 ｋａ ， ， 容重 ，Ｎ ｍ ； 为浸水部分墙高 ， 为土压力 系数 ； ’ ｋ／ 。 ｍ； ， ０ 为水及填料 的密度 （ 一般 ｙ ＝９ ８ｋ ／ ； ． Ｎ ｍ ） 。为 填料 的孔
对 于 常 年 浸 水 的 挡 土 墙 ， 述 静 水 压 力 和 上 浮 压力 在 计 上 算时应视作 主要荷 载组合 中的作用力 ； 对于季节性浸水 的挡
其方法如下 ； 先求出计算水位 以上填土 的土压力 Ｅ ， 。然后将 上层填土重量作为 荷载 ， 计算 浸水部 分的 土压力 Ｅ 。Ｅ 与 ２
＋／２ ｎ ／ｔ ａ
，
［ ＋ ＇ ］Ｃ Ｈ￣ｎ （ Ｈｂ Ｂ 一（ ａ． ） ｔ
（） ９
。
＋ ｔ ａ ｎ
Ｚ ＝ Ｂ — Ｚｈｔ ｎ ａ
式 中符号意义同前。 （） ２ 填料为黏性土 由于黏土浸水后 ， 内摩阻角 值显 著降低 ， 其 因此将 填 土上 、 下两个部分视为不 同性质 的土层 ， 分别计算其土压力 。