河岸式砌石挡土墙稳定分析论文

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1、河岸式砌石挡土墙稳定分析论文摘要：对河岸式砌石挡土墙进行稳定分析，找出影响其稳定安全的原因。提出解决的措施。关键词：河岸式砌石挡土墙稳定分析1问题的提出长江铜陵河段外滩水域素为黄金水道，近年来，沿江许多企业利用江外滩兴建货场、堆场、码头等。我们发现在临江侧修建浆砌石挡土墙时，或由于基础处理不当，或由于结构设计不合理，有50%以上的挡土墙存在有质量问题，有的沉陷变形.freel3，天然湿容重1.85t/m3，饱和容重2.05t/m3，内摩擦角27度，粘聚力很小忽略为0。江岸滩地的土质属淤泥质土层，是软粘土的一种典型代表，其力学性质主要有：⑴强度极低。标准贯入击数

2、N＜3，故承载力极低。从河海大学《土力学》中选取值一般为7~10t/m3。⑵压缩性很大，压缩系数＞0.05cm2/kg，因此基础沉降很大。⑶渗透性很小。因而固结过程需要较长时间，沉降较慢。3结构断面尺寸的选择与比较3.1普通重力式挡土墙3.1.1荷载组合取完建期（没有江水顶托，属不利运行状态）的情况进行稳定计算与比较，作用的荷载有：挡土墙自重，墙背填土重，水平土压力。由于完建期是在枯水期，故基底浮托力不计。3.1.2土压力按主动土压力公式：Pa=0.5rH2Ka=15.13t式中Ka为主动土压力系数。Ka＝tg2(45-0.5ψ)=0.37553.1.3结构受

3、力分析完建期重力式挡土墙受力情况表（取单位长度，对迎水面趾脚求矩）荷载名称计算式竖直力（t）水平力（t）力臂（m）力矩（t-m）向下向上向右向左顺时针逆时针水平土压力0.5*1.85*6.62*0.37515.132.233.29土重三角形0.5*2.6*5.6*1.8513.472.6335.43矩形5.6*0.2*1.852.073.67.45自重底板3.7*1*2.59.251.8517.11直墙0.5*5.6*2.570.654.55斜墙0.5*2.6*5.6*2.518.21.7732.21合计49.9915.1396.7533.293.1.4安全验

4、算⑴合力的偏心距：e=B/2－∑M/∑G=0.58m（偏临水面）其中B为底板宽度。⑵地基反力：最大бmax＝∑G/A（1＋6e/B）=26.21(t/m2)最小бmin＝∑G/A（1－6e/B）=0.81(t/m2)⑶压力分布不均匀系数η＝бmax/бmin=32.3＞2。不满足⑷平均基底压力б＝(бmax+бmin)/2=13.5。太大，也不满足。⑸抗滑稳定安全系数Kc=f∑G/∑H=1.32＞1.25。满足。⑹倾稳定安全系数K＝抗倾力矩/倾覆力矩=2.9＞1.2。满足。从上可看出，基底应力大于淤泥土的允许承载力，且分布不均。故需要进行地基处理。目前地方上常

5、用的一种经济可行的处理方法为“垫层法”。它是以“就地取材”为原则，把靠近基底的淤泥挖去，而代之以人工回填的砂土层作为持力层，其作用有三：①增加地基稳定性。②减少基础沉降量。③加速软土地基的固结，提高地基的强度。砂垫层设计时，有两种处理办法：一种是假定垫层是地基础土质的一部分；一种是假定垫层是建筑基础的一部分。目前通常把砂垫层作为“基础”来考虑。详见后面的计算。3.2衡重式挡土墙普通重力式挡土墙由于结构体积庞大，重量都比较大，耗材较多，并不经济，此外，挡墙座落在江边软基上，因基底压力分布不均，也将造成地基处理的工作量加大。而衡重式挡土墙，则可利用减重台上的填土重

6、量增加墙身的稳定，并使地基应力分布比较均匀，在材料用量上要比简单的梯形截面减少10%~20%。见下图截面，两者相比，衡重式挡土墙节省材料10%。3.2.1荷载组合亦取完建期的情况，荷载与重力式挡土墙大致相同。3.2.2水平水压力与重力式挡土墙相同，为15.13t。3.2.3受力分析完建期衡重式挡土墙受力情况（取单位长度，对迎水侧趾脚求矩）荷载名称计算式竖直力（t）水平力（t）力臂（m）力矩（t-m）向下向上向右向左顺时针逆时针水平土压力0.5*1.85*6.62*0.37515.132.233.29土重三角形0.5*1.1*3.3*1.853.3581.635

7、.47矩形2.2*3.3*1.8513.4313.141.64挡墙自重前趾1*0.4*2.510.20.2直立墙0.5*6.6*2.58.250.655.36厚墙3.3*1.1*2.59.0751.4513.16三角0.5*1.1*3.3*2.54.5371.275.76减重台0.5*2.2*3.3*2.59.0752.7324.77合计48.72615.1396.3633.293.2.4安全验算－方法相同⑴合力的偏心距e=-0.29m（偏背水面）⑵地基反力бmax＝45.56(t/m2)бmin=3.17(t/m2)⑶压力不均匀系数η＝бmax/бmin=1

8、4.3＞η。不满足⑷平均基底压力б＝2