重力式挡土墙稳定性计算方法

《重力式挡土墙稳定性计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年第1期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION○建筑与工程○科技信息重力式挡土墙稳定性计算方法黄泽浪周庶（中冶京诚工程技术有限公司中国北京100176）【摘要】挡土墙做为公路支档、防护工程设计的主要措施，其滑动稳定和倾覆稳定直接影响到工程的安全；本文作者结合多年工作经验，就挡土墙稳定性计算做一个简单清晰的演算，为设计工作者理清思路，提供设计依据。【关键词】挡土墙；滑动稳定验算；倾覆稳定验算；基地应力及合力偏心距验算；墙身截面强度验算以作者参与的某项目挡土墙设计为背景，给出设计所需的基础资计与施工技术细则》（以下简称《细则》）取计算公式如下：料。

2、在其他的设计过程中，设计人员可根据项目具体情况更换设计基tgθ＝－tgψ±姨（ctgφ＋tgψ）（tgψ＋A）础资料，带入公式中，逐步验算。本算例主要叙述计算思路、公式来源ψ＝φ＋α＋δ，A＝－tgα及公式中常量从何取值。ψ＝35°＋14．04°＋35°＝84．04°A＝－0．251设计资料tgθ＝－9．579±姨102．684墙身尺寸如图1所示，墙身高H=4.0m，墙顶宽b=1.5m，面坡倾斜＝0．554（－19．712）坡度1:0，背坡倾斜坡度1:0.25，墙底宽B=2.5m。θ＝29°（或θ＝－87．1°舍去）验算破裂面位置破裂面顶端距墙顶内缘的距离为：H(tgα+

3、tgθ)=4×(0.25+0.554)=3.204＜5.5m破裂面交于荷载内，与假设相符，采用公式正确。3.2计算主动土压力系数，查《细则》取计算公式如下：cos（θ＋φ）0．438K＝(tgθ+tgα)＝＝0．487sin（θ＋φ）0．899K1＝1＋2h0＝1＋2×0．972＝1．486H4图13．3计算土压力E及作用点位置Zy，Zx（相对于墙趾的力臂），查《细则》取计算公式如下：物理参数:圬工砌体容重r3)墙=23.0(kN/m，地基土摩擦系数f=0.4，砌体种类为片石砌体，砂浆标号M7.5，石料极限抗压强度3.0(MPa)，墙E＝1r填H2KK1＝1×18×42×

4、0．487×1．486＝104．210kN22后填土内摩擦角φ填=35°，墙后填土粘聚力:0kPa，墙后填土容重r填=Ex＝Ecos（α＋φ）＝104．210×0．656＝68．362kN3)18.0(kN/m，墙背与墙后填土摩擦角δ=φ=35°，地基土容重r基=19.0Ey＝Esin（α＋φ）＝104．210×0．755＝78．679kN3)(kN/m，地基土容许承载力[σ0]=250.0(kPa)，墙底摩擦系数μ=0.4，地基土类型为土质地基，地基土内摩擦角φ土压力计算方法采用库Zx＝H＋h0＝4＋0．972＝1．551m基=35°，33K33×1．486仑土压力。Z

5、y＝B－Zxtgα＝2．5－1．551×0．25＝2．112m2车辆荷载等代均布土层厚度换算4挡土墙稳定性验算查《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）（以下简称《路基规范》）应用方法：极限应力法得：公式5.4.2-3组合Ⅰh0=q组合系数:1.0r查《路基规范》表5.4.2-5承载能力极限状态作用（或荷载）分项系其中q———车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m，取20kN/m2；墙数得：高大于10m，取10kN/m2；墙高在2～10m之间时，附加荷载强度用直线4．1垂直恒载分项系数rG=0.9内插法计算。4．2恒载或车辆荷载、人群荷载的主动土压力分项系数rQ1=1.

6、4r———墙背填土的重度4．3被动土压力分项系数rQ2=0（不计被动土压力）代入数值计算得h0=17.5=0.972m挡墙墙身截面面积：A＝2．5m2181挡墙自重：G＝r墙×V体＝23××4×（1．5＋2．5）＝184kN3土压力计算2b2＋Bb＋B212．25挡墙自重相对于墙趾的力臂：ZG＝＝＝1．021m3．1计算破裂角3（B＋b）124．4滑动稳定性验算1）滑动稳定方程查《路基规范》得滑动稳定应满足公式5.4.3-5［1．1G＋rQ1（Ey＋Extgα0）－rQ2EPtgα0］μ＋（1．1G＋rQ1Ey）tgα0－rQ1Ex＋rQ2EP＞0其中：G———作用于基底

7、以上的重力（kN）；Ey———墙后主动土压力的竖向分量（KN）；Ex———墙后主动土压力的水平分量（KN）；EP———墙前被动土压力的水平分量（kN）；（本计算书不计被动土压力，EP=0）图2α0———基底倾斜角（°），基底为水平时，α0=0；假设破裂面交于荷载内，墙体受力如图2所示。查《公路挡土墙设rQ1，rQ2———主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数；738科技信息○建筑与工程○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011年第1期μ———基底与地基间的摩擦系数。代入数值得：代入数值得：275．