浅谈挡土墙稳定性验算

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1、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;验算屮图分类号：S611文章标识码：A文章编号：0引言在铁路工程中，经常用描土墙來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。它的作用影响看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423叽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，并口对挡

2、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61mo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1.7mo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7.0叫场地属II级口重湿陷性场地。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〜D

3、K8+640段右侧路堑边坡设置路堑扌当土墙，墙髙6〜8m,扌当土墙胸坡、背坡坡率均采用1:0.25,基础埋深l・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：＜1）=30°,f=0.3,Y=19kN/m3,[o]=300kPao扌当墙以上一级、二级、三级、五级堑坡采用框架锚杆护坡防护。3挡土墙稳建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

4、之比。把基底设置成倾斜就是保持墙面高度不变，而使墙踵下降一定高度。与水平基底相比，可以减小滑动力，增大抗滑力，从而增强抗滑稳定性。这时，不仅耍作沿基底的抗滑稳定性验算，同时，还要验算地基土沿墙踵平面的抗剪稳定性验算。本次设计采用倾斜基底，稳定性验算采用下列公式：式中：Kc—沿倾斜基底的滑动稳定系数，一般情况取Kc=1.30；WN—挡土墙的自重重力在倾斜基底法线方向的分力（kN）；EN—挡土墙承受的土压力在倾斜基底法线方向的分力（kN）；f—描土墙墙底摩擦系数；ET—挡土墙承受的土压力在倾斜基底切线方向的分力（kN）；WT—挡土墙的口重重力在倾斜基底切线方向的分力（kN）；W—扌当土墙的

5、自重重力（kN）；E—挡土墙承受的土压力或滑坡推力（kN）；H—挡土墙倾斜基底面与水平面的交角（度），逆时针为正，顺时针为负；o—铅垂线与挡土墙背坡面的交角（度人5—挡土墙背坡面与扌当土墙背面填土之间的内摩擦角（度）。经计算可知，滑移力为80.856kN,抗滑力为105.359kN,滑移验算满足：Kc二1.303>1.300o通过验算,木设计的挡墙其抗滑移稳定系数达到1.303,高于规范规定的1.3下限。因此，其在抗滑移稳定性上是安全的。从上述计算过程中可以看出，扌当墙抗滑移稳定性的主要因索有a挡墙的自身质量;b.基底和土的摩擦系数;c.墙背主动土压力的大小。通过上述验算可以发现，在解

6、决扌当墙的抗滑移稳定性上，可以通过几点来解决:a・增加挡土墙的质量，采用比重较大的材料;b・提高岩土对基底的摩擦系数;c.减小墙背主动土压力。3.2抗倾覆稳定性挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，用抗倾覆稳定系数K0表示，其值为对墙趾的稳定力矩之和与倾覆力矩之和的比值，稳定性验算采用下列公式；式中：K0—挡土墙绕墙趾的抗倾覆稳定系数；一般情况(包括计算荷载)取K0二1.60W—挡土墙的自重重力(kN)；Zw—挡土墙的自重重力的重心到倾覆计算点的水平距离(m)；Ey—挡土墙承受的土压力(或滑坡推力)在竖直方向的分力(kN)；Zx—挡土墙承受的土压力在竖直方向的分力

7、到倾覆计算点的水平距离(m)；Ex—挡土墙承受的土压力(或滑坡推力)在水平方向的分力(kN)；Zy-挡土墙承受的土压力在水平方向的分力到倾覆计算点的竖向距离(m)；Zw—挡土墙承受的土压力在竖直方向的分力到倾覆计算点的水平距离(m)o计算可知，倾覆力矩为218.125kN•m,抗倾覆力矩为618.166kN•m,倾覆验算满足:K0=2.834>1.600o通过验算，可以得出结论，本次设计的挡墙对于其抗倾覆的稳泄性来讲达到2.834,高于规范的1