畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）重力式擋土墻設(shè)計(jì)

1、 摘 要 擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。在擋土墻橫斷面中，與被支承土體直接接觸的部位稱為墻背；與墻背相對(duì)的、臨空的部位稱為墻面；與地基直接接觸的部位稱為基底；與基底相對(duì)的、墻的頂面稱為墻頂；基底的前端稱為墻趾；基底的后端稱為墻踵。根據(jù)其剛度及位移方式不同，可分為剛性擋土墻、柔性擋土墻和臨時(shí)支撐三類。根據(jù)擋土墻的設(shè)置位置不同，分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等。設(shè)置于路堤邊坡的擋土墻稱為路堤墻；墻頂位于路肩的擋土墻稱為路肩墻；設(shè)置于路塹邊坡的擋土墻稱為路塹墻；設(shè)置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆蓋層土體或破碎巖層的擋土墻稱為山坡墻。重力式擋土墻是以墻身自重來(lái)

2、維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定的。重力式擋土墻多用勁砌片石砌筑，在缺乏材料的地區(qū)有時(shí)可用混凝土預(yù)制塊作為砌體，也可直接用混凝土直接砌筑，一般不配鋼筋或在局部范圍配置少許鋼筋。這種擋土墻形式簡(jiǎn)單，施工方便，可就地取材，適應(yīng)性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：擋土墻；路塹墻；山坡墻；重力式擋土墻目 錄前 言1 擋土墻的作用1擋土墻各部位的名稱1擋土墻的位置1擋土墻的分類2第一章 設(shè)計(jì)要求31.1擋土墻的設(shè)計(jì)資料3第二章 重力式擋土墻的簡(jiǎn)介及分類42.1重力式擋土墻的簡(jiǎn)介42.2重力式擋土墻的類型4第三章 重力式擋土墻的設(shè)計(jì)83.1重力式擋土墻構(gòu)造83.2重力式擋土墻的布置93.3基礎(chǔ)埋置深度的確定11第四章 重力式擋土

3、墻的驗(yàn)算114.1 作用在擋土墻上的力系114.2擋土墻穩(wěn)定性檢算14 第五章 參考文獻(xiàn)23 第六章 附圖23 前 言 一： 擋土墻的作用 在路基工程中，擋土墻的應(yīng)用十分廣泛。在高坡和陡坡路堤的下方設(shè)置擋土墻，可防止路堤邊坡沿基底滑動(dòng)，保證路基穩(wěn)定，同時(shí)又可以收縮坡腳，減少填方和少占農(nóng)田。濱河或水庫(kù)路堤在臨水一側(cè)設(shè)擋土墻，可防止水流對(duì)路基的沖刷和侵蝕，同時(shí)也可避免壓縮河床或侵占庫(kù)容。在路塹地段設(shè)置擋土墻可支撐開(kāi)挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時(shí)減少刷方高度和刷方工程量。在不良地質(zhì)地段，常以擋土墻加固邊坡。此外，擋土墻還被用來(lái)整治溜坍、滑坡等路基禍害。二： 擋土墻各部位的名稱 圖（一） 擋土墻個(gè)部位名

4、稱的介紹 三：擋土墻的位置根據(jù)擋土墻在路基橫斷面上的位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻和路塹墻。 圖 （二） 擋土墻設(shè)置位置的分類 四：擋土墻的分類 按結(jié)構(gòu)形式分擋土墻可分為重力式（包括衡重式）擋土墻和輕型擋土墻。重力式擋土墻有四種，即俯斜直線墻背式擋土墻、仰斜直線墻背式擋土墻、折線墻背式擋土墻和衡重式。輕型擋土墻有多種形式。 圖（三）輕型擋土墻按建筑材料分根據(jù)擋土墻所采用的主要建筑材料不同可將擋土墻分為石砌擋土墻、混凝土擋土墻和鋼筋混凝土擋土墻等，但是鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（tb1002520060）規(guī)定，重力式擋土墻墻身材料應(yīng)采用混凝土或片石混凝土，比之tb100252001規(guī)范取消了片石

5、砌體擋土墻 。按擋土墻墻背的傾斜方向分 根據(jù)擋土墻墻背的傾斜方向，擋土墻可分為俯斜、仰斜和垂直擋土墻三種。第一章 重力式擋土墻的設(shè)計(jì)要求1.1設(shè)計(jì)資料：1.1.1 建設(shè)地點(diǎn)：濟(jì)南鐵路局某線dk23+415.00-dk23+520.001.1.2 建設(shè)要求：線路經(jīng)過(guò)的此處是丘陵地區(qū)，石材比較豐富，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)就地選材，節(jié)省工程費(fèi)用。擋土墻結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件。1.1.3氣候條件：當(dāng)?shù)氐慕涤炅繛槊磕?00mm，雨季集中在6、7、8月份。1.1.4 地形條件： 8.5 522.50 518.50 515.00 線路中心線在線路dk23+415.00-dk23+520.00處有一堆積層,百米樁所測(cè)得的

6、橫斷面圖如上圖所示1.1.5地質(zhì)條件：在地面標(biāo)高為518.50m以上為砂粘土,測(cè)得r=18.5kn/m3,內(nèi)摩擦角=350,土與墻背摩擦角=1/3，在地面標(biāo)高為518.50m以下為中密碎石，r=20kn/m3，內(nèi)摩擦角=500，土與墻背摩擦角=1/3。碎石允許承載力為400kn/m2，路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高為515.00。 以上線路設(shè)計(jì)為二級(jí)鐵路，采用重型鋼軌，設(shè)計(jì)軸重為220kn，砼軌枕1760根/km，道床厚度為0.35m，道床頂寬為3.0 m,邊坡為1:1.75。第二章 重力式擋土墻的簡(jiǎn)介及類型2.1重力式擋土墻簡(jiǎn)介2.1.1.重力式擋土墻簡(jiǎn)介：重力式擋土墻，指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土

7、墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡(jiǎn)單的梯形。它的優(yōu)點(diǎn)是就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效果好。所以，重力式擋土墻在我國(guó)鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。 由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費(fèi)材料多，也不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先選用重力式擋土墻。重力式擋土墻一般不配鋼筋或只在局部范圍內(nèi)配以少量的鋼筋，墻高在6m以下，地層穩(wěn)定、

8、開(kāi)挖土石方時(shí)不會(huì)危及相鄰建筑物安全的地段，其經(jīng)濟(jì)效益明顯。2.2.重力式擋土墻的類型1. 重力式 原理：主要依靠墻身自重抵抗墻后土體的側(cè)向壓力。 墻身：干砌、漿砌，缺乏石料時(shí)，可用混凝土。 干砌僅適用于地震烈度較低，墻高不高（6m），地基條件良好的地段。特點(diǎn)：斷面尺寸較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取材較易，施工簡(jiǎn)便。（1）墻背 墻背種類 土壓力 適用情況 仰斜 主動(dòng)土壓力小 路塹墻、墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻 俯斜 土壓力大 地面橫坡陡峻處的路肩墻或路堤墻，可減小墻高，墻背可做臺(tái)階形 凸形折線 下部小、上部略大 上部俯斜，下部仰斜，可減少上部墻身的斷面尺寸，多用于路塹墻，也用于路肩墻 衡重式 下部小、上

9、部略大 上下墻背間設(shè)一衡重臺(tái)，墻面陡直，適用于地面橫坡陡峻處的路肩墻和路堤墻。借助填土自重和墻重心后移，提高墻體穩(wěn)定性 用混凝土擋墻時(shí)，為減少斷面尺寸，可在墻背、墻趾處設(shè)少量鋼筋，稱半重力式，一般適用于低墻。2. 薄壁式原理：主要依靠底板上的土重來(lái)平衡側(cè)向土壓力墻身：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：墻身斷面較薄，通常包括懸臂式、扶壁式和柱板式等。（1）懸臂式組成：立壁、趾板（趾部底板）和踵板（踵部底板）三個(gè)懸臂部分原理：利用踵板上的填土重量保持穩(wěn)定，趾板還可增加抗傾覆能力和減小基底應(yīng)力，適用場(chǎng)合：地基情況較差的路肩墻。（2）扶壁式當(dāng)墻高超過(guò) 6m 時(shí)，側(cè)向土壓力作用下，立壁底部的彎矩迅速變大，鋼筋、混凝土

10、用量急劇增加，不經(jīng)濟(jì)。因此沿懸臂式墻長(zhǎng)方向，每隔一定距離加設(shè)扶壁（肋板），將立壁與底板連接起來(lái)。懸臂受彎矩，要配置鋼筋。（3）柱板式組成：立柱、擋板、底梁、底板（卸荷板）、基座和拉桿拼裝而成。適用場(chǎng)合：支擋土質(zhì)路塹高邊坡或處治邊坡坍滑，還用于路堤墻3. 錨固式組成：由鋼筋混凝土墻面部分和錨固構(gòu)件連接而成。原理：依靠埋設(shè)在穩(wěn)定巖土層內(nèi)錨固件的抗拔力，承受從墻面?zhèn)鱽?lái)的土壓力，保持全墻穩(wěn)定。墻面：預(yù)制立柱（肋板）和擋板拼成，也可就地澆注成整體板壁。擋板斷面采用矩形或槽形的直板，也用混凝土拱板。特點(diǎn)：屬輕型結(jié)構(gòu)，材料節(jié)省、占地較少，地基要求不高，有利于機(jī)械化施工。可分為：錨桿式、錨定板式和樁板式等（1

11、）錨桿式采用錨桿（錨入穩(wěn)定地層內(nèi)的鋼桿或鋼絲束，拉住肋柱或板壁。墻高時(shí)，可分級(jí)建造。適用場(chǎng)合：適用于高度較大、挖基困難、具有錨固條件的路塹墻、路肩墻或抗滑墻。（2）錨定板式結(jié)構(gòu)形式與錨桿式基本相同，只將鋼桿（拉桿）的錨固端改用錨定板，并埋在填料穩(wěn)定區(qū)（被動(dòng)區(qū)和中性區(qū)）內(nèi)。適用場(chǎng)合：特別適用于地基不良的高路肩墻或路堤墻。（3）樁板式系將支承擋板的立柱改為深埋地下的樁柱（錨固樁）。適用場(chǎng)合：適用于墻后土體下滑力較大而要求基礎(chǔ)埋置又深的滑坡整治地段。4. 垛式組成：采用鋼筋混凝土預(yù)制桿件縱橫交錯(cuò)拼裝成框架，內(nèi)填土石。原理：借助自重抵抗墻后土體的推力。特點(diǎn)：允許地基產(chǎn)生一定不均勻沉降，施工迅速，修復(fù)容

12、易。適用場(chǎng)合：常用作高路肩墻、路堤墻和抗滑墻。5. 加筋土式組成：由豎直面板、水平拉筋和內(nèi)部填土三部分組成的加筋體。原理：通過(guò)拉筋材料與填土之間的摩阻力，使面板與土形成一整體結(jié)構(gòu)，依靠其自重抵抗墻后（拉筋尾部后面）土體的側(cè)壓力。拉筋材料：條帶拉筋（鋼帶、鋼筋混凝土帶或聚丙烯土工帶）網(wǎng)格拉筋（金屬或聚合物材料做的網(wǎng)格）。面板：起保護(hù)表層填料免受侵蝕和坍塌作用，一般用混凝土預(yù)制（國(guó)外用半橢圓形金屬板）。特點(diǎn)：構(gòu)件輕巧、施工簡(jiǎn)便、柔性較大、抗震性大、外型美觀、造價(jià)較低。適用場(chǎng)合：適用于較高的路肩墻和路堤墻。第三章 重力式擋土墻的設(shè)計(jì)3.1重力式擋土墻的構(gòu)造重力式擋土墻的構(gòu)造必須滿足強(qiáng)度與穩(wěn)定性的要求

13、，同時(shí)應(yīng)考慮就地取材，經(jīng)濟(jì)合理，施工養(yǎng)護(hù)的方便與安全。1擋土墻的斷面尺寸和形狀（見(jiàn)附圖一）（1）擋土墻的胸坡當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時(shí)，擋土墻胸坡直接影響墻的高度,胸坡較陡的擋土墻高度較小，胸坡較緩的擋土墻高度較大。重力式擋土墻的墻胸坡度，一般在地形陡峻的山區(qū)，采用1:0.05-1:0.20。對(duì)于路肩和路堤式擋土墻,應(yīng)盡可能采用較陡的胸坡。在地形平緩的地區(qū)，一般采用1:0.20-1:0.35。本工程在丘陵地區(qū)，地形較平緩，胸坡采用1：0.25。（2）.擋土墻的墻背坡度及形式擋土墻墻背坡度及形式,應(yīng)力求使墻身結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理,施工開(kāi)挖量小，回填工程量少，施工便,保證安全，同時(shí)還應(yīng)滿足土壓力計(jì)算理論的適用范圍,

14、回填前擋土墻必須穩(wěn)定等要求。墻背的形式與坡度也影響墻的高度，仰斜的墻最高,豎直的次之，俯斜墻背的最低。由土壓力計(jì)算公式可知，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，豎直的次之，俯斜墻背的最大。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于較低的擋土墻,應(yīng)優(yōu)先考慮仰斜及豎直墻背；對(duì)于較高的擋土墻，應(yīng)優(yōu)先考慮俯斜及折線形墻背。折線形墻背上部俯斜下部仰斜，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)，但其形狀復(fù)雜,施工不便，一般只在墻身較高時(shí)才采用。選擇墻背形式時(shí)，必須考慮施工的要求。例如,路塹擋土墻，由于仰斜墻背可與開(kāi)挖的臨時(shí)邊坡緊密貼合，而俯斜墻背則在施工后尚需填土，因此選用仰斜墻背比較合理。對(duì)于路堤、路肩擋土墻，仰斜墻背填土窮實(shí)比較困難，所以采用豎直與俯斜墻背比較合

15、理?？傊瑩跬翂Φ膲Ρ承问奖仨毦C合考慮上述各方面的因素,經(jīng)過(guò)試算、比較后才能確定。在同一工點(diǎn)的擋土墻，其斷面形式不宜過(guò)多，以免造成施工困難和影響墻的美觀3）.擋土墻的尺寸在擋土墻的位置、胸坡、背坡和基礎(chǔ)埋深確定后便可確定擋土墻的高度。擋土墻的寬度應(yīng)在滿足構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上初擬一個(gè)尺寸并經(jīng)檢算，確定一個(gè)既保證安全又經(jīng)濟(jì)合理的尺寸。按構(gòu)造要求,漿砌片石擋土墻的墻頂寬度一般不應(yīng)小于0.5m；混凝土擋墻的墻頂寬度不小于0.4m；鋼筋混凝土擋墻頂寬不應(yīng)小于0.2m。丘陵地區(qū)，石料豐富，采用混凝土或片石混凝土擋土墻，頂面寬度設(shè)為0.6m。 （4）.擋土墻置于硬質(zhì)巖石上時(shí)，應(yīng)置于風(fēng)化層以下；置于軟質(zhì)巖石上時(shí)，

16、埋置深度不小于1.om。 3.2重力式擋土墻的布置1、 擋土墻位置的選定根據(jù)路基橫斷面來(lái)確定擋土墻的位置（1）路塹擋土墻的位置應(yīng)設(shè)在側(cè)溝外側(cè)，并滿足抽換軌枕的要求，即路塹中心線沿軌枕底部至墻胸的水平距離一般不小于3.5 m，擋土墻的高度和長(zhǎng)度應(yīng)保證墻頂以上邊坡穩(wěn)定。（2）路肩擋土墻的位置，在直線地段按路基寬度確定。（3）路肩擋土墻因可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地，當(dāng)路肩與路堤墻的高度或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻。（4）當(dāng)路基兩側(cè)同時(shí)設(shè)置路肩和路塹擋土墻時(shí)，一般應(yīng)先施工路肩墻，以免在施工時(shí)破壞路塹

17、墻的基礎(chǔ)。（5）沿河路堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流的水文、地質(zhì)情況以及河道工程來(lái)布置，注意應(yīng)保證墻后水流通暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。（6）滑坡地段的抗滑擋土墻，應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件、滑面的部位、滑坡推力，以及其他工程，如抗滑樁、減載、排水等綜合考慮。（7）帶攔截落石作用的擋土墻，應(yīng)按落石范圍、規(guī)模、彈跳軌跡等考慮。2. 橫向布置系在路基橫斷面圖上選定墻的位置和形式，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布設(shè)排水設(shè)施，指定填料類型等，并繪制具有代表性的擋土墻橫斷面圖。3. 縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖。布置的內(nèi)容：（1）確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長(zhǎng)，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)

18、物的銜接方式。銜接方式有：墻的端部直接嵌入山坡坡面，設(shè)置錐坡、端墻或斜墻等。（2）按地基和地形情況進(jìn)行分段，確定沉降縫與伸縮縫的位置。（3）布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾處地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底做成不大于 5% 的縱坡。但地基為巖石時(shí)，為減少開(kāi)挖，可沿縱向做成臺(tái)階。臺(tái)階尺寸隨縱坡大小而定，但高寬比不宜大于 1 ： 2 ，寬度不小于 1m 。（4）確定泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。4. 平面布置對(duì)于地形、地質(zhì)復(fù)雜的擋土墻或工程量大的沿河曲線擋土墻，除了橫縱布置外，還應(yīng)在地形圖上進(jìn)行平面布置。繪制平面圖，圖中標(biāo)示擋土墻與路線的平面位置、附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物情況

19、。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。3.3 擋土墻的基礎(chǔ)埋深擋土墻置于土質(zhì)地基時(shí),其埋置深度應(yīng)符合下列要求:（1）.基礎(chǔ)埋深不小于1m，如為路塹墻，應(yīng)在側(cè)溝下至少0.6m。當(dāng)有凍結(jié)且凍結(jié)深度小于或等于1m時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不小于0.25m；當(dāng)凍結(jié)深度超過(guò)1m時(shí)，可在凍結(jié)線下0.26m內(nèi)換填弱凍脹土或不凍脹土，但埋置深度不小于1.24m。（2）.受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)在沖刷線下至少1m。（3）.路塹擋土墻基礎(chǔ)底面應(yīng)在路肩以下不小于1m，并應(yīng)低于側(cè)溝砌體底面不小于0.3m。綜上所述，擋土墻的基礎(chǔ)埋深設(shè)為1.5m。第四章 重力式擋土墻的驗(yàn)算4.1 作用在擋土墻上的力系作用在擋土墻上的力

20、系,根據(jù)荷載性質(zhì)和發(fā)生概率分為主要力、附加力和特殊力。一般情況下,擋土墻只考慮主要力的影響。在浸水和地震等特殊情況,還應(yīng)考慮附加力和特殊力的作用。主要力是經(jīng)常作用在擋土墻上的力,如圖1。它包括下列的一些力:1.墻背承受的由填料自重及軌道和列車荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力ea可分解為水平與垂直的側(cè)壓力ex與ey。根據(jù)題意，計(jì)算不同土層的土壓力。設(shè)擋土墻高度總共為9m。第一層土=4m，第二層土高=5m。墻后填土表面坡度為1：1.5，第一層砂粘土，測(cè)得r=18.5 kn/m3,內(nèi)摩擦角=350,土與墻背摩擦角=1/3，第二層為中密碎石，r=20kn/m3，內(nèi)摩擦角=500，土與墻背摩擦角=1/3。擋土墻背坡為1

21、：0.25。 i= arctan1/1.5 = 經(jīng)計(jì)算, 作用點(diǎn)距墻底之距離為。(2)第二層土范圍的墻背土壓力 已知：=作用點(diǎn)距墻底距離為=2.10m 圖4-1-1 作用在擋土墻上的力系示意圖2.墻身自重g；根劇擋土墻體積、混凝土或片石混凝土的重度求墻身自重。, 混凝土或片石混凝土的重度r=23kn/m3，所以=144.7kn。 ， 3.墻頂上的有效荷載w04.法向反力r及摩擦力t。5.常水位時(shí)的靜水壓力和浮力。附加力指偶然發(fā)生的或發(fā)生概率很小的力。如最不利計(jì)算水位的靜水壓力及浮力，水位退落時(shí)的動(dòng)水壓力、波浪壓力、凍脹壓力等。特殊力指暫時(shí)的或?qū)儆跒?zāi)害性的力，它發(fā)生的概率很小，如地震力、臨時(shí)荷載

22、等。至于墻前被動(dòng)土壓力，在擋土墻檢算中一般不予考慮。僅當(dāng)基礎(chǔ)埋深較深，且地層穩(wěn)定，不受水流沖刷或擾動(dòng)破壞時(shí)才考慮。由于擋土墻前后土體相互作用，出現(xiàn)被動(dòng)極限平衡狀態(tài)所需的墻身位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出現(xiàn)主動(dòng)極限平衡狀態(tài)所需的位移，所以，當(dāng)墻后土體處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，墻前土體仍未達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，墻前土體的被動(dòng)抗力要比按被動(dòng)土壓力計(jì)算公式求得的被動(dòng)土壓力小。對(duì)墻前土體的被動(dòng)抗力，目前尚無(wú)可靠的計(jì)算方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并為安全計(jì)，一般取計(jì)算被動(dòng)土壓力的1/3作為墻前土體的被動(dòng)抗力。4.2 擋土墻穩(wěn)定性檢算對(duì)于重力式擋墻,墻的整體穩(wěn)定性往往是設(shè)計(jì)中的控制因素。擋土墻的穩(wěn)定性包括滑動(dòng)穩(wěn)定與傾覆穩(wěn)定兩方面。1.滑動(dòng)

23、穩(wěn)定檢算擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定是指在土壓力和其他外力作用下，基底摩擦阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)kc表示，即作用于擋土墻的最大可能的抗滑力與實(shí)際下滑力之比，在一般情況下，有: 式中 n作用于擋土墻墻底的豎向力，為墻身自重g、墻背主動(dòng)土壓力的豎直分力ey、墻頂?shù)挠行Ш奢dwo三者之合，即=ex=82.38ey-墻背主動(dòng)土壓力的水平分力f-基底摩擦系數(shù)，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，如無(wú)試驗(yàn)值，如表1。滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)k c不應(yīng)小于1.3，考慮附加力時(shí)，kc不應(yīng)小于1.2。當(dāng)墻高大12-15m，應(yīng)注意加大kc值以保證擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定性查表一可得基底摩擦系數(shù)f為0.5。 滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)kc小于1.3，不符合擋

24、土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定性，需采用措施增強(qiáng)其穩(wěn)定性。當(dāng)擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定性不滿足要求時(shí)，可采取下列措施增強(qiáng)其穩(wěn)定性: 表1 基底摩擦系數(shù)f地 基 類 別f軟塑粘土0.25硬塑粘土0.30砂黏土、黏砂土、半干硬黏土0.30-0.40砂類土0.40碎石質(zhì)土0.50軟質(zhì)巖0.40-0.60硬質(zhì)土0.60-0.70(1)增大基底摩擦系數(shù)。石質(zhì)基底除掉風(fēng)化、軟弱部分后,保留部分硬塊,增加抗滑能力。土質(zhì)基底可換填0.3-0.5m的碎石。(2)墻趾前防護(hù)加固。墻趾前基坑應(yīng)回填窮實(shí),如有沖刷或其他損壞可能時(shí),趾前地面應(yīng)防護(hù)和加固。如為路塹墻,可在側(cè)溝頂增設(shè)混凝土橫撐一道(間距1-2m)。如圖圖4-2-1示意圖(3)采用凸

25、榫基礎(chǔ)。凸榫基礎(chǔ)就是在基礎(chǔ)底面設(shè)置一個(gè)與基礎(chǔ)連成整體的榫狀凸塊，如圖所示，利用榫前土體的被動(dòng)抗力來(lái)增加擋墻的滑動(dòng)穩(wěn)定性。(4)設(shè)反斜基底。反斜基底是將擋土墻墻底做成傾向墻踵的斜坡。如圖所示，反斜基底傾斜度在一般地區(qū)擋土墻不大于0.2:1。浸水地區(qū)擋土墻,基底摩擦系數(shù)f0.5時(shí)，不宜設(shè)反斜基底；0.5fb/6時(shí),基底的一側(cè)將出現(xiàn)拉應(yīng)力,考慮到一般情況下地基與基礎(chǔ)間不能承受拉力,故不計(jì)拉力而按應(yīng)力重分布計(jì)算基底最大壓應(yīng)力。如圖8，基底應(yīng)力分布圖將由虛線圖形變?yōu)閷?shí)線圖形。由二力平衡定理，實(shí)線三角形的形心必在n作用線上，基底壓應(yīng)力三角形分布圖的底邊長(zhǎng)度等于3zn.基底壓應(yīng)力分布圖的面積應(yīng)等于基底合力的

26、豎向分n，即：圖8 基底應(yīng)力重分布基底最大壓應(yīng)力設(shè)反斜基底時(shí)基底應(yīng)力及合力偏心距的計(jì)算設(shè)反斜基底時(shí)，基底寬 如圖9 圖9 設(shè)置反斜基底時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 式中：基底與水平面的夾角 墻背與豎直面的夾角作用在反斜基底上的法向力為：它對(duì)墻趾的力臂為傾斜基底的合力偏心距基底的法向應(yīng)力為：當(dāng)：時(shí)，當(dāng)：時(shí)，當(dāng)基底應(yīng)力不滿足要求時(shí)，可采取下列措施提高地基承載力或減小基底應(yīng)力:(1)增大基礎(chǔ)底寬，如展寬墻趾等；(2)提高地基承載力，如基礎(chǔ)換填，將淺基礎(chǔ)改為深基礎(chǔ)等。擋土墻除應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性,基底應(yīng)力和合力偏心距滿足要求外，為防止墻身破壞，還應(yīng)使墻身各截面的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)墻身材料的容許應(yīng)力。擋土墻墻身截面強(qiáng)度的檢算，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一二個(gè)控制截面，檢算控制截面的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力是否在墻身材料的容許應(yīng)力內(nèi)。對(duì)于重力式擋土墻，控制截 圖10 墻身截面強(qiáng)度檢算示意圖面一般選在基礎(chǔ)與墻身的分界及1/2墻高處。1.法向應(yīng)力及偏心距檢算如圖10所示，為檢算截面的強(qiáng)度，從土壓力強(qiáng)度圖可算出截面以上的部分墻身所受的土壓力，截面寬度為，則作用在該截面上的力及力距為：截面兩端的法向應(yīng)力為： 只考慮主力時(shí),