第六章 土壓力與土坡穩(wěn)定(3-1)

1、選擇原則：選擇原則：擋土墻用途、高度與重要性；擋土墻用途、高度與重要性；建筑場(chǎng)地的地建筑場(chǎng)地的地形與地質(zhì)條件；形與地質(zhì)條件；盡量就地取材，因地制宜；盡量就地取材，因地制宜；安全而經(jīng)濟(jì)。安全而經(jīng)濟(jì)。擋土墻包括墻型選擇、穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算、墻身?yè)跬翂Π▔π瓦x擇、穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算、墻身材料強(qiáng)度驗(yàn)算以及一些設(shè)計(jì)中的構(gòu)造要求和措施等。材料強(qiáng)度驗(yàn)算以及一些設(shè)計(jì)中的構(gòu)造要求和措施等。特點(diǎn)：體積大，靠墻自重保持穩(wěn)定性。特點(diǎn)：體積大，靠墻自重保持穩(wěn)定性。適用：小型工程，擋土墻高度適用：小型工程，擋土墻高度5m5mH5m。地基土質(zhì)差，當(dāng)?shù)厝鄙偈系取５鼗临|(zhì)差，當(dāng)?shù)厝鄙偈系惹闆r，多用于市政工

2、程及貯料倉(cāng)庫(kù)。情況，多用于市政工程及貯料倉(cāng)庫(kù)。材料：鋼筋混凝土。材料：鋼筋混凝土。優(yōu)點(diǎn)：工程量小。優(yōu)點(diǎn)：工程量小。缺點(diǎn)：費(fèi)鋼材，技術(shù)復(fù)雜。缺點(diǎn)：費(fèi)鋼材，技術(shù)復(fù)雜。6.6.1 特點(diǎn)：為增強(qiáng)懸臂式擋土墻的抗彎性能，沿長(zhǎng)度方向每隔特點(diǎn)：為增強(qiáng)懸臂式擋土墻的抗彎性能，沿長(zhǎng)度方向每隔0.80.81.0H1.0H做一垛扶壁。做一垛扶壁。適用：重要工程，墻高適用：重要工程，墻高H H10m10m。材料：鋼筋混凝土。材料：鋼筋混凝土。優(yōu)點(diǎn)：工程量小。優(yōu)點(diǎn)：工程量小。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，費(fèi)鋼材。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，費(fèi)鋼材。6.6.1 特點(diǎn)：由預(yù)制鋼筋混凝土立特點(diǎn)：由預(yù)制鋼筋混凝土立柱、墻面板、鋼拉桿和錨定板，在柱、墻面

3、板、鋼拉桿和錨定板，在現(xiàn)場(chǎng)拼裝?，F(xiàn)場(chǎng)拼裝。適用：重要工程，墻高已達(dá)適用：重要工程，墻高已達(dá)H=27mH=27m。材料：鋼筋混泥土、鋼材。材料：鋼筋混泥土、鋼材。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕、柔性大、工優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕、柔性大、工程量小、造價(jià)低、施工方便。程量小、造價(jià)低、施工方便。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。6.6.1 由墻面板、拉筋及填土共同組成。依靠拉筋與填土之間的摩擦由墻面板、拉筋及填土共同組成。依靠拉筋與填土之間的摩擦力來(lái)平衡作用在墻面的土壓力以保持穩(wěn)定。力來(lái)平衡作用在墻面的土壓力以保持穩(wěn)定。6.6.1 以常用的重力式、懸臂式和扶壁式擋土墻為例，研究擋土墻型以常用的重力式、懸臂式和扶壁式擋土墻為例，研究

4、擋土墻型式選定后，初定其尺寸。式選定后，初定其尺寸。墻后被支擋填土呈水平時(shí)為墻頂?shù)母叱獭?duì)長(zhǎng)度很大擋土墻后被支擋填土呈水平時(shí)為墻頂?shù)母叱?。?duì)長(zhǎng)度很大擋土墻，也可使墻頂?shù)陀谔钔另斆妫眯逼逻B接，以節(jié)省工程量。墻，也可使墻頂?shù)陀谔钔另斆妫眯逼逻B接，以節(jié)省工程量。擋土墻的頂寬為構(gòu)造要求確定。擋土墻的頂寬為構(gòu)造要求確定。對(duì)對(duì)砌石砌石重力式擋土墻，頂寬應(yīng)大于重力式擋土墻，頂寬應(yīng)大于0.5m;0.5m; 鋼筋混凝土懸臂式或扶壁式擋土墻鋼筋混凝土懸臂式或扶壁式擋土墻頂寬不小頂寬不小300mm300mm。擋墻的底寬由整體穩(wěn)定性確定，底寬擋墻的底寬由整體穩(wěn)定性確定，底寬B0.5HB0.5H0.7H.0.7H.

5、擋墻底面為卵石、碎石時(shí)取小值，墻底為粘性土?xí)r取高值。擋墻底面為卵石、碎石時(shí)取小值，墻底為粘性土?xí)r取高值。6.6.2擋土墻的型式與尺寸初定后，需要驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定和抗傾覆穩(wěn)定等。為擋土墻的型式與尺寸初定后，需要驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定和抗傾覆穩(wěn)定等。為此，首先要確定作用在擋土墻上的諸力。此，首先要確定作用在擋土墻上的諸力。墻身自重墻身自重W W土壓力土壓力P P基底反力基底反力6.6.3擋土墻的截面尺寸一般按擋土墻的截面尺寸一般按試算法試算法確定。確定。如不滿(mǎn)足要求，則修改截如不滿(mǎn)足要求，則修改截面尺寸或采取其它措施。面尺寸或采取其它措施。(5.24) 3 . 1PPWaxaysK滑動(dòng)力抗滑力6.6.3若驗(yàn)算結(jié)

6、果不滿(mǎn)足，則應(yīng)采取以下措施來(lái)解決：若驗(yàn)算結(jié)果不滿(mǎn)足，則應(yīng)采取以下措施來(lái)解決：修改斷面尺寸，加大底寬增加墻自重修改斷面尺寸，加大底寬增加墻自重W W以增大抗滑力；以增大抗滑力；擋土墻基底鋪砂、碎石墊層，提高擋土墻基底鋪砂、碎石墊層，提高值；值；將擋土墻基底做成將擋土墻基底做成逆坡逆坡，利用滑動(dòng)面上部分反力抗滑，利用滑動(dòng)面上部分反力抗滑. .在軟土地基上，在擋土墻踵后面加鋼筋混泥土在軟土地基上，在擋土墻踵后面加鋼筋混泥土拖板拖板。利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和擋土墻之間用鋼筋利用拖板上的填土重增大抗滑力。拖板和擋土墻之間用鋼筋連接。連接。6.6.3擋土墻破壞大部分是傾覆。擋土墻破壞大部分是傾

7、覆。要保證擋土墻在土壓力作用下不發(fā)生繞要保證擋土墻在土壓力作用下不發(fā)生繞墻趾墻趾O O點(diǎn)的傾覆，須要求對(duì)點(diǎn)的傾覆，須要求對(duì)O O點(diǎn)的抗傾覆力矩點(diǎn)的抗傾覆力矩M M1 1大于傾覆力矩大于傾覆力矩M M2 2。(5.25)5 . 1PPWhbataxayK傾覆力矩抗傾覆力矩K Kt t-抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)；抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)；a a、b b、h-h-分別為分別為W W、P Payay、P Paxax對(duì)對(duì)O O點(diǎn)的力臂，點(diǎn)的力臂，m m6.6.3驗(yàn)算結(jié)果不滿(mǎn)足公式要求，可選用以下措施來(lái)解決。驗(yàn)算結(jié)果不滿(mǎn)足公式要求，可選用以下措施來(lái)解決。修改擋土墻尺寸，如加大墻底寬，增大墻自重修改擋土墻尺寸，如加大墻

8、底寬，增大墻自重W W，以增，以增大抗傾覆力矩。這一方法增加較多的工程量，不經(jīng)濟(jì)。大抗傾覆力矩。這一方法增加較多的工程量，不經(jīng)濟(jì)。伸長(zhǎng)墻前趾，增加鋼筋用量。伸長(zhǎng)墻前趾，增加鋼筋用量。將墻背做成仰斜，可減將墻背做成仰斜，可減小土壓力，但施工不方便。小土壓力，但施工不方便。做卸荷臺(tái)，位于擋土墻做卸荷臺(tái)，位于擋土墻豎向墻背上，形如牛腿。豎向墻背上，形如牛腿。6.6.3maxminmax121.2ff6.6.35 5、擋土墻的墻身強(qiáng)度驗(yàn)算、擋土墻的墻身強(qiáng)度驗(yàn)算墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算，一般選在墻截面突變處，例如墻底墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算，一般選在墻截面突變處，例如墻底臺(tái)階的上截面。進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。臺(tái)階的上截

9、面。進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。作用在擋土墻上的土壓力值越小越好。這樣可使擋土作用在擋土墻上的土壓力值越小越好。這樣可使擋土墻斷面小，省方量，降低造價(jià)。墻斷面小，省方量，降低造價(jià)。卵石、礫石、粗砂、中砂的內(nèi)摩擦角卵石、礫石、粗砂、中砂的內(nèi)摩擦角大。主動(dòng)土壓力大。主動(dòng)土壓力系數(shù)系數(shù)K Ka a=tg(45=tg(45-/2)-/2)小，由作用在擋土墻上主動(dòng)土壓力小，小，由作用在擋土墻上主動(dòng)土壓力小，使墻節(jié)省工程量保持穩(wěn)定性。使墻節(jié)省工程量保持穩(wěn)定性。細(xì)砂、粉砂、含水量接近最優(yōu)含水量的粉土、粉質(zhì)粘土細(xì)砂、粉砂、含水量接近最優(yōu)含水量的粉土、粉質(zhì)粘土和低塑性粘土為可用的回填土。和低塑性粘土為可用的回填土。 凡軟粘土、成塊的硬粘性土、膨脹土和耕植土，因性質(zhì)凡軟粘土、成塊的硬粘性土、膨脹土和耕植土，因性質(zhì)不穩(wěn)定，在冬季冰凍時(shí)或雨季吸水膨脹都將產(chǎn)生額外的土不穩(wěn)定，在冬季冰凍時(shí)或雨季吸水膨脹都將產(chǎn)生額外的土壓力，對(duì)擋土墻的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，故不能用作墻后壓力，對(duì)擋土墻的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，故不能用作墻后的回填土。的回填土。6.6.4在擋土墻建成使用期間，有大量雨水滲入擋土墻后填土在擋土墻建成使用期間，有大量雨水滲入擋土墻后填土中，結(jié)果使填土的重度增加，內(nèi)摩擦角減小，土的強(qiáng)度降低中，結(jié)果使填土的重度增加，內(nèi)摩