理正擋土墻設(shè)計(jì)詳解

1、第一章功能概述擋土墻是巖土工程中經(jīng)常遇到的土工構(gòu)筑物之一.為了滿足工程技術(shù)人員的需要,理正開發(fā)了本擋土墻軟件.下面介紹擋土墻軟件的主要功能：包括13種類型擋土墻一一重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、懸臂式、扶壁式、樁板式、錨桿式、錨定板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式、裝配式懸臂、裝配式扶壁、卸荷板式；參照公路、鐵路、水利、市政、工民建等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)各個(gè)行業(yè)的要求；可進(jìn)行公路、鐵路、水利、水運(yùn)、礦山、市政、工民建等行業(yè)擋土墻的設(shè)計(jì).適用的地區(qū)有：一般地區(qū)、浸水地區(qū)、抗震地區(qū)、抗震浸水地區(qū)；擋土墻根底的形式有：天然地基、鋼筋硅底板、臺(tái)階式、換填土式、錨樁式；擋土墻計(jì)算中關(guān)鍵點(diǎn)之一是土壓力的計(jì)算.

2、理正巖土軟件依據(jù)庫侖土壓力理論,采用優(yōu)化的數(shù)值掃描法,對(duì)不同的邊界條件,均可快速、確定地計(jì)算其土體破壞楔形體的第一、第二破裂面角度.防止公式方法對(duì)邊界條件有限值的弊病.尤其是衡重式擋土墻下墻土壓力的計(jì)算,過去有延長墻背法、修正延長墻背法及等效荷載法等,在理論上均有不合理的一面.理正巖土軟件綜合考慮分析上、下墻的土壓力,接力運(yùn)行,得到合理的上、下墻的土壓力.保證后續(xù)計(jì)算結(jié)果的合理性；除土壓力外,還可考慮地震作用、外加荷載、水等對(duì)擋土墻設(shè)計(jì)、驗(yàn)算的影響；計(jì)算內(nèi)容完善一一土壓力、擋土墻的抗滑移、抗傾覆、地基強(qiáng)度驗(yàn)算及墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算等一起呵成.且可以生成圖文并茂的計(jì)算書,大量節(jié)省設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度1第

3、二章快速操作指南1.1操作流程圖2.1-1操作流程1.2快速操作指南1.2.1 選擇工作路徑圖2.2-1指定工作路徑注意：此處指定的工作路徑是所有巖土模塊的工作路徑.進(jìn)入某一計(jì)算模塊后,還可以通過按鈕【選工程】重新指定此模塊的工作路徑.1.2.2 選擇行業(yè)及擋墻形式1 .適用于公路、鐵路、水利及其它行業(yè).工,注貴內(nèi)需2 .擋土墻的計(jì)算工程有十三種供選擇：重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、懸臂式、扶壁式、樁板式、錨桿式、錨定板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式、裝配式懸臂、裝配式扶壁及卸荷板式擋土墻.2£f選擇行業(yè),|其他行業(yè)本工程擋土墻計(jì)算工程選評(píng)式aa墻墻墻&土土5W土土土羯工詈

4、77;±*之土土擋一壁式應(yīng)壬疾/.式上由式式式式依H板式式圖2.2-2選擇計(jì)算工程1.2.3增加計(jì)算工程點(diǎn)擊【工程操作】菜單中的“增加工程菜單或“增按鈕來新增個(gè)計(jì)算工程.圖2.2-3工程操作界面1.2.4編輯原始數(shù)據(jù)當(dāng)計(jì)算工程為重力式擋土墻時(shí),須錄入或選擇如下參數(shù)：墻身尺寸、坡線土柱、物理參數(shù)、根底、整體穩(wěn)定性等數(shù)據(jù),交互窗口如圖2.2-4.圖2.2-4擋土墻數(shù)據(jù)交互對(duì)話框注意：1 .集中的參數(shù)交互界面,即把幾乎所有的參數(shù)置于一個(gè)界面上,操作簡單,大大提升了人機(jī)交互的效率,這是理正巖土系列軟件的一個(gè)共性特征.2 .同時(shí)提供了有關(guān)參數(shù)的即時(shí)彈跳說明信息,方便用戶理解參數(shù)的意義.1.2.

5、5 當(dāng)前擋墻計(jì)算在數(shù)據(jù)交互對(duì)話框中設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù),點(diǎn)擊【計(jì)算】按鈕來進(jìn)行當(dāng)前題目的計(jì)算；或者單擊【輔助功能】菜單的“計(jì)算.1.2.6 計(jì)算結(jié)果查詢計(jì)算結(jié)果查詢界面分為左右兩個(gè)窗口,左側(cè)窗口用于查詢圖形結(jié)果,右側(cè)窗口用于查詢文字結(jié)果.圖2.2-5計(jì)算結(jié)果查詢窗口2第三章使用說明2.1 關(guān)于計(jì)算例題的編輯2.1.1 增加例題與刪除當(dāng)前例題1 .通過【工程操作】菜單的“增加工程和“刪除當(dāng)前工程來增加一個(gè)新的例題或刪除當(dāng)前的例題.工程操施L增加工程刪除當(dāng)前工程當(dāng)前工程計(jì)算2 .“增或“刪按鈕增加一個(gè)新的例題或刪除當(dāng)前的例瞰擊“算按鈕翻開當(dāng)前模塊的交互界面.叵重力式擋土墻1而TQ6lQAT三j憎|刪W1

6、I2.1.2 數(shù)據(jù)的讀寫通過【輔助功能】菜單的“讀入數(shù)據(jù)文件可以將原來保存好的數(shù)據(jù)讀進(jìn)來進(jìn)行計(jì)算；通過【輔助功能】菜單的“數(shù)據(jù)存盤到文件可以將當(dāng)前例題的數(shù)據(jù)保存在磁盤上.輔助功能讀入數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)存盤到文件查看計(jì)篁圖理結(jié)果查看計(jì)算報(bào)表結(jié)果擋土嚙計(jì)篁?qū)⒋死}參加模板庫返回2.1.3 把典型例題參加例題模板庫實(shí)際工程中會(huì)有一些具有一般代表性的典型例題,當(dāng)完成該例題的數(shù)據(jù)交互后,可通過【輔助功能】菜單中的“將此例題參加模板庫把該例題存為例題模板,從而在每次新增例題時(shí)可以重復(fù)調(diào)用該例題的數(shù)據(jù),在此根底上修改少量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.2.2 計(jì)算簡圖輔助操作菜單在數(shù)據(jù)交互界面的左側(cè)圖形窗口單擊鼠標(biāo)右鍵,彈出圖形

7、顯示快捷菜單,使用該菜單可有效的查看計(jì)算簡圖,可把計(jì)算簡圖存為DXF格式的文件,用AUTOCAD等圖形編輯器進(jìn)行編輯.母童屏致開窗曲大中平移展示中希放鹿俵堂前屏Q存為m文件在獨(dú)立窗口中查看昌核定顯示比例身打出2.3 快速查詢圖形結(jié)果2.3.1 選擇輸出圖形結(jié)果1 .當(dāng)計(jì)算工程為重力式、衡重式、半重力式、懸臂式、扶壁式、卸荷板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻時(shí),圖形查詢輸出如下結(jié)果：1計(jì)算簡圖2 土壓力土壓力合力及兩個(gè)方向分力與破裂角關(guān)系曲線；土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；破裂面與土壓力簡圖；力多邊形簡圖.2.當(dāng)計(jì)算工程為加筋土式時(shí),圖形查詢輸出如下結(jié)果：1計(jì)算簡圖2土壓力土壓力合力及兩個(gè)方向分

8、力與破裂角關(guān)系曲線；土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；破裂面與土壓力簡圖；力多邊形簡圖.3整體穩(wěn)定結(jié)果圖3.當(dāng)計(jì)算工程為樁板式時(shí),圖形查詢窗口輸出計(jì)算簡圖.1計(jì)算簡圖2土壓力土壓力合力及兩個(gè)方向分力與破裂角關(guān)系曲線；土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；破裂面與土壓力簡圖；力多邊形簡圖.3內(nèi)力簡圖：包括位移、彎矩、剪力、土反力等曲線.4.當(dāng)計(jì)算工程為錨定板式、錨桿式時(shí),圖形查詢窗口輸出計(jì)算簡圖.1計(jì)算簡圖2土壓力土壓力合力及兩個(gè)方向分力與破裂角關(guān)系曲線；土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；破裂面與土壓力簡圖；力多邊形簡圖.3立柱計(jì)算簡圖：包括荷載、截面尺寸、彎矩、剪力、配筋等圖形.圖3.3-1衡重式擋土墻

9、計(jì)算結(jié)果簡圖圖3.3-2加筋土式擋土墻計(jì)算結(jié)果簡圖圖3.3-3樁板式擋土墻計(jì)算結(jié)果簡圖0日工科tCL.JD1呻武iWlU.DmW5J0*nIail暮蟀1鐘情況"尊嗒果工千I圖3.3-4錨桿式擋土墻計(jì)算結(jié)果簡圖2.3.2 通過輔助功能菜單查看圖形結(jié)果單擊【輔助功能】菜單中的“查看計(jì)算圖形結(jié)果項(xiàng),可查看當(dāng)前例題的圖形結(jié)果.M啕"WM瓦M(jìn)H司冊(cè)瘴1第雨情況計(jì)尊菇果d圖3.3-5查詢計(jì)算結(jié)果簡圖2.3.3 圖形查詢輔助工具1 .圖形查詢工具欄<圖留國a小田旦臼回退出選工程選工程放大縮小平移全屏重畫開窗前視2 .圖形查詢快捷菜單在圖形結(jié)果查詢窗口單擊鼠標(biāo)右鍵,彈出圖形查詢快捷菜

10、單,可以方便地查看圖形.fe戰(zhàn)中由取消全屏開窗放大平移顯不縮放恢復(fù)前屏3 .【圖形查詢】菜單圖拶查詢置設(shè)置朝高度讀入DXF文怦顯示簡圖存為口XF文件顯示圖形拷貝到剪貼板上2.4計(jì)算書的編輯修改1 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)重力式、衡重式、半重力式、卸荷板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1)土壓力計(jì)算結(jié)果；(2)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(3)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(4)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；(5)設(shè)置凸樺時(shí),凸樺強(qiáng)度驗(yàn)算、寬度設(shè)計(jì)；(6)墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算(不同截面)包括偏心距、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力及剪應(yīng)力；(7)根底強(qiáng)度驗(yàn)算包括懸挑局部主拉應(yīng)力及剪應(yīng)力.注意：公路擋墻增加以下結(jié)果的輸出：1

11、)滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)果；2)墻截面驗(yàn)算采用極限狀態(tài)法時(shí)強(qiáng)度、穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果.2 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)為加筋土式擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1)土壓力計(jì)算結(jié)果；(2)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(3)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(4)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；(5)內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算；(6)外部穩(wěn)定性驗(yàn)算；注意：公路擋墻外部穩(wěn)定驗(yàn)算增加滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)3 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)為樁板式擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1)土壓力計(jì)算結(jié)果(2)樁的內(nèi)力(包括彎矩、剪力、土反力)、位移及配筋計(jì)算；(3)擋土板的內(nèi)力配筋4 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)為懸臂式、扶壁式抗滑擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1

12、) 土壓力計(jì)算結(jié)果(2)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(3)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(4)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；(5)墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算包括墻面板、墻趾板、墻踵板及肋板(扶壁式)；(6)裂縫寬度驗(yàn)算注意：公路擋墻增加滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)果.5 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)為錨桿式、錨定板式擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1)土壓力計(jì)算結(jié)果(2)擋土板、肋柱及錨桿內(nèi)力結(jié)果；(3)擋土板、肋柱配筋結(jié)果；(4)錨桿式：錨桿設(shè)計(jì)(包括錨桿截面面積及長度計(jì)算)；錨定板式：錨定板內(nèi)力及配筋計(jì)算.6 .當(dāng)計(jì)算目標(biāo)為裝配式懸臂式、裝配式扶壁式抗滑擋土墻時(shí),計(jì)算書窗口輸出如下結(jié)果：(1)土壓力計(jì)算結(jié)果(2)滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)

13、算結(jié)果；(3)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；(4)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；(5)墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算包括墻面板、墻趾板、墻踵板及肋板(扶壁式)；(6)裂縫寬度驗(yàn)算恢復(fù)Ctrl+Z翦切Ctrl+X拷貝Ctrl+C粘貼特別粘貼刪除選擇的文字全選Ctrl+V跳到指定行尋找Ctrl+F尋找下一個(gè)F3替換Ctrl+H插入對(duì)象連接對(duì)象對(duì)象屬性Afc+Enter字體與頡色謾置讀入RTF文件保存RTF文件更名俁存RTF文件保存文件為文本文件、/、4、1、廣注息：1 .四種標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算書中均輸出了各組合最不利結(jié)果；2 .樁板式擋墻、錨桿式擋墻和錨定板式擋墻不做最不利結(jié)果輸出；3 .公路擋墻的計(jì)算輸出為采用極限狀態(tài)法的計(jì)算結(jié)果

14、.2.5說明2.5.1 參數(shù)編輯1 .加筋土式擋墻須交互自身的計(jì)算參數(shù).2 .重力式擋土墻、衡重式擋土墻、卸荷板式擋土墻須交互根底類型及相應(yīng)參數(shù),根底的類型有：天然根底、鋼筋混凝土底版、臺(tái)階式根底、換填土式、錨樁式根底.2.5.2計(jì)算1 .本系統(tǒng)對(duì)鐵路、公路、水利及其它專業(yè)的擋墻驗(yàn)算分別采用不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,詳細(xì)區(qū)別在各專業(yè)擋土墻編制原理中說明.2 .重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土式擋墻在擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻計(jì)算時(shí),其計(jì)算目標(biāo)既可以是驗(yàn)算,也可以是設(shè)計(jì).其它類型的擋土墻僅做驗(yàn)算.3 .重力式擋土墻、衡重式擋土墻、半重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、卸荷板式擋土墻的基底可設(shè)

15、置防滑凸樺.4 .系統(tǒng)未考慮由于墻高的增加而提升平安系數(shù)這一因數(shù),用戶在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),要注意到這一點(diǎn),保證擋土墻設(shè)計(jì)的可靠性和平安性.5 .用戶須根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自行考慮擋土墻有關(guān)構(gòu)件的構(gòu)造要求.2.5.3關(guān)于自動(dòng)設(shè)計(jì)的說明1 .重力式擋土墻自動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)于重力式擋墻,在其它參數(shù)確定的情況下,系統(tǒng)可自動(dòng)設(shè)計(jì)：(1)墻頂寬.(2)擴(kuò)展臺(tái)階寬高.(3)鋼筋混凝土底板的懸挑長度和厚度.(4)臺(tái)階式根底的高度,階數(shù),各階的寬高.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程為：假定墻頂寬最小為0.5米,然后采用變步長的搜索方法增加墻寬,直到找到滿足計(jì)算條件的最小墻寬為止.當(dāng)抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足,地基承載力不滿足時(shí),系統(tǒng)優(yōu)先采用擴(kuò)展臺(tái)階的方案.注

16、息：1 .有時(shí)自動(dòng)設(shè)計(jì)會(huì)失敗,這是由于某些給定的條件不合理造成的；2 .有時(shí)自動(dòng)設(shè)計(jì)成功后,某些平安系數(shù)仍不滿足.這是由于本系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了多種工況,系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)各種工況只進(jìn)行一次,當(dāng)滿足最后一個(gè)工況的平安系數(shù)時(shí),前面的各個(gè)工況有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不滿足的情況.在這種情況下,用戶可參照系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果手工調(diào)整.3 .衡重式擋土墻自動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)于衡重式擋墻,在其它參數(shù)確定的情況下,系統(tǒng)可自動(dòng)設(shè)計(jì)：(1)上墻背坡坡度；(2)衡重臺(tái)寬；(3)擴(kuò)展臺(tái)階寬高；(4)鋼筋混凝土底板的懸挑長度和厚度；(5)臺(tái)階式根底的高度,階數(shù),各階的寬高.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程為：假定衡重臺(tái)寬最小為0.0米,然后采用變步長的搜索方法增加臺(tái)寬

17、,直到找到滿足計(jì)算條件的最小臺(tái)寬為止.或者假定上墻背坡坡度最小為0.0,然后采用變步長的搜索方法增加坡度,直到找到滿足計(jì)算條件的最小坡度為止.當(dāng)抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足,地基承載力不滿足時(shí),系統(tǒng)優(yōu)先采用擴(kuò)展臺(tái)階的方案.注息：1 .有時(shí)自動(dòng)設(shè)計(jì)會(huì)失敗,這是由于某些給定的條件不合理造成的；2 .當(dāng)采用設(shè)計(jì)衡重臺(tái)寬的自動(dòng)設(shè)計(jì)方案時(shí),上墻截面強(qiáng)度不會(huì)因衡重臺(tái)寬度增加而增大,因此在這種情況下,系統(tǒng)將不驗(yàn)算上墻截面寬度；3 .有時(shí)自動(dòng)設(shè)計(jì)成功后,某些平安系數(shù)仍不滿足.具體原因同重力式.4 .加筋土擋土墻自動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)于加筋土擋墻,在其它參數(shù)確定的情況下,系統(tǒng)可自動(dòng)設(shè)計(jì)各層筋帶的寬度.系統(tǒng)根據(jù)抗拉設(shè)計(jì)承載力給出筋帶最

18、小寬度,并驗(yàn)算抗拔平安系數(shù).2.6數(shù)據(jù)和結(jié)果文件數(shù)據(jù)和結(jié)果文件位于用戶設(shè)定好的工作目錄下.重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土式擋土墻、半重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、樁板式擋土墻、錨桿式擋土墻、錨定板式擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻、裝配式懸臂擋墻、裝配式扶壁擋墻及卸荷板式擋土墻的數(shù)據(jù)文件格式分別為*.zl、*.hz、*.jjt、*.bzl、*.xb、*.fb、*zb、*.mg、*mdb、*.yyl、*.zpxb、*.zpfb和*xhb,圖形文件格式*.DXF,計(jì)算書格式為*.RTF3第四章編制依據(jù)(1)?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB500102002?；(2)?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50

19、0112001?；(3)?公路設(shè)計(jì)手冊(cè)一路基?交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院,1997.6;(4)?公路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JTGD302004?；(5)?公路污工橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JTGD61-2005?；(6)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB012003?；(7)?公路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JTJ004-89?；(8)?公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T502831999?；(9)?公路加筋土工程設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)JTJ015-91?；(10)?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)JTJ021-85；(11)?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)JTGD60-2004?；(12)?鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)TB100252006?；(13)?鐵路路基設(shè)計(jì)

20、標(biāo)準(zhǔn)TBJ10012005?；(14)?鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)一路基?鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院,1995.3;(15)?鐵路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GBJ11187?；(16)?城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么CJJ11-93；(17)?城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ77-98；(18)?城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ77-98?；(19)?水工擋土墻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)SL379-2007；(20)?水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JTJ225-98?；(21)?鋼筋混凝土裝配式擋土墻?(懸臂式、扶壁式)04SO13;(22)?新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例?李海光等編著,人民交通出版社,2003.104第五章系統(tǒng)土壓力理論系統(tǒng)采用庫侖、朗肯及靜止土壓力

21、三種計(jì)算理論.除特別說明外,均不考慮墻前被動(dòng)土壓力作用.4.1 庫侖士壓力理論4.1.1 庫侖土壓力的根本假定1 .墻后填料為勻質(zhì)散粒體,僅有內(nèi)摩擦力,而無粘聚力按無粘性土考慮.2 .當(dāng)墻身向外移動(dòng)或繞墻趾外傾時(shí),墻背填料內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面,假設(shè)此破裂面為一平面,豎向夾角0叫做破裂角如圖5.1-1.圖5.1-13 .破裂面上的土楔,視為剛性土體,根據(jù)靜力平衡條件,土楔在自重G、墻背反力Ea和破裂面反力R的作用下維持靜力平衡.由于土楔與墻背及土體間具有摩阻力,故Ea與墻背法線成S角、R與破裂面法線成.角,并均偏向阻止土楔滑動(dòng)的一側(cè).4 .通過墻踵,假定假設(shè)干個(gè)破裂面,其中使主動(dòng)土壓力最大

22、的那個(gè)破裂面即為最危險(xiǎn)的破裂面.根據(jù)這一條件,求得破裂面的位置和主動(dòng)土壓力值.5 .假設(shè)土壓力沿墻高呈分段線性分布,其形狀與坡面線疊加超載后的形狀相似,作用點(diǎn)位置位于此分布力圖形的重心.當(dāng)墻后土坡為一直線時(shí),土壓力呈線性分布,作用于墻高低三分點(diǎn)處.1.1.2 有關(guān)第二破裂面的根本假定1 .俯斜墻背或假想墻背的坡度平緩時(shí),墻后填料內(nèi)有可能出現(xiàn)第二破裂面,土楔不沿墻背或假想墻背滑動(dòng),而沿著第二破裂面滑動(dòng)如圖5.1-2.2 .必須滿足以下條件,才可出現(xiàn)第二破裂面：墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角.作用于墻背或假想墻背上的土壓力對(duì)墻背法線的傾角應(yīng)該小于等于墻背摩擦角.圖5.1-2圖中：0為第一破裂角

23、度；為第二破裂角度.1.1.3 庫侖土壓力計(jì)算根本方法本系統(tǒng)從最根本的土壓力計(jì)算原理出發(fā),充分利用計(jì)算機(jī)快速運(yùn)算的優(yōu)勢(shì),采用優(yōu)化的數(shù)值掃描法,計(jì)算第一、第二破裂面及相關(guān)的土壓力,計(jì)算方法見5.1.3.1節(jié)、5.1.3.2節(jié)及第六章.1.1.3.1 第一破裂面當(dāng)只有第一破裂面時(shí),土壓力只為第一破裂角函數(shù),利用計(jì)算機(jī)搜索第一破裂角角度與土壓力關(guān)系.尋找其中最大的土壓力Ea即為所求的土壓力,相應(yīng)的角度為第一破裂角.在搜索過程中,為了提升計(jì)算速度,我們采用了優(yōu)化的方法尋找此極值點(diǎn),計(jì)算結(jié)一果說明,此種方法非常有效.圖5.1-3為土壓力隨破裂角度變化圖ata2*at討ms/x>%即4ui情*圖5.

24、1-3土壓力隨第一破裂角變化曲線圖中：0擋土墻土楔體的第一破裂角與鉛垂線的夾角度；Ea作用擋土墻上的土壓力kN；Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力kN;Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力kN.1.1.3.2 第二破裂面當(dāng)俯斜墻背或假想墻背的坡度比擬平緩時(shí),就會(huì)出現(xiàn)第二破裂面.此時(shí)土壓力為第一、第二破裂角的函數(shù),利用計(jì)算機(jī)求出第二破裂角及第一破裂角角度與土壓力的變化關(guān)系,搜索到最大的水平土壓力Ex即為所求的土壓力,相應(yīng)的角度為第二破裂角及第一破裂角.圖5.1-4為土壓力隨第二破裂角角度變化圖.史級(jí)角.rwi31W必匐01a012M塞"圖5.1-4土壓力隨第二破裂角變化曲線圖中:a擋土墻土楔

25、體的第二破裂角與鉛垂線的夾角度；Ea作用擋土墻上的土壓力kN；Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力kN;Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力kNo4.2 朗肯土壓力理論1 .假設(shè)填料外表為一平面,沿深度和側(cè)向均是無限的；2 .只適用于墻后填料外表上無荷載或作用有連續(xù)均布荷載的情況,填料外表的橫坡3w；d3 .假設(shè)土壓力沿墻高呈分段線性分布,其形狀與坡面線疊加超載后的形狀相似,作用點(diǎn)位置位于此分布力圖形的重心.當(dāng)墻后土坡為一直線時(shí),土壓力呈線性分布,作用于墻高低三分點(diǎn)處.4.3 靜止土壓力理論土壓力p0等于豎直向主應(yīng)力/與靜止土壓力系數(shù)K0的乘積,且沿墻高呈三角形分布.5第六章系統(tǒng)土壓力計(jì)算5.1 庫侖

26、土壓力計(jì)算5.1.1 衡重式擋墻土壓力衡重式擋土墻等折線形墻背擋墻不能直接用庫侖理論計(jì)算主動(dòng)土壓力,這時(shí),應(yīng)將上墻和下墻看作獨(dú)立的墻背,分別按庫侖理論計(jì)算主動(dòng)土壓力,然后取兩者的矢量和作為全墻的土壓力.計(jì)算上墻的土壓力時(shí),不考慮下墻的影響,采用一般的庫侖理論公式計(jì)算；假設(shè)上墻背或假象墻背傾角較大,出現(xiàn)第二破裂面,那么按第二破裂面求主動(dòng)土壓力.下墻土壓力的計(jì)算方法有多種,如：延長墻背法、校正墻背法、等效超載法將上墻墻后的填料視為下墻土體上的均布超載,而影響下墻土壓力的計(jì)算、力多邊形法.其中前三種方法不同程度地存在一些缺陷,力系不能自相平衡.因此本系統(tǒng)采用力多邊形法.力多邊形法的計(jì)算原理為：首先按

27、上述方法求計(jì)算上墻土壓力,得到上墻的第一破裂面及作用于第一破裂面上的作用力R,然后將R反作用于下墻的破裂楔體上,下墻的破裂楔體作用有上墻的作用力R、楔體自重力G、作用擋土墻下墻的主動(dòng)土壓力反力Ea、下墻破裂面上的反力R1,這些力共同作用處于極限平衡狀態(tài).在這種假設(shè)下求解第二破裂面.計(jì)算簡圖6.1.1-1o力平衡多邊形圖6.1.1-1衡重式擋墻計(jì)算簡圖圖中：a擋土墻土楔體的第二破裂角與鉛垂線的夾角度；0擋土墻土楔體的第一破裂角與鉛垂線的夾角度；R上墻土楔體對(duì)下墻計(jì)算土楔體的作用力kN；G下墻計(jì)算土楔體的自重重力kN；R1下墻計(jì)算土楔體的第一破裂面的反力kN；Ea作用擋土墻上的主動(dòng)土壓力的反力kN

28、.注意：當(dāng)根底為鋼筋混凝土底板或錨樁式時(shí),可選擇土壓力起算點(diǎn)從根底底面起算.5.1.2 浸水擋墻土壓力浸水擋墻土壓力計(jì)算原理與非浸水時(shí)相同,只是求算破裂楔體的重力G時(shí),浸水局部采用浮重度,其它計(jì)算原理與普通擋土墻相同.浸水擋墻土壓力計(jì)算中,再加一項(xiàng)水壓力,水壓力計(jì)算如下：心",、26.1.2-1式中：擋土墻上作用的水壓力kN,作用位置：距擋土墻Eas底面h/3處；hw擋土墻反面地下水位頂面到擋土墻底面的距離m；5.1.3抗震地區(qū)墻后動(dòng)土壓力抗震區(qū)擋墻的地震力影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1 .用庫侖理論計(jì)算土壓力時(shí)破壞楔體要考慮水平地震力E的作用,參見6.1.3.1節(jié)；2 .在計(jì)算墻體受力

29、時(shí)要考慮墻體所受的地震作用,參見第7.1.6.2節(jié).5.1.3.1計(jì)算方法計(jì)算簡圖:上墻力平衡簍邊形下墻力平衡多邊形圖6.1.3-1地震力參與計(jì)算簡圖計(jì)算公式:式中：E=Gxtan(6.1.3.1-1)9-擋土墻土楔體的第一破裂角與鉛垂線的夾角度；a擋土墻土楔體的第二破裂角與鉛垂線的夾角度；R上墻土楔體對(duì)下墻計(jì)算土楔體的作用力kN；G下墻計(jì)算土楔體的自重重力kN；R1下墻計(jì)算土楔體的第一破裂面的反力kN；Ea-作用擋土墻上的主動(dòng)土壓力的反力kN；E作用計(jì)算土楔體上的水平地震力kN;t-一地震角度；G上一一上墻計(jì)算土楔體的自重重力kN;E上一一作用上墻計(jì)算土楔體上的水平地震力kN;E上a作用擋土

30、墻上墻的主動(dòng)土壓力的反力kN5.1.3.2地震角地震角度的計(jì)算按下表確定：地震角表6.1.3-1根本烈度類別789非浸水1030'3o6o浸水2030'5o100注：1.本表摘自?公路加筋土工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(JTJ-015-91)附錄一中附表1.4;2 .抗震設(shè)計(jì)與非抗震設(shè)計(jì)在平安系數(shù)的取值、截面與基底合力的容許偏心距的取值是不同的；3 .抗震設(shè)計(jì)同時(shí)要考慮地基土承載力的提升、截面強(qiáng)度的提升.5.1.4粘性土的土壓力當(dāng)墻后填土為粘性土?xí)r,由于粘聚力的存在,對(duì)土壓力值有很大的影響,因此在計(jì)算中必須考慮粘聚力的影響.系統(tǒng)給出了兩種考慮粘聚力影響的方法.5.1.4.1 換算內(nèi)摩擦角法(

31、又稱綜合內(nèi)摩擦角法或等效內(nèi)摩擦角法)目前,由于粘聚力的數(shù)值難于恰當(dāng)?shù)卮_定,同時(shí)又缺乏按粘性土計(jì)算方法設(shè)計(jì)擋土墻的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通常都采用換算內(nèi)摩擦角的方法來計(jì)算粘性土的主動(dòng)土壓力.也就是將摩擦角的數(shù)值增大,把粘聚力的影響考慮在內(nèi)摩擦角的這一參數(shù)中,然后按砂性土的公式計(jì)算主動(dòng)土壓力.1 .鐵路路基手冊(cè)中提供的換算內(nèi)摩擦角的公式：按土體抗剪強(qiáng)度相等的原那么計(jì)算：(%=ardg電伊+I出,(6.1.4.1-1)按土壓力相等的原那么計(jì)算：裂口=兜一£口舊幅坦45一2二II"陽J(6.1.4.1-2)需要注意的是,上述換算方法,對(duì)于矮墻是偏于平安的,但對(duì)于高墻是偏于危險(xiǎn)的,因此,對(duì)于高墻

32、應(yīng)酌情予以折減.2.堤防標(biāo)準(zhǔn)中提供的換算內(nèi)摩擦角的公式：3Zg2f45B-4ChJ45'-以45:與一一人上2殂6.1.4.1-3式中：小內(nèi)摩擦角度；加一一換算內(nèi)摩擦角度；Y墻后填土容重kN/m3;C粘聚力kPa；H墻身局度mo5.1.4.2力多邊形法考慮粘聚力的作用,仍然以庫侖土壓力理論計(jì)算.由此引起的誤差并不太大,但所采用的計(jì)算粘聚力的值必須可靠,也就是說即使在最不利的條件下也能保證墻后填土的實(shí)際粘聚力不低于采用值.同時(shí)對(duì)于高膨脹性土和高塑性土均不能按力多邊形法計(jì)算土壓力.1.裂縫深度計(jì)算當(dāng)墻身向外有足夠的位移時(shí),粘性土土層的頂部會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,并進(jìn)而產(chǎn)生豎直裂縫,裂縫的深度,到達(dá)拉

33、應(yīng)力趨近于零處.2C,二電45H/2,6.1.4.2-1裂縫的深度,與地面的斜度無關(guān),如果土層頂面有滿布的土柱高h(yuǎn)0,那么裂縫深度應(yīng)減去h0;如果土層頂面有局部的土柱高h(yuǎn)0,由于情況復(fù)雜,難于正確估計(jì),往往忽略它對(duì)裂縫深度的影響.2.土壓力計(jì)算仍然以庫侖土壓力為根底,注意：理正巖土軟件自動(dòng)判斷第一個(gè)坡面線上的土柱是滿布還是局部,然后決定h0是否影響裂縫計(jì)算深度,對(duì)其它坡面線上的土柱那么不予考慮.由力多邊形法求得土壓力,只是在力多邊形中增加一個(gè)粘聚力CL,其中L為破裂線的長度.圖6.1.4-1考慮粘聚力計(jì)算簡圖5.1.5 多層土的考慮方法多層土土壓力計(jì)算方法采用以下近似計(jì)算方法.首先由庫侖公式求

34、得上一土層的土壓力E1和其作用點(diǎn)高度Z1,在計(jì)算下一個(gè)土層時(shí),近似地假定：上下兩層土層層面平行,并將上一層土視為下一層土的勻布荷載,求得下一個(gè)土層的土壓力E2和其作用點(diǎn)高度Z2,最后將E1和E2求合力,那么可得到總的土壓力E以及土壓力作用點(diǎn)高度Z如圖5-7-1.由于需要屢次計(jì)算土壓力,因此考慮多層土?xí)r,計(jì)算速度將有所下降.由于計(jì)算理論上的限制,理正巖土軟件所提供的多層土計(jì)算方法要求各個(gè)土層的重度根本接近,當(dāng)重度相差懸殊時(shí),計(jì)算誤差將增大.圖6.1.5-1多層土計(jì)算簡圖但上述方法只能適用于未出現(xiàn)第二破裂面的情況,當(dāng)出現(xiàn)第二破裂面時(shí),軟件采用按土層厚度加權(quán)平均的方式計(jì)算破裂角和土壓力.也就是將土層

35、的各種參數(shù)按厚度加權(quán)平均,然后再按勻質(zhì)土計(jì)算主動(dòng)土壓力.必須注意,由于計(jì)算理論不成熟,理正巖土軟件所提供的多層土土壓力計(jì)算方法僅供參考,設(shè)計(jì)人員需要自行判斷計(jì)算結(jié)果的合理性.5.1.6 車輛荷載對(duì)土壓力的影響對(duì)于公路專業(yè)、鐵路專業(yè)以及墻背后填土有車輛荷載作用時(shí),使土體中產(chǎn)生附加的豎向應(yīng)力,從而產(chǎn)生附加的側(cè)向壓力.土壓力計(jì)算時(shí),將車輛荷載換算成與墻后填土相同重度的一定寬度和高度的土柱均步荷載來計(jì)算.5.1.6.1 公路專業(yè)需要輸入計(jì)算荷載,驗(yàn)算荷載兩種荷載,并且換算土柱高度需采用破裂棱體法計(jì)算得出,即事先并不知道換算土柱的高度.換算土柱高度的求法采用公路橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的方法.計(jì)算簡圖：t士丁uZ

36、圖6.1.6.1-1擴(kuò)展長度計(jì)算簡圖圖6.1.6.1-2車輛荷載換算模式系統(tǒng)允許用戶直接交互車輛等級(jí),由系統(tǒng)自動(dòng)完成換算土柱高度和寬度的計(jì)算.同時(shí),用戶也可自行交互土柱寬度和高度.計(jì)算公式：由Q=滔£6.1.6.1-1為二田+做熄-颯G-66.1.6.1-2二:+：.一：6.1,6.1-3式中：h0換算成土柱的高度m；Y墻后填土容重kN/m3;B0破壞棱體的寬度m;L擋土墻的計(jì)算長度m;ZjQ布置在B0XL面積內(nèi)的車輪總重kN;H擋土墻高m;a路肩局mb路肩寬m；L0前后輪距加輪胎著地長度或履帶著地長度m；a擋土墻傾角；8破裂角.5.1.6.2鐵路行業(yè)系統(tǒng)允許用戶直接交互鐵路等級(jí),由

37、系統(tǒng)自動(dòng)完成換算土柱高度和寬度的計(jì)算.同時(shí),用戶也可自行交互土柱寬度和高度.然后按條形荷載作用下土中應(yīng)力公式計(jì)算水平土壓力、豎向土壓力,參見TBJ25-90第6.1.22列車和軌道荷載換算土柱高度及分布寬度見?鐵路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?附錄A.5.1.7被動(dòng)土壓力計(jì)算懸臂和扶壁式擋墻中增加了墻前被動(dòng)土壓力自動(dòng)計(jì)算,以附加力的形式考慮.被動(dòng)土壓力采用朗金土壓力理論計(jì)算.計(jì)算公式:31(0伊)45"+-+2chtg45+上2)I2/式中:Ep擋土墻上作用的被動(dòng)土壓力kN,作用位置：距擋土墻底面h/3處;墻前土容重kN/m3;墻刖土同度m墻前土內(nèi)摩擦角度.5.2朗肯土壓力計(jì)算5.2.1 主動(dòng)土壓力

38、根本公式主動(dòng)土壓力計(jì)算公式：(6.2.1-1)路肩墻填料外表橫坡B=0時(shí):心=解4"?(6.2.1-2)路肩墻填料外表橫坡時(shí).時(shí):cos戶+cos2同(6.2.1-3)式中:Kai土層i的主動(dòng)土壓力系數(shù);eajk計(jì)算深度處白主動(dòng)土壓力kPa,作用方向與地面平行;墻背填料重力密度kN/m3;假想墻背高度m；加一一主動(dòng)土壓力增大系數(shù)；h0車輛等代均布荷載換算土層的厚度m;計(jì)算參見公式10.2.1.4-3;B填料外表橫坡°,對(duì)路肩墻,B=0;小一一墻背填料的內(nèi)摩擦角°o、/、4、1、廣注息：1 .朗肯、靜止土壓力適用于填料外表只有一段坡線情況的墻背；假設(shè)錄入多段坡線,系

39、統(tǒng)按第一段坡線計(jì)算；仰斜式擋土墻土壓力的豎向分力Ey系統(tǒng)取為0；2 .適用于滿布荷載情況,對(duì)于局部荷載系統(tǒng)自動(dòng)按滿布處理;3 .假設(shè)通過墻踵的豎直面為假想墻背計(jì)算土壓力；5 .當(dāng)土層內(nèi)摩擦角小于填料外表傾角時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)處理為相等.5.2.2地震動(dòng)土壓力計(jì)算公式：圖二0.5臚夕人1+3C£.那么(6.2.2-1)式中：Eea-地震時(shí)作用于擋土墻背每延米長度上的士壓力kN,包括普通擋墻的主動(dòng)土壓力和地震動(dòng)土壓力；丫一一墻背填料重力密度kN/m3;Ka一一非地震條件下作用于墻背的主動(dòng)土壓力系數(shù),計(jì)算見公式6.2.1-2;H擋土墻局度m小c主動(dòng)土壓力增大系數(shù)；Ci重要性修正系數(shù),快速路、主干

40、道Ci=1.3,其余Ci=1.0；Cz一一綜合影響系數(shù),取Cz=0.25;小一一墻后填料的內(nèi)摩擦角°Kh水平地震動(dòng)峰值加速度系數(shù).注意：1 .作用在墻踵填土上的荷載參與地震力計(jì)算；2 .朗肯地震動(dòng)土壓力計(jì)算參見公式6.2.2-1,墻身及填土地震力計(jì)算同庫侖土壓力,參見公式7.1.6-4;3 .本系統(tǒng)忽略填料外表傾斜時(shí),地震動(dòng)土壓力與Ea方向不一致的影響.5.2.3 浸水擋墻土壓力水下采用浮重度,靜止水壓力及浮力計(jì)算參見7.1.6.1節(jié).5.2.4 粘性土的士壓力填料外表傾斜且c勾時(shí),土壓力計(jì)算結(jié)果僅供參考.5.2.5 多層土的考慮方法多層土填料外表傾斜時(shí),各個(gè)土層主動(dòng)土壓力系數(shù)根據(jù)公

41、式6.2.1-3近似計(jì)算.5.3靜止土壓力計(jì)算系統(tǒng)對(duì)靜止土壓力的處理與朗肯土壓力相同,僅區(qū)別于土壓力系數(shù),即土壓力系數(shù)用K0取代Ka.土壓力系數(shù)K0的取值方法如下：1 .直接交互K0;2 .根據(jù)公式求得K0:砂性土：凡=LO-5Mm(6.3-1)粘性土：%二0-95-沏岫(6.3-2)r有效內(nèi)摩擦角(°)o參見6.2.1注意：靜止土壓力C為時(shí),按；=0處理；其他計(jì)算同朗肯土壓力,節(jié).6第七章公路擋土墻驗(yàn)算本章將介紹圖2.2-2所示的其中13種擋土墻的計(jì)算原理以及所采用的方法.1 .擋土墻計(jì)算采用兩種方法：(1)總平安系數(shù)的容許應(yīng)力法；(2)分項(xiàng)系數(shù)的極限狀態(tài)法.2 .平安系數(shù)及材料強(qiáng)

42、度提升系數(shù)1 .平安系數(shù)：僅適用總平安系數(shù)的容許應(yīng)力法.(1)滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.3,地震作用參與時(shí)取1.3.(2)傾覆穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.5,地震作用參與時(shí)取1.3.(3)基底合力偏心距：土質(zhì)地基B/6,巖質(zhì)地基B/5,堅(jiān)硬巖質(zhì)地基B/4;抗震設(shè)計(jì)時(shí)由用戶定義.(4)截面合力偏心距：一般情況取0.25B;抗震設(shè)計(jì)時(shí)取0.3Bc(5)加筋土擋墻整體滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.25;抗震設(shè)計(jì)時(shí)取1.1.(6)加筋土擋墻全墻筋帶抗拔穩(wěn)定系數(shù)：取2.0;2 .抗震設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度提升系數(shù)：(1)截面強(qiáng)度提升系數(shù)(抗壓)：1.5;(2)截面強(qiáng)度提升系數(shù)(抗拉)：1.5;(3)截面強(qiáng)度提升系數(shù)(

43、抗剪)：1.5;(4)地基土承載力提升系數(shù)：由用戶定義.三.公路行業(yè)擋土墻計(jì)算的荷載工況公路擋土墻的荷載工況分為四種：計(jì)算荷載、驗(yàn)算荷載、地震時(shí)計(jì)算荷載、地震時(shí)驗(yàn)算荷載.6.1 重力式擋土墻重力式擋土墻驗(yàn)算包括：土壓力計(jì)算,滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算,傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算,截面強(qiáng)度驗(yàn)算,對(duì)鋼筋混凝土底板根底,還需要作根底強(qiáng)度計(jì)算.無基冊(cè)沿愉斜基底亞基底土體抗剪沿凸律底段重力式擋噴抗滑穩(wěn)定嗡尊同無基砂凸棒強(qiáng)度羞蒞4銅碇底板基斷抗需穩(wěn)定a錨板式基就|抗?jié)摮潭臺(tái)階式鼻礎(chǔ)不能抗滑驗(yàn)算圖7.1重力式擋墻抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算內(nèi)容注意：重力式擋土墻可以模擬為上墻高度H=0的衡重式擋土墻進(jìn)行計(jì)算.6.1.1

44、滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算6.1.1.1 水平基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc計(jì)算重力式擋土墻沿基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc分無根底和有根底兩種情況.計(jì)算簡圖:無根底時(shí)有根底時(shí)圖7.1.1-1抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡圖計(jì)算公式:1 .無根底時(shí)K沒7.1.1-12 .有根底時(shí)K二郎+%+幼/廣瓦7.1.1-2式中：Kc沿基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)；f擋土墻墻底摩擦系數(shù)；W擋土墻的自重重力kN;Wj擋土墻根底的自重重力kN;Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力kN;Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力kN.注意：1 .參考公路設(shè)計(jì)手冊(cè)?路基?第三篇第三章第二節(jié)中的3-3-1式；2 .附加力指波浪沖擊力、凍脹壓力和冰壓力、溫度應(yīng)力.6.1.1.2傾斜基

45、底時(shí)的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc如圖7.1.1-2所示,把基底設(shè)置成傾斜就是保持墻面高度不變,而使墻踵下降一定高度.與水平基底相比,可以減小滑動(dòng)力,增大抗滑力,從而增強(qiáng)抗滑穩(wěn)定性.這時(shí),不僅要作沿基底的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算,同時(shí),還要驗(yàn)算地基土沿墻踵平面的抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算.圖7.1.1-2傾斜基底抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡圖1.沿斜基底面滑動(dòng)無根底時(shí)：畋+%/JTcos7+5sinaf+5+7/=%-%+"加一腔iM7.1.1-3有鋼筋混凝土根底時(shí)：+%+%?/印c.切+£$ind+5+律+W.co切/%一科叫一瓦.曲+f-促+%S7.1.1-4式中:Kc沿基底的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)；f擋土墻墻底摩擦系數(shù)；a鉛

46、垂線與擋土墻背坡面的交角度,逆時(shí)針為正,順時(shí)針為負(fù)；6擋土墻背坡面與擋土墻反面填土之間的內(nèi)摩擦角度；“一一擋土墻傾斜基底面與水平面的交角度,逆時(shí)針為正,順時(shí)針為W擋土墻的自重重力kN;Wj根底的自重重力kN;WN擋土墻的自重重力在傾斜基底法線方向的分力kN;WT擋土墻的自重重力在傾斜基底切線方向的分力kN;E擋土墻承受的土壓力kN;EN擋土墻承受的土壓力在傾斜基底法線方向的分力kN;ET擋土墻承受的土壓力在傾斜基底切線方向的分力kN.注意：公路設(shè)計(jì)手冊(cè)?路基?第三篇第三章第二節(jié)中的3-3-2式2,地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算無根底：+Q.5啰同力=說7.1.1-5有鋼筋混凝土根底:偎+%+號(hào)+0.5濕

47、匕式中:Kc2沿基底面水平方向地基土抗剪強(qiáng)度的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù);W擋土墻的自重重力kN;Wj根底的自重重力kN;Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力kN;Ey擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力kN;f4傾斜根底底下地基土的摩擦系數(shù)；B4傾斜根底底下三角形土楔體的寬度m;h4傾斜根底底下三角形土楔體的高度m;Y傾斜根底底下三角形土楔體的容重kN/m3.注意：參考公路設(shè)計(jì)手冊(cè)?路基?第三篇第三章第二節(jié)中的3-3-2式.6.1,1.3設(shè)有防滑凸棒時(shí)的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc設(shè)置防滑凸棒也是增加抗滑穩(wěn)定性的一種舉措.如圖7,1.1-3所示,在根底地面設(shè)置一個(gè)與根底連成整體的樺狀凸塊,利用樺前土體所產(chǎn)生的被動(dòng)土壓

48、力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性.凸樺的深度Ht根據(jù)抗穩(wěn)定的要求確定,凸樺的寬度按凸棒截面強(qiáng)度的要求確定.因此,既要驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性,也要驗(yàn)算凸樺截面強(qiáng)度.天然地基設(shè)置凸棒換填土設(shè)置凸梯圖7.1.1-3防滑凸樺抗滑穩(wěn)定計(jì)算簡圖1.滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc_禺'+0.55+叼=(7.1.1-7)(7.1.1-8)(7.1.1-9)(7.1.1-10)'葭分二0.545+西上/45'+3/2當(dāng)有墻前被動(dòng)土壓力EP時(shí)：歸昌+05&+4叼+%當(dāng)有附加外力F時(shí)：_H.+O.5+為%/人產(chǎn)=式中：Kc沿防滑凸樺底面水平方向地基土抗剪強(qiáng)度的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù);Ep擋土墻前被動(dòng)土壓力,kN;F擋土墻

49、上附加外力,向右為正kN;Ht基底下防滑凸樺的高度m;ep基底下防滑凸樺前的被動(dòng)土壓應(yīng)力平均值kPa；入一一防滑凸樺前的被動(dòng)土壓力修正系數(shù),用戶錄入；71墻趾處基底的壓應(yīng)力kPa；72墻踵處基底的壓應(yīng)力kPa；.3防滑凸樺前緣處基底的壓應(yīng)力kPa;B2防滑凸樺前緣處到墻踵處的水平距離m;f防滑凸樺面處天然地基土或換填土的摩擦系數(shù)；Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力kN;小一一防滑凸樺面處天然地基土或換填土的內(nèi)摩擦角度.注意:(3-3-4)式;1 .公路設(shè)計(jì)手冊(cè)?路基?第三篇第三章第二節(jié)中的(3-3-3)、2 .亦應(yīng)按普通的力學(xué)方法計(jì)算.3 .防滑凸棒設(shè)計(jì)本系統(tǒng)參考?鐵路路基手冊(cè)?p436,

50、可做防滑凸棒自動(dòng)設(shè)計(jì)和凸樺截面強(qiáng)度驗(yàn)算.自動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果有以下三種：不需設(shè)置凸樺、凸樺設(shè)計(jì)成功、凸樺設(shè)計(jì)失敗.1 .凸樣的自動(dòng)設(shè)計(jì)凸樺的高度Ht:H_岑瑪一0,5伊一%)(伊+q)1 %(7.1.1-11)凸樺的寬度Bt:號(hào)_£當(dāng)一0,5(£；科)(%+%)丁*F!(7.1.1-12)2 .凸樺的構(gòu)造檢查為使棒前被動(dòng)土楔能夠完全形成,墻背主動(dòng)土壓力不致因設(shè)置凸樺而增大,必須將整個(gè)凸樺置于過墻趾與水平成45-0/2角線及通過墻踵與水平成.角線所包圍的三角形范圍內(nèi),參見以下圖7.1.1-4.因止匕凸樺位置、高度和寬度必須符合以下要求：(7.1.1-13)4產(chǎn)B-41-43Htco

51、tp(7.1.1-14)凸棒前側(cè)距墻趾的最小距離Bt1min:B.=B-(7.1.1-15)圖7.1.1-4防滑凸樺構(gòu)造要求3 .截面強(qiáng)度驗(yàn)算：凸樣抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：等,珞7.1.1-16凸樺抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算滿足：-7.1.1-17式中：Bt1防滑凸樺前端距墻趾距離m;Bt2防滑凸棒后端距墻踵距離m;Bt取Bt1、Bt2取中的大值,并且不能小于構(gòu)造尺寸m;ht基底下防滑凸樺的高度既上式中的Htm;ep基底下防滑凸樺前的被動(dòng)土壓應(yīng)力平均值kPa;wl基底下防滑凸樺材料混凝土的容許彎曲拉應(yīng)力kPa；d基底下防滑凸樺材料混凝土的容許剪應(yīng)力kPa；其它符號(hào)同上.注意：1.當(dāng)基底應(yīng)力重分布時(shí),例如以下圖所示

52、：應(yīng)力分布范圍完全在凸樺左側(cè)的情況,凸樺前端被動(dòng)土壓力不起作用,按不考慮凸樺但其重量要考慮情況,計(jì)算抗滑移.圖7.1.1-5基底應(yīng)力重分布后防滑凸樺計(jì)算簡圖2.附加集中力交互界面可選擇附加集中力是否為被動(dòng)土壓力,如果選勾,按式7.1.1-9計(jì)算,如果選叉,按式7.1.1-10計(jì)算.圖7.1.1-6附加外力交互界面6.1.1.4采用錨樁根底時(shí)的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc除臺(tái)階式根底外,其余幾種根底類型均應(yīng)作抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算,當(dāng)采用錨樁式根底時(shí)如圖7.1.1-7,按式7.1.1-14驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性.計(jì)算簡圖：圖7.1.1-7錨桿根底抗滑簡圖計(jì)算公式：取+%+%/+£4口s&=瑪7.1.1-14式中：Kc采用錨樁根底時(shí)的沿根底地面的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)；W擋土墻的自