綜述第4卷第17期G|CONSTRUCTION2014年6月?lián)跬翂Φ脑O(shè)計與驗算常文義北京鐵路局北京工電大修段北京100071摘要:擋土墻的設(shè)計截面一般按試算法確定，初步擬定截面尺寸，然后進行擋土墻的驗算，算通常包括穩(wěn)定性驗算，基礎(chǔ)的承載力驗算，墻身強度驗關(guān)鍵詞:擋土墻;穩(wěn)定性;地基承載力;墻身強度;驗算中圖分類號: TU476.4文獻標識碼: A擋土墻是用來擋土的結(jié)構(gòu)和防止土體坍塌，在房屋建筑、x=b- -zcota z=b-ztanao水利工程、鐵路工程以及橋梁工程中都會遇到需要采用擋土墻式中E,- 墻背的 主動土壓力;來防止土體坍塌，例如，擋土墻按其結(jié)構(gòu)型式可分為重力式，z-一土壓力作用點離墻踵 的高度;懸臂式、扶臂式及格柵裝配式等。按所用的材料可分為毛石、-擋土墻重心離墻趾的水平距離;磚、素混凝土及鋼筋混凝土等類型。擋土墻的主要受力特點是一基底的水平投影寬度;在與土體接觸的墻背上作用有土壓力。因此，設(shè)計擋土墻時首G一擋土墻每延米自重;先要先確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點。ao--擋土墻基底的傾角;擋土墻的截面-般按試算法確定，即先根據(jù)擋土墻所處的擋土墻墻背的傾角;條件憑經(jīng)驗初步擬定截面尺寸,然后進行擋土墻的驗算，如不土對擋土墻墻背的摩擦角，可按規(guī)范選用;滿足要求，則應改變截面尺寸或采用其他措施。μ一_土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)，由試驗確定也可以按擋土墻的計算通常包括下列內(nèi)容:規(guī)范選用。1.穩(wěn)定性驗算，包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗算;此時擋土當?shù)鼗浫鯐r，在傾覆的同時，墻趾可能陷入土中，因而墻自重及土壓力分項系數(shù)均取1.0。力矩中心0點向內(nèi)移動，抗傾覆安全系數(shù)就將會降低，因此在2.基礎(chǔ)的承載力驗算;設(shè)計重力擋土墻時土壓力及基礎(chǔ)自運用式(1-1)是要注意地基士的壓縮性。重分項系數(shù)均取1.0,并保證合力中心位于基礎(chǔ)底面中心兩側(cè)2.擋土墻的穩(wěn)定性驗算應符合下列要求(圖3)1/6基寬的范圍內(nèi);設(shè)計鋼筋混凝土擋土墻時，土壓力作為外荷抗滑移穩(wěn)定性應按下式驗算:(Gn+Ean)上。≥1.3(1-2)載應乘以大于1.2的荷載分項系數(shù)。Eat-Gt3.墻身強度驗算，地基的承載力驗算與一般偏心荷載作用G,=Gcosao G;=Gsinao;下基礎(chǔ)的計算方法相同，即要求基底的最大壓應力s.≤1.2fE_=Eg sin(a-ao-8) E, .=Ee cos(a-Co-8)(f為地基土的承載力設(shè)計值)。至于墻身強度驗算應根據(jù)墻身.出材料分別按磚石結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)計算方法進行。擋土墻的穩(wěn)定性破壞通常有兩種形式: - -種是在土壓力作用下繞0點外傾，如圖2(a)所示，另- -種是在土壓力的水平E-74. 4kN/m分力作用下沿基底外移，如圖2(b)所示，對于軟弱地基,還量可能沿地基中某- -曲面滑動，對于這種情況應按圓弧法進行地基穩(wěn)定性驗算。擋土墻的穩(wěn)定性驗算應符合下列要求:圖3擋土墻抗滑穩(wěn)定驗算示意圖41.抗傾覆穩(wěn)定性應按下式驗算，如圖1所示:3.整體滑動穩(wěn)定性驗算:可采用圓弧滑動面法。4.地基承載力驗算，基底合力的偏心距不應大于0.25倍基礎(chǔ)的寬度。算例:某擋土墻高H為6m，墻背直立( a=0),填土面水平( β=0),墻背光滑( δ=0),用200號毛石和M2.5水泥砂漿砌筑;砌體抗壓強度R=1600kNm',砌體容重r=22kN/m',填。(a)傾覆(b)滑移土內(nèi)摩擦角j=40°，e=0， r=19kN/m', 基底摩擦系數(shù)m=0.5,地圖1擋土墻抗傾覆穩(wěn)定驗算示意圖2擋土墻的傾覆和滑移基 土的容許承載力R=180kNV/m',試設(shè)計此擋土墻。(1)擋土墻斷面尺寸的選擇Gxo +EazZt_Eaxzt -21.6(1-1)重力式擋上墻中國煤化工(1/2- 13)H,E_=Esin(a+8) E_=E。 cos(a-8)初步選擇頂寬b=0.7fMH| CNMHG(2)土壓力計算第4卷第17期綜述2014年6月CONSTRUCTION后E=2rHtan2(450-5) =x19x 6xan?(45-號)動土壓力)=74.4kNmE:=Hftan2 (45° -號)=號 x19x32 x0.217=18.5kNVm土壓力作用點離墻底的距離為h=gH=g x6= 2m截面1-I以上擋土墻自重W;== x0.9x3x 22-29.7kN/m .(3)擋土墻自重及重心將擋土墻截面分成- -個三角形和一 -個矩形(見圖4)分別W+=0.7x 3 x 22=46.2kN/m計算它們的自重: .W,和w.作用點離0,點的距離W|=1/2 (2.5-0.7) x6x 22=1 19kN/m=三x0.9=0.6mW2=0.7x 6 x 22=92.4kN/mW.和W2的作用點離0點的距離分別為a-=0.9+0.35=1.25m .a,=2/3x 1.8=1.2ma)=1/2 x 0.7+1.8=2.15mI-1截面上的總法向壓力N,=W ;+W +=29.7+46.2=75.9kNmN作用點離O,點的距離.Wia:+W2a2= 119x1.2+92.4x2.15.=2.29(4)傾覆穩(wěn)定驗算K。= Wos+tW74.4>:c:Wgag+Wgaa-Ealh._ 29.7x0.6+46.2X1.25-18.5X1:0.75m> 1.5Nj75偏心距e;=B,/2- -c=1.6/2 -0.75=0.05m(5)滑動穩(wěn)定驗算K。= W+Wz). 119+92.4)0551.42> 1.3I-1截面上的法向應力74.4 .(6)地基承載力驗算(圖5)σ m=.(1-9.)=75.9/1.6 ( 1-6*0.05/1.6) =38.5kN/m2作用在基底的總垂直力N=W+Wz=1 19+92.4=211.4kNm<