土力学-土压力与土坡稳定.pptVIP

§5.6 挡土墙设计 §5.6.3　挡土墙的验算 3、抗倾覆稳定验算 从挡土墙破坏的宏观调查来看，其破坏大部分是倾覆。要保证挡土墙在土压力作用下不发生绕墙趾O点的倾覆，须要求对O点的抗倾覆力矩M1大于倾覆力矩M2。 挡土墙在满足抗滑稳定公式(5.24)的同时，还应满足抗倾覆的稳定性。 ⑴抗倾覆稳定验算以墙趾O点取力矩进行计算。 ⑵Pax×h为使墙倾覆的力矩；M2。 ⑶Pay×b+W×a之为抗倾覆力矩；M1。 ⑷M1/M2称为抗倾覆稳定安全系数，记以Kt。根据国家规范规定Kt≥1.5为满足安全要求。 ⑸抗倾覆稳定验算公式 (5.25) 式中 Kt----抗倾覆稳定安全系数； a、b、h----分别为W、Pay、Pax对O点的力臂，m §5.6 挡土墙设计 §5.6.3　挡土墙的验算 3、抗倾覆稳定验算 ⑹验算结果不满足公式要求，可选用以下措施来解决。 ①修改挡土墙尺寸，如加大墙底宽，增大墙自重W，以增大抗倾覆力矩。这一方法增加较多的工程量，不经济。 ②伸长墙前趾，增加混凝土工程量不多，需增加钢筋用量。 ③将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。 ④做卸荷台，如图5.37所示，位于挡土墙竖向墙背上，形如牛腿。卸荷台以上的土压力，不能传到卸荷台以下。土压力呈两个小三角形，因而减小了总的土压力，减小了倾覆力矩。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.3　挡土墙的验算 4、地基承载力验算 挡土墙的基底压力应小于地基承载力。否则，地基将丧失稳定性而产生整体滑动。挡土墙基底常属偏心受压情况，其验算方法可见§7.5.2。即要求应同时满足： (3.28) 同时要求e≤b1/4(b1为挡土墙没有台阶时的墙身宽度)。对基底逆坡者，如逆坡度为0.1:1时，要求Pmax≤0.9f；逆坡坡度为0.2:1时，则要求Pmax≤0.8f。当墙体高度不太大而地基并软弱时，或者挡土墙墙顶面没有直接承受竖向荷载，基底压力的验算，一般均能满足要求。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.3　挡土墙的验算 5、挡土墙的墙身强度验算 墙身强度的验算，一般选在墙截面突变处，例如墙底台阶的上截面。验算时，先计算此截面以上的墙体的重力和相应高度的主动土压力，求得该截面的内力，然后按《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)进行抗压强度和抗剪强度验算。 应当指出，一些满足截面强度验算的挡土墙，由于施工质量差，石缝的砂浆不饱满，因而造成墙体破坏。因此，挡土墙的施工质量也不容忽视。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.4　墙后回填土的选择 根据上述土压力理论分析，希望作用在挡土墙上的土压力值越小越好。这样可使挡土墙断面小，省方量，降低造价。各种土压力中，最小土压力为主动土压力Pa, 而Pa的产生与数值大小与墙后填土的种类和性质密切相关。由此可见，挡土墙后的填土并非无关紧要，更不能随便什么土填平即可，而应作为挡土墙工程的组成部分，正规地进行设计与选择。 1、理想的回填土 卵石、砾石、粗砂、中砂的内摩擦角ф大。主动土压力系数Ka=tg(45°-ф/2)小，由作用在挡土墙上主动土压力小，使墙节省工程量保持稳定性。无疑，上述粗粒土为挡土墙后理想的回填土。 2、可用的回填土 细砂、粉砂、含水量接近最优含水量的粉土、粉质粘土和低塑性粘土为可用的回填土，如当地无粗粒土，外运不经济，就地取材。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.4　墙后回填土的选择 3、不能用的回填土 凡软粘土、成块的硬粘性土、膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季冰冻时或雨季吸水膨胀都将产生额外的土压力，对挡土墙的稳定性产生不利影响，故不能用作墙后的回填土。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.5　墙后排水措施 1、无排水措施的危害 在挡土墙建成使用期间，有大量雨水渗入挡土墙后填土中，结果使填土的重度增加，内摩擦角减小，土的强度降低，导致填土对墙的土压力增大，同时墙后积水，增加水压力，对墙的稳定性产生不利影响。若遇软弱地基，则因土压力增大造成挡土墙破坏。根据某地区对挡土墙的实地调查，仅1966年，因无排水措施或排水不良发生挡土墙破坏达十多处。因此挡土墙设计中必须设置排水。 2、排水措施的部位与构造 ⑴截水沟 凡挡土墙后有较大的面积或挡山坡，则应填土顶面、离挡土墙适当的距离设截水沟，把坡上、外部径流截断排除。截水沟的剖面尺寸要根据暴雨集水面积计算确定，并应用混凝土衬砌。截水沟纵向设适当坡度。截水沟出口应远离挡土墙，如图5.38(a)所示。 §5.6 挡土墙设计 §5.6.5　墙后排水措施 ⑵泄水孔 若已渗入挡土墙中的水则应将其迅速排出，通常在挡土墙的下部设置泄水孔。 当墙高H12m时，可在墙的中部加一排泄水孔，一般泄水孔的直径为5cm～10cm，间距为2m～3m。泄水孔应高于墙前水位，以免倒灌。此外，在泄水孔入口处，应用易渗的粗粒材料做反滤层，