擋土墻計算方法

1、重力式擋土墻設(shè)計計算方法Written By飄葉它鄉(xiāng)擋土墻計算方法擋土墻的形式多種多樣，按結(jié)構(gòu)特點可分為：重力式、衡重式、輕型式、半重力式、鋼懸臂式、扶壁式、柱板式、錨桿式、錨定板式及垛式等類型。當(dāng)墻高 5 時，采用重力式擋土墻， 可以發(fā)揮其形式簡單， 施工方便的優(yōu)勢。 所以這里只介紹應(yīng)用最為廣泛的重力式擋土墻的設(shè)計計算方法。一：基礎(chǔ)資料1. 填料內(nèi)摩擦角 。 當(dāng)缺乏試驗數(shù)據(jù)時，填料的內(nèi)摩擦角可參照表一選用。表一：填料內(nèi)摩擦角土的種類塊石大卵石、碎小卵石、礫中、細砂、砂粉砂粘土石類土石、粗砂、質(zhì)土石屑內(nèi)摩擦角 ( 0)454035302614-212. 填料標(biāo)準(zhǔn)容重土的種類礫石、碎石、砂、砂質(zhì)

2、土粉土、粘性土石灰土（石灰粉煤灰礫質(zhì)土（ l50%）10%）32019181815容重（ KN/m）3. 墻背摩擦角（外摩擦角）填土與墻背間的摩擦角應(yīng)根據(jù)墻背的粗糙程度及排水條件確定。對于漿砌片石墻體、排水條件良好，均可采用= /2 。1）按 DL5077-1997 水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范及SL265-2001 水閘設(shè)計規(guī)范墻背平滑，排水不良時 ：（）00.33墻背粗糙，排水良好時 ：（）0.330.5墻背很粗糙，排水良好 時：（0.50.67）墻背與填土不可能滑動 時：（0.671.0）從經(jīng)濟合理的角度考慮，對于漿砌石擋土墻，應(yīng)要求施工時盡量保持墻后粗糙，可采用值等于或略小于值。2）原蘇聯(lián)電

3、站部水工擋土墻設(shè)計規(guī)范取用的外摩擦角值如下表。180-(90+ )-000/4/3/200/4/22/33/400/22/33/4:填土表面傾斜角；：擋土墻墻背傾斜角；：填土的內(nèi)摩擦角。 4. 基底摩擦系數(shù)基底摩擦系數(shù)應(yīng)依據(jù)基底粗糙程度、排水條件和土質(zhì)確定。5. 地基容許承載力- 1 -重力式擋土墻設(shè)計計算方法Written By飄葉它鄉(xiāng)地基容許承載力可按照公路設(shè)計手冊路基及有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定選取。6. 建筑材料的容重根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定選取。7. 砌體的容許應(yīng)力和設(shè)計強度根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定選取。8. 砼的容許應(yīng)力和設(shè)計強度根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定選取。二：計算擋土墻設(shè)計的經(jīng)濟合理，關(guān)鍵是正確地計

4、算土壓力，確定土壓力的大小、方向與分布。土壓力計算是一個十分復(fù)雜的問題，它涉及墻身、 填土與地基三者之間的共同作用。計算土壓力的理論和方法很多。由于庫倫理論概念清析，計算簡單， 適用范圍較廣，可適用不同墻背坡度和粗糙度、 不同墻后填土表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力計算，且一般情況下計算結(jié)果均能滿足工程要求，因此庫倫理論和公式是目前應(yīng)用最廣的土壓力計算方法。填土為砂性土并且填土表面水平時，采用朗肯公式計算土壓力較簡單。土壓力分為主動、被動、靜止土壓力，為安全計，應(yīng)按主動土壓力計算。1）庫倫主動土壓力公式：F 1 H 2 K a2FHF cos()FVF sin()K acos2 ()2co

5、s2cos () 1sin() sin()cos() cos()：墻背與鉛直面的夾角，：墻后回填土表面坡度。2）朗肯主動土壓力公式：F1H 2 K a2K atg 2 (45o/ 2)注意： F 為作用于墻背的水平主動土壓力，垂直主動土壓力按墻背及后趾以上的土重計算。3）回填土為粘性土?xí)r的土壓力按等值內(nèi)摩擦角法計算主動土壓力，可根據(jù)工程經(jīng)驗確定，也可用公式計算。經(jīng)驗確定時：擋土墻高度 6m 時，等值內(nèi)摩擦角隨擋土墻高度的加大而相應(yīng)降低，具體可參照 SL265-2001水閘設(shè)計規(guī)范 。公式計算時：- 2 -重力式擋土墻設(shè)計計算方法Written By飄葉它鄉(xiāng)H2tg2(450) 4CHtg (4

6、50)4C 2tg (45 0d )222H 2d ：等值內(nèi)摩擦角，H ：墻高， C ：土的粘聚力， KN/m 2。4）擋土墻的穩(wěn)定驗算及強度驗算4.1 擋土墻沿基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)K c 應(yīng)不小于 1.3 。計算公式為：fGK cHf ：基底與地基的摩擦系數(shù)；G ：所有垂直荷載之和；H ：所有水平荷載之和。G 根據(jù)情況需要考慮擋土墻自重、墻背及后趾上的土重、揚壓力等，H 根據(jù)情況需要考慮水平土壓力、水壓力等。f 值按 SL265-2001水閘設(shè)計規(guī)范 ，根據(jù)巖土地基類別由下表查得。4.2 擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定系數(shù)K 0 應(yīng)不小于 1.5 。計算公式為：K 0 =（WZw+EyZx） / （ ExZy）式中： Zx Ey 對墻趾O 點的力臂 (m) ， Zy Ex 對墻趾O 點的力臂 (m) ， Zw W對墻趾 O點的力臂(m) 。4.3基底應(yīng)力按下式計算：PminmaxG6MBB 2M ：所有作用力矩之和， KN ? M 。按照規(guī)范， 應(yīng)滿足， 平均基底應(yīng)力小于地基允許承載力