浸水條件下重力式混凝土擋墻設(shè)計(jì)

Word版本，下載可自由編輯浸水條件下重力式混凝土擋墻設(shè)計(jì)擋土墻構(gòu)造容易，但要設(shè)計(jì)出合理經(jīng)濟(jì)的斷面需挑選合適的工況、幾何物理學(xué)參數(shù)，計(jì)算出較切合實(shí)際的土壓力。在浸水條件下，要確定特征水位、考慮浸水對(duì)墻后土壓力的影響。結(jié)合詳細(xì)工程實(shí)例，對(duì)與浸水擋土墻設(shè)計(jì)有關(guān)的主要問題舉行了分析和研究。計(jì)算分析表明，浸水條件下?lián)鯄υO(shè)計(jì)必需同時(shí)重視墻身構(gòu)造和墻后排水設(shè)計(jì)，以達(dá)到平安經(jīng)濟(jì)的效果。分析還表明，擋土墻驗(yàn)算可以不舉行剪應(yīng)力驗(yàn)算，對(duì)浸水條件下?lián)鯄Γ瑧?yīng)舉行抗傾覆穩(wěn)定和截面法向應(yīng)力驗(yàn)算。

一、浸水擋土墻計(jì)算

1.浸水條件下荷載及其組合

作用在邊墻上的荷載可分為基本荷載和特別荷載，基本組合由基本荷載組成，特別組合由基本荷載和一種或幾種特別荷載組成。對(duì)浸水擋土墻而言，基本荷載主要包括墻身自重、填土自重、土壓力、墻頂上的有效荷載、正常蓄水或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)靜水壓力及揚(yáng)壓力、設(shè)計(jì)洪水位狀況下泄流時(shí)動(dòng)水壓力；特別荷載主要包括校核洪水位時(shí)的靜水壓力及揚(yáng)壓力、相應(yīng)于校核洪水時(shí)的動(dòng)水壓力，對(duì)地震區(qū)域，還包括地震荷載。每一種荷載組合對(duì)應(yīng)一種計(jì)算工況，對(duì)溢洪道邊墻而言，控制段上下游部位的邊墻計(jì)算工況不徹低相同，需詳細(xì)分析。

2.浸水條件下計(jì)算工況

對(duì)進(jìn)水渠和控制段的邊墻，計(jì)算工況主要有：完建狀況、正常蓄水位狀況、設(shè)計(jì)洪水位狀況、施工狀況、檢修狀況、校核洪水狀況、地震狀況。前3種工況相應(yīng)的荷載為基本荷載組合，后4種工況相應(yīng)的荷載為特別荷載組合。對(duì)正常蓄水位狀況，若考慮排水失效，也按特別組合計(jì)算。對(duì)控制段以下邊墻，計(jì)算工況主要有：完建狀況、泄設(shè)計(jì)洪水、不泄洪、泄校核洪水、檢修狀況、排水失效、地震狀況，前3種工況相應(yīng)荷載為基本荷載組合，后4種工況相應(yīng)的荷載為特別荷載組合。另外，當(dāng)庫(kù)水位或下游水位驟降時(shí)，可按照詳細(xì)狀況考慮是否需要核算進(jìn)水渠導(dǎo)墻或消力邊墻的穩(wěn)定。

3.浸水條件下荷載計(jì)算

對(duì)自重荷載、水壓力荷載，按常規(guī)辦法即可確定；對(duì)重力式擋墻，除凸形折線和衡重式狀況外，土壓力均可直接按庫(kù)倫土壓力理論計(jì)算。當(dāng)重力擋墻實(shí)行凸形折線或衡重式時(shí)，土壓力計(jì)算較為復(fù)雜，需分離計(jì)算上墻土壓力和下墻土壓力。計(jì)算上墻土壓力時(shí)，先判別是否會(huì)浮現(xiàn)其次破碎面，如有其次破碎面，則按其次破碎面法計(jì)算上墻土壓力；下墻土壓力計(jì)算較為復(fù)雜，目前普遍采納簡(jiǎn)化的計(jì)算辦法，常用的有延伸墻背法和力多邊形法。在溢洪道邊墻設(shè)計(jì)中，衡重式擋墻是較為常用的一種形式，本文介紹此類擋墻在浸水條件下土壓力計(jì)算。

墻上土壓力計(jì)算

當(dāng)墻背的坡角大于某一臨界值時(shí)，填土將產(chǎn)生其次破碎面，作用在實(shí)際墻背上的主動(dòng)土壓力應(yīng)按作用于其次破碎面上的主動(dòng)土壓力和墻背與其次破碎面之間土重的合力計(jì)算。

下墻土壓力計(jì)算

1）延伸墻背法：將下墻墻背延伸到填土表面，以延伸后墻背為假想墻背，按庫(kù)倫土壓力理論求算假想墻背的土壓力，作出相應(yīng)土壓力分布圖形，截取與下墻相應(yīng)的部分，該部分合力即為下墻主動(dòng)土壓力。當(dāng)上下部分墻背的傾斜角相差10°以上時(shí)，應(yīng)舉行校正。這時(shí)，可以用半圖解半數(shù)解法來計(jì)算[2]。浸水作用時(shí)，應(yīng)扣除因?yàn)樗母×τ绊懚鳒p的土壓力，并由土壓力分布圖形確定土壓力及其作用點(diǎn)位置。

2）力多邊形法：依據(jù)極限平衡條件下作用于破碎棱體上的各力應(yīng)構(gòu)成閉合多邊形的原理，求算下墻土壓力。力多邊形法求算下墻土壓力采納數(shù)解法，當(dāng)考慮浸水作用時(shí)，有兩種辦法獲得土壓力：①先不考慮浸水作用，由力多邊形法求出相應(yīng)的上下墻土壓力，再扣除因?yàn)樗母×τ绊懚鴾p小的土壓力，最后求出土壓力大小及作用位置，可稱為水土分算法；②考慮浸水作用，相應(yīng)水位下的土體自重取有效自重，由力多邊形法求出相應(yīng)的上下墻土壓力，即為最后土壓力，可稱為水土合算法。按照力多邊形幾何關(guān)系，可求得下墻土壓力E2。

4.浸水條件下?lián)跬翂︱?yàn)算