理正巖土擋土墻應(yīng)用

理正巖土擋土墻應(yīng)用二零一五年七月—擋土墻學習篇1擋土墻簡介2

模型簡化內(nèi)容概要3建立模型1擋土墻簡介擋土墻的13種形式擋土墻適用范圍：公路、鐵路、水利、市政、規(guī)劃、地礦等；擋墻形式全：目前有13種，分別為：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、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、卸荷板式擋土墻、裝配式懸臂擋土墻和裝配式扶壁擋土墻；參數(shù)交互：墻身尺寸：墻身樣式靈活，面坡、背坡、墻底都可傾斜，可模擬仰斜式擋土墻；可設(shè)墻趾、墻踵；可自動設(shè)計或校核防滑凸榫；一般做市政道路時也按公路行業(yè)來輸入1擋土墻簡介坡線土柱：坡面起點和坡面線可靈活設(shè)置，可模擬墻頂有土，或者坡面比墻頂?shù)偷那闆r；附加外力：可模擬墻前被動土壓力、墻頂車輛撞擊荷載、墻頂有建筑物等情況；換算土柱：即荷載，公路鐵路行業(yè)常用的荷載軟件已列出；物理參數(shù)：可考慮地震情況和浸水情況；墻后多層填土；土壓力分為庫侖壓力、朗肯壓力、靜止壓力；材料參數(shù)——新增材料參數(shù)查詢功能；基礎(chǔ)：天然基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底板、臺階式、換填式、錨樁式；整體穩(wěn)定：瑞典條分法；荷載組合:荷載組合I、荷載組合II、荷載組合III。2模型簡化對擋土墻模型進行簡化，轉(zhuǎn)為計算模型，簡化時，注意以下幾點：1）碎石倒濾層：忽略不考慮；2）底板：如果是素混凝土，也可用鋼筋混凝土底板來模擬；3）灌砌塊石：主要起防沖刷的作用，限制墻體滑動的作用很小，可忽略不計；4）土壓力起算點：可從基礎(chǔ)底開始算，也可從結(jié)構(gòu)底開始算。從基礎(chǔ)底開始算的話，也可以考慮前面土產(chǎn)生的被動土壓力，以外加荷載方式加入。從基礎(chǔ)底開始考慮，不考慮墻前被動土壓力。5）墊層：墊層比較薄時，可不考慮墊層。不影響結(jié)構(gòu)計算的部分可忽略，如碎石倒濾層、排水孔、比較薄的墊層、灌砌塊石等可忽略不計3

墻身尺寸：建立模型

墻身高：不包括基礎(chǔ)部分；坡度（面坡、背坡、墻底）：可正可負;將背坡坡率交互負值，可模擬仰斜式擋墻；滑移不滿足時，可設(shè)成傾斜墻底；墻趾墻踵可設(shè)臺階：墻趾最多兩階；墻趾臺階與墻面坡的坡度可以相同；墻踵最多一階；凸榫：設(shè)置凸榫可增加擋墻的抗滑動穩(wěn)定性，設(shè)計軟件可自動設(shè)計凸榫的位置和尺寸，并直接帶回軟件中；凸榫構(gòu)造要求根據(jù)《鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊-路基》（1995）要求進行驗算；凸榫被動土壓力系數(shù)無經(jīng)驗時取1；砌體材料凸榫容許應(yīng)力可查《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P604表3-3-21~3-3-22，混凝土材料，表格內(nèi)容如下：傾斜基底3注：干砌的容許壓應(yīng)力為表中2.5號砂漿砌體的一半。建立模型砌體材料凸榫容許應(yīng)力表:建立模型3混凝土、片石材料凸榫容許應(yīng)力表:3坡面線段數(shù)：即墻后填土的坡面形式，需交互每段坡面線的水平和豎直投影長度；

坡線土柱：建立模型

換算土柱：換算方法：（取自《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30-2004）h=q/γ，h換算土層厚（m）；q—車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m，取20kN/m2墻高大于10m，取10kN/m2，墻高在2~10m之間的用內(nèi)插法計算，作用于墻頂或墻后填土上人群荷載強度規(guī)定為3kN/m2（計算時采用10kN/m2，偏安全考慮，根據(jù)《擋土墻》04J008第5頁3.3取值）,作用于擋墻欄桿頂?shù)乃酵屏Σ捎?.75kN/m，作用于欄桿扶手上的豎向力采用1kN/m；γ—墻背填土的容重，kN/m3；公路或鐵路行業(yè)，軟件列出了常用的荷載，可直接選用；3建立模型附加集中力：用于模擬作用在擋土墻上的其他外力；加入等效墻前被動土壓力，可根據(jù)交互的墻身高度和墻前土體的物理參數(shù)計算出被動土壓力；作用點的坐標輸入以擋墻墻身左上角點為坐標原點；荷載大小為作用在擋墻縱向一延米范圍內(nèi)的外力；是否為被動土壓力，需要計算時選擇“是”，對結(jié)構(gòu)有利時取荷載的0.3倍帶入公式中計算，對結(jié)構(gòu)不利時取荷載0.5倍帶入公式（軟件會自動乘系數(shù)），此處的公式，指的是滑移和傾覆安全系數(shù)的計算公式。

坡線土柱：擋土墻前的被動土壓力可不計算，當基礎(chǔ)埋置較深且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動破壞時可計入被動土壓力。3

坡線土柱：建立模型坡線起始是否低于墻頂：坡線起始點在擋土墻右上角下方則為是，否則為否，如圖所示；坡線起始點低于墻頂：壓頂，即墻頂有土：局部放大3建立模型地面橫坡角度：確定原則：一般取不產(chǎn)生土壓力的硬土地面；當擋土墻后有巖石時，地面橫坡角度一般為巖石的坡度；當擋土墻后都為土體時，可取0，即按土壓力最大情況考慮；填土對橫坡面的摩擦角：用于有限土體土壓力計算，只有當?shù)孛鏅M坡角較大，土沿地面橫坡角破壞時起作用；當破裂角位于樁背與地面橫坡面之間時，計算土壓力用墻后填土內(nèi)摩擦角，當破裂角位于地面橫坡面時，計算土壓力宜根據(jù)試驗確定，當無試驗資料時，粘性土與粉土可取0.33φ，砂性土與碎石土可取0.5φ；浸水擋墻參數(shù)：墻頂標高：決定地下水的相對距離；選擇水利行業(yè)時，水位可高過墻頂；擋墻分段長度：按擋土墻的設(shè)縫間距劃分；在公路行業(yè)影響車輛荷載的計算；

坡線土柱：選擇浸水擋土墻時，需輸入水位參數(shù)3建立模型

物理參數(shù)：擋土墻類型：四種類型，可考慮地震與浸水；墻后填土類型：當選擇多層土時，點擊旁邊“土層”按鈕進行輸入各層土的物理參數(shù)；墻后填土內(nèi)摩擦角：當無資料時，可查《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P591表3-2-7和《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30-2004）P34表5.4.2-4，表格內(nèi)容如下：3建立模型

物理參數(shù)：墻后填土粘聚力：根據(jù)試驗或經(jīng)驗取值；墻后填土容重：當無資料時，可參照《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30-2004）P34表5.4.2-4的容重值，如上面表5.4.2-4所示；墻背與墻后填土摩擦角：當無試驗資料時，可參考《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P591，具體內(nèi)容如下：墻背光滑、排水不良時δ=0；混凝土墻身時δ=（0~1/2）φ；一般情況、排水良好的石砌墻身δ=（1/2~2/3）φ；臺階形的石砌墻背、排水良好時δ=2/3φ；第二破裂面或假象墻背時δ=φ；土壓力：三種土壓力模式：庫侖壓力、朗肯壓力和靜止壓力；朗肯理論的應(yīng)用范圍：墻背垂直、光滑、墻后填土面水平，即a=0，b=0，d=0。無粘性土與粘性土均可用。庫倫理論的應(yīng)用范圍：用于包括朗肯條件在內(nèi)的各種傾斜墻背的陡墻，填土面不限，即a，b，d可以不為零或等于零，故較朗肯公式應(yīng)用范圍更廣。3建立模型

物理參數(shù)：等效：可將粘聚力等效成內(nèi)摩擦角來計算土壓力，軟件提供三種計算方法；填土容重：此處的容重指天然容重，浮容重=飽和容重-10，飽和容重≥天然容重，地基土容重值可查地勘資料；3

物理參數(shù)：建立模型修正后地基土容許承載力：查地勘資料；若地勘資料未進行修正時，可參考《公路擋土墻設(shè)計與施工技術(shù)細則》（2008）P24頁的修正公式進行修正；地基土容許承載力提高系數(shù)：參考《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ024-85）取值，當受地震力作用時，應(yīng)按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定取值，如無特殊要求，墻趾墻踵提高系數(shù)可與平均提高系數(shù)相同（如果不太清楚就不進行提高），地基土容許承載力提高系數(shù)按下表取值：3建立模型

物理參數(shù)：地震參數(shù)：選擇抗震區(qū)或抗震浸水區(qū)擋墻時需交互地震參數(shù)；地震烈度不考慮7度、8度、9度；根據(jù)所在地區(qū)和工程重要性等選擇抗震設(shè)防烈度；地震參數(shù)地震力計算公式：；水上、水下地震角（度）：根據(jù)地震烈度確定，可參考相關(guān)規(guī)范；水平地震系數(shù)Kh：根據(jù)地震烈度確定，可參考相關(guān)規(guī)范；重要性修正系數(shù)Ci：根據(jù)工程類別及等級確定，一般取0.6-1.7；綜合影響系數(shù)Cz：一般取0.25，見《公路工程抗震規(guī)范》；水平地震作用沿墻高的分布圖形：根據(jù)墻高和工程等級確定，見《公路工程抗震規(guī)范》；3建立模型地基強度與偏心距驗算：對基底寬度有兩種考慮方法，分別為斜面長度作為基礎(chǔ)底、水平投影長作為基礎(chǔ)底，兩種方法計算結(jié)果不同，可根據(jù)自己習慣選用。圬工砌體容重：當無資料時，計算擋土墻結(jié)構(gòu)的重力時，其構(gòu)件標準可參考《公路擋土墻設(shè)計與施工技術(shù)細則》（2008）P16表4.1.8取值，表格內(nèi)容如下：材料參數(shù)：圬工砌體材料參數(shù)參照《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P604表3-3-21~3-3-22，表格內(nèi)容同凸榫材料容許應(yīng)力參數(shù)表格；

物理參數(shù)：3建立模型圬工之間摩擦系數(shù)：圬工與圬工之間的摩擦系數(shù)取值參照《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P603所述內(nèi)容，具體內(nèi)容如下：一般采用0.4（主要組合）~0.5（附加組合）；地基土的摩擦系數(shù)：當無資料時，可查《公路路基設(shè)計手冊》（1997）P593表3-3-3，表格內(nèi)容如下：

物理參數(shù)：建立模型3基礎(chǔ)類型：天然基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底板、臺階式、換填土式、錨樁式；整體穩(wěn)定基礎(chǔ)鋼筋混凝土底板：《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10002.3-2005)表5.2.1。計算方法：瑞典條分法；搜索方法：自動搜索、給定范圍、給定圓心半徑計算安全系數(shù)、給定圓心計算安全系數(shù)；一般采用自動搜索方法；土條且向分力與滑動方向反向時：兩種理論：當下滑力對待，當抗滑力對待。建三立三模三型3結(jié)構(gòu)三重要三系數(shù)三：參照三《城三市道三路路三基設(shè)三計規(guī)三范》三（C三JJ三1三94三-2三01三3）三P2三9表三6.三4.三5取三值，三表格三內(nèi)容三如下三表所三示：荷載三組合支擋三工程三安全三等級三：參照三《城三市道三路路三基設(shè)三計規(guī)三范》三（C三JJ三1三94三-2三01三3）三P2三8表三6.三4.三3取三值，三表格三內(nèi)容三如下三表所三示：建三立三模三型3組合三系數(shù)三：參照三《公三路路三基設(shè)三計規(guī)三