基礎(chǔ)工程學(xué)第10章(2)邊坡與擋土墻設(shè)計(jì)

邊坡工程和擋土墻設(shè)計(jì)邊坡工程概述擋土墻分類重力式擋土墻計(jì)算重力式擋土墻的構(gòu)造措施邊坡工程概述邊坡工程的概念邊坡工程：為滿足工程需要而對邊坡進(jìn)行的改造稱為邊坡工程。按成因分：人工邊坡和自然邊坡人工邊坡：人工開挖或填筑施工形成的具一定斜度地段；自然邊坡：自然地質(zhì)作用形成的具一定斜度地段，形成時間較長；按地層巖性分：土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡土質(zhì)邊坡：土層結(jié)構(gòu)決定其穩(wěn)定性，破壞形式為圓弧滑動和直線滑動；巖質(zhì)邊坡：穩(wěn)定性決定于巖體主要結(jié)構(gòu)面與邊坡傾向關(guān)系、巖層界面傾角等按適用年限分：永久性邊坡和臨時性邊坡邊坡工程分類邊坡工程概述邊坡工程的穩(wěn)定性影響因素

邊坡工程穩(wěn)定性影響因素可分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素包括巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、巖土結(jié)構(gòu)、水的作用等；外部因素包括工程荷載條件及變化、風(fēng)化作用、氣候條件、人為活動等。主要因素有：

巖土性質(zhì)：抗剪強(qiáng)度、巖土堅(jiān)硬（密實(shí)）程度、抗風(fēng)化（軟化）能力等；巖層結(jié)構(gòu)和構(gòu)造：節(jié)理、裂隙發(fā)育程度及分布、軟弱面、結(jié)構(gòu)面膠結(jié)等；水文地質(zhì)條件：地下水埋藏、流動、潛蝕及動態(tài)變化；氣候作用：風(fēng)化速度、風(fēng)化層厚度、風(fēng)化后的機(jī)械變化和化學(xué)變化等；地震作用：地面運(yùn)動加大下滑力、降低巖土體的強(qiáng)度；地貌因素：邊坡的幾何形態(tài)；人為因素：邊坡設(shè)計(jì)、施工、外來水的滲入、爆破等。概述邊坡破壞的基本形式對土質(zhì)邊坡，粘性土的破壞面基本上為圓弧形，無粘性土的破壞面基本上都為直線形。對巖質(zhì)邊坡，多沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移。破壞面可分為直線形、折線形、楔形等。大規(guī)模巖質(zhì)邊坡滑動可呈圓弧形。另外還有復(fù)合型滑動、巖石崩落等擋土墻分類擋土墻的分類

擋土墻(RetainingWall)：為防止邊坡巖土體坍塌、滑移而修筑的，承受巖土體側(cè)向土壓力的墻式構(gòu)筑物。常用的擋土墻結(jié)構(gòu)型式有以下幾類：擋土墻類型重力式懸臂式扶壁式錨桿和錨定板式加筋土擋墻懸臂式扶壁式重力式擋土墻分類擋土墻的分類石砌重力式擋墻施工擋土墻分類擋土墻的分類錨桿式擋墻加筋擋墻重力式擋土墻設(shè)計(jì)重力式擋土墻的概念和分類

重力式擋土墻(RetainingWall)：依靠墻體自身重力維持擋土墻在側(cè)向壓力作用下的穩(wěn)定的擋土墻。重力式擋墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。其優(yōu)點(diǎn)是：就地取材、施工方便，經(jīng)濟(jì)。在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是：靠自重維持穩(wěn)定，需大體積、重量大，在軟弱地基上修建對承載力要求高，墻體太高還將導(dǎo)致耗費(fèi)大、不經(jīng)濟(jì)。因此，重力式擋墻的適用條件是：地基較好、擋墻高度不大(6m以內(nèi)）、本地有可用石料。重力式擋墻的斷面形式重力式擋墻的計(jì)算重力式擋土墻設(shè)計(jì)重力式擋土墻的計(jì)算內(nèi)容包括三部分的內(nèi)容：整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（抗傾覆驗(yàn)算和抗滑移驗(yàn)算）地基承載力驗(yàn)算墻身強(qiáng)度驗(yàn)算重力式擋土墻的受力分析：墻背作用的巖土體主動土壓力墻體自身重力墻體埋入土體內(nèi)部分承受的被動土壓力（當(dāng)埋入深度不大時，可忽略不計(jì)）重力式擋墻的計(jì)算重力式擋土墻設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算之抗傾覆驗(yàn)算何謂傾覆？墻體在主動土壓力和自身重力的作用下發(fā)生傾倒。其實(shí)質(zhì)是各力對墻址o點(diǎn)的力矩不平衡，出現(xiàn)傾覆力矩。由此，所謂抗傾覆驗(yàn)算的目的是維持各力對o點(diǎn)力矩的平衡，并滿足一定的安全儲備。

定義：抗傾覆安全系數(shù)指抗傾覆力矩與傾覆力矩之比值。（p383）重力式擋墻的計(jì)算重力式擋土墻設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算之抗滑移驗(yàn)算何謂滑移？墻身底部摩擦力不夠以致墻體在主動土壓力作用下發(fā)生底部滑動。由此，所謂抗滑移驗(yàn)算的目的是維持底部滑動力和抗滑力的平衡，并滿足一定的安全儲備。

定義：抗滑移安全系數(shù)指抗滑力與滑動力之比值。(p384)重力式擋墻的計(jì)算重力式擋土墻設(shè)計(jì)地基承載力驗(yàn)算將墻身看作是淺基礎(chǔ)，將墻身上受到的土壓力作為荷載對待，則地基承載力的驗(yàn)算與偏心荷載下淺基礎(chǔ)地基承載力的驗(yàn)算相同。墻身強(qiáng)度驗(yàn)算已知墻身受力以后，根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)要求和方法進(jìn)行驗(yàn)算。重力式擋墻的構(gòu)造措施重力式擋土墻設(shè)計(jì)抗傾覆穩(wěn)定措施目的是減小傾覆力矩，增大抗傾覆力矩。增大擋土墻截面尺寸增大G加寬墻址增大抗傾覆力臂墻背做成仰斜減小主動土壓力，減小傾覆力矩在墻背上做卸荷臺減小主動土壓力，減小傾覆力矩重力式擋墻的構(gòu)造措施重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻型選擇目的是減小滑動力，增大抗滑力。修改擋土墻截面尺寸增大G加大基底寬度提高總抗滑力增加埋深增大被動土壓力墻底面做砂石墊層提高摩擦系數(shù)重力式擋墻的構(gòu)造措施重力式擋土墻設(shè)計(jì)墻型選擇若擋土墻修建需要開挖，因仰斜墻背可與開挖的臨時邊坡相結(jié)合，而俯斜背后需要回填土，因此對于支擋挖方工程的邊坡