重力式挡土墙

设计的重力式挡土墙墙高为6m。采用M5水泥砂浆，Mu毛石砌筑的毛石挡土墙，其重度为。基础底面地基与地基摩擦系数为0.3。（2）荷载计算1）土压力计算沿墙体延伸方向取一延长米。由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎肯理论公式计算：主动土压力系数：地面活荷载的作用，采用等代土层厚度。 ，即当均布荷载产生的土压力强度小于填土粘聚力产生的土压力强度时，填土表面将开裂，开裂深度可按下列公式求解：此时，填土表面以下深度Z处主动土压力强度可分为两种情况：（1） 当时在计算点的深度z小于填土的开裂深度时，主动土压力强度均等于零，即。（2） 当时在计算点处的主动土压力强度可按下式计算在地下水面处，故该处的土压力强度为在地下水面以下部分的土层中，地下水面以下深度处的主动土压力强度为： （1） 当=0时，为地下水面高程处，该处的主动土压力强度为：（2） 当时，为挡土墙强踵高程处，该处的主动土压力的强度为： 所以，地下水位以下处D点的主动土压力强度为： 可得土压力强度分布图如下：图6.2 静止时土压力分布图（Kpa）对于地下水面以上填土层由均布荷载q产生的主动土压力被完全抵消，只剩下由填土自重及粘聚力C产生的主动土压力的合力，这部分的主动土压力为：地下水位以下部分填土层产生的主动土压力还是由四部分组成， 作用于挡土墙立臂上的总主动土压力为：4.2.1.1 截面尺寸的选择顶宽采用,由于墙后填土受荷载较大，取1m；底宽采用；可得初选截面尺寸如图6.1所示。 图6.1 初选截面尺寸示意图 4.2.1.3 重力式挡土墙计算简图图6.4 重力式挡土墙计算简图图中：为墙体的水平地震力，为水平地震力到墙址的力臂。 4.2.1.4 抗滑稳定性验算为保证挡土墙的抗滑稳定性，基底摩擦阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用抗滑系数表示，即抗滑力与滑动力之比应满足下式（见图6.4）： （6-4）式中：其中，为挡土墙每延米自重；为挡土墙的基角倾角，。其中，为挡土墙每延米上作用的主动土压力；为墙背与基底水平面的夹角，；为挡土墙与墙背土的摩擦角,无试验资料时,取之间，取。为基底摩擦系数，土力学表3.2所示。取0.3。 式中，浆砌块石的重量。满足抗滑稳定性要求。 4.2.1.5 抗倾覆稳定性验算墙体的抗倾覆稳定能力，用抗倾覆稳定性系数表示，即抗倾覆力矩与倾覆力矩之比应满足下式（见图3.3）： （6-5）式中其中，为主动土压力作用点与墙趾的距离，其中，基底的水平投影宽度。满足抗倾覆稳定性要求 4.2.1.6 基底承载力验算作用在基底的合力偏心距为： （6-6）式中：为基底竖向合力对墙趾的力臂，为基底宽度。 （6-7）在偏心荷载作用下，基底边缘的最大和最小压应力设计值如下： （6-8）在偏心荷载作用下最大和最小法向应力应满足： （6-9） （6-10）为修正后的地基承载力特征值，取；1.1为地基抗震承载力调整系数，由支挡结构设计手册表6-5可得。 由悬臂式挡土墙计算时得到。当偏心距时，按下式计算： （6-11）式中：为垂直于力矩作用方向的基础底面边长；为合力作用点至基础底面最大压应力边缘的距离，根据土力学图4-10。满足基底承载力验算 4.2.1.7 墙身承载力验算根据砌体结构设计规范表3.2.1-6可知，采用MU30毛石，混合砂浆强度等级M5，砌体抗压强度设计值，砌体抗剪强度设计值。去6m墙高的合力作用点所在水平截面作为验算截面。截面尺寸如图6.5所示。截面以下墙身高度为。截面的面积由CAD图直接查询得到，为。图6.5 半截面高处尺寸图（m）受压承载力验算该截面以上的水平土压力：总的水平土压力为：地下水面以下截面的水平土压力强度： 土压力距作用点距截面距离：总的土压力作用点距该截面的距离截面以上自重由CAD图可知自重对截面的作用点距离为：基底竖向合力对墙趾的力臂偏心距按承载能力极限状态下荷载效应标准组合值求得轴向压力设计值：构件受压承载力验算按下式计算： （6-12）式中：N荷载设计值产生的轴向力； A墙体单位长度的水平截面面积，； 砌体抗压强度设计值； 高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数，按下面方法计算。当时 （6-13）当时 （6-14）式中: 构件的高厚比，对于矩形截面， 受