衡重式、重力式挡土设计

1、1、衡重式挡土墙原始条件:墙身尺寸：墙身总高：9.600(m)上墙高：3.400(m)墙顶宽：0.660(m)台宽：1.500(m)面坡倾斜坡度：1：0.150上墙背坡倾斜坡度：1：0.200 下墙背坡倾斜坡度：1：-0.200 采用1个扩展墙址台阶：墙趾台阶b1： 0.300(m)墙趾台阶h1： 0.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率：0.200：1下墙土压力计算方法：力多边形法物理参数：圬工砌体容重：23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数：0.400 地基土摩擦系数：0.500砌体种类：片石砌体砂浆标号：5石料强度(MPa): 30挡土墙类型：一般挡土墙墙后填土内摩擦角

2、：35.000(度)墙后填土粘聚力：0.000(kPa)墙后填土容重：19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角：17.500(度)地基土容重：18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力：500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数：墙趾值提高系数：1.200墙踵值提高系数：1.300平均值提高系数：1.000墙底摩擦系数：0.500地基土类型：土质地基地基土内摩擦角： 30.000(度)坡线土柱：坡面线段数：2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.0002.000025.0000.0000地面横坡角度：20.000(度)墙顶标高：0.000(m)挡墙分段长度：

3、10.000(m) 组合1(仅取一种组合计算)组合系数：1.000挡土墙结构重力 分项系数=1.000 V填土重力分项系数=1.000 V填土侧压力分项系数=1.000 V车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000 V土压力计算计算高度为10.242(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=31.060(度)按假想墙背计算得到：第1破裂角：32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN)作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=17.542(度)第1破裂角=31.060(

4、度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN)作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.222(度)按力多边形法计算得到：破裂角：34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN)作用点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积=25.299(m2) 重量=581.869 kN衡重台上填料重=90.539(kN)重心坐标(1.649,-1.646)(相对于墙面坡上角点)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下：基底倾斜角度=11.310 (度)Wn = 659.35

5、0(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et = 236.739(kN)滑移力=104.869(kN) 抗滑力=405.747(kN)滑移验算满足：Kc = 3.869 1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足：方程值=353.905(kN) 0.0地基土摩擦系数=0.500地基土层水平向：滑移力=261.979(kN) 抗滑力=396.867(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：Kc2 = 1.515 1.300倾覆稳定性验算相对于墙趾，墙身重力的力臂Zw = 2.308 (m)相对于墙趾，上墙Ey的力臂Zx = 4.117 (m)相对于墙趾，上墙

6、Ex的力臂Zy = 7.665 (m)相对于墙趾，下墙Ey的力臂Zx3 = 3.807 (m)相对于墙趾，下墙Ex的力臂Zy3 = 2.337 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=943.130(kN-m) 抗倾覆力矩=2066.104(kN-m)倾覆验算满足： K0 = 2.191 1.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足：方程值=793.025(kN-m) 0.0地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=811.494(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m)基础底面宽度B =

7、3.275 (m)偏心距e = 0.254(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn1.384(m)基底压应力：趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最大应力与最小应力之比=362.948 / 132.600 = 2.737作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.254 = 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足：压应力=362.948 = 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足：压应力=132.600 = 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足：压应力=247.774 0.250*1.8

8、50 = 0.463(m)截面上压应力：面坡=211.665背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足：计算值=211.665 80.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=9.674 = 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足：计算值=41.598 = 80.000(kPa) 极限状态法:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数馨=0.233挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受

9、压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.981计算强度时：强度验算满足：计算值=110.566 = 298.521(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=110.566 = 292.889(kN)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=24.226(m2) 重量=557.198 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 2.313 (m)容许应力法:法向应力检算：作用于截面总竖向力=750.498(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn = 1.474(m) 截面宽度B = 3.340 (m)偏心距e1 = 0.196(m)

10、截面上偏心距验算满足：e1= 0.196 = 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力：面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算满足：计算值=303.826 = 800.000(kPa)切向应力检算：剪应力验算满足：计算值=-11.443 = 80.000(kPa)极限状态法:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏心影响系数馨=0.960挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)材料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在

11、弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.968计算强度时：强度验算满足：计算值=750.498 = 2221.592(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=750.498 = 2149.911(kN)台顶截面强度验算土压力计算计算高度为9.100(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角=31.060(度)按假想墙背计算得到：第1破裂角：32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN)作用点高度 Zy=1.260(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在： 第2破裂角=17.542(度)第1破裂角=31.060(度)Ea

12、=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN)作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角=34.075(度)按力多边形法计算得到：破裂角：34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m)强度验算验算截面以上，墙身截面积=22.550(m2) 重量=518.644 kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw = 2.358 (m)容许应力法:法向应力检算：作用于截面总竖向力=707.137(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂

13、Zn = 1.174(m) 截面宽度B = 3.065 (m)偏心距e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足：e1= 0.359 = 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力：面坡=392.661背坡=68.767(kPa)压应力验算满足：计算值=392.661 = 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足：计算值=-21.270 = 80.000(kPa)极限状态法:重要性系数0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏心影响系数馨=0.859挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)材料抗压极限强度Ra

14、 = 1600.000(kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数金目=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.959计算强度时：强度验算满足：计算值=707.137 = 1823.443(kN)计算稳定时：稳定验算满足：计算值=707.137 %即出现第二破裂面。设衡重台的外缘与边坡顶连线与垂直方向的角度为6 0，则:tan60b tan60b - H tan a - BH + a24.85 一 3.18 x 0.311 -1.273.18 +14.2=1.3tan 6, =0.65，所以第一破裂面交与坡面，与假设相符。3.3.1.2 土压力计算土压力系数:K=cos2 Cp-a

15、土压力系数:K=cos2 Cp-a )cos2 a cos(a+中)1 + i1i: sin2psjn(p-P)、 cos(x +p)cos(a-P)=0. 583sin1 + tan a tan BH = H+=3.88(m)111 + tan a Jan pE1hE1h= E cosGi +P+a0)=36.34 (KN)1 E=2YH12 K =78.99(KN)E1y= E1 sin (a. +p)=66.17(KN)E1x=E1cos(ai +p)=43.14(KN)E1V= E1sin(ai +P+a0)=70.13 (KN)作用于实际墙背上的土压力为:E 1XE 1X= EL34

16、(KN)E = E tana 1=13.42(KN)土压力对验算截面的弯矩:Z = H1Z = H1 =1.29(m)1y3Z1x=B1- Z1ytan a =1.55 (m)Me1=E Z1 -E Z1 =13.42X1.5543.14X1.29=34.85 (KN.m)3.3.1.3上墙自重及弯矩计算W1=1/2 (0.8+1.948)X3.18X23 = 100.49 (KN).82 + 0.8 x 1.948 +1.9482)+(2 x 0.8 + 1.948)x 0.05 x 3.18Z1=3 x(0.8 +1.948)=0.795(m)Mw = 100.49x 0.795 = 79

17、.93 (KN.m)3.3.2截面应力验算EH*1 广434 (KN)EH*1 广434 (KN)MN =O.578B/4=0.4871ZM =M +M =45.08 MN =O.578B/4=0.4871七=一弋。 =minh-1B 1 B 1、1 7直剪应力：=8 H 1 - f 0 nJb 1.24490kpa+f 但 H tan j N )1一0Lj N )=0.3471tan9 = A + vA2+1 =1.405,所以9 =54.56。斜剪应力:COS29T =2 H G + f tan 9)(- tan j tan 9)+ 气(tan 9- f1 - tan j tan 9)+

18、2V B 2 tan 9(tan 9 一 f )COS29T =2B1=39.82kpa90kpa。3.4.基顶截面应力验算：3.4.1.破裂角由前面计算得知上墙的第一破裂面交于边坡，现假定下墙的破裂面也交于边坡。（如图3） 根据公路路基设计手册表3-2-3第五类公式计算：图3图3基顶截面计算图式。2 = 90-5 =34.83，式中5 =34.83, tan5 用以下公式计算:.JtanCp B/4=0.622 2 乙 N 22ZN2=Eyy+E2y +We+W =516.58 (KN)z N 21,2B2H02=H2+0.26=4.78 (z N 21,2B2H02=H2+0.26=4.7

19、8 (m)K - 1 +=3.18,1 H02图5基底截面强度及稳定性验算图式cos2 Cp -a 2)cos2a cos(a2+8 2)1 + y cosI sin)sin(p-p) (a,+82,)cos(a -p)222_=0.252E3=2yH022KK = 163.48 (KN)E3x= E3cos(x2+82)=162.28 (KN),E3y= E3Sin (a 2 局 2)=19.81(KN)E3H= E3cos(a 2+8 2+a0 A9.5(KN)，E3V= E3sin(a 2+8 2+a0 )=35.86(KN)6e ) 1476.32kpa -140kpaJ 剪应力验算：

20、T =8H2 -f ZN)B2=-17.0590kpa3.5.基底截面强度及稳定性验算:3.5.1. 土压力及弯矩计算：土压力对验算截面产生的弯矩:H hH h=下 + 3 h T88 (m)1Z3y=B3 Z3 tan a 2=2.14 (m)Z广Z广Z/H广6.07 (m)Z1 了Z1 y+B 21+H 3tan I.39)M E = E1 Z+E3 Z3 -EM E = E1 Z+E3 Z3 -E1 ZE3 Z3 = -300.24 (KN.m)3.5.2.墙身基础自重及对基底截面产生的弯矩：W1=100.49 (KN) ZZ +H3tan j =1.344 (m)W2=2 B+B2+%

21、)H y 尸249.43 (KN)Z=ZB21+H3tan j=1.92 (m)W3=2(B21+B2+B3)H:49.864 (KN),G.812 +2.81 x 2.67 + 2.672)+(2 x 2.81 + 2.67 )x(0.05 x 0.7 )Z =/= 1.39m33(2.81 + 2.67 )1 . 7W4=2B3hy k=7. 98 (KN),W= W1 +W2+W3+W4=407.764 (KN),M =WZ+W Z +W Z +W Z =697.32 (KN.m) W 112233443.5.3.衡重台上填土重及对基底截面的弯矩计算:3 T.76 (m)W E=W E

22、=85.65(KN)M wE= M w+WE(B 21+H 3tan j )=281.59(KN.m)3.5.4.基底截面应力和稳定验算：3.5.4.1.偏心距及基底应力验算： M =M + M + M =678.67KN) N = EH = E + E +W +W )ina =244.93 (KN)1H 3HE0e = B1 一阜M =0.168osa 0=596.96 (KN)应力验算：。=1,2 B413.5.4.2,稳定验算：a) r滑动稳定方程： 日 1.1W +W )+y k317.05kpa 430kpa I 廿 、140.39kpa 0，式中y为土压力分项系数，根据规范取值为1

23、.4，R为基底摩擦系数取值为0.4 21抗滑动稳定系数Kc按下式计算：日 W +W ;+阳 1 + E 3 Jtana 0 险 E + E EWw 2ana L32L3 所以抗滑动稳定性满足要求。b）抗倾覆稳定方程0.8Z M +y qM3=122.60抗滑动稳定系数K0按下式计算：K = Z 十+ E1 Z 1；+E了电=1.671.5 0 1 Z j 弓Z I 厂所以抗倾覆稳定性满足要求。综合上述计算，该挡土墙尺寸符合要求，验算合格。由于验算时抗滑动稳定系数只比要求值略大，所以施工时可以适当采取一定措施增加 抗滑动稳定性，如挡土墙基础地面设置混凝土凸榫，以增加挡土墙的抗滑稳定性。重力式挡土

24、墙重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土 墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整 体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石 砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经 济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中 得到广泛的应用。常见的重力式挡土墙高度一般在56 m以下，大多采用结构简单的梯形截 面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重 力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式，是挡土墙技术中 的一项重要内容

25、。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地 基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济，当地 基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明 显。重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背 坡一般选用1： 0.21： 0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工 困难及本身的稳定，墙背坡不小于1： 0.25,墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙，当地面坡度较陡时，

26、墙面坡度可有1: 0.051： 0.2,对于中、 高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1： 0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝 土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m ；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。通 常顶宽约为H / 12，而墙底宽约为（0.50.7） H，应根据计算最后决定墙底宽。当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。 为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时 挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确 定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角0

27、（图63），对于石砌圬工不大 于35，对于混凝土圬工不大于45。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一， 也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料 的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3， 经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高 时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。1常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态重力式挡土墙可按墙背的坡度分为仰斜式、垂直式与俯斜式3种形式。挡土 墙土压力计算是一个复杂的课题，目前工程上应用较多的有库伦理论和

28、朗肯理 论，但郎肯理论假定墙背和填土间没有摩擦力，即设墙摩擦角d=0,计算得出的 主动土压力偏大，设计偏于保守，可以认为朗肯理论是库伦理论中的一种特例。 库伦理论揭示了挡墙内各种受力因素的规律，即墙摩擦角、墙背仰斜角及填土表 面倾角越小，产生的主动压力越小，反之，主动土压力就越大。据此可知仰斜式 墙背所产生的主动压力最小，俯斜式最大，垂直式介于两者之间。当然，不能单 凭主动土压力的大小来选择挡墙形式，需要结合工程实际情况来综合考虑。如挡 土墙建造时需要挖方，因仰斜式墙背可与开挖临时边坡结合，施工方便，而俯斜 式须在墙背回填土，因此仰斜式比较合理；反之，如墙背需回填土则宜采用俯斜 式和垂直式，使

29、填土易于夯实。在水利工程中，由于有一些特定条件（如水流等）的限制，实际运用中常采 用俯斜式挡墙，并且一般把挡土墙的下部做成底板形式，底板有利于其稳定性， 从而可相应减小挡土墙的结构尺寸，达到经济、适用的目的。1.2挡土墙的正面结构形态挡土墙就正面形态而言可分为挡墙外墙垂直与仰斜两种。在同等条件下，采 用外墙面垂直的挡墙基底压力大，稳定性较差，而外墙面仰斜的则要好些。因此 在公路挡土墙中普遍采用的是外墙面仰斜的挡土墙。但是用于城市市政建设中的 挡土墙是以外墙面垂直居多，这是因为：墙面垂直形式挡土墙占地面积小，节约宝贵的城市用地，相对来讲更经济；外墙面垂直的挡墙在外观上与周围城市建筑物更显得和谐统

30、一；在水闸、船闸闸室岸墙以及其他一些水利工程中，由于设置闸门或水流等 条件的限制，挡土墙外墙面必须做成垂直形式。2超高重力式挡土墙的结构形式及其适用性2.1半重式挡土墙半重力式挡土墙墙身截面较小，常用混凝土建造，并在强度不够的地方配置 钢筋，可进一步提高挡土墙的高度，但其底板需要有足够的宽度来满足稳定性， 其耗钢量比较大、造价较高，而且其墙体均为立模现浇，装模难度大，施工不易， 因此工程实际中较少使用。2.2衡重式挡土墙衡重式挡土墙的最大优点是可利用衡重平台上的填土重、迫使墙身整体重心 后移，使基底应力趋于均衡，增加了墙身的稳定性、这样可适当提高挡土的高度， 但从另一方面来讲，衡重式挡墙的构造

31、形式又限制了其基底不可能做得很大，因 此就扩散挡墙基底应力而言，衡重式挡土墙反而不如其他形式的挡土墙，其提高 挡土的高度也是比较有限的。2.3带卸荷板的重力式挡土墙带卸荷板的重力式挡墙，既可以利用卸荷板上的填土重来迫使墙整体重心后 移使基底压力趋于均衡，又在很大程度上减小了土体对挡墙的主动土压力，如能 科学地、合理地使用，可大大地提升挡墙的高度，因此在港口工程中此种挡土墙 得到广泛的应用。可以说在墙背为填方的超高挡土墙中，这是一种非常经济和适 用的挡土墙。1996年，湛江市重点建设工程之一的市区20万t/d供水工程，其 泵站厂区建于一山坡处，最高填土超过8m，需建长达100 m、高8.5 m的

32、挡土墙。 经过多个方案比较后，采用了带卸荷板形式的重力式挡土墙，此挡土墙建成至今 已运行7年多，使用效果非常好。3重力式挡土墙的构造措施挡土墙的构造措施对其质量有举足轻重的影响，绝对不可掉以轻心，现实中 有些挡土墙的计算方法并无差错，砌筑方法又遵规守法，可是一旦雨季来后，就 出现挡土墙失稳，甚至崩塌事故，原因是忽视了挡土墙构造措施的规定。在挡土 墙前无水的情况为了降低挡土墙墙后的水压力，通常在墙身布置适当数量的泄水 孔，使墙后积水或地下水易于排出，墙后泄水孔进口位置要求做反滤体，以免淤 塞。另外，由于墙高、墙后土压力以及地基压缩性的差异必须设置沉降缝，同时 为避免因混凝土及砖石砌体的收缩与温度

33、变化等作用引起的破裂，需要设置伸缩 缝。通常将这两种缝结合在一起，每隔15N25m设一道，缝宽约20 mm，内填 沥青油毛毡或嵌入沥青砂板等材料用以防止墙后填料流失。对高度较高或特别重 要的挡土墙，施工时要慎重选定回填土容量、内摩擦角以及回填土的含水量。为 了防止墙后积水渗入基础，应在最低泄水孔下部设粘土层并夯实，同样为了防止 墙前积水渗入基础，应将墙前回填土分层夯实。在靠近挡土墙处不宜采用大型机 械碾压，可用人工分层夯实，以免机械碾压时对墙体产生不利影响。只有这样， 才能确保挡土墙的工程质量。挡土墙设计1重力式挡土墙的一般形式及常用结构尺寸重力式挡上墙主要依靠墙体自重，来保持墙体在土压力作用

34、下的稳定。因 体积和自重较大，不宜修筑太高，一般不超过5m为宜。根据墙背的坡度分成仰 斜式、垂直式及俯斜式。这3种形式中，仰斜式及垂直式受力条件较好，但实际 应用要根据具体条件拟定。比如墙背要与开挖的临时边坡相结合.宜采用仰斜式 挡土墙；若墙背需填土，用地紧张，宜采用俯斜式较好。俯斜式挡土墙，墙底宽约为墙高的1/2左右.墙预宽度按构造确定， 一般为 30cm50cm。垂直式挡土墙，墙面坡度可采用20:15:1仰斜式挡土墙，墙背坡度愈缓，土压力愈小，但墙背不宜缓于4:1.墙 面与墙背应保持平行.d.挡土墙基础，墙基伸入地面下80cm100cm.这样对平面滑移及防冲 有一定保障.2应用假定断面的基

35、本设计理论从重力式挡土墙的受力分析看，挡土墙设计主要考虑下列3种情况需要满 足：懈2 基础满足基上压应力，合力作用点不超出底宽中心1/3。重力式挡土墙般均属于偏心受压，故截面强度应按偏心受压构件进行验算：通常选择 一两个控制性断面进行墙身应力和偏心距验算，如墙身底部、二分之一 墙高和断面形状突变处。1.法向应力验算如图2-5-17所示，断面11为验算截面。若截面以上墙背受的主动土 压力为E,其水平与图2-5-17墙身断面强度计算垂直分力分别为此截面以上的墙重为阳，这时作用于断面M的合力偏心矩为；勇 7 乱 收Zw 图2-5-17墙身断面强度计算垂直分力分别为此截面以上的墙重为阳，这时作用于断面

36、M的合力偏心矩为；勇 7 乱 收Zw + EyZ - ElZxe QX呼以528）断面两边缘的法向应力为：少 minBI式中：但一断面11处墙身宽度,m;分别为验算断面的最大与最小法向应力，好策上亏工砌体的容许压力应力,kPaQ按现行公路砖石及混凝土桥涵设计规范 的规定采用阳4(1 土警)W0(2-5-29)friiix * nun2,切应力验算1一1断面上的切应力为:(2-5-30)寸=售壬日(2-5-30)式中:M坷工砌体的容许切应力，kPa,按有关规范采用。当墙身断面出现拉应力时.应考虑裂缝对受剪面积的折减。一般情况下，由 于墙身截面的切应力远小于其容许值，可不进行这方面的验算。满足倾倒

37、安全性，如图2挡土墙的倾斜，以绕A点可能性为最大，土压 力E对A点的力矩为主动旋转力矩Me，所有垂直力（G1气为挡墙自重.G3为 墙背竖直上方堆土重量）对A点的力矩总和ZMg为反抗旋转力矩，只要反抗旋 转力矩Z Mg人于主动旋转力矩Me，则墙不致倾倒。墙重归对墙趾的力臂，m;容许的抗倾覆稳定性系数，对于荷载组合1*1 = 1.5,荷载组合墙重归对墙趾的力臂，m;容许的抗倾覆稳定性系数，对于荷载组合1*1 = 1.5,荷载组合II- IV为 1.3;荷载组合V为1.2。当时，表明挡土墙的抗倾覆稳定性不足，此时，町考虑采用下列措施，以增加抗合力的偏心距印按下式求得:(2-5-23)(2-5-25)

38、(2-5-26)Am ffZw + e/y丫 国=一笑 式中：】场稳定力系对墙趾的稳定力矩,kNm;工Mq顷覆力系对墙趾的倾覆力矩,kN “ m;Zx、分别为E.、E,对墙趾的力臂,m； 如&倾覆稳定性。1 加宽墙趾，即在墙趾处加宽基础，以增大力臂但当墙趾前地面I横坡较陡时,会因加宽墙趾而使墙高增加O2.减缓墙面坡度，以增加力臂。3.改陡墙背坡度，以减小土压力o4墙背设置衡重台，增加抗倾覆力矩。（四）基底应力及偏心距验算由图2-5-15可知，作用于基底的垂直力为N= W+、，基底合力的 偏心距为，按力矩平衡原理可计算叫对墙趾。的力臂Zn：B在偏心荷载作用下，基底的最大应力和最小应力为;* _戏

39、士业一阳邑（1 土鱼）强 叼士吟B U土臼式中：N基底合力垂直于基底面的分力,kN作用于挡土墙上的水平力和竖向力对基底重心的弯矩 4基础底面的面积，击，对1 m长挡土墙而言,A = R基底宽度,m;基础底面的截面抗抵矩，杼，吟=*8七满足滑移安全性，如图2.水平力E的作用，可使墙滑移，只要所有垂直 力G对基础底面产生的摩擦阻力R大于E,则墙不致滑移。一般地区的挡土墙,作用于墙上的力系有：1.挡土墙自重及位于墙上的恒载；图2-5-14挡上墙的滑 动与倾覆稳 定图2-5-14挡上墙的滑 动与倾覆稳 定3.基底的法向反力及摩阻力。各种力的取舍，应根据挡土墙所处的具体工作条件，按最不利的组合 作为设计的依据。（二）抗滑动稳定性验算如图2-5-14所示，在主动土压力的水平分力矶作用下，使挡土墙向外 滑动，抵抗滑动的是基础底而与地基之间的摩阻力抗滑力与滑动力的比 值称为抗滑稳定系数，用K表示，在一般