重力式挡土墙 (详细课件)

挡土墙安全检算

GravityRetainingWall

一、重力式挡土墙安全检算§检算目的：强度，稳定性§压力作用后破坏形式

：滑移.倾覆.不均匀沉降和墙身断裂等

为保证挡土墙在土压力及外荷载作用下，有足够的强度及稳定性，在设计挡土墙时，应验算挡土墙沿基底的抗滑动稳定性．绕墙趾的抗倾覆稳定性，基底应力和偏心距，以及墙身强度等。一般情况下，主要由基底承载力和滑动稳定性来控制设计，墙身应力可不必验算。挡土墙的力学计算取单位长度计算。

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挡土墙验算方法：一.总安全系数的容许应力法二.分项安全系数的极限方法二、作用在挡土墙上的力系作用在挡土墙上的力系由三大部分组成：主要力、附加力和特殊力。土压力（滑坡推力）墙身重力墙顶上的有效荷载墙背与第二破裂面之间的有效荷载基底法向反力及摩擦力常水位时的静水压力和浮力

主要力计算水位的静水压力和浮力水位退落时的动水压力波浪压力冻胀压力和冰压力温度变化的影响附加力三.抗滑稳定性验算定义：

挡土墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下，基底摩擦力抵抗挡土墙滑移的能力。用滑动稳定系数Kc表示。挡土墙的抗滑移稳定性分析如图

(1)将作用在挡土墙上的土压力Pa分解为两个分力；(2)水平分力Pax为使挡土墙滑动的力，Pax=Pacosδ；(3)竖向分力Pay和墙自重W引起的摩擦力为抗滑力，Pay=Pasinδ；(4)抗滑力与滑动力的比值，称为抗滑稳定安全系数，记为Kc；(5)抗滑稳定验算公式：一般情况下：

设计墙高于12~15m时，应注意适当加大Kc值，以保证挡土墙的抗滑稳定性。抗滑动安全系数Kc:Kc

1.3（考虑主要力系时）1.2（主要力＋附加力）定义式：当Kc＜[Kc]，表明挡土墙的抗滑稳定性不足，可考虑采用下列措施，以增加其抗滑动稳定性。

地基土的分类摩擦系数μ软塑粘土0.25硬塑粘土0.30砂类土、粘砂土、半干硬的粘土0.30～0.40砂类土0.40碎石类土0.50软质岩石0.40～0.60硬质岩石0.60～0.70

1．采用倾斜基底，设置向内倾斜的基底，可以增加抗滑力和减少滑动力，从而增加抗滑稳定性。基底倾角，对于土质地基不陡于1：5；对于岩石地基不陡于1：3。2．采用凸榫基础，在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫，与基础连成整体，利用凸榫前土体所产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。3．更换基底土层，以增大基础底面与地基之间的摩擦系数。4．改变墙身断面形式和尺寸，以增大垂直力系，但单纯扩大断面尺寸，收效不大，也不经济四.抗倾覆稳定验算挡土墙的抗倾覆稳定性是指抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，用K0表示。

(1)抗倾覆稳定验算以墙趾O点取力矩进行计算；(2)主动土压力的水平分力Pax乘以力臂h为使墙倾覆的力矩；(3)主动土压力的竖向分力Pay乘以力臂b与墙自重W乘以力臂与墙前土体作用于墙面上的被动土压力乘以相应力臂之和为抗倾覆力矩；(4)抗倾覆力矩与倾覆力矩之比值称为抗倾覆稳定安全系数，记以Ko；(5)抗倾覆稳定验算公式：特殊力地震力施工及临时荷载其它特殊力第二破裂面：在墙背或假想墙背俯斜很缓情况下，当墙后土体达到主动极限平衡状态，破裂棱体并不沿墙背或假想墙背滑动，而是沿土体的另一破裂面滑动，则称该破裂面为第二破裂面。

作用在挡土墙上的力系，一般只考虑主要力系。只有在浸水和地震等特殊情况下，才考虑附加力和特殊力的作用。挡土墙前部的被动土压力，一般不予考虑。当基础埋置较深，且地层稳定，不受水流冲刷和扰动破坏时，结合墙身的位移条件，可考虑适量的被动土压力。K0

1.6（主要力）1.4（主要力＋附加力当墙高大于12~15m时，应适当加大K0值，以确保挡土墙的倾覆稳定性。稳定措施—设置台阶基础设置方式：一级或多级，材料与墙身相同台阶总宽度不宜过宽，Δb<10%H每级台阶高宽比应符合刚性角的要求混凝土，45o石砌，35o抗倾覆原理：增加稳定性力臂

若倾覆稳定性验算结果不满足要求，则应采取以下的措施来解决：①修改挡土墙尺寸，如加大墙底宽，增大墙自重，以增大抗倾覆力矩。这一方法要增加较多的工程量，通常并不经济；②伸长墙前趾，增加混凝土工程量不多，但