重力式擋土墻的穩(wěn)定性驗算

1、重力式擋土墻的穩(wěn)定性驗算收稿日期:2008202228作者簡介:陳暉(19812,男,助理工程師,廣州市市政集團設(shè)計院有限公司,廣東廣州510000陳暉摘要:以廣州市蘿崗區(qū)某重力式擋土墻為例,分析了計算該擋土墻的穩(wěn)定性,包括抗滑移穩(wěn)定性以及抗傾覆穩(wěn)定性,并進(jìn)行了驗算,最后結(jié)合計算結(jié)果對穩(wěn)定性進(jìn)行了評價,為同類工程的設(shè)計提供參考及經(jīng)驗。關(guān)鍵詞:重力式擋土墻,抗滑移穩(wěn)定性,抗傾覆穩(wěn)定性中圖分類號:TU413.62文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1工程概況本工程位于廣州市蘿崗區(qū)一不銹鋼廠房的后山。原地形為未平整山地,受雨水沖刷影響,出現(xiàn)滑坡及泥石流現(xiàn)象,影響廠房旁道路的運行以及廠房內(nèi)工作人員的安全和生產(chǎn)。經(jīng)廣州市建設(shè)

2、局審批,沿廠房臨山道路位置修建擋土墻,本工程采用重力式擋土墻,全長680m 。本工程擋土墻采用重力式擋土墻,主體結(jié)構(gòu)材料采用M10水泥砂漿砌MU30塊石,高6.4m ,地面以上部分4.4m ,前墻傾斜度為10.1,墻背傾斜度為10.25,基底傾斜度為110,前趾寬度為0.5m ,后趾寬度為0.3m 。壓頂材料采用C20混凝土,寬1.5m ,高0.15m 。2穩(wěn)定性計算2.1重力式擋墻的抗滑移穩(wěn)定性驗算(G n +E an E at -G t1.3(1G n =G cos 0,G t =G sin 0;E at =E a sin (-0-,E an =E a cos (-0-。其中,G 為擋墻每

3、延米自重,kN/m ;E a 為每延米主動巖土壓力合力,kN/m ;0為擋墻基底傾角,(°為擋墻墻背傾角,(°為巖土對擋墻墻背摩擦角,(°為巖土對擋墻基底的摩擦系數(shù)。2.1.1計算取值根據(jù)設(shè)計取材,本次設(shè)計采用M10水泥砂漿砌MU30塊石,材料容重為22kN/m 3,根據(jù)擋墻截面的設(shè)計計算,其截面面積為17.39m 2,故可得每延米自重G =22×17.39=382.58kN/m 。每延米主動巖土壓力合力值,根據(jù)G B 5033022002建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范中6.2.3根據(jù)平面劃裂面假定,主動土壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值按:E ak =12H 2K a (6.2.

4、321公式進(jìn)行計算,根據(jù)本工程設(shè)計,土體重度為黏土,取值19kN/m 3;擋土墻高度H =6.4m ;主動土壓力系數(shù)K a 采用下列公式進(jìn)行計算:K a =sin (+sin 2sin 2(+-K q sin (+sin (-+sin (+sin (-+2sin cos cos (+-2K q sin (+sin (-+sin cos ×K q sin (-sin (+sin cos 。K q =1+2q sin cosH sin (+,=2c H。其中,H 為擋土墻高度,m ;為土體重度,kN/m 3;c 為土的粘聚力,kPa ;為土的內(nèi)摩擦角,(°q 為地表均布荷載標(biāo)準(zhǔn)

5、值,kN/m 2;為土對擋土墻墻背的摩擦角,(°為填土表面與水平面的夾角,(°為支擋結(jié)構(gòu)墻背與水平面的夾角,(°。將相關(guān)的設(shè)計參數(shù)及取值代入上述公式,可得K a =0.284,將K a 代入(6.2.321公式后得,E ak =110.50kN/m ,即E a 。擋墻基底傾角0根據(jù)設(shè)計為5.7°擋墻墻背傾角根據(jù)設(shè)計為76.0°根據(jù)地質(zhì)勘察資料,巖土對擋墻墻背摩擦角=15°。根據(jù)地質(zhì)勘察資料,巖土對擋墻基底的摩擦系數(shù)=0.3。2.1.2代入驗算將上述計算及取值代入式(1,為:G n =G cos 0=380.69,G t =G sin

6、0=38.00,E at =E a sin (-0-=90.78,E an =E a cos (-0-=62.96。因此,可得本次設(shè)計的擋墻抗滑穩(wěn)定性為:(G n +E an E at -G t =(380.68+62.96×0.390.78-38.00=2.521.3。2.1.3驗算結(jié)論1通過驗算,本設(shè)計的擋墻其抗滑移穩(wěn)定系數(shù)達(dá)到2.52,高于G B 5033022002建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定的1.3下限。因此,其在抗滑移穩(wěn)定性上是安全的。2從上述計算過程中可以看出,擋墻抗滑移穩(wěn)定性的主要因素有:a.擋墻的自身質(zhì)量;b.基底和土的摩擦系數(shù);c.墻背主動土壓力的大小。3通過上述驗算

7、可以發(fā)現(xiàn),在解決擋墻的抗滑移穩(wěn)定性上,可以通過幾點來解決:a.增加擋土墻的質(zhì)量,采用比重較大的材料;b.提高巖土對基底的摩擦系數(shù);c.減小墻背主動土壓力。4在一項工程中,巖土對基底的摩擦系數(shù)以及墻背主動土壓力與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的關(guān)系較為密切,相對來講是一定的,要改變這幾個因素難度較大。2.2重力式擋墻的抗傾覆性驗算Gx 0+E az x fE ax z f 1.6(2E ax =E a sin (-,E az =E a cos (-,x f =b -z ctg ,z f =z -b tg 0。其中,G 為擋墻每延米自重,kN/m ;z 為巖土壓力作用點至墻踵的高度,m ;x 0為擋墻重心至墻趾的水平距

8、離,m ;b 為基底的水平投影寬度,m ;0為擋墻基底傾角,(°為擋墻墻背傾角,(°為巖土對擋墻墻背摩擦角,(°。淺談深水中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工收稿日期:2008203203作者簡介:付勇(19792,男,助理工程師,北京中通公路橋梁工程咨詢發(fā)展有限公司,北京100026曹凌(19782,女,西安建筑科技大學(xué)碩士研究生,陜西西安710055付勇曹凌摘要:結(jié)合具體工程實例,從鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安裝與下導(dǎo)管、鉆孔樁混凝土的灌注等方面闡述了深水中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工工藝,并提出了灌注過程中應(yīng)注意的事項,具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁,鉆孔,清孔,鋼筋籠中圖分類

9、號:TU753.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A鉆孔灌注樁是橋梁工程樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式,且施工種類繁多、技術(shù)含量高、影響因素多,若稍有不慎或質(zhì)量控制措施不到位,就會出現(xiàn)或大或小的質(zhì)量事故,尤以處于深水中的鉆孔灌注樁施工最為困難,鉆孔進(jìn)度直接影響到工程的進(jìn)度,灌注水下混凝土則是影響成樁的關(guān)鍵性工序,是灌注樁質(zhì)量控制的一個重要環(huán)節(jié),鉆孔和灌注成為灌注樁施工的重要進(jìn)度和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。樁基施工因其具有不可預(yù)見性,故施工中將會遇到很多問題,結(jié)合在贛江西支特大橋的施工經(jīng)驗,淺要分析深水鉆孔灌注樁的施工工藝及遇到問題的解決方法。1鉆孔1.1鉆孔泥漿適合的泥漿性能對成孔至關(guān)重要,施工中要求每小時測定泥漿性能并及時調(diào)整

10、到規(guī)范要求值范圍內(nèi)。泥漿由黏土拌制而成,泥漿各項指標(biāo)必須滿足J TJ 04122000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范6.2.2條的規(guī)定要求。根據(jù)該橋?qū)嶋H情況,采用護(hù)筒之間設(shè)置連通裝置,其中一根樁鉆進(jìn)時,采用就近的另一根樁鋼護(hù)筒作為泥漿循環(huán)使用。每個鉆機第一次開鉆時,均需投放質(zhì)量較好的黏土造漿,以便保護(hù)孔壁和較好的懸浮鉆渣。1.2鉆機正常鉆進(jìn)時應(yīng)注意的事項1沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別規(guī)定:一般在通過堅硬密實卵石層或基巖漂石之類的土層中時宜采用高沖程(100cm ,在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層中時宜采用中沖程(約75cm 。沖程過高,對孔底振動大,易引起坍孔。在易坍塌或流砂地段宜用小沖程,并應(yīng)提高泥漿的粘度

11、和相對密度。2在通過漂石或巖層,如2.2.1計算取值根據(jù)上述已驗算的抗滑動穩(wěn)定性中的數(shù)值,每延米自重G =382.58kN/m ,E a =110.50kN/m 。巖土壓力作用點至墻踵的高度z 為:H /3=2.13m ;重心至墻趾的水平距離x 0=2.10m ;基底的水平投影寬度b =3.47m 。根據(jù)上述已驗算的抗滑動穩(wěn)定性中的數(shù)值,擋墻基底傾角0根據(jù)設(shè)計為5.7°擋墻墻背傾角根據(jù)設(shè)計為76.0°。根據(jù)地質(zhì)勘察資料,巖土對擋墻墻背摩擦角=15°。2.2.2代入驗算將上述計算及取值代入式(2,得:E ax =E a sin (-=96.65,E az =E a

12、cos (-=53.57,x f =b -z ctg =2.94,z f =z -b tg 0=1.79。因此,可得本次擋土墻設(shè)計的抗傾覆安全系數(shù)為:Gx 0+E az x f E ax z f =382.58×2.1+53.57×2.9496.65×1.79=5.561.6。2.2.3驗算結(jié)論1通過驗算,可以得出結(jié)論,本次設(shè)計的擋墻對于其抗傾覆的穩(wěn)定性來講達(dá)到5.56,遠(yuǎn)高于國標(biāo)規(guī)定的1.6下限,在結(jié)構(gòu)上是安全的。2經(jīng)過驗算,可以看出影響抗傾覆系數(shù)的主要因素有擋墻的傾覆力矩,擋墻截面面積和形狀。3對于一項工程,其主動土壓力應(yīng)該是確定的,同時,巖土壓力作用點至墻踵

13、的距離也應(yīng)該是確定的,也就是說其傾覆力矩是確定的。因此,影響抗傾覆穩(wěn)定性主要取決于擋土墻的截面面積和形狀。4由式(2可以得出,影響其抗傾覆穩(wěn)定性的因素包括擋墻重心至墻趾的水平距離,以及基底的水平投影距離。3結(jié)語本工程已經(jīng)過相關(guān)結(jié)構(gòu)專家評審?fù)ㄟ^,現(xiàn)已進(jìn)入施工階段。當(dāng)工程的施工位置確定時,一般較難改變土質(zhì)的參數(shù),因此,需要通過對擋墻的尺寸進(jìn)行調(diào)整,以符合其穩(wěn)定性的驗算。參考文獻(xiàn):1G B 5033022002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范S.2陳忠達(dá),王秉綱.公路擋土墻設(shè)計M .北京:人民交通出版社,2003:19220.3郭明權(quán).浸水地區(qū)擋土墻的設(shè)計J .山西建筑,2007,33(2:1312132.S

14、tability checking calculation of gravity retaining w allCHEN H uiAbstract :Combined with the example of some gravity retaining wall in Guangzhou Luogang district ,the stability of which was analyzed and calculated including anti 2slipping stability and anti 2overturn stability ,then carried out checking calculation.At last ,t