擋土墻設(shè)計(jì)與邊坡穩(wěn)定共60

第五章土壓力與邊坡穩(wěn)定§5.1概述§5.2朗肯土壓力理論§5.3庫侖土壓力理論§5.4庫倫理論與郎肯理論的比較§5.5擋土墻設(shè)計(jì)§5.6邊坡穩(wěn)定分析一、概述擋土結(jié)構(gòu)是一種常見的巖土工程建筑物，它是為了防止邊坡的坍塌失穩(wěn)，保護(hù)邊坡的穩(wěn)定，人工完成的構(gòu)筑物，用于公路，鐵路，水壩建設(shè)，水土保持，山體滑坡等領(lǐng)域?！?.4擋土墻設(shè)計(jì)路堤擋土墻新建公路邊坡?lián)跬翂Φ叵率覀?cè)墻橋臺(tái)擋土墻基坑支護(hù)擋土墻駁岸擋土墻互嵌式景觀擋土墻自嵌式景觀擋土墻綠化加筋擋擋土墻錨索樁板墻墻處治巖石邊坡噴噴射植生混混凝土防護(hù)護(hù)噴錨支護(hù)掛掛網(wǎng)上海路抗滑滑樁工程擋土墻的設(shè)設(shè)計(jì)步驟1.選擇擋土墻墻類型，初初步擬定墻墻身斷面尺尺寸2.墻身材料強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算3.地基穩(wěn)定性性驗(yàn)算4.擋土墻抗傾傾覆、抗滑滑移驗(yàn)算5.變形驗(yàn)算§6.4擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)§6.4擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)二、擋土墻墻類型1.重力式擋土土墻塊石、磚或或素混凝土土砌筑而成成，靠自身身重力維持持穩(wěn)定，墻墻體抗拉、、抗剪強(qiáng)度度都較低。。墻身截面面尺寸大，，一般用于于墻高H＜8米的低擋土土墻。墻頂墻基墻趾墻面墻背E1仰斜E2直立E3俯斜E1＜E2＜E3重力式擋墻墻2.懸臂式擋土土墻鋼筋混凝土土建造，立立臂、墻趾趾懸臂和墻墻踵懸臂三三塊懸臂板板組成，靠靠墻踵懸臂臂上的土重重維持穩(wěn)定定，墻體內(nèi)內(nèi)拉應(yīng)力由由鋼筋承擔(dān)擔(dān)，墻身截截面尺寸小小，充分利利用材料特特性，市政政工程中常常用，適用用于墻高H＞5米。。墻趾墻踵立壁鋼筋3.扶壁壁式式擋擋土土墻墻針對對懸懸臂臂式式擋擋土土墻墻立立臂臂受受力力后后彎彎矩矩和和撓撓度度過過大大缺缺點(diǎn)點(diǎn)，，增增設(shè)設(shè)扶扶壁壁，，扶扶壁壁間間距距（（0.3～0.6）h，墻墻體體穩(wěn)穩(wěn)定定靠靠扶扶壁壁間間填填土土重重維維持持，，適適用用于于墻墻高高H＞10米。。墻趾墻踵扶壁4.錨定定板板式式與與錨錨桿桿式式擋擋土土墻墻預(yù)制制鋼鋼筋筋混混凝凝土土面面板板、、立立柱柱、、鋼鋼拉拉桿桿和和埋埋在在土土中中錨錨定定板板組組成成，，穩(wěn)穩(wěn)定定由由拉拉桿桿和和錨錨定定板板來來維維持持墻板錨定板基巖錨桿預(yù)制制鋼鋼筋筋混混凝凝土土面面板板、、土土工工合合成成材材料料制制成成拉拉筋筋承承受受土土體體中中拉拉力力是一一種種新新型型的的擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。這這種種結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)具具有有結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)輕輕、、柔柔性性大大、、節(jié)節(jié)約約材材料料、、工工程程造造價(jià)價(jià)低低、、抗抗震震性性能能好好、、適適用用于于承承載載力力較較低低的的地地基基等等特特點(diǎn)點(diǎn)，，因因此此目目前前在在鐵鐵路路、、公公路路建建設(shè)設(shè)等等方方面面應(yīng)應(yīng)用用很很多多。。拉筋面板5.加筋筋土土擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)加筋筋土土擋擋土土墻墻綠綠化化土工工格格柵柵加加筋筋建建成成5～6.5m高的的加加筋筋擋擋土土墻墻采用用樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，打打入入地地基基一一定定深深度度，，形形成成板板樁樁墻墻，，用用做做擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，基基坑坑工工程程中中應(yīng)應(yīng)用用較較廣廣支護(hù)樁6.樁撐撐擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)三、、擋擋土土墻墻驗(yàn)驗(yàn)算算1.穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算：：抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定和和抗抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定2.地基基承承載載力力驗(yàn)驗(yàn)算算3.墻身身強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算4.變形形驗(yàn)驗(yàn)算算zfEaEazEaxGaa0d抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定條條件件：：擋土土墻墻在在土土壓壓力力作作用用下下可可能能繞繞墻墻趾趾O點(diǎn)向向外外傾傾覆覆Ox0xfbz1.穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算：：抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定驗(yàn)驗(yàn)算算zfEaEazEaxGaa0d抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定條條件件：：擋土土墻墻在在土土壓壓力力作作用用下下可可能能繞繞墻墻趾趾O點(diǎn)向向外外傾傾覆覆Ox0xfbz不滿滿足足時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)采采取取的的措措施施：擴(kuò)大大墻墻斷斷面面尺尺寸寸，，增增加加墻墻身身重重量量墻趾趾伸伸長長修改改墻墻背背形形狀狀在擋擋土土墻墻垂垂直直墻墻背背上上做做卸卸荷荷臺(tái)臺(tái)1.穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算：：抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定驗(yàn)驗(yàn)算算抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定條條件件：：EaEanEatdGGnGtaa0O擋土土墻墻在在土土壓壓力力作作用用下下可可能能沿沿基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底面面發(fā)發(fā)生生滑滑動(dòng)動(dòng)m為基底底摩摩擦擦系系數(shù)數(shù)，，根根據(jù)據(jù)土土的的類類別別查查表表4-3得到到1.穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算：：抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定驗(yàn)驗(yàn)算算抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定條條件件：：EaEanEatdGGnGtaa0O擋土土墻墻在在土土壓壓力力作作用用下下可可能能沿沿基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底面面發(fā)發(fā)生生滑滑動(dòng)動(dòng)不滿滿足足時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)采采取取的的措措施施：擴(kuò)大大墻墻斷斷面面尺尺寸寸，，增增加加墻墻身身重重量量擋土土墻墻底底面面作作砂砂、、石石墊墊層層擋土土墻墻底底作作逆逆坡坡在墻墻趾趾處處加加阻阻滑滑短短樁樁或或在在墻墻踵踵后后加加拖拖板板1.穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算：：抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定驗(yàn)驗(yàn)算算2.地基基承承載載力力驗(yàn)驗(yàn)算算3.墻身身強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算四、、重重力力式式擋擋土土墻墻的的體體型型與與構(gòu)構(gòu)造造1.墻背背傾傾斜斜形形式式重力力式式擋擋土土墻墻按按墻墻背背傾傾斜斜方方向向分分為為仰斜斜、、直直立立和和俯俯斜斜三種種形形式式，，三三種種形形式式應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)使使用用要要求求、、地地形形和和施施工工情情況況綜綜合合確確定定E1仰斜E2直立E3俯斜E1＜E2＜E32.擋土土墻墻截截面面尺尺寸寸砌石石擋擋土土墻墻頂頂寬寬不不小小于于0.5m，混凝土土墻可縮縮小為0.20m～0.40m，重力式式擋土墻墻基礎(chǔ)底底寬約為為墻高的的1/2～1/3為了增加加擋土墻墻的抗滑滑穩(wěn)定性性，將基基底做成成逆坡當(dāng)墻高較較大，基基底壓力力超過地地基承載載力時(shí)，，可加設(shè)設(shè)墻趾臺(tái)臺(tái)階逆坡墻趾臺(tái)階擋土墻基基底埋深深一般應(yīng)應(yīng)不小于于0.5m3.墻后排水水措施擋土墻后后填土由由于雨水水入滲，，抗剪強(qiáng)強(qiáng)度降低低，土壓壓力增大大，同時(shí)時(shí)產(chǎn)生水水壓力，，對擋土土墻穩(wěn)定定不利，，因此擋擋土墻應(yīng)應(yīng)設(shè)置很很好的排排水措施施，增加加其穩(wěn)定定性墻后填土土宜選擇擇透水性性較強(qiáng)的的填料，，例如砂砂土、礫礫石、碎碎石等，，若采用用粘土，，應(yīng)混入入一定量量的塊石石，增大大透水性性和抗剪剪強(qiáng)度，，墻后填填土應(yīng)分分層夯實(shí)實(shí)4.填土質(zhì)量量要求泄水孔粘土夯實(shí)濾水層泄水孔粘土夯實(shí)粘土夯實(shí)截水溝§5.6邊坡穩(wěn)定定分析無粘性土土土坡穩(wěn)穩(wěn)定分析析粘性土土土坡穩(wěn)定定分析學(xué)習(xí)要求求：掌握土坡坡滑動(dòng)失失穩(wěn)的機(jī)機(jī)理，砂砂土土坡坡、粘土土土坡的的整體穩(wěn)穩(wěn)定分析析方法和和了解成成層土土土坡穩(wěn)定定分析條條分法。。一、土坡坡穩(wěn)定概概述天然土坡人工土坡由于地質(zhì)質(zhì)作用而而自然形形成的土土坡在天然土土體中開開挖或填填筑而成成的土坡坡山坡、江江河湖海海岸坡基坑、基基槽、路基、堤堤壩坡底坡腳坡角坡頂坡高土坡穩(wěn)定分析問題一、土坡坡穩(wěn)定概概述土坡失穩(wěn)穩(wěn)含義：：填方或挖挖方土坡坡由于坡坡角過陡陡、坡頂頂荷重過過大、振振動(dòng)以及及地下水水自坡面面溢出等等因素導(dǎo)導(dǎo)致土坡坡滑動(dòng)、、喪失穩(wěn)穩(wěn)定土坡失穩(wěn)穩(wěn)原因：：1、外界力力的作用用破壞了了土體內(nèi)內(nèi)原來的的應(yīng)力平平衡狀態(tài)態(tài),土坡內(nèi)剪剪應(yīng)力增增加2、土的抗抗剪強(qiáng)度度由于受受到外界界各種因因素的影影響而降降低，促促使土坡坡失穩(wěn)破破壞。1.土坡坡度度：土坡坡度度有兩種種表示方方法：一一種以高高度與水水平尺度度之比來來表示，，一種以以坡角表表示，坡坡角越小小土坡越越穩(wěn)定，，但不經(jīng)經(jīng)濟(jì)；2.土坡高度度：H越小，土土坡越穩(wěn)穩(wěn)定；3.土的性質(zhì)質(zhì)：其性質(zhì)越越好，土土坡越穩(wěn)穩(wěn)定；4.氣象條件件：晴朗干燥燥土的強(qiáng)強(qiáng)度大，，穩(wěn)定性性好；5.地下水的的滲透：：土坡中存存在與滑滑動(dòng)方向向滲透力力，不利利；6.強(qiáng)烈地震震：在地震區(qū)區(qū)遇強(qiáng)烈烈地震，，會(huì)使土土的強(qiáng)度度降低，，且地震震力或使使土體產(chǎn)產(chǎn)生孔隙隙水壓力力，則對對土坡穩(wěn)穩(wěn)定性不不利。影響土坡坡穩(wěn)定的的因素穩(wěn)定分析析方法：：采用極限限平衡理理論，假假定滑動(dòng)動(dòng)面形狀狀，用庫庫侖定律律，計(jì)算算穩(wěn)定安安全系數(shù)數(shù)K坡底坡腳坡角坡頂坡高坡面坡肩基本假設(shè)設(shè)根據(jù)實(shí)際際觀測，，由均質(zhì)質(zhì)砂性土土構(gòu)成的的土坡，，破壞時(shí)時(shí)滑動(dòng)面大多近近似于平平面，成成層的非非均質(zhì)的的砂類土土構(gòu)成的的土坡，，破壞時(shí)的滑滑動(dòng)面也也往往近近于一個(gè)個(gè)平面，，因此在在分析砂砂性土的的土坡穩(wěn)定時(shí)時(shí)，一般般均假定滑動(dòng)動(dòng)面是平平面。二、無粘粘性土坡坡穩(wěn)定分分析簡單土坡坡是指土坡坡的坡度度不變，，頂面和和底面都都是水平平的，且且土質(zhì)均均勻，無無地下水水。二、無粘粘性土坡坡穩(wěn)定分分析二、無粘粘性土坡坡穩(wěn)定分分析TT均質(zhì)的無無粘性土土土坡，，在干燥燥或完全全浸水條條件下，，土粒間間無粘結(jié)結(jié)力只要位于于坡面上上的土單單元體能能夠保持持穩(wěn)定，，則整個(gè)個(gè)坡面就就是穩(wěn)定定的單元體穩(wěn)穩(wěn)定T>T土坡整體體穩(wěn)定NWWTTN穩(wěn)定條件件：T>T砂土的內(nèi)內(nèi)摩擦角角抗滑力與與滑動(dòng)力力的比值值穩(wěn)定性系系數(shù)，取取1.1～1.5自然休止止角（安息角角）砂性土坡坡所形成成的最大大坡角就就是砂土土的內(nèi)摩摩擦角根據(jù)這一一原理，，工程上上可以通通過堆砂錐體體法確定砂土土內(nèi)摩擦擦角均質(zhì)粘性性土土坡坡在失穩(wěn)穩(wěn)破壞時(shí)時(shí)，其滑滑動(dòng)面常常常是一一曲面，，通常近似似于圓柱柱面，在在橫斷面面上則呈呈現(xiàn)圓弧弧形。實(shí)實(shí)際土坡坡在滑動(dòng)時(shí)形成成的滑動(dòng)動(dòng)面與坡坡角b、地基土土強(qiáng)度以以及土層層硬層的的位置等等有關(guān)，一一般可形形成如下下三種形形式：1.坡腳圓（（a）；2.坡面圓（（b）；3.中點(diǎn)圓（（c）三、粘性性土土坡坡穩(wěn)定分分析三、粘性性土土坡坡穩(wěn)定分分析1、瑞典圓圓弧滑動(dòng)動(dòng)法2、條分法法3、泰勒穩(wěn)穩(wěn)定因素素法三、粘性性土土坡坡穩(wěn)定分分析1、瑞典圓圓弧滑動(dòng)動(dòng)法NfWROBd假定滑動(dòng)動(dòng)面為圓圓柱面，，截面為為圓弧，，利用土土體極限限平衡條條件下的的受力情情況：滑動(dòng)面上上的最大大抗滑力力矩與滑滑動(dòng)力矩矩之比,取1.1～1.5CAKs是任意假假定某個(gè)個(gè)滑動(dòng)面面的抗滑滑安全系系數(shù)，實(shí)實(shí)際要求求的是與與最危險(xiǎn)險(xiǎn)滑動(dòng)面面相對應(yīng)應(yīng)的最小小安全系系數(shù)假定若干滑動(dòng)面

最小安全系數(shù)

NfWROBdCA2、條分法法abcdiβiOCRABH對于外形形復(fù)雜、、>0的粘性土土土坡，，土體分分層情況況時(shí)，要要確定滑滑動(dòng)土體體的重量量及其重重心位置置比較困困難，而而且抗剪剪強(qiáng)度的的分布不不同，一一般采用用條分法法分析各土條對滑弧圓心的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩滑動(dòng)土體體分為若若干垂直直土條土坡穩(wěn)定安全系數(shù)2、條分法法abcdiβiOCRABH1.假定問題題為平面面問題2.假定危險(xiǎn)險(xiǎn)滑動(dòng)面面（即剪剪切面））為圓弧弧面3.假定抗剪剪強(qiáng)度全全部得到到發(fā)揮4.不考慮各各分條之之間的作作用力條分法分分析步