1、會(huì)計(jì)學(xué)1擋土墻計(jì)算擋土墻計(jì)算(j sun)理正巖土理正巖土第一頁，共22頁。1 1 擋土墻簡(jiǎn)介擋土墻簡(jiǎn)介(jin ji)(jin ji)2 2 模型簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化3 3 建立建立(jinl)(jinl)模型模型第1頁/共22頁第二頁，共22頁。1擋土墻的13種形式(xngsh)擋土墻適用范圍：公路、鐵路、水利、市政、規(guī)劃、地?fù)跬翂m用范圍：公路、鐵路、水利、市政、規(guī)劃、地礦等；礦等；擋墻形式全：目前有擋墻形式全：目前有1313種，分別為：重力式擋土墻、衡種，分別為：重力式擋土墻、衡重式擋土墻、半重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式重式擋土墻、半重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、樁板式擋土墻

2、、錨桿式擋土墻、錨定板式擋土擋土墻、樁板式擋土墻、錨桿式擋土墻、錨定板式擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻、卸荷板式擋土墻、裝配墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻、卸荷板式擋土墻、裝配式懸臂擋土墻和裝配式扶壁擋土墻；式懸臂擋土墻和裝配式扶壁擋土墻；參數(shù)交互參數(shù)交互(jioh)(jioh)：墻身尺寸：墻身樣式靈活，面坡、：墻身尺寸：墻身樣式靈活，面坡、背坡、墻底都可傾斜，可模擬仰斜式擋土墻；背坡、墻底都可傾斜，可模擬仰斜式擋土墻；可設(shè)墻趾、墻踵；可設(shè)墻趾、墻踵；可自動(dòng)設(shè)計(jì)或校核防滑凸榫；可自動(dòng)設(shè)計(jì)或校核防滑凸榫；一般做市政道路時(shí)也按公路(gngl)行業(yè)來輸入第2頁/共22頁第三頁，共22頁。1坡線土柱：坡面

3、起點(diǎn)和坡面線可靈活設(shè)置，可模擬墻頂有土，或者坡面比墻頂?shù)偷那闆r；坡線土柱：坡面起點(diǎn)和坡面線可靈活設(shè)置，可模擬墻頂有土，或者坡面比墻頂?shù)偷那闆r；附加外力：可模擬墻前被動(dòng)土壓力、墻頂車輛撞擊荷載、墻頂有建筑物等情況；附加外力：可模擬墻前被動(dòng)土壓力、墻頂車輛撞擊荷載、墻頂有建筑物等情況；換算土柱：即荷載，公路鐵路行業(yè)常用的荷載軟件已列出；換算土柱：即荷載，公路鐵路行業(yè)常用的荷載軟件已列出；物理參數(shù)：可考慮地震情況和浸水情況；墻后多層填土；土壓力分為庫侖壓力、朗肯壓力、靜止壓力；材料參物理參數(shù)：可考慮地震情況和浸水情況；墻后多層填土；土壓力分為庫侖壓力、朗肯壓力、靜止壓力；材料參數(shù)數(shù)新增材料參數(shù)查詢功

4、能；新增材料參數(shù)查詢功能；基礎(chǔ)基礎(chǔ)(jch)(jch)：天然基礎(chǔ)：天然基礎(chǔ)(jch)(jch)、鋼筋混凝土底板、臺(tái)階式、換填式、錨樁式；、鋼筋混凝土底板、臺(tái)階式、換填式、錨樁式；整體穩(wěn)定：瑞典條分法；整體穩(wěn)定：瑞典條分法；荷載組合荷載組合: :荷載組合荷載組合I I、荷載組合、荷載組合IIII、荷載組合、荷載組合IIIIII。第3頁/共22頁第四頁，共22頁。2對(duì)擋土墻模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，轉(zhuǎn)為計(jì)算模型，簡(jiǎn)對(duì)擋土墻模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，轉(zhuǎn)為計(jì)算模型，簡(jiǎn)化時(shí)，注意化時(shí)，注意(zh y)(zh y)以下幾點(diǎn)：以下幾點(diǎn)：1 1） 碎石倒濾層：忽略不考慮；碎石倒濾層：忽略不考慮；2 2） 底板：如果是素混凝土，也可用

5、鋼筋底板：如果是素混凝土，也可用鋼筋混凝土底板來模擬；混凝土底板來模擬；3 3） 灌砌塊石：主要起防沖刷的作用，限灌砌塊石：主要起防沖刷的作用，限制墻體滑動(dòng)的作用很小，可忽略不計(jì)；制墻體滑動(dòng)的作用很小，可忽略不計(jì)；4 4） 土壓力起算點(diǎn)：可從基礎(chǔ)底開始算，土壓力起算點(diǎn)：可從基礎(chǔ)底開始算，也可從結(jié)構(gòu)底開始算。從基礎(chǔ)底開始算的話也可從結(jié)構(gòu)底開始算。從基礎(chǔ)底開始算的話，也可以考慮前面土產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力，以，也可以考慮前面土產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力，以外加荷載方式加入。從基礎(chǔ)底開始考慮，不外加荷載方式加入。從基礎(chǔ)底開始考慮，不考慮墻前被動(dòng)土壓力?？紤]墻前被動(dòng)土壓力。5 5） 墊層：墊層比較薄時(shí)，可不考慮墊層墊

6、層：墊層比較薄時(shí)，可不考慮墊層。不影響結(jié)構(gòu)計(jì)算的部分(b fen)可忽略，如碎石倒濾層、排水孔、比較薄的墊層、灌砌塊石等可忽略不計(jì)第4頁/共22頁第五頁，共22頁。3 墻身高墻身高 ：不包括基礎(chǔ)部分；：不包括基礎(chǔ)部分； 坡度（面坡、背坡、墻底）：可正可負(fù)坡度（面坡、背坡、墻底）：可正可負(fù); ;將背坡坡率交互負(fù)值將背坡坡率交互負(fù)值，可模擬仰斜式擋墻；滑移不滿足時(shí)，可設(shè)成傾斜，可模擬仰斜式擋墻；滑移不滿足時(shí)，可設(shè)成傾斜(qngxi)(qngxi)墻底；墻底； 墻趾墻踵可設(shè)臺(tái)階：墻趾最多兩階；墻趾臺(tái)階與墻面坡的坡墻趾墻踵可設(shè)臺(tái)階：墻趾最多兩階；墻趾臺(tái)階與墻面坡的坡度可以相同；墻踵最多一階；度可以相同

7、；墻踵最多一階； 凸榫：凸榫：傾斜(qngxi)基底第5頁/共22頁第六頁，共22頁。3注：干砌的容許(rngx)壓應(yīng)力為表中2.5號(hào)砂漿砌體的一半。砌體砌體(q t)(q t)材料凸榫容許應(yīng)材料凸榫容許應(yīng)力表力表: :第6頁/共22頁第七頁，共22頁。3混凝土、片石混凝土、片石(pin sh)(pin sh)材料凸榫容許應(yīng)力表材料凸榫容許應(yīng)力表: :第7頁/共22頁第八頁，共22頁。3坡面線段數(shù)：即墻后填土的坡面形式坡面線段數(shù)：即墻后填土的坡面形式(xngsh)(xngsh)，需交互每段坡面線的水平和豎直投影長(zhǎng)度；，需交互每段坡面線的水平和豎直投影長(zhǎng)度；： 換算土柱：換算方法：（取自公路路基

8、設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D30-2004）h=q/，h換算土層厚（m）；q車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于2m，取20 kN/m2墻高大于10m，取10 kN/m2，墻高在210m之間的用內(nèi)插法計(jì)算，作用于墻頂或墻后填土上人群荷載強(qiáng)度規(guī)定(gudng)為3 kN/m2（計(jì)算時(shí)采用10 kN/m2，偏安全考慮，根據(jù)擋土墻04J008第5頁3.3取值）,作用于擋墻欄桿頂?shù)乃酵屏Σ捎?.75 kN/m，作用于欄桿扶手上的豎向力采用1 kN/m；墻背填土的容重，kN/m3；公路或鐵路行業(yè)，軟件列出了常用的荷載，可直接選用；第8頁/共22頁第九頁，共22頁。3附加集中力：用于模擬作用在擋土墻上的其他外力；加入等

9、效附加集中力：用于模擬作用在擋土墻上的其他外力；加入等效墻前被動(dòng)土壓力，可根據(jù)墻前被動(dòng)土壓力，可根據(jù)(gnj)(gnj)交互的墻身高度和墻前土體交互的墻身高度和墻前土體的物理參數(shù)計(jì)算出被動(dòng)土壓力；作用點(diǎn)的坐標(biāo)輸入以擋墻墻身的物理參數(shù)計(jì)算出被動(dòng)土壓力；作用點(diǎn)的坐標(biāo)輸入以擋墻墻身左上角點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；荷載大小為作用在擋墻縱向一延米范圍左上角點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；荷載大小為作用在擋墻縱向一延米范圍內(nèi)的外力；是否為被動(dòng)土壓力，需要計(jì)算時(shí)選擇內(nèi)的外力；是否為被動(dòng)土壓力，需要計(jì)算時(shí)選擇“是是”，對(duì)結(jié)，對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取荷載的構(gòu)有利時(shí)取荷載的0.30.3倍帶入公式中計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)取荷倍帶入公式中計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)取荷

10、載載0.50.5倍帶入公式（軟件會(huì)自動(dòng)乘系數(shù)），此處的公式，指的倍帶入公式（軟件會(huì)自動(dòng)乘系數(shù)），此處的公式，指的是滑移和傾覆安全系數(shù)的計(jì)算公式。是滑移和傾覆安全系數(shù)的計(jì)算公式。：擋土墻前的被動(dòng)土壓力可不計(jì)算，當(dāng)基礎(chǔ)(jch)埋置較深且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí)可計(jì)入被動(dòng)土壓力。第9頁/共22頁第十頁，共22頁。3：坡線起始是否坡線起始是否(sh fu)(sh fu)低于墻頂：坡線起始點(diǎn)在擋低于墻頂：坡線起始點(diǎn)在擋土墻右上角下方則為是，否則為否，如圖所示；土墻右上角下方則為是，否則為否，如圖所示；第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。3地面橫坡角度：確定原則：一般取不產(chǎn)生土壓力的硬土地面

11、；地面橫坡角度：確定原則：一般取不產(chǎn)生土壓力的硬土地面；當(dāng)擋土墻后有巖石時(shí)，地面橫坡角度一般為巖石的坡度；當(dāng)擋當(dāng)擋土墻后有巖石時(shí)，地面橫坡角度一般為巖石的坡度；當(dāng)擋土墻后都為土體時(shí)，可取土墻后都為土體時(shí)，可取0 0，即按土壓力最大情況考慮；，即按土壓力最大情況考慮；填土對(duì)橫坡面的摩擦角：用于有限土體土壓力計(jì)算，只有當(dāng)?shù)靥钔翆?duì)橫坡面的摩擦角：用于有限土體土壓力計(jì)算，只有當(dāng)?shù)孛鏅M坡角較大，土沿地面橫坡角破壞時(shí)起作用；當(dāng)破裂角位于面橫坡角較大，土沿地面橫坡角破壞時(shí)起作用；當(dāng)破裂角位于樁背與地面橫坡面之間時(shí)，計(jì)算土壓力用墻后填土內(nèi)摩擦角，樁背與地面橫坡面之間時(shí)，計(jì)算土壓力用墻后填土內(nèi)摩擦角，當(dāng)破裂角位

12、于地面橫坡面時(shí)，計(jì)算土壓力宜根據(jù)試驗(yàn)確定，當(dāng)當(dāng)破裂角位于地面橫坡面時(shí)，計(jì)算土壓力宜根據(jù)試驗(yàn)確定，當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，粘性土與粉土可取無試驗(yàn)資料時(shí)，粘性土與粉土可取0.330.33，砂性土與碎石土可，砂性土與碎石土可取取0.50.5； 浸水擋墻參數(shù)：墻頂標(biāo)高：決定地下水的相對(duì)距離；選擇水利浸水擋墻參數(shù)：墻頂標(biāo)高：決定地下水的相對(duì)距離；選擇水利行業(yè)時(shí)，水位可高過墻頂；行業(yè)時(shí)，水位可高過墻頂；擋墻分段長(zhǎng)度擋墻分段長(zhǎng)度(chngd)(chngd)：按擋土墻的設(shè)縫間距劃分；在公路：按擋土墻的設(shè)縫間距劃分；在公路行業(yè)影響車輛荷載的計(jì)算；行業(yè)影響車輛荷載的計(jì)算；：選擇(xunz)浸水擋土墻時(shí)，需輸入水位參數(shù)第1

13、1頁/共22頁第十二頁，共22頁。3擋土墻類型：四種類型，可考慮地震與浸水；擋土墻類型：四種類型，可考慮地震與浸水；墻后填土類型：當(dāng)選擇多層土?xí)r，點(diǎn)擊旁邊墻后填土類型：當(dāng)選擇多層土?xí)r，點(diǎn)擊旁邊“土層土層(t (t cn)”cn)”按鈕進(jìn)行輸入各層土的物理參數(shù)；按鈕進(jìn)行輸入各層土的物理參數(shù)；墻后填土內(nèi)摩擦角：當(dāng)無資料時(shí)，可查公路路墻后填土內(nèi)摩擦角：當(dāng)無資料時(shí)，可查公路路第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。3墻后填土粘聚力：根據(jù)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)取值；墻后填土粘聚力：根據(jù)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)取值；墻后填土容重墻后填土容重墻背與墻后填土摩擦角：當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可參考公墻背與墻后填土摩擦角：當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可參考公路

14、路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（19971997）P591P591，具體內(nèi)容如下：墻背，具體內(nèi)容如下：墻背光滑、排水不良時(shí)光滑、排水不良時(shí)=0=0；混凝土墻身時(shí)；混凝土墻身時(shí)=（01/201/2）；一般情況、排水良好的石砌墻身；一般情況、排水良好的石砌墻身=（1/22/31/22/3）；臺(tái)階形的石砌墻背、排水良好時(shí)臺(tái)階形的石砌墻背、排水良好時(shí)=2/3=2/3；第二破裂面；第二破裂面或假象墻背時(shí)或假象墻背時(shí)=；土壓力：三種土壓力模式：庫侖壓力、朗肯壓力和靜止土壓力：三種土壓力模式：庫侖壓力、朗肯壓力和靜止壓力；朗肯理論的應(yīng)用范圍：墻背垂直、光滑、墻后填壓力；朗肯理論的應(yīng)用范圍：墻背垂直、光滑、墻后

15、填土面水平，即土面水平，即a= 0a= 0，b= 0b= 0，d= 0d= 0。無粘性土與粘性土均。無粘性土與粘性土均可用。庫倫理論的應(yīng)用范圍：用于包括朗肯條件在內(nèi)的可用。庫倫理論的應(yīng)用范圍：用于包括朗肯條件在內(nèi)的各種傾斜各種傾斜(qngxi)(qngxi)墻背的陡墻，填土面不限，即墻背的陡墻，填土面不限，即a a，b b，d d可以不為零或等于零，故較朗肯公式應(yīng)用范圍更廣可以不為零或等于零，故較朗肯公式應(yīng)用范圍更廣。第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。3等效：可將粘聚力等效成內(nèi)摩擦角來計(jì)算等效：可將粘聚力等效成內(nèi)摩擦角來計(jì)算(j sun)(j sun)土壓力，軟件提供三種計(jì)算土壓力，軟件提

16、供三種計(jì)算(j sun)(j sun)方法；方法；填土容重：此處的容重指天然容重，浮容重填土容重：此處的容重指天然容重，浮容重= =飽和容重飽和容重-10-10，飽和容重，飽和容重天然容重，地天然容重，地基基(dj)(dj)土容重值可查地勘資料；土容重值可查地勘資料；第14頁/共22頁第十五頁，共22頁。3修正后地基土容許承載力：查地勘資料；若地勘資料未進(jìn)修正后地基土容許承載力：查地勘資料；若地勘資料未進(jìn)行修正時(shí)，可參考行修正時(shí)，可參考(cnko)(cnko)公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則（細(xì)則（20082008）P24P24頁的修正公式進(jìn)行修正；頁的修正公式進(jìn)行修正；地

17、基土容許承載力提高系數(shù)：如無特殊要求，墻趾墻踵提地基土容許承載力提高系數(shù)：如無特殊要求，墻趾墻踵提高系數(shù)可與平均提高系數(shù)相同（如果不太清楚就不進(jìn)行提高系數(shù)可與平均提高系數(shù)相同（如果不太清楚就不進(jìn)行提高），地基土容許承載力提高系數(shù)按下表取值：高），地基土容許承載力提高系數(shù)按下表取值：第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。3地震參數(shù)：選擇抗震區(qū)或抗震浸水區(qū)擋墻時(shí)需交互地震參數(shù)：選擇抗震區(qū)或抗震浸水區(qū)擋墻時(shí)需交互(jioh)(jioh)地震參數(shù)；地震烈度不考慮地震參數(shù)；地震烈度不考慮7 7度、度、8 8度度、9 9度度第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。3地基強(qiáng)度與偏心距驗(yàn)算：對(duì)基底寬度有兩種考慮

18、地基強(qiáng)度與偏心距驗(yàn)算：對(duì)基底寬度有兩種考慮(kol)(kol)方法，分方法，分別為斜面長(zhǎng)度作為基礎(chǔ)底、水平投影長(zhǎng)作為基礎(chǔ)底，兩種方法計(jì)算別為斜面長(zhǎng)度作為基礎(chǔ)底、水平投影長(zhǎng)作為基礎(chǔ)底，兩種方法計(jì)算結(jié)果不同，可根據(jù)自己習(xí)慣選用。結(jié)果不同，可根據(jù)自己習(xí)慣選用。圬工砌體容重：當(dāng)無資料時(shí)，計(jì)算擋土墻結(jié)構(gòu)的重力時(shí)，其構(gòu)件標(biāo)圬工砌體容重：當(dāng)無資料時(shí)，計(jì)算擋土墻結(jié)構(gòu)的重力時(shí)，其構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)可參考公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則（準(zhǔn)可參考公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則（20082008）P16P16表取值表取值，表格內(nèi)容如下：，表格內(nèi)容如下：材料參數(shù)：圬工砌體材料參數(shù)參照公路路基材料參數(shù)：圬工砌體材料參數(shù)參照公路路基(l

19、j)(lj)設(shè)設(shè)計(jì)手冊(cè)（計(jì)手冊(cè)（19971997）P604P604表表3-3-213-3-223-3-213-3-22，表格內(nèi)容同，表格內(nèi)容同凸榫材料容許應(yīng)力參數(shù)表格；凸榫材料容許應(yīng)力參數(shù)表格；第17頁/共22頁第十八頁，共22頁。3圬工之間摩擦系數(shù)：圬工與圬工之間的摩擦系數(shù)取值參照圬工之間摩擦系數(shù)：圬工與圬工之間的摩擦系數(shù)取值參照公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（19971997）P603P603所述內(nèi)容，具體內(nèi)容所述內(nèi)容，具體內(nèi)容如下：一般如下：一般(ybn)(ybn)采用采用0.40.4（主要組合）（主要組合）0.50.5（附加組合（附加組合）；）；地基土的摩擦系數(shù)：當(dāng)無資料時(shí)，可查公路路基設(shè)計(jì)手地基土的摩擦系數(shù)：當(dāng)無資料時(shí)，可查公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)（冊(cè)（19971997）P593P593表表3-3-33-3-3，表格內(nèi)容如下：，表格內(nèi)容如下：第18頁/共22頁第十九頁，共22頁。3基礎(chǔ)類型：天然基礎(chǔ)類型：天然(tinrn)(tinrn)基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底板、臺(tái)基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底板、臺(tái)階式、換填土式、錨樁式；階式、換填土式、錨樁式；整體整體(zhngt)(zhngt)穩(wěn)穩(wěn)定定基礎(chǔ)基礎(chǔ)(jch(jch) )鋼筋混凝土底板：鋼筋混凝土底板：鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB