1、5 擋土墻計算,一計算要求 1. 不產生墻體沿基底的滑移破壞 滑動穩(wěn)定系數(shù)kc1.3 2. 不產生墻身繞墻趾傾覆 傾覆穩(wěn)定系數(shù)k01.5 3. 不出現(xiàn)因基底過度的不均勻沉陷而引起墻身傾斜 基底應力合力偏心距eB/6（土質地基） eB/4（巖石地基） 4. 地基不出現(xiàn)過大下沉 基底最大壓應力max 5. 墻身截面不產生開裂、破壞 max max,二驗算,（一）滑動穩(wěn)定驗算:,5 擋土墻計算,增加抗滑穩(wěn)定性的措施,傾斜基底：把基底做成向內傾斜，此時Kc 可增大 凸榫基底： 其它方法：改善地基，增大f，改變墻身斷面型式,5 擋土墻計算,（二）傾覆穩(wěn)定驗算,5 擋土墻計算,增加傾覆穩(wěn)定性的措施,1.

2、展寬墻趾，即在墻趾處加寬基礎以增大穩(wěn)定力臂； 2. 改變墻面或墻背的坡度，以減小土壓力或增大力臂； 3. 改變墻身型式，如用衡重式。,5 擋土墻計算,（三）基底應力及偏心檢算 作用于基底的合力的偏心距 最大（小）應力為,5 擋土墻計算,e,ZN,（四）墻身截面強度驗算,5 擋土墻計算,法向應力驗算 墻趾或墻踵處的最大（?。?2. 剪應力驗算 計算截面上的剪應力為,5 擋土墻計算,例題：已知重力式擋石砌土墻，如圖所示，砌體容重20kN/m3，基底與地基摩擦系數(shù)f=0.4，土壓力Ex=45kN，Ey=5kN，容許滑動穩(wěn)定系數(shù)KC=1.3，容許傾覆穩(wěn)定系數(shù)K=1.5，試驗算該擋土墻的抗滑及抗傾覆

3、穩(wěn)定性。,解： 1）滑動穩(wěn)定性驗算 2）傾覆穩(wěn)定性驗算,滿足要求,滿足要求,例題：某路段在土質地基上設置仰斜式路肩擋墻，頂寬B=1.2m，墻面與墻背平行，基底水平，已知G=158.4KN,ZG=1.35m, Ex=62.56KN, Ey=9.34KN, Zx=2.17m, Zy=1.74m, 基底容許承載力=196KN/m3,試驗算基底偏心距及基底應力。,12,解:,故基底偏心距及基底應力均符合要求,路基邊坡穩(wěn)定性,1 邊坡的穩(wěn)定性 2 邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法 3 浸水路堤穩(wěn)定性驗算 4 陡坡路堤穩(wěn)定性驗算,1 邊坡的穩(wěn)定性,一邊坡的滑坍破壞 由于邊坡土體的剪應力超過其抗剪強度所產生的剪切破壞

4、,產生滑坍破壞的因素主要有 1. 邊坡土質 2. 水的活動 3. 邊坡的幾何形狀 4. 活載增加 5. 地震及其它震動荷載（爆破等）,1 邊坡的穩(wěn)定性,二邊坡穩(wěn)定設計方法,力學分析法 數(shù)解法： 力學平衡原理進行計算 直線法：砂土、砂性土。大，c較小。 圓弧法：粘性土，小，c較大。,1 邊坡的穩(wěn)定性,(2) 圖解或表解法： 根據(jù)不同數(shù)解法公式制成圖表，以減省計算時間。此法簡單，但不如數(shù)解法精確。 2. 工程地質法 根據(jù)不同土類的大量調查資料數(shù)據(jù)，擬出路基邊坡穩(wěn)定值參考表，供設計時使用。如第三章中邊坡值的相關表格。,1 邊坡的穩(wěn)定性,三邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù),穩(wěn)定分析所需要土的試驗資料： 路塹或

5、天然土坡： 原狀土的容重 (kN/m3)、內摩擦角、粘聚力c(kPa) 填土路堤： 壓實后的容重(kN/m3)、內摩擦角、粘聚力c(kPa)。但壓實情況與現(xiàn)場壓實同,1 邊坡的穩(wěn)定性,邊坡由多層土體所構成 加權平均法 2. 驗算邊坡的取值 對于折線形或階梯形邊坡，一般可取平均值或取坡角點和坡頂點的連線,1 邊坡的穩(wěn)定性,3. 荷載當量高度 按車輛最不利情況排列，并將車輛的設計荷載換算成當量土柱高（即以相等壓力的土層厚度來代替荷載），又稱當量高度或換算高度，以 h0來表示： 當量高度的計算式為：,1 邊坡的穩(wěn)定性,2 邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,一基本假設 破裂面以上的不穩(wěn)定土體沿破裂面作整體滑動，

6、不考慮其內部的應力不均勻分布和局部移動。 土的極限平衡狀態(tài)，只在破裂面上達到。 最危險滑動面位置通過試算來確定。,二直線法,填方邊坡土楔體沿破裂面AD滑動 下滑力: TGsin 抗滑力：CL粘聚力 F=NtgGcostg 摩擦力,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,1.填方邊坡,破裂面上的安全系數(shù) 求穩(wěn)定系數(shù)的最小值, 相應的最危險滑動面的傾角為0 kmin= Kmin，極限平衡態(tài) kmin Kmin，穩(wěn)定態(tài) kmin Kmin，不穩(wěn)定態(tài),2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,2. 不純凈的均質砂類土路塹邊坡,坡頂無車載 通過求臨界角來確定最危險破裂面,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,其穩(wěn)定系數(shù)k為： 要求k最小時，此時

7、破裂面傾角為0值 化簡后 將(2)式代入式(1)，得最小穩(wěn)定系數(shù),1,2,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,例題,2如圖為一路堤橫斷面圖。已知填料為砂性土，容重18.62kN/m3，粘結力c0.98kPa，內摩擦角35o。試問該路堤邊坡會不會沿滑動面AB產生滑動？,解. ABF的面積SABF818/2=72m2 BEGF的面積SBEGF80.7=5.6 m2 滑動面以上的土體及車輛載荷總重: Q=(SABF+ SBEGF)h(72+5.6) 118.62=1444.9 KN 滑動面與水平線的夾角: arctg18/(181.5+8)=27.22 滑動面長度: L=182+(181.5+8)21/2=3

8、9.36m 下滑力T=QSin=1444.9Sin27.22=660.9KN 抗滑力R=QCostg+CL=1444.9Cos27.22tg35 +0.9839.36=938. 0KN 穩(wěn)定系數(shù)K=R/T=1.421.25 該路堤邊坡不會沿滑動面AB滑動。,三假定破裂面為圓柱面的驗算法 （圓弧法）,任意選定一個可能的圓弧滑動面AD 計算每一個土條的重量Gi 計算圓弧面上各力對O點的滑動力矩 計算圓弧面上各力對O點的抗滑力矩 計算穩(wěn)定安全系數(shù)k,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,四表解法（工程計算法）,滑動面通過坡腳的均質、直線形路堤邊坡，頂為水平 令其中一土條的寬為b、高為a，a、b及整個滑弧之長L均

9、以邊坡高H表示,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,每塊土體的重 ：,式中：A、B取決于幾何尺寸的系數(shù)，可查表,2邊坡穩(wěn)定性的力學驗算法,3 浸水路堤穩(wěn)定性驗算,一.浸水路堤的特點 (一). 水位降落的影響 水位上漲 水位降落 滲透浸潤曲線 動水壓力 對路堤的穩(wěn)定性的影響,(二).路堤填料對邊坡穩(wěn)定的影響 浸水路堤的穩(wěn)定性還與路堤填料的透水性質有關 透水性很弱 透水性強 中等透水性, 3 浸水路堤穩(wěn)定性驗算,二滲透動水壓力的計算,凡用粘性土填筑的浸水路堤（不包括滲透性極小的純粘土），必須進行滲透動水壓力的計算。其計算公式如下： DIB0 I滲流水力坡降 B浸潤曲線與滑動面之間的土體面積，m2 0水的容重

10、，為計算方便，0取10kN/m3, 3 浸水路堤穩(wěn)定性驗算,三浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算,其破壞一般發(fā)生在最高洪水位驟然降落的時候 驗算方法：通常采用圓弧法，其驗算公式為：, 3 浸水路堤穩(wěn)定性驗算,4.陡坡路堤穩(wěn)定性驗算,一陡坡路堤可能的滑動形式 1. 路堤可能沿基底接觸面產生滑動 2. 路堤可能隨同基底復蓋層沿傾斜基巖滑動,3. 路堤連同其下的軟弱土層沿軟弱層中某一最弱 的圓弧滑動面滑動 4. 路堤連同其下的巖層沿某一最弱的層面滑動 5. 縱向滑動情況, 4 陡坡路堤穩(wěn)定性驗算,二驗算方法,路堤沿直線或折線破裂面滑動的情況 破裂面為圓弧狀時，可根據(jù)具體情況參照圓弧滑動面的條分法進行計算, 4 陡坡路堤穩(wěn)定性驗算,單坡滑動面的