理正擋土墻設(shè)計詳解

1、理正擋土墻設(shè)計詳解1 第一章 功能概述擋土墻是巖土工程中經(jīng)常遇到的土工構(gòu)筑物之一。為了滿足工程技術(shù)人員的需要，理正開發(fā)了本擋土墻軟件。下面介紹擋土墻軟件的主要功能： 包括13種類型擋土墻重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、懸臂式、扶壁式、樁板式、錨桿式、錨定板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式、裝配式懸臂、裝配式扶壁、卸荷板式； 參照公路、鐵路、水利、市政、工民建等行業(yè)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)各個行業(yè)的要求；可進(jìn)行公路、鐵路、水利、水運(yùn)、礦山、市政、工民建等行業(yè)擋土墻的設(shè)計。 適用的地區(qū)有：一般地區(qū)、浸水地區(qū)、抗震地區(qū)、抗震浸水地區(qū)； 擋土墻基礎(chǔ)的形式有：天然地基、鋼筋砼底板、臺階式、換填土式、錨樁式； 擋土墻計

2、算中關(guān)鍵點(diǎn)之一是土壓力的計算。理正巖土軟件依據(jù)庫侖土壓力理論，采用優(yōu)化的數(shù)值掃描法，對不同的邊界條件，均可快速、確定地計算其土體破壞楔形體的第一、第二破裂面角度。避免公式方法對邊界條件有限值的弊病。尤其是衡重式擋土墻下墻土壓力的計算，過去有延長墻背法、修正延長墻背法及等效荷載法等，在理論上均有不合理的一面。理正巖土軟件綜合考慮分析上、下墻的土壓力，接力運(yùn)行，得到合理的上、下墻的土壓力。保證后續(xù)計算結(jié)果的合理性； 除土壓力外，還可考慮地震作用、外加荷載、水等對擋土墻設(shè)計、驗(yàn)算的影響； 計算內(nèi)容完善土壓力、擋土墻的抗滑移、抗傾覆、地基強(qiáng)度驗(yàn)算及墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算等一起呵成。且可以生成圖文并茂的計算書，

3、大量節(jié)省設(shè)計人員的勞動強(qiáng)度。2 第二章 快速操作指南2.1 操作流程圖2.1-1 操作流程2.2 快速操作指南2.2.1 選擇工作路徑圖2.2-1 指定工作路徑注意：此處指定的工作路徑是所有巖土模塊的工作路徑。進(jìn)入某一計算模塊后，還可以通過按鈕【選工程】重新指定此模塊的工作路徑。2.2.2 選擇行業(yè)及擋墻形式1適用于公路、鐵路、水利及其它行業(yè)。2擋土墻的計算項(xiàng)目有十三種供選擇：重力式、衡重式、加筋土式、半重力式、懸臂式、扶壁式、樁板式、錨桿式、錨定板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式、裝配式懸臂、裝配式扶壁及卸荷板式擋土墻。圖2.2-2 選擇計算項(xiàng)目 2.2.3 增加計算項(xiàng)目點(diǎn)擊【工程操作】菜單中的“增加項(xiàng)

4、目”菜單或“增”按鈕來新增一個計算項(xiàng)目。圖2.2-3 工程操作界面2.2.4 編輯原始數(shù)據(jù)當(dāng)計算項(xiàng)目為重力式擋土墻時，須錄入或選擇如下參數(shù)：墻身尺寸、坡線土柱、物理參數(shù)、基礎(chǔ)、整體穩(wěn)定性等數(shù)據(jù)，交互窗口如圖2.2-4。圖2.2-4 擋土墻數(shù)據(jù)交互對話框注意：1. 集中的參數(shù)交互界面，即把幾乎所有的參數(shù)置于一個界面上，操作簡單，大大提高了人機(jī)交互的效率，這是理正巖土系列軟件的一個共性特征。2. 同時提供了有關(guān)參數(shù)的即時彈跳說明信息，方便用戶理解參數(shù)的意義。2.2.5 當(dāng)前擋墻計算在數(shù)據(jù)交互對話框中設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù)，點(diǎn)擊【計算】按鈕來進(jìn)行當(dāng)前題目的計算；或者單擊【輔助功能】菜單的“計算”。2.2.6

5、 計算結(jié)果查詢計算結(jié)果查詢界面分為左右兩個窗口，左側(cè)窗口用于查詢圖形結(jié)果，右側(cè)窗口用于查詢文字結(jié)果。圖2.2-5 計算結(jié)果查詢窗口3 第三章 使用說明3.1 關(guān)于計算例題的編輯3.1.1 增加例題與刪除當(dāng)前例題1通過【工程操作】菜單的“增加項(xiàng)目”和“刪除當(dāng)前項(xiàng)目”來增加一個新的例題或刪除當(dāng)前的例題。2“增”或“刪”按鈕增加一個新的例題或刪除當(dāng)前的例題。點(diǎn)擊“算”按鈕打開當(dāng)前模塊的交互界面。3.1.2 數(shù)據(jù)的讀寫通過【輔助功能】菜單的“讀入數(shù)據(jù)文件”可以將原來保存好的數(shù)據(jù)讀進(jìn)來進(jìn)行計算；通過【輔助功能】菜單的“數(shù)據(jù)存盤到文件”可以將當(dāng)前例題的數(shù)據(jù)保存在磁盤上。3.1.3 把典型例題加入例題模板庫

6、實(shí)際工程中會有一些具有一般代表性的典型例題，當(dāng)完成該例題的數(shù)據(jù)交互后，可通過【輔助功能】菜單中的“將此例題加入模板庫”把該例題存為例題模板，從而在每次新增例題時可以重復(fù)調(diào)用該例題的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上修改少量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。3.2 計算簡圖輔助操作菜單在數(shù)據(jù)交互界面的左側(cè)圖形窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出圖形顯示快捷菜單，使用該菜單可有效的查看計算簡圖，可把計算簡圖存為DXF格式的文件，用AUTOCAD等圖形編輯器進(jìn)行編輯。3.3 快速查詢圖形結(jié)果3.3.1 選擇輸出圖形結(jié)果1當(dāng)計算項(xiàng)目為重力式、衡重式、半重力式、懸臂式、扶壁式、卸荷板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻時，圖形查詢輸出如下結(jié)果：1）計算簡圖2

7、）土壓力 土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線； 土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖； 破裂面與土壓力簡圖； 力多邊形簡圖。2當(dāng)計算項(xiàng)目為加筋土式時，圖形查詢輸出如下結(jié)果：1）計算簡圖2）土壓力 土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線； 土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖； 破裂面與土壓力簡圖； 力多邊形簡圖。3）整體穩(wěn)定結(jié)果圖3當(dāng)計算項(xiàng)目為樁板式時，圖形查詢窗口輸出計算簡圖。1）計算簡圖2）土壓力 土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線； 土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖； 破裂面與土壓力簡圖； 力多邊形簡圖。3）內(nèi)力簡圖：包括位移、彎矩、剪力、土反力等曲線。4當(dāng)計算項(xiàng)目為錨定板式

8、、錨桿式時，圖形查詢窗口輸出計算簡圖。1）計算簡圖2）土壓力 土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線； 土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖； 破裂面與土壓力簡圖； 力多邊形簡圖。3）立柱計算簡圖：包括荷載、截面尺寸、彎矩、剪力、配筋等圖形。圖3.3-1 衡重式擋土墻計算結(jié)果簡圖圖3.3-2 加筋土式擋土墻計算結(jié)果簡圖圖3.3-3 樁板式擋土墻計算結(jié)果簡圖圖3.3-4 錨桿式擋土墻計算結(jié)果簡圖3.3.2 通過輔助功能菜單查看圖形結(jié)果單擊【輔助功能】菜單中的“查看計算圖形結(jié)果”項(xiàng)，可查看當(dāng)前例題的圖形結(jié)果。圖3.3-5 查詢計算結(jié)果簡圖3.3.3 圖形查詢輔助工具1圖形查詢工具欄2圖形查詢快捷菜

9、單在圖形結(jié)果查詢窗口單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出圖形查詢快捷菜單，可以方便地查看圖形。3【圖形查詢】菜單3.4 計算書的編輯修改1當(dāng)計算目標(biāo)重力式、衡重式、半重力式、卸荷板式、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果；（2）滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（3）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（4）地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；（5）設(shè)置凸榫時，凸榫強(qiáng)度驗(yàn)算、寬度設(shè)計；（6）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算（不同截面）包括偏心距、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力及剪應(yīng)力；（7）基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算包括懸挑部分主拉應(yīng)力及剪應(yīng)力。注意：公路擋墻增加以下結(jié)果的輸出：1）滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)果；2）墻截面驗(yàn)算采用極限狀態(tài)法時強(qiáng)度、

10、穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果。2當(dāng)計算目標(biāo)為加筋土式擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果；（2）滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（3）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（4）地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；（5）內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算；（6）外部穩(wěn)定性驗(yàn)算；注意：公路擋墻外部穩(wěn)定驗(yàn)算增加滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)果。3當(dāng)計算目標(biāo)為樁板式擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果（2）樁的內(nèi)力（包括彎矩、剪力、土反力）、位移及配筋計算；（3）擋土板的內(nèi)力配筋4當(dāng)計算目標(biāo)為懸臂式、扶壁式抗滑擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果（2）滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（3）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（4）地基應(yīng)力及偏

11、心距驗(yàn)算結(jié)果；（5）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算包括墻面板、墻趾板、墻踵板及肋板（扶壁式）；（6）裂縫寬度驗(yàn)算注意：公路擋墻增加滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算結(jié)果。5當(dāng)計算目標(biāo)為錨桿式、錨定板式擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果（2）擋土板、肋柱及錨桿內(nèi)力結(jié)果；（3）擋土板、肋柱配筋結(jié)果；（4）錨桿式：錨桿設(shè)計（包括錨桿截面面積及長度計算）；錨定板式：錨定板內(nèi)力及配筋計算。6當(dāng)計算目標(biāo)為裝配式懸臂式、裝配式扶壁式抗滑擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果（2）滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（3）傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果；（4）地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算結(jié)果；（5）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算包括墻面

12、板、墻趾板、墻踵板及肋板（扶壁式）；（6）裂縫寬度驗(yàn)算注意：1. 四種標(biāo)準(zhǔn)的計算書中均輸出了各組合最不利結(jié)果；2. 樁板式擋墻、錨桿式擋墻和錨定板式擋墻不做最不利結(jié)果輸出；3. 公路擋墻的計算輸出為采用極限狀態(tài)法的計算結(jié)果。3.5 說明3.5.1 參數(shù)編輯1加筋土式擋墻須交互自身的計算參數(shù)。2重力式擋土墻、衡重式擋土墻、卸荷板式擋土墻須交互基礎(chǔ)類型及相應(yīng)參數(shù)，基礎(chǔ)的類型有：天然基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底版、臺階式基礎(chǔ)、換填土式、錨樁式基礎(chǔ)。3.5.2 計算1本系統(tǒng)對鐵路、公路、水利及其它專業(yè)的擋墻驗(yàn)算分別采用不同的規(guī)范和規(guī)定，詳細(xì)區(qū)別在各專業(yè)擋土墻編制原理中說明。2重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土式

13、擋墻在擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式擋土墻計算時，其計算目標(biāo)既可以是驗(yàn)算，也可以是設(shè)計。其它類型的擋土墻僅做驗(yàn)算。3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、扶壁式擋土墻、卸荷板式擋土墻的基底可設(shè)置防滑凸榫。4系統(tǒng)未考慮由于墻高的增加而提高安全系數(shù)這一因數(shù)，用戶在設(shè)計計算時，要注意到這一點(diǎn)，保證擋土墻設(shè)計的可靠性和安全性。5用戶須根據(jù)有關(guān)規(guī)范自行考慮擋土墻有關(guān)構(gòu)件的構(gòu)造要求。3.5.3 關(guān)于自動設(shè)計的說明1重力式擋土墻自動設(shè)計對于重力式擋墻，在其它參數(shù)確定的情況下，系統(tǒng)可自動設(shè)計：（1）墻頂寬。（2）擴(kuò)展臺階寬高。（3）鋼筋混凝土底板的懸挑長度和厚度。（4）臺階式基礎(chǔ)的高度，階數(shù)，各

14、階的寬高。系統(tǒng)的設(shè)計過程為：假定墻頂寬最小為0.5米，然后采用變步長的搜索辦法增加墻寬，直到找到滿足計算條件的最小墻寬為止。當(dāng)抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足，地基承載力不滿足時，系統(tǒng)優(yōu)先采用擴(kuò)展臺階的方案。注意：1. 有時自動設(shè)計會失敗，這是因?yàn)槟承┙o定的條件不合理造成的；2. 有時自動設(shè)計成功后，某些安全系數(shù)仍不滿足。這是因?yàn)楸鞠到y(tǒng)自動設(shè)計時考慮了多種工況，系統(tǒng)自動設(shè)計對各種工況只進(jìn)行一次，當(dāng)滿足最后一個工況的安全系數(shù)時，前面的各個工況有時會出現(xiàn)不滿足的情況。在這種情況下，用戶可參照系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果手工調(diào)整。2衡重式擋土墻自動設(shè)計對于衡重式擋墻，在其它參數(shù)確定的情況下，系統(tǒng)可自動設(shè)計：（1）上墻背坡坡度；（

15、2）衡重臺寬；（3）擴(kuò)展臺階寬高；（4）鋼筋混凝土底板的懸挑長度和厚度；（5）臺階式基礎(chǔ)的高度，階數(shù)，各階的寬高。系統(tǒng)的設(shè)計過程為：假定衡重臺寬最小為0.0米，然后采用變步長的搜索辦法增加臺寬，直到找到滿足計算條件的最小臺寬為止?；蛘呒俣ㄉ蠅Ρ称缕露茸钚?.0，然后采用變步長的搜索辦法增加坡度，直到找到滿足計算條件的最小坡度為止。當(dāng)抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算滿足，地基承載力不滿足時，系統(tǒng)優(yōu)先采用擴(kuò)展臺階的方案。注意：1. 有時自動設(shè)計會失敗，這是因?yàn)槟承┙o定的條件不合理造成的；2. 當(dāng)采用設(shè)計衡重臺寬的自動設(shè)計方案時，上墻截面強(qiáng)度不會因衡重臺寬度增加而增大，因此在這種情況下，系統(tǒng)將不驗(yàn)算上墻截面寬度；3

16、. 有時自動設(shè)計成功后，某些安全系數(shù)仍不滿足。具體原因同重力式。3加筋土擋土墻自動設(shè)計對于加筋土擋墻，在其它參數(shù)確定的情況下，系統(tǒng)可自動設(shè)計各層筋帶的寬度。系統(tǒng)根據(jù)抗拉設(shè)計承載力給出筋帶最小寬度，并驗(yàn)算抗拔安全系數(shù)。3.6 數(shù)據(jù)和結(jié)果文件數(shù)據(jù)和結(jié)果文件位于用戶設(shè)定好的工作目錄下。重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土式擋土墻、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、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、裝配式懸臂擋墻、裝配式扶壁擋墻及卸荷板式擋土墻的數(shù)據(jù)文件格式分別為*.zl、*.hz、*.jjt、*.bzl 、*.xb、*.fb、*.zb、*.mg、*.mdb、

17、*.yyl、*.zpxb、*.zpfb和*.xhb，圖形文件格式*.DXF，計算書格式為*.RTF。4 第四章 編制依據(jù)(1)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 500102002；(2)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB 500112001；(3)公路設(shè)計手冊路基交通部第二公路勘察設(shè)計院，1997.6；(4)公路路基設(shè)計規(guī)范 JTGD302004；(5)公路污工橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D61-2005；(6)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG B012003；(7)公路工程抗震設(shè)計規(guī)范 JTJ 00489；(8)公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T 502831999；(9)公路加筋土工程設(shè)計及施工規(guī)范 JTJ 01591；(

18、10)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ021-85；(11)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60-2004；(12)鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范TB 100252006；(13)鐵路路基設(shè)計規(guī)范 TBJ 10012005；(14)鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊路基鐵道部第一勘測設(shè)計院，1995.3；(15)鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范 GBJ 11187；(16)城市橋梁設(shè)計準(zhǔn)則CJJ11-93；(17)城市橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ77-98；(18)城市橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ 7798；(19)水工擋土墻設(shè)計規(guī)范 SL 379-2007；(20)水運(yùn)工程抗震設(shè)計規(guī)范 JTJ 22598；(21)鋼筋混凝土裝配式擋土墻（懸臂

19、式、扶壁式）04SO13；(22)新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程實(shí)例李海光等編著，人民交通出版社，2003.10。5 第五章 系統(tǒng)土壓力理論系統(tǒng)采用庫侖、朗肯及靜止土壓力三種計算理論。除特別說明外，均不考慮墻前被動土壓力作用。5.1 庫侖土壓力理論5.1.1 庫侖土壓力的基本假定1. 墻后填料為勻質(zhì)散粒體，僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力（按無粘性土考慮）。2. 當(dāng)墻身向外移動或繞墻趾外傾時，墻背填料內(nèi)會出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，假設(shè)此破裂面為一平面，豎向夾角叫做破裂角（如圖5.1-1）。圖5.1-13. 破裂面上的土楔，視為剛性土體，根據(jù)靜力平衡條件，土楔在自重G、墻背反力Ea和破裂面反力R的作用下維持靜力平

20、衡。由于土楔與墻背及土體間具有摩阻力，故Ea與墻背法線成角、R與破裂面法線成角，并均偏向阻止土楔滑動的一側(cè)。4. 通過墻踵，假定若干個破裂面，其中使主動土壓力最大的那個破裂面即為最危險的破裂面。根據(jù)這一條件，求得破裂面的位置和主動土壓力值。5. 假設(shè)土壓力沿墻高呈分段線性分布，其形狀與坡面線疊加超載后的形狀相似，作用點(diǎn)位置位于此分布力圖形的重心。當(dāng)墻后土坡為一直線時，土壓力呈線性分布，作用于墻高下三分點(diǎn)處。5.1.2 有關(guān)第二破裂面的基本假定1. 俯斜墻背(或假想墻背)的坡度平緩時，墻后填料內(nèi)有可能出現(xiàn)第二破裂面，土楔不沿墻背或假想墻背滑動，而沿著第二破裂面滑動（如圖5.1-2）。2. 必須滿

21、足下列條件，才可出現(xiàn)第二破裂面：墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角。作用于墻背或假想墻背上的土壓力對墻背法線的傾角應(yīng)該小于等于墻背摩擦角。圖5.1-2圖中：為第一破裂角（度）；為第二破裂角（度）。5.1.3 庫侖土壓力計算基本方法本系統(tǒng)從最基本的土壓力計算原理出發(fā)，充分利用計算機(jī)快速運(yùn)算的優(yōu)勢，采用優(yōu)化的數(shù)值掃描法,計算第一、第二破裂面及相關(guān)的土壓力，計算方法見5.1.3.1節(jié)、5.1.3.2節(jié)及第六章。5.1.3.1 第一破裂面當(dāng)只有第一破裂面時，土壓力只為第一破裂角函數(shù)，利用計算機(jī)搜索第一破裂角角度與土壓力關(guān)系。尋找其中最大的土壓力Ea即為所求的土壓力，相應(yīng)的角度為第一破裂角。在搜索過程中

22、，為了提高計算速度，我們采用了優(yōu)化的方法尋找此極值點(diǎn)，計算結(jié)果表明，此種方法非常有效。圖5.1-3為土壓力隨破裂角度變化圖。圖5.1-3 土壓力隨第一破裂角變化曲線圖中：擋土墻土楔體的第一破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；Ea作用擋土墻上的土壓力（kN）；Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力（kN）；Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力（kN）。5.1.3.2 第二破裂面當(dāng)俯斜墻背(或假想墻背)的坡度比較平緩時，就會出現(xiàn)第二破裂面。此時土壓力為第一、第二破裂角的函數(shù)，利用計算機(jī)求出第二破裂角及第一破裂角角度與土壓力的變化關(guān)系，搜索到最大的水平土壓力Ex即為所求的土壓力，相應(yīng)的角度為第二破裂角及第一破裂角

23、。圖5.1-4為土壓力隨第二破裂角角度變化圖。圖5.1-4 土壓力隨第二破裂角變化曲線圖中：擋土墻土楔體的第二破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；Ea作用擋土墻上的土壓力（kN）；Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力（kN）；Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力（kN）。5.2 朗肯土壓力理論1. 假設(shè)填料表面為一平面，沿深度和側(cè)向均是無限的；2. 只適用于墻后填料表面上無荷載或作用有連續(xù)均布荷載的情況，填料表面的橫坡；3. 假設(shè)土壓力沿墻高呈分段線性分布，其形狀與坡面線疊加超載后的形狀相似，作用點(diǎn)位置位于此分布力圖形的重心。當(dāng)墻后土坡為一直線時，土壓力呈線性分布，作用于墻高下三分點(diǎn)處。5.3 靜止土壓力

24、理論土壓力p0等于豎直向主應(yīng)力z與靜止土壓力系數(shù)K0的乘積，且沿墻高呈三角形分布。6 第六章 系統(tǒng)土壓力計算6.1 庫侖土壓力計算6.1.1 衡重式擋墻土壓力衡重式擋土墻等折線形墻背擋墻不能直接用庫侖理論計算主動土壓力，這時，應(yīng)將上墻和下墻看作獨(dú)立的墻背，分別按庫侖理論計算主動土壓力，然后取兩者的矢量和作為全墻的土壓力。計算上墻的土壓力時，不考慮下墻的影響，采用一般的庫侖理論公式計算；若上墻背或假象墻背傾角較大，出現(xiàn)第二破裂面，則按第二破裂面求主動土壓力。下墻土壓力的計算方法有多種，如：延長墻背法、校正墻背法、等效超載法（將上墻墻后的填料視為下墻土體上的均布超載，而影響下墻土壓力的計算）、力多

25、邊形法。其中前三種方法不同程度地存在一些缺陷，力系不能自相平衡。因此本系統(tǒng)采用力多邊形法。力多邊形法的計算原理為：首先按上述方法求計算上墻土壓力，得到上墻的第一破裂面及作用于第一破裂面上的作用力R，然后將R反作用于下墻的破裂楔體上，下墻的破裂楔體作用有上墻的作用力R、楔體自重力G、作用擋土墻下墻的主動土壓力反力Ea、下墻破裂面上的反力R1，這些力共同作用處于極限平衡狀態(tài)。在這種假設(shè)下求解第二破裂面。計算簡圖6.1.1-1。圖6.1.1-1 衡重式擋墻計算簡圖圖中：擋土墻土楔體的第二破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；擋土墻土楔體的第一破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；R上墻土楔體對下墻計算土楔體的作

26、用力（kN）；G下墻計算土楔體的自重重力（kN）；R1下墻計算土楔體的第一破裂面的反力（kN）；Ea作用擋土墻上的主動土壓力的反力（kN）。注意：當(dāng)基礎(chǔ)為“鋼筋混凝土底板”或“錨樁式”時，可選擇土壓力起算點(diǎn)從基礎(chǔ)底面起算。6.1.2 浸水擋墻土壓力浸水擋墻土壓力計算原理與非浸水時相同，只是求算破裂楔體的重力G時，浸水部分采用浮重度，其它計算原理與普通擋土墻相同。浸水擋墻土壓力計算中,再加一項(xiàng)水壓力，水壓力計算如下： （6.1.2-1）式中：Eas擋土墻上作用的水壓力（kN），作用位置：距擋土墻底面h/3處；hw擋土墻背面地下水位頂面到擋土墻底面的距離（m）；6.1.3 抗震地區(qū)墻后動土壓力抗震

27、區(qū)擋墻的地震力影響主要表現(xiàn)在兩個方面：1. 用庫侖理論計算土壓力時破壞楔體要考慮水平地震力E的作用，參見6.1.3.1節(jié)；2. 在計算墻體受力時要考慮墻體所受的地震作用，參見第7.1.6.2節(jié)。6.1.3.1 計算方法計算簡圖：圖6.1.3-1 地震力參與計算簡圖計算公式： （6.1.3.1-1）式中：擋土墻土楔體的第一破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；擋土墻土楔體的第二破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；R上墻土楔體對下墻計算土楔體的作用力（kN）；G下墻計算土楔體的自重重力（kN）；R1下墻計算土楔體的第一破裂面的反力（kN）；Ea作用擋土墻上的主動土壓力的反力（kN）；E作用計算土楔體上的水平

28、地震力（kN）；地震角（度）；G上上墻計算土楔體的自重重力（kN）；E上作用上墻計算土楔體上的水平地震力（kN）；E上a作用擋土墻上墻的主動土壓力的反力（kN）。6.1.3.2 地震角地震角度的計算按下表確定：地 震 角表6.1.3-1基 本 烈 度 類 別789非 浸 水13036浸 水230510注：1. 本表摘自公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范（JTJ-015-91）附錄一中附表1.4；2. 抗震設(shè)計與非抗震設(shè)計在安全系數(shù)的取值、截面與基底合力的容許偏心距的取值是不同的；3. 抗震設(shè)計同時要考慮地基土承載力的提高、截面強(qiáng)度的提高。6.1.4 粘性土的土壓力當(dāng)墻后填土為粘性土?xí)r，由于粘聚力的存在，對

29、土壓力值有很大的影響，因此在計算中必須考慮粘聚力的影響。系統(tǒng)給出了兩種考慮粘聚力影響的方法。6.1.4.1 換算內(nèi)摩擦角法（又稱綜合內(nèi)摩擦角法或等效內(nèi)摩擦角法）目前，由于粘聚力的數(shù)值難于恰當(dāng)?shù)卮_定，同時又缺乏按粘性土計算方法設(shè)計擋土墻的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通常都采用換算內(nèi)摩擦角的方法來計算粘性土的主動土壓力。也就是將摩擦角的數(shù)值增大，把粘聚力的影響考慮在內(nèi)摩擦角的這一參數(shù)中，然后按砂性土的公式計算主動土壓力。1. 鐵路路基手冊中提供的換算內(nèi)摩擦角的公式：按土體抗剪強(qiáng)度相等的原則計算： （6.1.4.1-1）按土壓力相等的原則計算： （6.1.4.1-2）需要注意的是，上述換算方法，對于矮墻是偏于安全的，

30、但對于高墻是偏于危險的，因此，對于高墻應(yīng)酌情予以折減。2. 堤防規(guī)范中提供的換算內(nèi)摩擦角的公式：（6.1.4.1-3）式中：內(nèi)摩擦角（度）；D換算內(nèi)摩擦角（度）；墻后填土容重（kN/m3）；C粘聚力（kPa）；H墻身高度（m）。6.1.4.2 力多邊形法考慮粘聚力的作用，仍然以庫侖土壓力理論計算。由此引起的誤差并不太大，但所采用的計算粘聚力的值必須可靠，也就是說即使在最不利的條件下也能保證墻后填土的實(shí)際粘聚力不低于采用值。同時對于高膨脹性土和高塑性土均不能按力多邊形法計算土壓力。1. 裂縫深度計算當(dāng)墻身向外有足夠的位移時，粘性土土層的頂部會出現(xiàn)拉應(yīng)力，并進(jìn)而產(chǎn)生豎直裂縫，裂縫的深度，達(dá)到拉應(yīng)力

31、趨近于零處。 （6.1.4.2-1）裂縫的深度，與地面的斜度無關(guān)，如果土層頂面有滿布的土柱高h(yuǎn)0，則裂縫深度應(yīng)減去h0；如果土層頂面有局部的土柱高h(yuǎn)0，由于情況復(fù)雜，難于正確估計，往往忽略它對裂縫深度的影響。注意：理正巖土軟件自動判斷第一個坡面線上的土柱是滿布還是局部，然后決定h0是否影響裂縫計算深度，對其它坡面線上的土柱則不予考慮。2. 土壓力計算仍然以庫侖土壓力為基礎(chǔ)，由力多邊形法求得土壓力，只是在力多邊形中增加一個粘聚力CL，其中L為破裂線的長度。圖6.1.4-1 考慮粘聚力計算簡圖6.1.5 多層土的考慮方法多層土土壓力計算方法采用下列近似計算方法。首先由庫侖公式求得上一土層的土壓力E

32、1和其作用點(diǎn)高度Z1，在計算下一個土層時，近似地假定：上下兩層土層層面平行，并將上一層土視為下一層土的勻布荷載，求得下一個土層的土壓力E2和其作用點(diǎn)高度Z2，最后將E1和E2求合力，則可得到總的土壓力E以及土壓力作用點(diǎn)高度Z（如圖5-7-1）。由于需要多次計算土壓力，因此考慮多層土?xí)r，計算速度將有所下降。由于計算理論上的限制，理正巖土軟件所提供的多層土計算方法要求各個土層的重度基本接近，當(dāng)重度相差懸殊時，計算誤差將增大。圖6.1.5-1 多層土計算簡圖但上述方法只能適用于未出現(xiàn)第二破裂面的情況，當(dāng)出現(xiàn)第二破裂面時，軟件采用按土層厚度加權(quán)平均的方式計算破裂角和土壓力。也就是將土層的各種參數(shù)按厚度

33、加權(quán)平均，然后再按勻質(zhì)土計算主動土壓力。必須注意，由于計算理論不成熟，理正巖土軟件所提供的多層土土壓力計算方法僅供參考，設(shè)計人員需要自行判斷計算結(jié)果的合理性。6.1.6 車輛荷載對土壓力的影響對于公路專業(yè)、鐵路專業(yè)以及墻背后填土有車輛荷載作用時，使土體中產(chǎn)生附加的豎向應(yīng)力，從而產(chǎn)生附加的側(cè)向壓力。土壓力計算時，將車輛荷載換算成與墻后填土相同重度的一定寬度和高度的土柱（均步荷載）來計算。6.1.6.1 公路專業(yè)需要輸入計算荷載，驗(yàn)算荷載兩種荷載，并且換算土柱高度需采用破裂棱體法計算得出，即事先并不知道換算土柱的高度。換算土柱高度的求法采用公路橋涵設(shè)計規(guī)范中的方法。計算簡圖：圖6.1.6.1-1

34、擴(kuò)展長度計算簡圖圖6.1.6.1-2 車輛荷載換算模式系統(tǒng)允許用戶直接交互車輛等級，由系統(tǒng)自動完成換算土柱高度和寬度的計算。同時，用戶也可自行交互土柱寬度和高度。計算公式： （6.1.6.1-1） （6.1.6.1-2） （6.1.6.1-3）式中：h0換算成土柱的高度（m）；墻后填土容重（kN/m3）；B0破壞棱體的寬度（m）；L擋土墻的計算長度（m）；Q布置在B0L面積內(nèi)的車輪總重（kN）；H擋土墻高（m）；a路肩高（m）；b路肩寬（m）；L0前后輪距加輪胎著地長度或履帶著地長度（m）；擋土墻傾角（）；破裂角（）。6.1.6.2 鐵路行業(yè)系統(tǒng)允許用戶直接交互鐵路等級，由系統(tǒng)自動完成換算土柱

35、高度和寬度的計算。同時，用戶也可自行交互土柱寬度和高度。然后按條形荷載作用下土中應(yīng)力公式計算水平土壓力、豎向土壓力，參見TBJ 25-90第6.1.2.2。列車和軌道荷載換算土柱高度及分布寬度見鐵路路基設(shè)計規(guī)范附錄A。6.1.7 被動土壓力計算懸臂和扶壁式擋墻中增加了墻前被動土壓力自動計算，以附加力的形式考慮。被動土壓力采用朗金土壓力理論計算。計算公式： （6.1.7-1）式中：Ep擋土墻上作用的被動土壓力（kN），作用位置：距擋土墻底面h/3處；墻前土容重（kN/m3）；h墻前土高度（m）；墻前土內(nèi)摩擦角（度）。6.2 朗肯土壓力計算6.2.1 主動土壓力基本公式主動土壓力計算公式： （6.

36、2.1-1）路肩墻填料表面橫坡=0時： （6.2.1-2）路肩墻填料表面橫坡0時： （6.2.1-3）式中：Kai 土層i的主動土壓力系數(shù)；eajk 計算深度處的主動土壓力（kPa），作用方向與地面平行；墻背填料重力密度（kN/m3）；H 假想墻背高度（m）；c 主動土壓力增大系數(shù)；h0車輛等代均布荷載換算土層的厚度（m）；計算參見公式（10.2.1.4-3）；填料表面橫坡（），對路肩墻，=0；墻背填料的內(nèi)摩擦角（）。注意：1. 朗肯、靜止土壓力適用于填料表面只有一段坡線情況的墻背；若錄入多段坡線，系統(tǒng)按第一段坡線計算；仰斜式擋土墻土壓力的豎向分力Ey系統(tǒng)取為0；2. 適用于滿布荷載情況，對于

37、局部荷載系統(tǒng)自動按滿布處理；3. 假設(shè)通過墻踵的豎直面為假想墻背計算土壓力；4. 當(dāng)填料表面斜坡或墻底傾斜時，H高于墻身高度，如圖所示：5. 當(dāng)土層內(nèi)摩擦角小于填料表面傾角時，系統(tǒng)自動處理為相等。6.2.2 地震動土壓力計算公式： （6.2.2-1）式中：Eea地震時作用于擋土墻背每延米長度上的土壓力（kN），包括普通擋墻的主動土壓力和地震動土壓力；墻背填料重力密度（kN/m3）；Ka非地震條件下作用于墻背的主動土壓力系數(shù)，計算見公式（6.2.1-2）；H 擋土墻高度（m）；c 主動土壓力增大系數(shù)；Ci重要性修正系數(shù)，（快速路、主干道Ci=1.3，其余Ci=1.0）；Cz綜合影響系數(shù)，取Cz=

38、0.25；墻后填料的內(nèi)摩擦角（）；Kh水平地震動峰值加速度系數(shù)。注意：1. 作用在墻踵填土上的荷載參與地震力計算；2. 朗肯地震動土壓力計算參見公式（6.2.2-1），墻身及填土地震力計算同庫侖土壓力，參見公式（7.1.6-4）；3. 本系統(tǒng)忽略填料表面傾斜時，地震動土壓力與Ea方向不一致的影響。6.2.3 浸水擋墻土壓力水下采用浮重度，靜止水壓力及浮力計算參見7.1.6.1節(jié)。6.2.4 粘性土的土壓力填料表面傾斜且c0時，土壓力計算結(jié)果僅供參考。6.2.5 多層土的考慮方法多層土填料表面傾斜時，各個土層主動土壓力系數(shù)按照公式6.2.1-3近似計算。6.3 靜止土壓力計算系統(tǒng)對靜止土壓力的處

39、理與朗肯土壓力相同，僅區(qū)別于土壓力系數(shù)，即土壓力系數(shù)用K0取代Ka。土壓力系數(shù)K0的取值方法如下：1. 直接交互K0；2. 根據(jù)公式求得K0：砂性土： （6.3-1）粘性土： （6.3-2）有效內(nèi)摩擦角（）。注意：靜止土壓力c0時，按c0處理；其他計算同朗肯土壓力，參見6.2.1節(jié)。7 第七章 公路擋土墻驗(yàn)算本章將介紹圖2.2-2所示的其中13種擋土墻的計算原理以及所采用的方法。一. 擋土墻計算采用兩種方法：（1）總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法；（2）分項(xiàng)系數(shù)的極限狀態(tài)法。二. 安全系數(shù)及材料強(qiáng)度提高系數(shù)1. 安全系數(shù)：僅適用總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法。（1）滑動穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.3，地震作用參與時

40、取1.3。（2）傾覆穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.5，地震作用參與時取1.3。（3）基底合力偏心距：土質(zhì)地基B/6，巖質(zhì)地基B/5，堅(jiān)硬巖質(zhì)地基B/4；抗震設(shè)計時由用戶定義。（4）截面合力偏心距：一般情況取0.25B；抗震設(shè)計時取0.3B。（5）加筋土擋墻整體滑動穩(wěn)定系數(shù)：一般情況取1.25；抗震設(shè)計時取1.1。（6）加筋土擋墻全墻筋帶抗拔穩(wěn)定系數(shù)：取2.0；2. 抗震設(shè)計時的強(qiáng)度提高系數(shù)：（1）截面強(qiáng)度提高系數(shù)(抗壓)：1.5；（2）截面強(qiáng)度提高系數(shù)(抗拉)：1.5；（3）截面強(qiáng)度提高系數(shù)(抗剪)：1.5；（4）地基土承載力提高系數(shù)：由用戶定義。三. 公路行業(yè)擋土墻計算的荷載工況公路擋土墻的荷載工

41、況分為四種：計算荷載、驗(yàn)算荷載、地震時計算荷載、地震時驗(yàn)算荷載。7.1 重力式擋土墻重力式擋土墻驗(yàn)算包括：土壓力計算，滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算，傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算，截面強(qiáng)度驗(yàn)算，對鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)，還需要作基礎(chǔ)強(qiáng)度計算。圖7.1 重力式擋墻抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算內(nèi)容注意：重力式擋土墻可以模擬為上墻高度H=0的衡重式擋土墻進(jìn)行計算。7.1.1 滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算7.1.1.1 水平基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc計算重力式擋土墻沿基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc分無基礎(chǔ)和有基礎(chǔ)兩種情況。計算簡圖：圖7.1.1-1 抗滑穩(wěn)定計算簡圖計算公式：1. 無基礎(chǔ)時 （7.1.1-1）2. 有基礎(chǔ)時 （7.1.1-2）式中：Kc沿

42、基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)；f擋土墻墻底摩擦系數(shù)；W擋土墻的自重重力（kN）；Wj擋土墻基礎(chǔ)的自重重力（kN）；Ex作用擋土墻上土壓力的水平分力（kN）；Ey作用擋土墻上土壓力的豎向分力（kN）。注意：1. 參考公路設(shè)計手冊路基第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-1）式；2. 附加力指波浪沖擊力、凍脹壓力和冰壓力、溫度應(yīng)力。7.1.1.2 傾斜基底時的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc如圖7.1.1-2所示，把基底設(shè)置成傾斜就是保持墻面高度不變，而使墻踵下降一定高度。與水平基底相比，可以減小滑動力，增大抗滑力，從而增強(qiáng)抗滑穩(wěn)定性。這時，不僅要作沿基底的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，同時，還要驗(yàn)算地基土沿墻踵平面的抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算。圖7.1

43、.1-2 傾斜基底抗滑穩(wěn)定計算簡圖1. 沿斜基底面滑動無基礎(chǔ)時：（7.1.1-3）有鋼筋混凝土基礎(chǔ)時：（7.1.1-4）式中：Kc沿基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)；f擋土墻墻底摩擦系數(shù)；鉛垂線與擋土墻背坡面的交角（度），逆時針為正，順時針為負(fù)；擋土墻背坡面與擋土墻背面填土之間的內(nèi)摩擦角（度）；擋土墻傾斜基底面與水平面的交角（度），逆時針為正，順時針為負(fù)；W擋土墻的自重重力（kN）；Wj基礎(chǔ)的自重重力（kN）；WN擋土墻的自重重力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；WT擋土墻的自重重力在傾斜基底切線方向的分力（kN）；E擋土墻承受的土壓力（kN）；EN擋土墻承受的土壓力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；ET擋

44、土墻承受的土壓力在傾斜基底切線方向的分力（kN）。注意：公路設(shè)計手冊路基第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-2）式。2. 地基土抗剪穩(wěn)定性驗(yàn)算無基礎(chǔ)： （7.1.1-5）有鋼筋混凝土基礎(chǔ)： （7.1.1-6）式中：Kc2沿基底面水平方向地基土抗剪強(qiáng)度的滑動穩(wěn)定系數(shù)；W擋土墻的自重重力（kN）；Wj基礎(chǔ)的自重重力（kN）；Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；Ey擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；f4傾斜基礎(chǔ)底下地基土的摩擦系數(shù)；B4傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的寬度(m)；h4傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的高度(m)；傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的容重（kN/m3）。注意：參考公路設(shè)計手冊

45、路基第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-2）式。7.1.1.3 設(shè)有防滑凸榫時的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc設(shè)置防滑凸榫也是增加抗滑穩(wěn)定性的一種措施。如圖7.1.1-3所示，在基礎(chǔ)地面設(shè)置一個與基礎(chǔ)連成整體的榫狀凸塊，利用榫前土體所產(chǎn)生的被動土壓力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。凸榫的深度Ht根據(jù)抗穩(wěn)定的要求確定，凸榫的寬度按凸榫截面強(qiáng)度的要求確定。因此，既要驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性，也要驗(yàn)算凸榫截面強(qiáng)度。圖7.1.1-3 防滑凸榫抗滑穩(wěn)定計算簡圖1. 滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc （7.1.1-7） （7.1.1-8）當(dāng)有墻前被動土壓力EP時： （7.1.1-9）當(dāng)有附加外力F時： （7.1.1-10）式中：Kc沿防滑凸榫底面水平方向

46、地基土抗剪強(qiáng)度的滑動穩(wěn)定系數(shù)；Ep擋土墻前被動土壓力，（kN）；F擋土墻上附加外力，向右為正（kN）；Ht基底下防滑凸榫的高度（m）；ep基底下防滑凸榫前的被動土壓應(yīng)力平均值（kPa）；防滑凸榫前的被動土壓力修正系數(shù)，用戶錄入；1墻趾處基底的壓應(yīng)力（kPa）；2墻踵處基底的壓應(yīng)力（kPa）；3防滑凸榫前緣處基底的壓應(yīng)力（kPa）；B2防滑凸榫前緣處到墻踵處的水平距離（m）；f防滑凸榫面處天然地基土或換填土的摩擦系數(shù)；Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；防滑凸榫面處天然地基土或換填土的內(nèi)摩擦角（度）。注意：1. 公路設(shè)計手冊路基第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-3）、（3-3-4）式；

47、2. 1、2按普通的力學(xué)方法計算。2. 防滑凸榫設(shè)計本系統(tǒng)參考鐵路路基手冊p436，可做防滑凸榫自動設(shè)計和凸榫截面強(qiáng)度驗(yàn)算。自動設(shè)計的結(jié)果有以下三種：不需設(shè)置凸榫、凸榫設(shè)計成功、凸榫設(shè)計失敗。1凸榫的自動設(shè)計凸榫的高度Ht： （7.1.1-11）凸榫的寬度Bt： （7.1.1-12）2凸榫的構(gòu)造檢查為使榫前被動土楔能夠完全形成，墻背主動土壓力不致因設(shè)置凸榫而增大，必須將整個凸榫置于過墻趾與水平成45-/2角線及通過墻踵與水平成角線所包圍的三角形范圍內(nèi)，參見下圖7.1.1-4。因此，凸榫位置、高度和寬度必須符合下列要求： （7.1.1-13） （7.1.1-14）凸榫前側(cè)距墻趾的最小距離Bt1m

48、in： （7.1.1-15）圖7.1.1-4 防滑凸榫構(gòu)造要求3.截面強(qiáng)度驗(yàn)算：凸榫抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算滿足： （7.1.1-16）凸榫抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算滿足： （7.1.1-17）式中：Bt1防滑凸榫前端距墻趾距離（m）；Bt2防滑凸榫后端距墻踵距離（m）；Bt取Bt1、Bt2取中的大值，并且不能小于構(gòu)造尺寸（m）；ht基底下防滑凸榫的高度（既上式中的Ht）（m）；ep基底下防滑凸榫前的被動土壓應(yīng)力平均值（kPa）；WL基底下防滑凸榫材料（混凝土）的容許彎曲拉應(yīng)力（kPa）；j基底下防滑凸榫材料（混凝土）的容許剪應(yīng)力（kPa）；其它符號同上。注意：1當(dāng)基底應(yīng)力重分布時，例如下圖所示：應(yīng)力分布范圍完全在凸榫

49、左側(cè)的情況，凸榫前端被動土壓力不起作用，按不考慮凸榫（但其重量要考慮）情況，計算抗滑移。圖7.1.1-5 基底應(yīng)力重分布后防滑凸榫計算簡圖2附加集中力交互界面可選擇附加集中力是否為被動土壓力，如果選勾，按式7.1.1-9計算，如果選叉，按式7.1.1-10計算。圖7.1.1-6 附加外力交互界面7.1.1.4 采用錨樁基礎(chǔ)時的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc除臺階式基礎(chǔ)外，其余幾種基礎(chǔ)類型均應(yīng)作抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，當(dāng)采用錨樁式基礎(chǔ)時（如圖7.1.1-7），按式7.1.1-14驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性。計算簡圖：圖7.1.1-7 錨桿基礎(chǔ)抗滑簡圖計算公式：（7.1.1-14）式中：Kc采用錨樁基礎(chǔ)時的沿基礎(chǔ)地面的滑動穩(wěn)定系數(shù)

50、；W擋土墻的自重重力（kN）；Wj擋土墻基礎(chǔ)的自重重力（kN）；Ey擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；f擋土墻基礎(chǔ)底面處地基土的摩擦系數(shù)；S錨樁的縱向間距（m）；Agig為錨樁的抗剪力（kN）,等于所有錨樁的鋼筋面積乘鋼筋的容許抗剪強(qiáng)度；Agi第i根錨樁的鋼筋面積（m2）；g鋼筋的容許抗剪強(qiáng)度（kPa）；注意：參照鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊路基第二十三章第四節(jié)中的（23-70）式。7.1.2 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算重力式擋土墻抗傾覆穩(wěn)定計算分為下列幾種情況：（1）無基礎(chǔ)時，繞墻趾點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)定；（2）鋼砼底板基礎(chǔ)時，同時考慮基礎(chǔ)自重產(chǎn)生的抵抗力矩；（

51、3）采用有錨桿的臺階式基礎(chǔ)時，需考慮基礎(chǔ)自重及錨桿拉力產(chǎn)生的抵抗力矩；（4）采用錨樁式基礎(chǔ)時，同時考慮基礎(chǔ)自重及錨桿拉力產(chǎn)生的抵抗力矩。7.1.2.1 無基礎(chǔ)計算簡圖：圖7.1.2-1 無基礎(chǔ)時傾覆穩(wěn)定計算簡圖計算公式：（7.1.2-1）式中：K0擋土墻繞墻趾或基礎(chǔ)趾點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；W擋土墻的自重重力（kN）；Ey擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力（kN）；Ex擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力（kN）；Zx擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力到傾覆計算點(diǎn)的水平距離（m）；Zy擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力到傾覆計算點(diǎn)的豎向距離（m）；Zw擋土墻的自重重力的重心到傾覆計算點(diǎn)的水平距離（m）；注意：公路設(shè)計手冊路基第三篇第三章第三節(jié)中的（3-3-7）式。7.1.2.2 鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)時計算簡圖：圖7.1.2-2 有基礎(chǔ)時傾覆穩(wěn)定計算簡圖計算公式： （7.1.2-2）式中：Wj擋土墻基礎(chǔ)的自重重力（kN）；Zwj擋土墻基礎(chǔ)的自重重力的重心到傾覆計算點(diǎn)的水平距離（m）；其它符號同式7.1.2-1。7.1.2.3 采用有錨桿的臺階式基礎(chǔ)當(dāng)采用臺階式基礎(chǔ)且有錨桿時，還需要考慮錨桿產(chǎn)生的抵抗力矩。計算簡圖：圖7.1.2-3 臺階式基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定計算簡圖計算公式：（7.1.2-3）（7.1.2-4）式中：K0擋土墻繞基礎(chǔ)趾點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)