《路基路面工程》之擋土墻設(shè)計(jì) - 專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育培訓(xùn)

1、路基路面工程之擋土墻設(shè)計(jì) - 專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育培訓(xùn) - 子非魚職稱培訓(xùn)論壇 子非魚.    路基在遇到下列情況時(shí)可考慮修建擋土墻：（1）        路基位于陡坡地段或巖石風(fēng)化的路塹邊緣地段；（2）        為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段；（3）        可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質(zhì)路段；（4）        水流沖刷嚴(yán)重或長期受水浸泡的沿河路基地段；（5） 

2、      為節(jié)約用地、減少拆遷或少占農(nóng)田的地段；（6）        為保護(hù)重要建筑物、生態(tài)環(huán)境或其它特殊需要的地段。一、擋土墻的布置擋土墻的布置，通常在路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上進(jìn)行。布置前，應(yīng)現(xiàn)場核對(duì)路基橫斷面圖，不足時(shí)應(yīng)補(bǔ)測；測繪墻趾處的縱斷面圖，收集墻趾處的地質(zhì)和水文等資料。1擋土墻位置的選定路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定。當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置，因?yàn)槁芳鐡跬翂沙浞质湛s坡

3、腳，大量減少填方和占地。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻，并作經(jīng)濟(jì)比較后確定墻的位置。沿河路堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖。布置的內(nèi)容有：（1）確定擋土墻的起迄點(diǎn)和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接，與橋臺(tái)連接時(shí)，為了防止墻后回填土從橋臺(tái)尾端與擋墻連接處的空隙中溜出，需在臺(tái)尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。路塹擋土墻在隧道洞口應(yīng)結(jié)合隧道洞門、翼墻的設(shè)置做到平順

4、銜接；與路塹邊坡銜接時(shí)，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時(shí)也可與橫向端墻連接。（2）按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置。（3）布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時(shí)，為減少開挖，可沿縱向做成臺(tái)階。臺(tái)階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1：2。（4）布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。在布置圖上注明各特征點(diǎn)的樁號(hào)，以及墻頂、基礎(chǔ)頂面、基底、沖刷線、冰凍線、常水位線或設(shè)計(jì)洪水位的標(biāo)高等。3擋土墻的橫向布置橫向布置，選擇在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處，以及其它必須樁號(hào)處的橫斷面圖上進(jìn)行。

5、根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。4平面布置對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。在以上設(shè)計(jì)圖紙上，可標(biāo)寫簡要說明。必要時(shí)可另編設(shè)計(jì)說明書，說明選用擋土墻方案的理由、選用擋土墻結(jié)構(gòu)類型和設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù)、對(duì)材料和施工的要求、注意事項(xiàng)以及主要工程數(shù)量等，如采用標(biāo)準(zhǔn)圖，應(yīng)注明其編號(hào)。二、擋土墻的構(gòu)造擋土墻的構(gòu)造必

6、須滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，同時(shí)考慮就地取材、結(jié)構(gòu)合理、斷面經(jīng)濟(jì)、施工養(yǎng)護(hù)方便與安全。常用的重力式擋土墻一般是由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成。1墻身構(gòu)造(一)墻背重力式擋土墻的墻背，可做成仰斜、垂直、俯斜、凸形折線和衡重式等型式(圖6-25)。圖6-25重力式擋土墻的斷面形式a）仰斜；b）垂直；c）俯斜；d）凸形折線；e）衡重式仰斜墻背所受的土壓力小，故墻身斷面較經(jīng)濟(jì)。用于路塹墻時(shí)，墻身與開挖面邊坡較貼合，故開挖量與回填量均較小。但當(dāng)墻趾處地面橫坡較陡時(shí)，會(huì)使墻身增高，斷面增大。故仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，以免施工困難。俯斜

7、墻背所受的土壓力較大。在地面橫坡陡峻時(shí)，俯斜式擋土墻可采用陡直的墻面，借以減小墻高。俯斜墻背也可做成臺(tái)階形，以增加墻背與填料間的摩擦力。垂直墻背的特點(diǎn)介于仰斜和俯斜墻背之間。凸形折線墻背系將仰斜式擋土墻的上部墻背改為俯斜，以減小上部斷面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。衡重式墻在上下墻之間設(shè)衡重臺(tái)，并采用陡直的墻面。適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.251：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：3。(二)墻面墻面一般均為平面，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時(shí)，墻面坡度一般

8、為1：0.051：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時(shí)，一般采用1：0.201：0.35較為經(jīng)濟(jì)。(三)墻頂墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對(duì)路堤墻和路塹墻，墻頂應(yīng)以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號(hào)砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應(yīng)用25號(hào)砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。(四)護(hù)欄為保證交通安全，在地形險(xiǎn)峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。為保持土路肩最小寬度，護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級(jí)路不小于0.75m，四級(jí)路不小

9、于0.5m。2基礎(chǔ)圖6-26 重力式擋土墻的基礎(chǔ)類型a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺(tái)階基礎(chǔ)；e）拱形基礎(chǔ)地基不良和基礎(chǔ)處理不當(dāng)，往往會(huì)引起擋土墻的破壞，因此必須重視擋土墻的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，事先應(yīng)對(duì)地基的地質(zhì)條件作詳細(xì)調(diào)查，必要時(shí)須先作挖探或鉆探，然后再來確定基礎(chǔ)類型與埋置深度。(一)基礎(chǔ)類型絕大多數(shù)擋土墻，都直接修筑在天然地基上。當(dāng)?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時(shí)，為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，常常采用擴(kuò)大基礎(chǔ)(圖6-12a)，將墻趾或墻踵部分加寬成臺(tái)階，或兩側(cè)同時(shí)加寬，以加大承壓面積。加寬寬度視基底應(yīng)力需要減少的程度和加寬后的合力偏心距的大小而定，一般不

10、小于20cm。臺(tái)階高度按加寬部分的抗剪、抗彎拉和基礎(chǔ)材料的剛性角的要求確定(剛性角：漿砌片石35°，混凝土45°)。當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時(shí)，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺(tái)階過高，可采用鋼筋混凝土底板(圖6-12b)，其厚度由剪力和主拉應(yīng)力控制。地基為軟弱土層(如淤泥、軟粘土等）時(shí)，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填，以擴(kuò)散基底壓應(yīng)力，使之均勻地傳遞到下臥軟弱土層中，如圖6-12c)。一般換填深度h2與基礎(chǔ)埋置深度h1之總和不宜超過5m，對(duì)淤泥和泥炭等應(yīng)更淺些。當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對(duì)基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅(jiān)硬岸石時(shí)，可如圖6-12d

11、)所示，設(shè)置臺(tái)階基礎(chǔ)，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。分臺(tái)高一般約1m左右，臺(tái)寬視地形和地質(zhì)情況而定，不宜小于0.2m，高寬比可以采用3：2或2：1。最下一個(gè)臺(tái)階的底寬應(yīng)滿足偏心距的有關(guān)規(guī)定，不宜小于1.52.0m。如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工等)，可采用拱形基礎(chǔ)，以石砌拱圈跨過，再在其上砌筑墻身(圖6-12e)，但應(yīng)注意土壓力不宜過大，以免橫向推力導(dǎo)致拱圈開裂。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)拱圈應(yīng)予驗(yàn)算。(二)基礎(chǔ)埋置深度對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求：(1)無沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m

12、。當(dāng)凍深超過1m時(shí)，采用1.25m，但基底應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于1m。對(duì)于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層。當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中?；A(chǔ)嵌入巖層的深度，可參照表6-2確定。墻趾前地面橫坡較大時(shí)，應(yīng)留出足夠的襟邊寬度（趾前至地面橫坡的水平距離），以防止地基剪切破壞(見表6-2)。表6-2        基礎(chǔ)嵌入巖層的深度巖層種類      

13、0; 基礎(chǔ)埋深h(m)        襟邊寬度L(m)        嵌入示意圖較完整的堅(jiān)硬巖石        0.25        0.250.5         一般巖石(如砂頁巖互層等)        0.6        0.61.5       

14、松散巖石(如千枚巖等)        1.0        1.02.0        砂夾礫石        1.0        1.52.5        當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動(dòng)面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動(dòng)。3排水設(shè)施擋土墻應(yīng)設(shè)置排水措施，以疏干墻后土體和防止地面水

15、下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力，消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。排水措施主要包括：設(shè)置地面排水溝，引排地面水；夯實(shí)回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪砌；對(duì)路塹擋墻墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)；設(shè)置墻身泄水孔，排除墻后水。漿砌塊(片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔(圖6-27)。墻高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排匯水孔。匯水孔的尺寸一般為5×10cm、10×10cm、15×20cm的方孔或直徑為510cm的圓孔?？籽坶g距一般為23m，對(duì)于浸水擋土墻孔眼間距一般1.01.5m，干旱地區(qū)可適當(dāng)加大，孔眼

16、上下錯(cuò)開布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面0.3m；若為路塹墻，應(yīng)高出邊溝水位0.3m；若為浸水擋土墻，應(yīng)高出常水位0.3m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖6-27c)。干砌擋土墻因墻身透水，可不設(shè)泄水孔。圖6-27 泄水孔及排水層4沉降縫與伸縮縫為避免因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高、墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫。為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而

17、產(chǎn)生裂縫，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔1015m設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬23cm，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當(dāng)墻后為巖石路塹或填石路堤時(shí)，可設(shè)置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑，使成垂直通縫。三、擋土墻的荷載的計(jì)算方法1擋土墻的荷載施加于擋土墻的荷載按性質(zhì)劃分見表6-3。表6-3  施加于擋土墻的作用或荷載荷載分類        荷載名稱恒載

18、0;       擋土墻結(jié)構(gòu)自重        填土（包括基礎(chǔ)襟邊以上土）自重        填土側(cè)壓力        墻頂上的有效荷載        墻背與第二破裂面之間的有效荷載預(yù)加應(yīng)力可變荷載        汽車引起的土側(cè)壓力        常水位時(shí)的浮力及靜水壓力        設(shè)

19、計(jì)水位的靜水壓力及浮力        水位退落時(shí)的動(dòng)水壓力        波浪壓力        凍脹壓力和冰壓力溫度或施工荷載        溫度變化的影響        施工及臨時(shí)荷載設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按上述荷載的可能不利組合進(jìn)行計(jì)算。不同組合（表6-4）將相應(yīng)采用不同的荷載系數(shù)和抗力安全系數(shù)。表6-4      常用荷載組合組合   

20、60;   計(jì)算力I擋土墻結(jié)構(gòu)自重、土重、土側(cè)壓力相組合II擋土墻結(jié)構(gòu)自重、土重、土側(cè)壓力、汽車荷載引起的土側(cè)壓力相組合IIII與設(shè)計(jì)水位的靜水壓力及浮力相組合IVII與設(shè)計(jì)水位的靜水壓力及浮力相組合VI與地震力相組合地震區(qū)修建擋土墻時(shí)，抗震驗(yàn)算應(yīng)按表6-5進(jìn)行。表6-5    擋土墻抗震驗(yàn)算公路等級(jí)        高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路        三、四級(jí)公路基本烈度        7      

21、0; 8        9        9地基類別        巖石、非液化土及軟土        非浸水        不驗(yàn)算        H5m驗(yàn)算        驗(yàn)算        驗(yàn)算           

22、     浸水        不驗(yàn)算        驗(yàn)算        驗(yàn)算        驗(yàn)算        液化土或軟土地基        驗(yàn)算        驗(yàn)算        驗(yàn)算        驗(yàn)算注：H為擋土

23、墻高度2擋土墻的設(shè)計(jì)原則擋土墻設(shè)計(jì)按“分項(xiàng)安全系數(shù)極限狀態(tài)”法進(jìn)行。擋土墻設(shè)計(jì)分承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載力極限狀態(tài)是當(dāng)擋土墻出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)，即認(rèn)為超過了承載力極限狀態(tài)：（1）整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分作為剛體失去平衡；（2）擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料強(qiáng)度超過而破壞，或因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載；（3）擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或局部失去平衡。正常使用極限狀態(tài)是擋土墻出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：（1）影響正常使用或外觀變形；（2）影響正常使用或耐久性的局部破壞（包括裂縫）；（3）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。擋土墻構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)采用下列表達(dá)式：

24、60;       （6-43）式中： -結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，對(duì)高速公路和一級(jí)公路：墻高?5m時(shí)， =1.0，墻高>5m時(shí)， =1.1。       -垂直恒載引起的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)；       -恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)；       -抗力安全系數(shù)；       -恒載效應(yīng)（包括擋土墻自重及后踵板上或基礎(chǔ)襟邊以上的土重）       -

25、恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)；       -其它荷載效應(yīng)（i?2）；       -構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值；       -荷載效應(yīng)組合系數(shù)；       -其它荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)（i?2）。3計(jì)算狀態(tài)及荷載系數(shù)    （1）承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)荷載系數(shù)表6-6 承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)荷載系數(shù)表情況        增大起有利作用時(shí)        增大

26、起不利作用時(shí)組合        I、IIIII、IVVI、IIIII、IVV垂直恒載 0.9        1.2車輛垂直荷載        1.0        1.4主動(dòng)土壓力 1.3        1.2        1.1        1.4        1.3&#

27、160;       1.15被動(dòng)土壓力 0.5        0.3        0.50水浮力 0.95        1.10靜水壓力 0.95        1.05動(dòng)水壓力 0.95        1.10地震作用 0.90        1.10（2）正常使用極限狀態(tài)除被動(dòng)土壓力用0.5外，其它全部荷載系數(shù)規(guī)定采用

28、1.0。（3）當(dāng)對(duì)擋土墻進(jìn)行基礎(chǔ)合力偏心距和圬工結(jié)構(gòu)合力偏心距計(jì)算時(shí)，除被動(dòng)土壓力用0.5外，其它全部荷載系數(shù)規(guī)定采用1.0。四、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算(一)抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算圖6-28 擋土墻的抗滑動(dòng)穩(wěn)定為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其它外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。如圖6-28所示，在一般情況下（644）式中：G擋土墻自重；      Ex,Ey墻背主動(dòng)土壓力的水平與垂直分力；       基底傾斜角，?；      ?基底摩擦系數(shù)，可通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。無試

29、驗(yàn)資料時(shí)，可參考表6-7的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；       主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)組合為I、II時(shí)， =1.4，當(dāng)組合為IIII、IV時(shí)， =1.3。(二)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算圖6-29 擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，須驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，如圖6-29所示。     （645）式中： 墻身、基礎(chǔ)及其上的土重合力重心到墻趾的水平距離，m；       土壓力垂直分力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離，m；       土壓力水平分

30、力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離，m；在驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性時(shí)，一般均未計(jì)趾前土層對(duì)墻面所產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力。驗(yàn)算結(jié)果如不滿足以上要求，則表明抗滑穩(wěn)定性或抗傾覆穩(wěn)定性不夠，應(yīng)改變墻身斷面尺寸重新核算。表6-7   基底摩擦系數(shù)?參考值地基土分類        ?軟塑粘土        0.25硬塑粘土        0.3亞砂土、亞粘土、半干硬粘土        0.30.4砂類土     

31、60; 0.4碎石類土        0.5軟質(zhì)巖石        0.40.6硬質(zhì)巖石        0.60.7五、基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算為了保證擋土墻基底應(yīng)力不超過地基承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算；同時(shí)，為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。（1）基礎(chǔ)地面的壓應(yīng)力軸心荷載作用時(shí)                    &#

32、160;                      （6-46）式中： 基底平均壓應(yīng)力，kPa；       基礎(chǔ)底面每延米的面積，即基礎(chǔ)寬度，B?1.0(m2)       每延米作用于基底的總豎向力設(shè)計(jì)值，kN；        其中：Ey墻背主動(dòng)土壓力（含附加荷載引起的）的垂直分力，kN；   

33、   Ex墻背主動(dòng)土壓力（含附加荷載引起的）的水平分力，kN；      W低水位浮力，kN（指常年淹沒水位）偏心荷載作用時(shí)作用于基底的合力偏心距e為                              （6-47）式中： a當(dāng) 時(shí)            

34、;            （6-48）式中： 基底邊緣最大、最小壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值，kN；      M作用于基底形心的彎矩設(shè)計(jì)值，按表6-8采用；      B基礎(chǔ)寬度，m。其中： ；當(dāng)基底有傾斜時(shí)：       表6-8   基底彎矩值計(jì)算表荷載組合        作用于基底形心的彎矩設(shè)計(jì)值IIIIIIIVV表中： 由填土恒載土壓力所引起的

35、彎矩；       由墻身及基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重引起的彎矩；       由填土及汽車活荷載引起的彎矩；       由靜水壓力引起的彎矩；       由地震土壓力引起的彎矩；       由地震慣性力引起的彎矩；       由浮力引起的彎矩。上述彎矩均為繞基底形心軸旋轉(zhuǎn)，正負(fù)號(hào)自己確定。b對(duì)巖石地基，當(dāng) 時(shí)    此情況可以不考慮

36、地基拉應(yīng)力，而壓應(yīng)力重新分布如下：                 （6-49）式中： （2）基底合力偏心距基底合力偏心距應(yīng)滿足（表6-9）。表6-9                              基底合力偏心距荷載情況     

37、60; 地基條件        合力偏心矩荷載組合 I非巖石地基         荷載組合II、III、IV非巖石地基                 較差的巖石地基                 堅(jiān)密的巖石地基         荷載組合

38、V地震情況        軟土、松砂、一般粘土                 緊密細(xì)紗、粘土                 中密碎、礫石，中砂                 緊密巖石及碎、礫石       

39、0; （3）地基承載力抗力值地基應(yīng)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足地基承載力的抗力值，應(yīng)滿足以下各式。當(dāng)軸向荷載作用時(shí)                                    （6-50）式中：p見式6-46      f地基承載力抗力值，kPa。當(dāng)偏心荷載作用時(shí)     

40、0;                              （6-51）地基承載力抗力值的規(guī)定當(dāng)擋土墻的基礎(chǔ)寬度大于3m活埋置深度大于0.5m時(shí)，除巖石地基外，地基承載應(yīng)力抗力值按下式計(jì)算：                        

41、;（6-52）式中： 地基承載應(yīng)力抗力值；       地基承載應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值；       承載力修正系數(shù)，見表6-10；       基底下持力層上土的天然容重（KN/m3），如在水面以下且不透水者，應(yīng)采用浮重；       基礎(chǔ)地面以下各土層的加權(quán)平均容重，水面以下用有效浮容重，Kn/m3；       基礎(chǔ)底面寬度小于3m時(shí)取3 m，大于6m時(shí)取6 m；    

42、  基礎(chǔ)底面的埋置深度，m。從天然地面算起；有水流沖刷時(shí)，從一般沖刷線算起。      表6-10      承載力修正系數(shù)土的類別         淤泥和淤泥質(zhì)土         0        1.0         0        1.0人

43、工填土或 的粘性土或稍濕的粉土0        1.1紅粘土        含水比>0.8        0        1.2        含水比?0.8        0.15        1.4或 均小于0.85的粘質(zhì)土0.3        1.6及 的粉質(zhì)土0

44、.5        2.2粉砂、細(xì)紗（不包括很濕、稍密）        2.0        3.0中砂、粗砂、礫砂和碎石土        3.0        4.4注：1 為土的飽和度， 稍濕， 很濕， 飽和；2強(qiáng)風(fēng)化巖石，可參照相應(yīng)土的承載力取值；3IL為含水比；4e為空隙比。表6-11  提高系數(shù)K荷載組合        提高系數(shù)

45、K主要組合        1.0附加組合        1.3組合        1.5注：表中為基底截面核心截面當(dāng)不滿足式6-52的計(jì)算條件或計(jì)算出的結(jié)果 時(shí)，可按 直接確定地基承載應(yīng)力抗力值。 值可以根據(jù)不同荷載組合予以提高，提高系數(shù)K按表6-11的值。當(dāng)偏心距 小于或等于0.333倍基礎(chǔ)基礎(chǔ)地面寬度時(shí)，可根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載應(yīng)力抗力值。圖6-30 基底應(yīng)力重分布六、墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算為了保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇12個(gè)控制斷面進(jìn)行驗(yàn)算，如墻身底部、

46、二分之一墻高處、上下墻(凸形及衡重式墻)交界處(圖6-31)。根據(jù)公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ022-85)的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值，應(yīng)小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值。（1）強(qiáng)度計(jì)算          （6-53）按每延米墻長計(jì)算：                 （6-54）圖6-31 驗(yàn)算斷面的選擇式中： 設(shè)計(jì)軸向力，kN；   

47、0;   重要性系數(shù)；       荷載組合系數(shù)；      荷載組合         I、II1.0III、IV0.8V0.7圖6-32 墻身截面法向應(yīng)力驗(yàn)算      恒載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力，kN；      主動(dòng)土壓力引起的軸向力，kN；      （i=26）被動(dòng)土壓力、水浮力、靜水壓力、動(dòng)水壓力、地震力

48、引起的軸向力，kN；      抗力安全系數(shù)，按表6-12選用；      材料極限抗壓強(qiáng)度，kPa；      擋土墻構(gòu)件的計(jì)算截面積，m2；      軸向力偏心影響系數(shù)， ；     表6-12        抗力安全系數(shù)         圬工種類   

49、     受力情況        受壓        受彎、剪、拉石料        1.85        2.31片石砌體片石混凝土砌體        2.31        2.31塊石砌體粗料石砌體混凝土預(yù)制塊砌體        1.92       

50、 2.31混凝土        1.54        2.31表6-13圬工結(jié)構(gòu)容許偏心距荷載組合        容許偏心距I、II0.25B        III、IV0.30BV0.33B        擋土墻墻身或基礎(chǔ)為純圬工截面時(shí)，其偏心距應(yīng)小于表6-13的要求。（2）穩(wěn)定計(jì)算            

51、0;     （6-55）式中：Nj、aK、A、RK、rK意義同式（6-54）；?K彎曲平面內(nèi)的縱向翹曲系數(shù)，按下式計(jì)算：                       （6-56）H為墻有效高度（視下端固定，上端自由，m）；B為墻的寬度（m）；?s系數(shù)，查表6-14。?s系數(shù)表               &

52、#160;                   表6-14砌體沙漿標(biāo)號(hào)        ?M5        M2.5        M1        混凝土?s值        0002        0.0025 

53、      0.004        0.002一般情況下?lián)跬翂Τ叽绮皇芊€(wěn)定控制，但應(yīng)判斷是細(xì)高墻或是矮墻。當(dāng)H/B小于10時(shí)為矮墻，其余則為細(xì)高墻。但當(dāng)墻頂為自由時(shí)H/B應(yīng)小于30。對(duì)于矮墻可取?K =1，即不考慮縱向穩(wěn)定。（3）當(dāng) 超過表6-13的規(guī)定時(shí)，還可以利用彎曲抗拉極限強(qiáng)度 進(jìn)行驗(yàn)算或確定截面尺寸。                         （6-5

54、7）式中：W截面系數(shù)，m3；      當(dāng)擋土墻長度取1延米為計(jì)算單元時(shí)：A=1*B，則式6-57為：                         （6-58）（4）正截面直接受剪時(shí)驗(yàn)算                        &

55、#160; （6-59）式中： 正截面剪力，kN；       受剪極為面面積，m2；       砌體截面的抗剪極限強(qiáng)度，kPa；       摩擦系數(shù)， 七、增加擋土墻穩(wěn)定性的措施圖6-33  傾斜基底增加擋土墻抗滑穩(wěn)定性(一)增加抗滑穩(wěn)定性的方法1設(shè)置傾斜基底(圖6-33)設(shè)置向內(nèi)傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動(dòng)力，從而增加了抗滑穩(wěn)定性。基底傾角0越大，越有利于抗滑穩(wěn)定性，但應(yīng)考慮擋土墻連同地基土體一起滑走的可能性，因此對(duì)地基傾斜度應(yīng)加以控制。通常，對(duì)土質(zhì)地基，不陡于1:5(011?10）；對(duì)巖石地基，不陡于1:3(016?42）。此外，在驗(yàn)算沿基底的抗滑穩(wěn)定性的同時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算通過墻踵的地基水平面(圖6-33中1-1水平面)的滑動(dòng)穩(wěn)定性。2采用凸榫基礎(chǔ)(圖6-34)在擋土墻基礎(chǔ)底面設(shè)置混凝土凸榫，與基礎(chǔ)連成整體，利用榫前土體產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。為了增加榫前被動(dòng)阻力，應(yīng)使榫前被動(dòng)土楔不超過墻趾。同時(shí)，為了防止因設(shè)