理正抗滑樁設(shè)計說明書模板

年4月19日理正抗滑樁設(shè)計說明書文檔僅供參考理正抗滑樁設(shè)計說明書第一章功能概述理正抗滑樁（擋墻）設(shè)計軟件適用于公路、鐵路、水利及其它行業(yè)等的滑坡分析計算及滑坡治理。⑴多種因素（地層條件、地下水、坡面荷載、地震作用等）的影響，采用遞推公式分析計算滑坡的剩余下滑推力，為滑坡治理措施的選擇及治理提供依據(jù)。⑵多種滑坡治理措施――抗滑樁、重力式抗滑擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力式擋土墻、樁板式抗滑擋土墻供工程技術(shù)人員選擇。⑶每一種抗滑措施均提供按剩余下滑力及主動土壓力（利用庫侖土壓力理論計算）計算的結(jié)果。兩種條件一次完成，減少勞動強度，提高設(shè)計效率。⑷對于抗滑樁，采用有限元方法分析樁的變形、內(nèi)力及配筋。經(jīng)過圖示結(jié)果，客觀地反應(yīng)樁施加錨索對位移及內(nèi)力的影響。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。進入某一計算模塊后，還能夠經(jīng)過按鈕【選工程】重新指定此模塊的工作路徑。2.2.2選擇計算項目選擇抗滑樁的計算項目。有五個選項供選擇：滑坡推力計算、抗滑樁、重力式抗滑擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力式抗滑擋土墻、樁板式抗滑擋土墻。顯示界面如圖2.2-2為：圖2.2-2選擇計算項目2.2.3增加計算項目點擊【工程操作】菜單中的“增加項目”菜單或“增”按鈕來新增一個計算項目。圖2.2-3工程操作界面2.2.4編輯原始數(shù)據(jù)當計算項目為抗滑樁或抗滑擋墻時，須錄入或選擇如下參數(shù)：樁（墻）身尺寸、坡線與滑坡推力、物理參數(shù)等數(shù)據(jù)，交互窗口如圖2.2-4。圖2.2-4抗滑樁數(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當前項目計算在數(shù)據(jù)交互對話框中設(shè)置好各項參數(shù)，點擊【計算】按鈕來進行當前題目的計算；或者單擊【輔助功能】菜單的“計算”。2.2.6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增加例題與刪除當前例題1．經(jīng)過【工程操作】菜單的“增加項目”和“刪除當前項目”來增加一個新的例題或刪除當前的例題。2．“增”或“刪”按鈕增加一個新的例題或刪除當前的例題。點擊“算”按鈕打開當前模塊的交互界面。3.1.2數(shù)據(jù)的讀寫經(jīng)過【輔助功能】菜單的“讀入數(shù)據(jù)文件”能夠?qū)⒃瓉肀４婧玫臄?shù)據(jù)讀進來進行計算；經(jīng)過【輔助功能】菜單的“數(shù)據(jù)存盤到文件”能夠?qū)斍袄}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實際工程中會有一些具有一般代表性的典型例題，當完成該例題的數(shù)據(jù)交互后，可經(jīng)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能夠重復(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．當計算項目為重力式、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）土壓力=1\*GB3①土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線；=2\*GB3②土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；=3\*GB3③破裂面與土壓力簡圖；=4\*GB3④力多邊形簡圖。2．當計算項目為抗滑樁、樁板式擋墻時，圖形查詢輸出如下結(jié)果：1）計算簡圖2）土壓力=1\*GB3①土壓力（合力及兩個方向分力）與破裂角關(guān)系曲線；=2\*GB3②土壓力Ea沿抗滑擋墻高度分布圖；=3\*GB3③破裂面與土壓力簡圖；=4\*GB3④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。3．當計算項目為滑坡推力計算時，圖形查詢窗口輸出計算簡圖。經(jīng)過在輸出選項列表中選擇相應(yīng)的選項來輸出對應(yīng)的圖形結(jié)果。圖3.3-1計算結(jié)果簡圖3.3.2經(jīng)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，可查看當前例題的圖形結(jié)果。圖3.3-2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．圖形查詢快捷菜單在圖形結(jié)果查詢窗口單擊鼠標右鍵，彈出圖形查詢快捷菜單，能夠方便地查看圖形。3．【圖形查詢】菜單3.4計算書的編輯修改1．當計算項目為滑坡推力計算，計算目標為“按指定滑面計算推力”時，計算書窗口輸出各段的剩余下滑力。當計算項目為滑坡推力計算，計算目標為“自動搜索最危險滑面”時，輸出按指定滑面計算推力時，計算書窗口輸出自動搜索的最危險滑面和各段的剩余下滑力。2．當計算目標為重力式、垂直預(yù)應(yīng)力式抗滑擋土墻時，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)定性驗算結(jié)果；（3）傾覆穩(wěn)定性驗算結(jié)果；（4）地基應(yīng)力及偏心距驗算結(jié)果；（5）設(shè)置凸榫時，凸榫寬度驗算；（6）墻身截面強度驗算（不同截面）包括偏心距、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力及剪應(yīng)力。3．當計算目標為抗滑樁、樁板式抗滑擋土墻時，計算書窗口輸出如下結(jié)果：（1）土壓力計算結(jié)果（2）各點的位移、彎矩、剪力、土反力（3）樁的配筋（4）擋土板的內(nèi)力配筋3.5說明當計算目標為設(shè)計時：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）擴展臺階寬高。（3）鋼筋混凝土底板的懸挑長度和厚度。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。注意：1.有時自動設(shè)計會失敗，這是因為某些給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。這是因為本程序自動設(shè)計時考慮了多種工況，程序自動設(shè)計對各種工況只進行一次，當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，用戶可參照程序設(shè)計結(jié)果手工調(diào)整。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?；峦屏τ嬎?、抗滑樁、重力式抗滑擋土墻、垂直預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻、樁板式抗滑擋土墻的數(shù)據(jù)文件格式分別為*.hptl、*.khz、*.zlkh、*.yylkh和*.zbkh，圖形文件格式*.DXF，計算書格式為*.RTF。第四章編制依據(jù)⑴鐵道部第一勘測設(shè)計院，鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊《路基》，中國鐵道出版社，1995年第3次印刷；⑵中華人民共和國交通部部標準《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）,人民交通出版社，1990年8月第一版，第一次印刷；⑶中華人民共和國交通行業(yè)標準《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（JTJ015-91）,《公路加筋土工程設(shè)計及施工規(guī)范匯編》人民交通出版社，1998年10月第1版，第4次印刷；⑷交通部第二公路勘察設(shè)計院主編：公路設(shè)計手冊《路基》，人民交通出版社，1997年6月第2版，第2次印刷。第五章編制原理理正抗滑樁（擋墻）計算軟件能夠完成滑坡推力計算，抗滑樁（擋墻）的設(shè)計和驗算。系統(tǒng)采用兩種方法計算土體對抗滑構(gòu)件的作用力，即剩余下滑力和庫侖土壓力。5.1滑坡計算5.1.1基本假定（1）在順滑動主軸方向的地質(zhì)縱斷面圖上，按滑面的產(chǎn)狀和巖土性質(zhì)劃分為若干鉛直條塊，由后向前計算各條塊分界面上的剩余下滑力即是該部位的滑坡推力；（2）每段滑體的下滑力方向與其所在的條塊的滑面平行；（3）橫向按每米寬計算，略去兩側(cè)的摩擦阻力不計；（4）視滑體為連續(xù)而無壓縮的介質(zhì)，由后向前傳遞下滑力做整體滑動，不記滑體內(nèi)部的局部應(yīng)力作用；（5）作用在任一分界面上的推力分布圖形，當滑體上層和下層的滑動速度大致一致時，可假定為矩形；對軟塑體或流塑體滑坡，底部滑速往往大于其表層，其推力分布圖形為三角形；介于上述兩種情形之間為梯形。5.1.2滑體上的作用力滑體上的作用力分為基本力系和特殊力系兩類（圖5.1.2-1）。圖5.1.2-1剩余下滑力計算示意圖（1）基本力系：滑體自重Wi、自上一條塊傳遞來的剩余下滑力Ei-1、下一條塊產(chǎn)生的支撐力Ei、滑床反力Ni、滑面的抗滑力Ti；（2）特殊作用力（在可能出現(xiàn)的情況下才列入計算）：=1\*GB3①作用在條塊上的外部荷載P=2\*GB3②動水壓力Di（滑體飽水或其下部飽水且與滑帶水相連通時考慮）=3\*GB3③滑床上產(chǎn)生的浮托力：Ui=4\*GB3④裂隙充水的靜水壓力：pwi、pw(i-1）=5\*GB3⑤滑頭水系有壓頭H0的承壓時的浮托力S’i=6\*GB3⑥地震力：Ehsis注：1.假定動水壓力作用方向平行于滑動面,浮托力作用方向垂直滑動面。在系統(tǒng)中選擇“總應(yīng)力法”時，不考慮水的浮力作用，既令ui=0；2.假定地震力作用方向平行于滑動面，抗滑部分不考慮地震力的作用；3.Ti在圖中表示第i滑塊滑面的抗滑力（kN），方向平行于滑動面；4.Ni在圖中表示第i滑塊滑面的有效法向反力（kN），方向垂直于滑動面。5.1.3基本力系作用下的剩余下滑力計算（5.1.3-1）（5.1.3-2）（5.1.3-3）（5.1.3-4）（5.1.3-5）（5.1.3-6）式中：Ei——第i個條塊滑體的剩余下滑力（kN/m），方向指向下滑方向并平行于第i個條塊滑面；Ei≤0，在給定的安全系數(shù)下，不會發(fā)生滑動；Ei>0，在給定的安全系數(shù)下，會發(fā)生滑動；E1——為本滑塊體產(chǎn)生的下滑力（kN/m）；E2——第i-1塊滑體產(chǎn)生的下滑力或上滑力（kN/m）；E3——本滑塊體產(chǎn)生的抗滑力（kN/m）；E4——本滑塊體滑面產(chǎn)生的粘聚抗滑力（kN/m）；Ei-1——第i-1個條塊滑體的剩余下滑力（kN/m），方向平行于第i-1個條塊滑面；K——抗滑計算時，考慮所需要的安全系數(shù)；Wi——第i個條塊滑體的重量（kN/m）；αi——第i個條塊滑面的傾角（度）；αi-1——第i-1個條塊滑面的傾角（度）；φi——第i個條塊所在滑面上的摩擦角（度）；ci——第i個條塊所在滑面上的單位粘聚力（kPa）；li——第i個條塊所在滑面的長度（m）；ψi——剩余下滑力傳遞系數(shù)。注：系統(tǒng)提供由安全系數(shù)反算滑塊i的抗剪強度指標c或φ的功能，反算時公式5.1.3-1式滿足Ei＝0。5.1.4特殊作用力下的剩余下滑力計算1．外部荷載作用（5.1.4-1）（5.1.4-2）式中：Pxj——第i個條塊滑體上作用的第j個水平外荷載（kN/m），正、負確定：方向向左為正，反之為負；Pyj——第i個條塊滑體上作用的第j個豎直外荷載（kN/m），正、負確定：方向向下為正，反之為負。Klj——抗滑計算時，考慮所需要的安全系數(shù)；當外荷載產(chǎn)生作用的方向與整體滑坡的下滑方向相同時，取Klj=K；當外荷載產(chǎn)生作用的方向與整體滑坡的下滑方向相反時，取Klj=1；其它符號同前。注意：當坡面以上有水的作用，程序是按外荷載作用考慮的，同樣分解成豎直和水平兩個方向的作用力；豎直作用力值為水的重度乘以坡面外浸水面積（程序積分得到），水平向作用力直為豎直作用力值乘以第i條滑塊的傾角的正切值。2．動水壓力作用（5.1.4-3）（5.1.4-4）（5.1.4-5）（5.1.4-6）式中：K1——抗滑計算時，考慮所需要的安全系數(shù)；當動水壓力產(chǎn)生作用的方向與整體滑坡的下滑方向相同時，取K1=K；當動水壓力產(chǎn)生作用的方向與整體滑坡的下滑方向相反時，取K1=1；Di——第i個條塊滑體中動力水頭產(chǎn)生的下滑力（kN/m）；Si——第i個條塊滑體中動力水頭在滑床上產(chǎn)生的浮托力（kN/m）；γw——水的重力密度（kN/m3）；Ωi——第i個條塊滑體的飽水面積（m2）；ni——第i個條塊滑體土的孔隙度；αi——第i個條塊的滑面傾角（度）。3．裂隙水壓力作用（暫未做）（5.1.4-7）（5.1.4-8）（5.1.4-9）（5.1.4-10）式中：K1——抗滑計算時，考慮所需要的安全系數(shù)；當（Pw(i-1)-Pwi）30時，取K1=K；當（Pw(i-1)-Pwi）<0時，取K1=1；Pw(i-1)——第i-1個條塊滑體與第i個條塊滑體之間的裂隙靜水壓力（kN/m）；Pwi——第i個條塊滑體與第i+1個條塊滑體之間的裂隙靜水壓力（kN/m）；hw(i-1)——第i-1個條塊滑體與第i個條塊滑體之間裂隙靜水位到滑面的高度（m）；hwi——第i個條塊滑體與第i+1個條塊滑體之間裂隙靜水位到滑面的高度（m）；其它符號同前。4．承壓水壓力作用僅在（5.1.3-1）式右側(cè)第三項中增加承壓水作用荷載，表示式如下：（5.1.4-11）（5.1.4-12）式中：Si——第i個條塊滑體所受的承壓水的浮托力，方向與滑體的反力相反（kN/m）；Hw0——第i個條塊滑體所受的承壓水頭的高度（m）；l0——有效的滑動面長度（m）；其它符號同前。5．地震荷載作用僅在（5.1.3-1）式右側(cè)第一項增加地震作用荷載，表示式如下：（5.1.4-13）（5.1.4-14）式中：K1——抗滑計算時，考慮所需要的安全系數(shù)；當Ehsi30時，取K1=K；當Ehs<0時，取K1=1；Ehs——作用第i個條塊滑體的地震力（kN/m）；Ci——第i個條塊滑體地震力計算的重要性系數(shù)，由用戶交互；Cz——第i個條塊滑體地震力計算的綜合影響系數(shù)，取Cz=0.25；Kh——水平地震系數(shù)；Gi——第i個條塊滑體的重力（kN），有地下水時，采用飽和重度；其它符號同前。注：1.E1、E2、E3、E4的定義是本系統(tǒng)做的；2.參考鐵路工程技術(shù)手冊《路基》第十二章第三節(jié)；3.地震作用Eshi按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）第三章第3.1.3條中的3.1.3式計算，水平地震系數(shù)Kh引自《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）表1.0.7。5.1.5最不利滑面的計算根據(jù)用戶確定的計算不利滑動面的段（在圖形窗口中該段顯示紅色），在數(shù)據(jù)交互窗口輸入不利滑動面段可變化的點數(shù)（要求點數(shù)小于4）和相應(yīng)的抗剪強度指標，系統(tǒng)將自動搜索并確定最不利的滑動面。5.1.6反算滑動面的抗剪強度指標由用戶給定滑動面上的抗剪強度指標c或φ值，根據(jù)下滑力為零的條件經(jīng)過試算法反算滑面上的φ或c值。本系統(tǒng)提供了兩種功能：已知c反算φ、已知φ反算c。同時求解c、φ的情況需要提供兩組不同的滑動面，本版本中暫時沒有考慮。注意：1.輸入“0”能夠反算所有滑面的綜合φ或c指標；2.輸入滑面邊號能夠反算此滑面的φ或c值。5.2系統(tǒng)土壓力理論本系統(tǒng)土壓力采用庫侖理論計算。除特別說明外，均不考慮墻前被動土壓力作用。5.2.1庫侖土壓力理論5.2.1.1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．當墻身向外移動或繞墻趾外傾時，墻背填料內(nèi)會出現(xiàn)一經(jīng)過墻踵的破裂面，假設(shè)此破裂面為一平面，豎向夾角θ叫做破裂角（如圖5.2.1-1）。圖5.2.1-1破裂角簡圖3．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W、墻背反力Ea和破裂面反力R的作用下維持靜力平衡。由于土楔與墻背及土體間具有摩阻力，故Ea與墻背法線成δ角、R與破裂面法線成φ角，并均偏向阻止土楔滑動的一側(cè)。4．經(jīng)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，作用點位置位于此分布力圖形的重心。當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處。5.2.1.2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5.2.1-2破裂角簡圖圖中：θ——第一破裂角（度）；α——第二破裂角（度）。5.2.2本系統(tǒng)中土壓力計算基本方法在本系統(tǒng)中，從最基本的土壓力計算原理出發(fā)，充分利用計算機快速運算的優(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，計算方法如下：5.2.2.1第一破裂面當只有第一破裂面時，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，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，計算結(jié)─果表明，此種方法非常有效。圖5.2.2-1為土壓力隨破裂角度變化圖。圖5.2.2-1第一破裂角變化時土壓力變化曲線圖中：θ——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）。5.2.2.2第二破裂面當俯斜墻背（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。5.2.2-2圖為土壓力隨第二破裂角角度變化圖。圖5.2.2-2第二破裂角變化時土壓力變化曲線圖中：α——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）。5.2.3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。5.2.4抗震擋墻土壓力抗震區(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地震力的作用，參見5.2.4.1、5.2.4.2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5.2.4.3節(jié)。5.2.4.1計算方法計算抗震地區(qū)擋墻土壓力時，在力平衡多邊形中，需要增加一個水平地震力E，E的大小等于G乘地震角的正切即：（5.2.4-1）其它計算原理與普通擋土墻相同。如圖5.2.4-1所示：圖5.2.4-1地震力參與計算簡圖圖中：θ——擋土墻土楔體的第一破裂角（與鉛垂線的夾角）（度）；α——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地震力（kN）；ζ——地震角，按表5.2.4-1取值；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）。5.2.4.2地震角地震角度的計算按下表確定：地震角表5.2.4-1基本烈度類別789非浸水1o30'3o6o浸水2o30'5o10o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、截面強度的提高。5.2.4.3擋土墻墻身水平地震力擋土墻第i驗算截面墻身地震力計算公式：(5.2.4.3-1)式中：Eihw——第i截面以上墻身重心處的水平地震荷載(kN)；α——墻身地震力調(diào)整系數(shù)；Ci——重要性修正系數(shù)，按表5.2.4-2取值；Cz——綜合影響系數(shù)，一般取0.25；Kh——水平地震系數(shù)，按表5.2.4-3取值；φiw——水平地震荷載沿墻高的分布系數(shù)，按表5.2.4-4取值；Giw——截面以上圬工重(kN)，包括墻身自重及墻踵以上填土自重。重要性修正系數(shù)Ci表5.2.4-2公路等級及工程類別重要性修正系數(shù)Ci高速公路和一級公路上的抗震重點工程1.7高速公路和一級公路上的一般工程、二級公路上的抗震重點工程1.3二級公路上的一般工程、三級公路上的抗震重點工程、四級公路上的梁端支座1.0三級公路的一般工程、四級公路上的抗震重點工程0.6注：1.本表摘自《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）表1.0.4；2.位于基本烈度為9度地區(qū)的高速公路和一級公路上的抗震重點工程，其重要性系數(shù)也可用1.5。水平地震系數(shù)Kh表5.2.4-3基本烈度（度）789水平地震系數(shù)Kh0.1（0.15）0.2（0.3）0.4注：1.括號外的值摘自《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）表1.0.7；2.括號內(nèi)的值摘自《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-）表3.2.2。水平地震作用沿墻高的分布系數(shù)Φiw表5.2.4-4公路等級墻高（m）高速公路一、二級三、四級公路重力式擋土墻Φiw計算簡圖H≤12φiw=1φiw=1H>12φiw=Hiw/H+1φiw=1注：1.本表摘自《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）表3.1.5；2.H為擋土墻高度，m；3.Hiw為驗算第i截面以上墻身重心至墻底的高度，m。注意：1.墻底截面驗算取全墻地震力，分布系數(shù)按表5.2.4-4計算；2.臺頂截面驗算取擴展臺階以上擋墻高度計算地震力，分布系數(shù)按表5.2.4-4計算。5.2.5地基應(yīng)力驗算在基底傾斜時可按兩種情況計算地基強度與偏心距驗算時，對基底寬度有兩種考慮方法：一種是按斜底寬度考慮，另一種是按水平投影長度考慮，當然計算結(jié)果也不相同，用戶可根據(jù)自己的習慣選用。5.2.6墻頂有覆土的情況在墻頂有覆土的情況下，土壓力計算采用延長墻背法（如圖5.2.6-1），以AB’為假想墻背，用庫侖理論計算土壓力。圖5.2.6-1延長墻背法計算簡圖5.3抗滑樁系統(tǒng)考慮滑坡土體對樁身作用的方法有二，滑坡推力和庫侖土壓力。且內(nèi)力計算時，滑坡推力、庫侖土壓力已乘分項（安全）系數(shù)。5.3.1抗滑樁的內(nèi)力、位移計算抗滑樁是一種大截面的側(cè)向受荷樁。在本系統(tǒng)中樁的內(nèi)力、位移采用彈性計算方法，根據(jù)在滑動面以下的土反力計算所采用的土反力系數(shù)的方法不同分為下列幾種：“m”法、“c”法、“K”法。1．土反力計算（5.3-1）（5.3-2）式中：p——滑坡面以下樁的彈性土抗力（kPa）；k——彈性土抗力系數(shù)；Δ——滑坡面以下樁的位移（m）；a、n——計算系數(shù)；h——滑坡面以下任意點到滑坡面的豎向距離（m）。根據(jù)計算系數(shù)a、n的不同，形成不同的計算方法：n=1，a=m時，稱為“m”法；n=0.5，a=c時，稱為“c”法；n=0，a=K時，稱為“K”法；2．有限元計算方程（5.3-3）式中：[KZ]——抗滑樁的彈性剛度矩陣；[KT]——滑坡面以下土體的彈性剛度矩陣；[KT0]——滑坡面以下土體的初始彈性剛度矩陣；{δ}——抗滑樁的位移矩陣；{p}——抗滑樁的荷載矩陣。將樁的位移邊界條件代入上述方程，求解就可得到樁各點的位移及內(nèi)力。根據(jù)樁嵌入土層的情況，樁底點的邊界條件可分三種情況：自由、簡支、嵌固。抗滑樁一般設(shè)置于滑坡的前部且滑面比較平滑的的地段，滑坡推力可假定與滑面平行。對于液性指數(shù)較小，剛度較大和較密實的滑體，從頂層至底層的滑動速度常是大致一致的，鼓可假定滑面以上土體作用于樁上部受力段背面的推力分布圖形為矩形；對液性指數(shù)較大、剛度較小和密實度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大而滑體表層的滑動速度則較小，滑坡推力分布圖形可假定為三角形；介于上述二者之間的情況可假定推力分布圖形為三角形。圖5.3.1-1彈性方法計算模型簡圖注意：系統(tǒng)容許布置多道錨索并計算樁身內(nèi)力、位移。5.3.2抗滑樁的配筋計算參考5.4.4.2節(jié)。5.4樁板式抗滑擋土墻樁板式抗滑擋土墻計算包括：土壓力計算、穩(wěn)定性驗算（暫無）、樁板內(nèi)力計算、樁板強度（配筋）計算、裂縫寬度驗算。5.4.1土體作用力按滑坡推力計算剩余下滑力，作用于樁板式抗滑擋墻上。假定墻背為臂板頂點的內(nèi)側(cè)與墻踵點的連線，采用5.2節(jié)的庫侖土壓力理論計算土壓力，作用于樁板式抗滑擋墻上。在內(nèi)力計算時，滑坡推力、庫侖土壓力已乘分項（安全）系數(shù)。5.4.2穩(wěn)定性驗算暫無。5.4.3樁板內(nèi)力計算5.4.3.1板的內(nèi)力計算1．計算假定1）板上的土壓力取同一跨內(nèi)該類型板（由于分段設(shè)置不同類型的板塊）最下面板塊底邊緣的水平土壓力，作為該類型板上的荷載。且滑坡推力、庫侖土壓力已乘分項（安全）系數(shù)；2）按簡支板計算內(nèi)力。2．內(nèi)力計算（單位板寬）1）彎矩（kN-m）（5.4-1）2）剪力（kN）（5.4-2）式中：M——板的跨中彎矩設(shè)計值（kN/m）；V——板各端的剪力設(shè)計值（kN）；K1——土壓力荷載分項系數(shù)，見輸入界面中的荷載系數(shù)，一般為1.2；σxi——第i類板塊計算的水平土壓力（kPa）；l——板的水平計算跨長（兩肋之間的間距）（m）。注：參考鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊《路基》第二十三章第六節(jié)中的“五”。5.4.3.2樁的內(nèi)力及位移計算樁身內(nèi)力的計算采用彈性計算方法，根據(jù)樁在嵌固段土反力計算系數(shù)的不同分為下列幾種：“m”法、“c”法、“K”法。1．土反力計算（5.4.3-1）（5.4.3-2）式中：p——滑坡面以下樁的彈性土抗力（kPa）；k——彈性土抗力系數(shù)；Δ——滑坡面以下樁的位移（m）；a、n——計算系數(shù)；h——滑坡面以下任意點到滑坡面的豎向距離（m）。根據(jù)計算系數(shù)a、n的不同，形成不同的計算方法：n=1，a=m時，稱為“m”法；n=0.5，a=c時，稱為“c”法；n=0，a=K時，稱為“K”法；2．計算方程（5.4.3-3）式中：[KZ]——抗滑樁的彈性剛度矩陣；[KT]——滑坡面以下土體的彈性剛度矩陣；[KT0]——滑坡面以下土體的初始彈性剛度矩陣；{δ}——抗滑樁的位移矩陣；{p}——抗滑樁的荷載矩陣。圖5.4.3-1彈性方法計算模型簡圖將樁的位移邊界條件代入上述方程，求解就可得到樁各點的位移及內(nèi)力。樁底點的邊界條件有：自由、簡支、嵌固。程序共輸出50個點的樁的內(nèi)力、位移及土的反力。5.4.4樁板強度（配筋）計算5.4.4.1板的強度（配筋）計算1．抗剪計算1）截面驗算（5.4.4-1）式中：V——擋土墻計算截面處的剪力設(shè)計值（kN）；α——系數(shù)；當hw/b≤4時，α=0.25；當hw/b≥6時，α=0.2；當4<hw/b<6時，α=0.25-(hw/b-4)/40；hw——截面腹板高度（mm）；板構(gòu)件取hw=h0；βc——混凝土強度影響系數(shù)；當混凝土強度等級不超過C50時，取βc=1.0，當混凝土強度等級為C80時，取βc=0.8，其間按線性內(nèi)插；b——擋土墻板計算截面處的截面寬度（mm）（b=1000mm）；h0——擋土墻板計算截面處的有效高度（mm）；（5.4.4-2）h——擋土墻板計算截面處的高度（mm）；as——板計算截面處的鋼筋形心到構(gòu)件外皮的距離（mm）；fc——板的混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）。注：當該式不滿足時，應(yīng)加大板厚或提高混凝土強度等級、或改變擋土墻的形式及尺寸。2）抗剪配筋計算（5.4.4-3）式中：V——截面作用的剪力設(shè)計值（kN）；fyv——箍筋的抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）；ft——混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）；Asv——抗剪箍筋面積（mm2）；s——箍筋間距（mm）。3）抗剪構(gòu)造配筋按一般受彎構(gòu)件構(gòu)造要求配筋，滿足以下規(guī)定：（5.4.4-4）（5.4.4-5）式中：ρsv——箍筋配筋率。2．抗彎計算程序按單筋計算?；竟剑海?.4.4-6）（5.4.4-7）（5.4.4-8）式中：fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；fy——鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）；α1——系數(shù)。當混凝土強度等級不超過C50時，α1取為1.0；當混凝土強度等級為C80時，α1取為0.94，其間按線性內(nèi)插法確定；fy’——鋼筋抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；M——截面作用彎矩設(shè)計值（kN.m），由用戶交互；As——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積（mm2）；As’——受壓區(qū)縱向鋼筋截面面積（mm2）；b——截面寬度（mm），由用戶交互；h0——截面有效高度（mm）；h——截面高度（mm），由用戶交互；as——受拉鋼筋的重心到截面受拉區(qū)外邊緣的距離（mm）；x——截面受壓區(qū)高度（mm）。計算過程：（5.4.4-9）（5.4.4-10）判別αs與αsmax的大?。孩佴羢≤αsmax（5.4.4-11）（5.4.4-12）最后比較計算配筋面積與最小配筋面積的大小，兩者取大。（5.4.4-13）（5.4.4-14）式中：αs——截面抵抗矩系數(shù)；αsmax——最大截面抵抗矩系數(shù)；Asmin——按最小配筋率計算得到的受拉鋼筋面積（mm2）；ρmin——受拉鋼筋最小配筋率；ξ——相對受壓區(qū)高度；（5.4.4-15）x——混凝土受壓區(qū)高度（mm）；ξb——界限相對受壓區(qū)高度；（5.4.4-15）（5.4.4-16）Es——鋼筋彈性模量（N/mm2）；β1——系數(shù)。當混凝土強度等級不超過C50時，β1取為0.8，當混凝土強度等級為C80時，β1取為0.74，其間按線性內(nèi)插法確定；εcu——正截面的混凝土極限壓應(yīng)變，當處于非均勻受壓時，按公式（5.4.4-8）計算，如果計算的值大于0.0033，取為0.0033；fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標準值；Asmin——按最小配筋率計算得到的受拉鋼筋面積（mm2）；ρmin——受拉鋼筋最小配筋率。②αs>αsmax表示單筋不夠，有超筋信息提示；應(yīng)加大截面尺寸、提高混凝土強度等級或改變擋土墻的形狀。5.4.4.2樁的強度（配筋）計算樁配筋計算分為兩種：圓樁的均勻配筋和非均勻配筋及方樁的配筋。1．圓樁的均勻配筋（5.4.4-17）（5.4.4-18）圖5.4.4-1均勻配筋圖示式中：M——截面彎矩設(shè)置值（kN.m）；A——圓形截面面積（mm2）；As——全部縱向鋼筋截面面積（mm2）；γ——圓形截面的半徑（m）；γs——縱向鋼筋重心所在圓周的半徑（m）；αt——計算深度z處的豎向應(yīng)力標準值（kPa）；αt＝1.25-2×α，當α>0.625時，取αt＝0；α——對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（rad）與2π的比值；α1——系數(shù)。當混凝土強度等級不超過C50時，α1取為1.0；當混凝土強度等級為C80時，α1取為0.94，其間按線性內(nèi)插法確定；fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；fy——普通鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）。注：1.計算公式引自《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-）第7.3.8條；2.適用截面內(nèi)縱向鋼筋數(shù)量不少于6根；3.當縱向鋼筋面積小于0.4%A時，按0.4%A計算縱向鋼筋面積。構(gòu)造配筋最小配筋率ρ計算（5.4.4-19）注意：1.當縱筋級別為HRB400、RRB400時，ρmin=0.5%；2.當混凝土強度等級為C60及以上時，ρmin=0.7%；3.計算配筋面積為全截面縱筋配筋；4.用戶交互選筋級別時，鋼筋的計算面積按下式計算：（5.4.4-20）式中：As1——程序按樁配筋計算界面交互的鋼筋級別（對應(yīng)強度為fy1）自動選筋結(jié)果；As2——根據(jù)樁選筋界面用戶交互的鋼筋級別（對應(yīng)的鋼筋強度為fy2）計算的選筋結(jié)果。2．圓樁的非均勻配筋圖5.4.4-2非均勻配筋圖示（5.4.4-21）（5.4.4-22）混凝土受壓區(qū)圓心半角的余弦應(yīng)符合下列要求（5.4.4-23）式中：M——截面彎矩設(shè)置值（kN.m）；A——圓形構(gòu)件截面面積（mm2）；Asr、A’sr——均勻配置在圓心角2παs、2πα’s內(nèi)沿周邊的縱向受拉、受壓鋼筋截面面積（mm2）；γ——圓形截面的半徑（m）；γs——縱向鋼筋重心所在圓周的半徑（m），γs=γ-0.0125m；fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；fy——普通鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）；αs——對應(yīng)于周邊均勻受拉鋼筋的圓心角（rad）與2π的比值，程序取0.25；α’s——對應(yīng)于周邊均勻受壓鋼筋的圓心角（rad）與2π的比值，程序取α’s=0.5×α；α——對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（rad）與2π的比值；α1——受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值的比值；當混凝土強度等級不超過C50時，α1取為1.0；當混凝土強度等級為C80時，α1取為0.94，其間按線性內(nèi)插法確定；計算的受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角(rad)與的比值α宜符合下列條件：（5.4.4-24）當不符合上述的條件時，其正截面受彎承載力可按下式計算：（5.4.4-25）注意：1.滿足受拉區(qū)的縱向鋼筋最小配筋率≥0.2％；2.考慮了偏心矩放大系數(shù)；3.計算公式引自《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）附錄D。3．方樁的對稱配筋（5.4.4-26）判別αs與αsmax的大?。孩佴羢≤αsmax則受壓鋼筋取構(gòu)造配筋（5.4.4-27）然后按已知受壓鋼筋，計算拉區(qū)鋼筋面積。（5.4.4-28）（5.4.4-29）（5.4.4-30）判別Mc的大小a.Mc>0，按作用的彎矩為Mc的單筋矩形截面計算受拉鋼筋A(yù)s1。單筋計算詳見第5.4.4.2節(jié)。b.Mc≤0，按Mc=0處理，取As1=0。則受拉鋼筋總面積As（5.4.4-31）最終的配筋面積比較As與最小配筋面積取：（5.4.4-32）②αs>αsmax（5.4.4-33）（5.4.4-34）（5.4.4-35）（5.4.4-36）判別As’的大小As’≤A’smin，取As’=A’smin；按已知受壓鋼筋面積As’，計算受拉鋼筋面積As2及As1，計算方法同上；As’>A’smin，取As’=As’；按下式計算受拉鋼筋面積As2。（5.4.4-37）則全部的受拉鋼筋總面積As為：（5.4.4-38）再與最小配筋面積比較取大，即（5.4.4-39）式中：As1——與受壓區(qū)砼壓力對應(yīng)的受拉鋼筋面積（mm2）；As2——與As’對應(yīng)的受拉鋼筋面積（mm2）；as’——受壓鋼筋合力點至受壓截面邊緣的距離（mm）；fy’——受壓鋼筋的抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；Ms1——受壓鋼筋A(yù)’s與受拉鋼筋A(yù)s2承受的彎矩設(shè)計值（kN.m）；A’smin——按最小配筋率計算得到的受壓鋼筋面積（mm2）；ρ'smin——受壓鋼筋最小配筋率；按第2.9節(jié)受壓鋼筋最小配筋率取值；根據(jù)是否抗震，分別取抗震與非抗震受壓鋼筋最小配筋率。4．樁的抗剪計算將樁的圓形截面簡化成內(nèi)接正方形后（b=1.76r，h0=1.6r），按矩形截面抗剪計算。計算同5.4.4.1節(jié)“抗剪計算”。5.4.5裂縫寬度驗算暫無。5.4.6場地環(huán)境影響對于考慮地下水和地震作用等場地環(huán)境的影響時，僅僅考慮對土壓力計算和滑坡推力計算的影響，參照5.1節(jié)和5.2節(jié)。5.5重力式擋土墻重力式擋土墻驗算包括：滑動穩(wěn)定性驗算，傾覆穩(wěn)定性驗算，地基應(yīng)力及偏心距驗算，截面強度驗算。在做上述計算時，分別按庫侖土壓力和滑坡推力兩種方法計算土體對擋墻的作用力。圖5.5-1抗滑擋墻5.5.1滑動穩(wěn)定性驗算5.5.1.1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（如圖5.5.1-1），分別按式（5.5.1-1）：圖5.5.1-1抗滑穩(wěn)定計算簡圖（5.5.1-1）式中：Kc——沿基底的滑動穩(wěn)定系數(shù),一般情況取Kc=1.30；當有地震力參與計算時，取Kc=1.10；W——擋土墻的自重重力（kN）；Ey——擋土墻承受的土壓力豎向分力（kN）；f——擋土墻墻底摩擦系數(shù)；Ex——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）的水平分力（kN）。注：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。5.5.1.2傾斜基底時的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc如圖5.5.1-2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，能夠減小滑動力，增大抗滑力，從而增強抗滑穩(wěn)定性。這時，不但要作沿基底的抗滑穩(wěn)定性驗算，同時，還要驗算地基土沿墻踵平面的抗剪穩(wěn)定性驗算?？够€(wěn)定性按式5.5.1-2計算。圖5.5.1-2傾斜基底抗滑穩(wěn)定計算簡圖1．沿斜基底面滑動（5.5.1-2）式中：Kc——沿傾斜基底的滑動穩(wěn)定系數(shù),一般情況取Kc=1.30；當有地震力參與計算時，取Kc=1.10；WN——擋土墻的自重重力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；EN——擋土墻承受的土壓力在傾斜基底法線方向的分力（kN）；f——擋土墻墻底摩擦系數(shù)；ET——擋土墻承受的土壓力在傾斜基底切線方向的分力（kN）；WT——擋土墻的自重重力在傾斜基底切線方向的分力（kN）；W——擋土墻的自重重力（kN）；E——擋土墻承受的土壓力或滑坡推力（kN）；η——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；σ——鉛垂線與擋土墻背坡面的交角（度），逆時針為正，順時針為負；δ——擋土墻背坡面與擋土墻背面填土之間的內(nèi)摩擦角（度）。注：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)定性驗算地基土的抗剪穩(wěn)定性驗算按式5.5.1-3計算：（5.5.1-3）式中：Kc2——沿基底面水平方向地基土抗剪強度的滑動穩(wěn)定系數(shù)；一般情況取Kc2=1.30；當有地震力參與計算時，取Kc2=1.10；W——擋土墻的自重重力（kN）；Ey——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在豎直方向的分力（kN）；γ——傾斜基礎(chǔ)底下三角形土楔體的容重（kN/m3）；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）；f4——傾斜基礎(chǔ)底下地基土的摩擦系數(shù)；Ex——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在水平方向的分力（kN）。注：參考公路設(shè)計手冊《路基》第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-2）式。5.5.1.3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5.5.1-3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度的要求確定。因此，既要驗算抗滑穩(wěn)定性，也要驗算凸榫截面強度。圖5.5.1-3防滑凸榫抗滑穩(wěn)定計算簡圖1．滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc設(shè)置防滑凸榫的抗滑穩(wěn)定性驗算按式（5.5.1-4）計算：（5.5.1-4）（5.5.1-5）式中：Kc——沿防滑凸榫底面水平方向地基土抗剪強度的滑動穩(wěn)定系數(shù)；一般情況取Kc=1.30；當有地震力參與計算時，取Kc=1.10；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）；σ1——墻趾處基底的壓應(yīng)力（kPa）；σ2——墻踵處基底的壓應(yīng)力（kPa）；σ3——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——防滑凸榫面處地基土的摩擦系數(shù)；Ex——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在水平方向的分力（kN）；φ——防滑凸榫面處地基土的內(nèi)摩擦角（度）。注：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；2.σ1、σ2按普通的力學方法計算。2．防滑凸榫截面強度的驗算（暫無）本系統(tǒng)暫未做防滑凸榫截面強度的驗算，希望用戶按下面的方法分別計算出彎矩控制時的凸榫截面寬度Bt1和剪力控制時的凸榫寬度Bt2，取二者及構(gòu)造尺寸的大值作為凸榫設(shè)計容許的最小寬度。凸榫截面的寬度Bt（m）：1）按截面上的彎矩控制計算（5.5.1-6）2）按截面上的剪力控制計算（5.5.1-7）（5.5.1-8）式中：Bt1——按防滑凸榫截面上的彎矩控制防滑凸榫截面的寬度（m）；Bt2——按防滑凸榫截面上的剪力控制防滑凸榫截面的寬度（m）；Bt——取Bt1、Bt2取中的大值，而且不能小于構(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）；[σWJ]——基底下防滑凸榫材料（混凝土）的容許彎曲拉應(yīng)力（kPa）；[σj]——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：1.參考公路設(shè)計手冊《路基》第三篇第三章第二節(jié)中的（3-3-5）、（3-3-6）式；2.防滑凸榫的構(gòu)造要求（如圖5.5.1-4）：防滑凸榫的高度ht≥30（cm）。圖5.5.1-4防滑凸榫構(gòu)造要求5.5.2傾覆穩(wěn)定性驗算繞墻趾點的抗傾覆穩(wěn)定，如圖5.5.2-1，按式（5.5.2-1）計算（5.5.2-1）圖5.5.2-1傾覆穩(wěn)定計算簡圖式中：K0——擋土墻繞墻趾的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)；一般情況（包括計算荷載）取K0=1.50，抗震設(shè)計時取K0=1.2；W——擋土墻的自重重力（kN）；Zw——擋土墻的自重重力的重心到傾覆計算點的水平距離（m）；Ey——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在豎直方向的分力（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的水平距離（m）；Ex——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在水平方向的分力（kN）；Zy——擋土墻承受的土壓力在水平方向的分力到傾覆計算點的豎向距離（m）；Zw——擋土墻承受的土壓力在豎直方向的分力到傾覆計算點的水平距離（m）。注：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。5.5.3地基應(yīng)力與偏心距驗算基底偏心距的驗算時的允許值：土質(zhì)地基B/6；巖質(zhì)地基B/5；堅硬巖質(zhì)地基B/4。5.5.3.1偏心距e（5.5.3-1）式中：e——擋土墻（基礎(chǔ)）底截面的偏心距（m），基底的合力偏心距應(yīng)滿足下列要求：（1）土質(zhì)地基，e≤B/6；（2）軟弱巖石地基，e≤B/5；（3）不易風化的巖石地基，e≤B/4；B——擋土墻或基礎(chǔ)底截面的寬度（m）；Mall——作用擋土墻上全部荷載對墻或基礎(chǔ)墻趾的彎矩（kN/m），順時針為正；Wall——作用擋土墻上全部豎向荷載之和（kN），向下為正；Zn——地基反力的合力作用點到擋土墻墻趾的距離（m）；Mall與Wall分別計算如下：（5.5.3-2）（5.5.3-3）式中：W——擋土墻的自重重力（kN）；Zw——擋土墻的自重重力的重心到墻趾點的水平距離（m）；Ey——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在豎直方向的分力（kN）；Zx——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在豎直方向的分力到墻趾點的水平距離（m）；Ex——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在水平方向的分力（kN）；Zx——擋土墻承受的土壓力（或滑坡推力）在水平方向的分力到墻趾點的豎向距離（m）；其它符號同上。圖5.5.3-1偏心距計算簡圖5.5.3.2地基應(yīng)力s1．e≤B/6（5.5.3-4）（5.5.3-5）式中：[σ1,2]——分別為擋土墻最大、最小的地基的應(yīng)力（kPa）；[σ]——為擋土墻允許的地基的應(yīng)力（kPa）；其它符號同上。注：參考鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊《路基》第二十三章第四節(jié)中的（23-49）式。2．e>B/6當e>B/6時，基底出現(xiàn)拉應(yīng)力，不考慮地基承受拉力，則地基應(yīng)力重分布，按下式計算：（5.5.3-6）（5.5.3-7）（5.5.3-8）式中：σmax——地基應(yīng)力重分布之后，最大的地基壓應(yīng)力（kPa）；[σ]——為擋土墻允許的地基允許的承載力（kPa）；Zn——地基反力的合力作用點到擋土墻地基反力最大點的距離（m）；其它符號同上。注：1.參考鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊《路基》第二十三章第四節(jié)中的（23-50）式；2.擋土墻傾斜基底傾斜面上的偏心距和應(yīng)力的驗算方法同上，只是基礎(chǔ)底寬取斜面寬度，驗算傾斜面上的偏心距和應(yīng)力，如圖5.5.3-2所示。圖5.5.3-2傾斜基底偏心距計算簡圖5.5.4墻身截面強度驗算本系統(tǒng)對墻底截面和墻趾臺階頂截面（如圖5.5.4-1）做強度驗算。截面驗算時合力偏心距的允許值：0.3B。圖5.5.4-1墻身截面驗算簡圖5.5.4.1正應(yīng)力檢算（5.5.4-1）（5.5.4-2）（5.5.4-3）（5.5.4-4）（5.5.4-5）式中：e——擋土墻計算截面處的偏心距（m），要求e≤0.3B；B——擋土墻計算截面處的截面寬度（m）；Zn——擋土墻計算截面處的內(nèi)側(cè)到截面作用合力點的距離（m）；Mall——作用擋土墻計算截面處的全部荷載對墻內(nèi)側(cè)的彎矩（kN/m），順時針為正；Wa