擋土墻極限狀態(tài)驗算

擋土墻極限狀態(tài)驗算第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月出現(xiàn)下列之一認為出現(xiàn)了承載力極限狀態(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；(3)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1）設計原則

極限狀態(tài)的設計原則為荷載效應的不利組合的設計值小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應的設計值。不同荷載組合采用相應的不同荷載系數(shù)和抗力安全系數(shù)。第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月r0：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月S：作用（或荷載）效應的組合設計值R（·

）：擋土墻結(jié)構(gòu)抗力系數(shù)Rk：抗力材料的強度標準值rf：結(jié)構(gòu)材料、巖土性能的分項系數(shù)ad：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的設計值，當無可靠設計數(shù)據(jù)時，可采用幾何參數(shù)標準值。第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2）設計荷載分類及荷載組合計算時，作用在一般地區(qū)擋土墻上的力可只計算永久荷載（或作用）和基本可變荷載（或作用）；浸水地區(qū)、地震動峰值加速度值為0.2g及以上的地區(qū)、產(chǎn)生凍脹力的地區(qū)，還應計算其他可變荷載（或作用）和偶然荷載（或作用）。第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月說明：擋土墻墻背為巖塊或粗粒土（粉砂除外）時，可以不計墻身兩側(cè)靜水壓力和墻背動水壓力、墻身所受浮力，應根據(jù)地基地層的浸水情況按下列計算：砂類土、碎石類土和節(jié)理很發(fā)育的巖石地基，按計算水位的100%計算；巖石地基，按計算水位的50%計算。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

填料的物理力學指標可通過試驗確定，當缺少試驗資料時，填料的內(nèi)摩阻角可從表4-14選用。擋土墻的被動土壓力可不計算，當基礎埋置較深，且地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動破壞時，可計入被動土壓力，但相應的荷載（或作用）分項系數(shù)要計入。3）設計狀態(tài)與荷載系數(shù)按承載能力極限狀態(tài)設計：各項荷載效應分項系數(shù)按表4-15取值。4）車輛荷載作用在擋土墻墻背土的附加土體側(cè)壓力，可按式（4-23）或式（4-24）換算為等代均布土層厚度。第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2、擋土墻的穩(wěn)定性計算1）抗滑穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定性滿足下式的要求：Ｇ：作用于基底以上的重力，kN，浸水擋土墻的浸水部分要計浮力Ｅｙ，Ｅｘ：墻后主動土壓力的豎向和水平分量，kN；Ｅｐ：墻前被動土壓力的水平分量，當為浸水擋土墻時為0，ａ０：基底傾斜角rQ１,rQ2:主動土壓力分項系數(shù)、墻前被動土壓力分項系數(shù)u:基底與地基間的摩擦系數(shù)，當缺乏可靠試驗資料時，可查表4-16。第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月抗滑動穩(wěn)定系數(shù)按下式計算：N：作用于基底合力的豎向分力，浸水擋土墻計入浸水部分的浮力Ep‘：墻前被動土壓力水平分量的0.3倍Kc：取值取表4-17的規(guī)定值第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算滿足下式：抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)按下式計算：

設置于不良土質(zhì)地基、表土下為傾斜基巖地基及斜坡上的擋土墻，應進行擋土墻地基及填土的整體穩(wěn)定性驗算，其穩(wěn)定系數(shù)不應低于1.25。第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3）基底應力及合力偏心距計算基底合力的偏心距按下式計算：

e0=Md/NdMd：作用于基底形心的彎矩組合設計值，MPa，Nd：作用于基底上的垂直力組合設計值，kN/m

對于土質(zhì)地基不應大于B/6，對于巖石地基不應大于B/4。第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月基底應力按下式計算：當時，位于巖石地基上的擋土墻，當時，基底應力不應大于基底的容許承載力，基底容許承載力值可按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTJ024）的規(guī)定采用，當為荷載（或作用）組合Ⅲ及施工荷載，且大于150kPa時，可提高25%。上面的擋土墻計算中，各類荷載（或作用）組合下，作用組合設計值計算式中的分項系數(shù)，除被動土壓力系數(shù)取0.3外，其余作用（或荷載）的分項系數(shù)均為1。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4）墻身截面強度和穩(wěn)定性驗算根據(jù)《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTJ022-85）的規(guī)定，荷載效應不利組合的設計值應小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應的設計值。重力式擋土墻按承載能力極限狀態(tài)設計時，在某一類荷載（或作用）效應組合下，荷載（或作用）效應的組合值按下式計算：S:荷載（或作用）效應的組合設計值；：荷載（或作用）的分項系數(shù)，按下表采用；第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月S:荷載（或作用）效應的組合設計值；：第i個垂直恒載的標準值效應；

：側(cè)向土壓力、水浮力、靜水壓力和其他可變荷載（或作用）的標準值效應；：荷載效應組合系數(shù)，按表4-19采用。第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月①強度驗算擋土墻構(gòu)件偏心受壓時，正截面強度按下式計算：Nd：驗算截面上的軸向力組合設計值；r0：重要性系數(shù)；rf：圬工構(gòu)件后材料的抗力分項系數(shù)，按表4-18采用；Ra：材料抗壓極限強度；A：擋土墻構(gòu)件的計算截面面積；第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月ak：軸向力偏心影響系數(shù)，按下式計算：

e0要滿足表4-20的偏心距的要求。第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月②穩(wěn)定性驗算重力式擋土墻的墻身截面尺寸較大，一般情況下不受穩(wěn)定性控制，但對于細高（高寬比大于等于10）的擋土墻截面，應按下端固定、上端自由的計算圖式進行計算：：偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)，按下式計算：：與材料有關的系數(shù)，按表4-22采用。第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)，按表4-21采用。

偏心受壓構(gòu)件除驗算彎曲平面內(nèi)的縱向穩(wěn)定外，還應按軸心受壓構(gòu)件驗算非彎曲平面內(nèi)的穩(wěn)定。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.5浸水擋土墻設計浸水擋土墻：設置于河灘、沿河路堤等處的擋土墻，受經(jīng)常性或季節(jié)性浸水的影響。與一般擋土墻的區(qū)別：1）土壓力因填料受浮力影響而降低；2）除作用與一般擋土墻的力系外，還受到動水壓力和靜水壓力作用；3）由于上面因素的影響，擋土墻的抗滑動與抗傾覆穩(wěn)定性降低。第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、浸水擋土墻的土壓力計算作用于整個墻背的總土壓力受水的浮力作用而降低，降低的大小由填料的性質(zhì)確定。1、填料為砂性土計算前提：1）浸水前后內(nèi)摩阻角不變；2）破裂面為一平面，由于浸水后破裂面位置的變動對計算土壓力的影響不大，因而不考慮浸水的影響；3）浸水部分容重采用浮容重。第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月

浸水擋土墻墻背土壓力可用不浸水時