从算例学软件－岩土－重力式挡土墙

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1、理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 （理正软件教学资料）理正软件教学资料） 从算例学软件系列从算例学软件系列 岩土软件工程算例讲解岩土软件工程算例讲解 重力式挡土墙算例讲解重力式挡土墙算例讲解 2009 年年 8 月月 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 资料说明：资料说明： 本资料仅供个人软件学习，未经北京理正许可，不得用于其它用途。本资料仅供个人软件学习，未经北京理正许可，不得用于其它用途。 本资料以理正岩土 5.5 版为依据， 某些问题解答对于软件的早期版本， 并不一定完全 适用。有关软件升级的事项，可与理正市场部 01068002096 联系。 北京理正软件设计

2、研究院网址：www.L www.L CAD 产品销售与技术服务电话：01068002096 68002098 EMail： help cad 理正论坛： http:/ 理正 QQ 群在线技术支持： QQ 群昵称群昵称 QQ 群号群号 理正建电水 46671316 理正结构 46670886 理正岩土 46671663 理正勘察 46671549 昵称昵称 QQ 号QQ 号 北京理正 892075052 欢迎登录理正论坛（http:/ ）获取更多软件学习资料。 欢迎登录理正论坛（http:/ ）获取更多软件学习资料。 对本资料有何建议与意见，欢迎通过 QQ 群及 EMail 反馈交流。 理正软件

3、教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 1 - 目目 录录 一、挡土墙工程模型一、挡土墙工程模型.1 二、模型简化二、模型简化.1 三、模型建立三、模型建立.1 1.1. 墙身尺寸墙身尺寸 .1 2.2. 坡面形状坡面形状 .2 3.3. 坡面线段坡面线段 .4 4.4. 换算土柱换算土柱 .4 5.5. 物理参数物理参数 .5 6.6. 圬工参数圬工参数 .6 7.7. 基础参数基础参数 .7 8.8. 整体稳定参数整体稳定参数 .7 9.9. 其它参数其它参数 .8 四、挡土墙计算四、挡土墙计算.8 1.1. 土压力计算土压力计算 .8 【软件计算结果】【软件计算结果】.8 【计算书解

4、释说明】【计算书解释说明】.8 【疑难解答】【疑难解答】.10 2.2. 滑移稳定计算滑移稳定计算 .11 【软件计算结果】【软件计算结果】. 11 【计算书解释说明】【计算书解释说明】. 11 【疑难解答】【疑难解答】.12 3.3. 倾覆稳定计算倾覆稳定计算 .13 【软件计算结果】【软件计算结果】.13 【计算书解释说明】【计算书解释说明】.14 4.4. 地基应力及偏心距验算地基应力及偏心距验算 .14 【软件计算结果】【软件计算结果】.14 【计算书解释说明】【计算书解释说明】.15 【疑难解答】【疑难解答】.17 5.5. 基础强度验算基础强度验算 .17 【软件计算结果】【软件计

5、算结果】.17 【计算书解释说明】【计算书解释说明】.17 【疑难解答】【疑难解答】.19 6.6. 墙身截面强度验算墙身截面强度验算 .19 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 2 - 【软件计算结果】【软件计算结果】.19 【计算书解释说明】【计算书解释说明】.20 7.7. 整体稳定验算整体稳定验算 .21 【软件计算结果】【软件计算结果】.21 【计算书解释说明】【计算书解释说明】.22 五、附录坡线上排车荷载的换算土柱高度计算五、附录坡线上排车荷载的换算土柱高度计算.23 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 1 - 一、挡土墙工程模型一、挡土墙工程模型

6、 二、模型简化二、模型简化 对挡土墙模型进行简化，转为计算模型，简化时，注意以下几点： 1） 碎石倒滤层：忽略不考虑； 2） 底板：如果是素混凝土，也可用钢筋混凝土底板来模拟； 3） 灌砌块石：主要起防冲刷的作用，限制墙体滑动的作用很小，可忽略不计； 4） 土压力起算点：可从基础底开始算，也可从结构底开始算。从基础底开始算的话， 也可以考虑前面土产生的被动土压力，以外加荷载方式加入。从基础底开始考虑，不考 虑墙前被动土压力。 5） 垫层：垫层比较薄时，可不考虑垫层。 三、模型建立三、模型建立 1. 墙身尺寸 1. 墙身尺寸 按图示输入墙体的尺寸。 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解

7、 - 2 - 具体数值如下： 【参数说明】 墙底倾斜坡率 【参数说明】 墙底倾斜坡率 5.5 版中，只有采用天然基础时，才可设置 墙底倾斜。即将推出的 5.6 版会做一定修 改。 是否采用防滑凸榫 是否采用防滑凸榫 5.5 版中，只有采用天然基础时，才可设置 防滑凸榫。即将推出的 5.6 版会做一定修 改。 防滑凸榫被动土压力修正系 数 防滑凸榫被动土压力修正系 数 这个系数直接乘在凸榫前所计算的被动土 压力上。 防滑凸榫容许弯曲拉应力 防滑凸榫容许弯曲拉应力 防滑凸榫容许剪应力 防滑凸榫容许剪应力 旧的指标体系，可根据防滑凸榫的材料在 公路设计手册-路基查询相关参数； 2. 坡面形状 2.

8、坡面形状 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 3 - 【参数说明】 坡面起始是否低于墙顶 【参数说明】 坡面起始是否低于墙顶 坡面起始点可以低于墙顶 坡面起始距离 坡面起始距离 坡面起始点与墙右上角点（即墙背顶点）的距离 地面横坡角度 地面横坡角度 用于土压力的计算，是指土楔体计算时坡裂面的起始角度， 即只有横坡角以上土体才产生土压力作用。 横坡角的确定原则： 一般取不产生土压力的硬土地面。 当挡土墙后有岩石时， 地面横坡角度一般为岩石的坡度； 当挡土墙后都为土体时，可取 0，即按土压力最大情况 考虑。 对于本题，近似取图中ABC 墙顶标高 墙顶标高 挡墙背侧常年水位标高 挡墙

9、背侧常年水位标高 挡墙面侧常年水位标高 挡墙面侧常年水位标高 在选择浸水挡土墙时，出现这些选项； 标高用来确定水位与挡土墙的相对位置，按实际水位交互； 浮力矩是否作为倾覆力矩 加项 浮力矩是否作为倾覆力矩 加项 在抗倾覆计算中，浮力矩作为倾覆力矩的加项还是抗倾覆力 矩的减项 在岩土 5.6 版中，将去掉该选项，改为倾覆力矩+浮力矩； 挡墙分段长度 挡墙分段长度 按挡土墙的设缝间距划分； 在公路行业影响车辆荷载的计算； 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 4 - 3. 坡面线段 3. 坡面线段 注： 在原坡线基础上，增加一条水平坡线，以防止整体稳定计算中出现搜索时间过长的现 象。

10、 注： 在原坡线基础上，增加一条水平坡线，以防止整体稳定计算中出现搜索时间过长的现 象。 【参数说明】 换算土柱 【参数说明】 换算土柱 坡线上的荷载采用换算土柱的高度加在每段坡线上。 h=q/ ； 为墙后第一层土的容重； 4. 换算土柱 4. 换算土柱 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 5 - 【参数说明】 距离 【参数说明】 距离 换算土柱的起始点距该坡线段起点的距离 宽度 宽度 换算土柱的沿坡线方向的长度 高度 高度 由荷载换算的土柱高度； h=q/ ； 为墙后第一层土的容重； 当选择公路规范时，也可根据选择的公路等级，自动 计算换算土柱高度，详见附录 1； 5. 物理

11、参数 5. 物理参数 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 6 - 【参数说明】 墙后填土类型 【参数说明】 墙后填土类型 当选择多层土时， 多层土信息点击旁边 “土 层”按钮进行输入 墙背与墙后填土摩擦角 墙背与墙后填土摩擦角 该参数用于土压力计算， 影响土压力大小及 作用方向； 取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条 件决定，无试验资料时，可参见公路设计 手册-路基 （第二版）591 页； 修正后地基土容许承载力 修正后地基土容许承载力 该值为经过宽度、 深度修正后的值， 由用户 交互； 地基土容许承载力提高系数 地基土容许承载力提高系数 用于承载力的提高，不提高时，可取 1；

12、 墙底摩擦系数 墙底摩擦系数 用于滑移稳定验算； 无试验资料时， 参见 公路设计手册-路基 （第二版）P592 表 3-3-2； 地基浮力系数 地基浮力系数 该参数只在公路行业 公路设计手册-路基 （第二版）中有定义表格 P739，其他行业 可直接取 1.0； 地基土类型 地基土类型 不同地基土类型对应不同的基底合力偏心 距允许值； 6. 圬工参数 6. 圬工参数 【参数说明】 圬工砌体容重 【参数说明】 圬工砌体容重 墙身砌体容许压应力 墙身砌体容许压应力 墙身砌体容许剪应力 墙身砌体容许剪应力 墙身砌体容许拉应力 墙身砌体容许拉应力 墙身砌体容许弯曲拉应力 墙身砌体容许弯曲拉应力 对于铁路

13、行业， 可参照 铁路路基支挡 结构设计规范 TB10025-2006 表 3.1.3 “混 凝土、片石混凝土的容许应力值”取值。 对于公路行业， 可参照 公路路基设计 手册 （第二版） 表 3-3-21 和 3-3-22 取值； 圬工之间摩擦系数 圬工之间摩擦系数 用于挡墙截面验算， 反映圬工间的摩阻力大 小。取值与圬工种类有关，一般采用 0.4 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 7 - 0.5，该值取自公路设计手册-路基 （第 二版）第 603 页。 地基土摩擦系数 地基土摩擦系数 用于倾斜基底时土的抗滑移计算。 参见 公 路设计手册-路基（第二版） P593 表 3-3-

14、3； 7. 基础参数 7. 基础参数 【参数说明】 土压力起算点 【参数说明】 土压力起算点 可选择从墙底面起算，还是从基础底面起 算，两者的土压力计算结果不同； 注：在岩土 5.5 版中，当选择非天然基础的基础类型时，不可设置基底倾斜，也不 可设置防滑凸榫； 注：在岩土 5.5 版中，当选择非天然基础的基础类型时，不可设置基底倾斜，也不 可设置防滑凸榫； 8. 整体稳定参数 8. 整体稳定参数 【参数说明】 【参数说明】 理正软件教学资料 从算例学软件系列工程算例讲解 - 8 - 条分法的土条宽度 条分法的土条宽度 搜索时的圆心步长 搜索时的圆心步长 搜索时的半径步长 搜索时的半径步长 土条

15、宽度和搜索步长为影响搜索速度 注：如果坡线的最后一个坡线段不为水平的，可能会出现搜索时间过长的现象，因 此建议在坡线最后增加一个水平段坡线段。 注：如果坡线的最后一个坡线段不为水平的，可能会出现搜索时间过长的现象，因 此建议在坡线最后增加一个水平段坡线段。 9. 其它参数 9. 其它参数 【参数说明】 附加外力 【参数说明】 附加外力 可通过 “附加外力” 来考虑作用在挡土墙上的集中荷载； 可模拟的情况有： 墙前被动土压力 墙顶车辆撞击荷载 墙后下岩上土的模型 墙顶上的构筑物等 等效内摩擦角 等效内摩擦角 库仑土压力主要适用于非粘性土；对于粘性土，可以通 过软件提供的等效内摩擦角换算工具， 将粘聚力作用等 效到内摩擦角上； 四、挡土墙计算四、挡土墙计算 1. 土压力计算 1. 土压力计算 【软件计算结果】 【软件计算结果】 土压力计算 计算高度为 5.580(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 35.129(度) Ea=166.826(kN) Ex=136.170(kN) Ey=96.378(kN) 作用点高度 Zy=1.777(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 1