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1、理正岩土计算系列,北京理正软件设计研究院有限公司 技术支持 陈莹,挡土墙设计,2018/10/15,3/26,挡土墙简介,适用多种行业 公路、铁路、水利、市政、规划、地矿等； 挡墙形式全 目前有13种； 参数交互 墙身尺寸 墙身样式灵活，面坡、背坡、墙底都可倾斜，可模拟仰斜式挡墙； 可设墙趾台阶； 可自动设计或校核防滑凸榫；,2018/10/15,4/26,挡土墙简介,坡线土柱 坡面起点和坡面线可灵活设置，可模拟墙顶有土，或者坡面比墙顶低的情况； 附加外力：可模拟墙前被动土压力、墙顶车辆撞击荷载、墙顶有建筑物等情况； 换算土柱：即荷载，公路铁路行业常用的荷载软件已列出； 物理参数 可考虑地震情
2、况和浸水情况； 墙后多层填土； 土压力：库仑、郎肯、静止； 材料参数新增材料参数查询功能； 基础 五种：天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填式、锚桩式； 荷载组合 公路行业 整体稳定 瑞典条分法；,2018/10/15,5/26,挡土墙实例建模,工程模型,计算模型,注意：不影响结构计算的部分可忽略，如碎石倒滤层、排水孔、比较薄的垫层；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；土压力起算点：可从基础底开始算，也可从结构底开始算。从基础底开始算起，可考虑前面土产生的被动土压力，以附加外力的方式；从结构底开始考虑，不考虑墙前被动土压力。,2018/10/15,6/26,挡土
3、墙实例墙身尺寸,墙高不包括基础部分； 坡率可正可负； 如将背坡坡率交互负值，可模拟仰斜式挡墙； 凸榫设计校核是根据铁路工程设计技术手册-路基p436要求 凸榫前被动土楔能完全形成； 墙背主动土压力不因设置凸榫而增大 凸榫容许应力 砌体可查公路路基手册 混凝土可查铁路路基支挡结构设计规范,2018/10/15,7/26,挡土墙实例坡线土柱,坡面形状,坡面线段,坡线土柱,增加一条水平坡线，以防止 整体稳定计算时间过长,2018/10/15,8/26,挡土墙实例坡线土柱,地面横坡角 土楔体计算时破裂面的起始角度； 即只有横坡角以上土体才产生土压力的作用； 确定原则：一般取不产生土压力的硬土地面，当挡
4、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。 填土对横坡面的摩擦角 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； 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； 当选择公路行业时，可根据公路等级自动计算土柱高； 附加外力,2018/10/15,9/26,挡土墙实例物理参数,挡土墙类型 四种，可考虑地震情况、浸水情况 土压力 库仑、朗肯、静止 墙后填土物理参数 单层和多层 土压力系数 等效内摩擦角 墙背与墙后填土摩擦角 取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定，可参考公
5、路路基手册表格 地基土物理参数 修正后地基土承载力特征值 基底摩擦系数 地基浮力系数 地基土类型 对应不同的基底合力偏心距允许值,2018/10/15,10/26,挡土墙实例墙身参数,对于铁路行业，可参照铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006表3.1.3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；,公路行业 公路路基设计规范(JTGD30-2004)的5.4.4节的表5.4.4-1和表5.4.4-3；,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，可参照公路设计手册-路基取值； 地基土摩擦系数 用于倾斜
6、基底时土的抗滑移计算。可参照公路设计手册-路基取值；,2018/10/15,11/26,挡土墙实例几个摩擦系数对比,墙底摩擦系数 指墙底和地基土之间的摩擦系数，用于沿墙底滑移验算，取值与地基土的类别有关，如无试验资料，可参考公路路基设计手册（第二版）P592表3-3-2； 圬工之间摩擦系数 圬工与圬工间的摩擦系数，用于强身截面强度验算中的剪应力验算，取值与圬工种类有关，一般取0.40.5，见公路路基设计手册（第二版）P603； 地基土摩擦系数 地基土与地基土之间的摩擦系数，用于倾斜基地时的水平滑移验算，取值与地基土的类别有关，如无试验资料，可参考公路路基设计手册（第二版）P593表3-3-3；
7、,2018/10/15,12/26,挡土墙实例基础参数,基底倾斜 +混凝土底板,防滑凸榫 +天然基础,五种基础形式 天然基础 钢筋混凝土底板 台阶式 换填土式 锚桩式,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)表5.2.1。,2018/10/15,13/26,挡土墙实例整体稳定,计算方法 瑞典条分法 搜索方法 自动搜索 给定圆心范围 给定圆心半径 给定圆心 土条且向分力与滑动方向反向时 两种理论：当下滑力对待，当抗滑力对待,影响搜索速度,2018/10/15,14/26,挡土墙实例计算结果,图： 包括计算简图、土压力计算结果和稳定计算结果； 可存成dxf文
8、件；,计算书： 包括原始条件和计算结果； 可存成rtf文件，用word打开，或存成txt文本文件；,2018/10/15,15/26,挡土墙实例土压力计算结果,土压力计算内容 破裂角和土压力 水压力 可考虑静水压力； 可考虑水浮力（破裂楔体重力G浸水部分取浮重度）； 不考虑渗透水压力的作用； 软件计算方法 搜索破裂角,2018/10/15,16/26,挡土墙实例挡墙验算结果,滑移稳定验算 滑移验算Kc 滑移方程 公路行业，极限状态法，考虑了分项系数； 倾斜墙底的水平滑移验算Kc2 当墙底倾斜时，除验算墙底滑移外，还需验算地基土层水平向滑移稳定，即地基土抗剪稳定性验算； 如果滑移验算不满足 倾斜
9、墙底 加防滑凸榫 倾覆稳定验算 无基础时，绕墙趾点的抗倾覆稳定； 有基础时，同时考虑基础自重及锚杆等产生的抵抗力矩；,2018/10/15,17/26,挡土墙实例挡墙验算结果,地基应力及偏心距验算 地基应力验算防止地基出现过大下沉； 偏心距验算防止因基底过度不均匀沉陷而引起墙身倾斜 ； 基础强度验算 对于钢筋混凝土底板基础，验算悬挑部分剪应力，主拉应力、凸榫宽度，并计算配筋。 墙底截面强度验算 对墙底截面和墙趾台阶顶面做强度验算； 容许应力法：正应力和剪应力； 极限状态法（公路行业）：按照公路路基设计规范(JTGD30-2004)的5.4.4节计算； 整体稳定验算 瑞典条分法；, 专题：公路行
10、业挡墙分项系数,疑问： 为什么修改分项系数，抗滑抗倾覆安全系数无变化? 附加集中力里，如果选择是被动土压力，会有提示，如果此时荷载组合里面被动土压力分项系数也给0.3，是不是就乘了两次？,公路路基设计规范JTGD30-2004 滑移验算 滑移方程极限状态法安全系数分项系数只对滑移方程有影响，对安全系数计算无影响。 提示中所说的取荷载0.3倍带入公式中计算，此处的公式，指的是安全系数的计算公式。,安全系数：61.641 滑移方程：61.641,安全系数：61.641*0.3 滑移方程：61.641,该选项对滑移方程无影响，只对安全系数的计算结果有影响！,抗滑桩设计,2018/10/15,23/2
11、6,抗滑桩简介,滑坡推力计算,滑动面、水位线、坡面线； 计算滑坡推力；,抗滑桩设计,抗滑桩+锚杆,抗滑挡墙设计,滑坡 推力,重力式抗滑挡墙 垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 桩板式抗滑挡墙，桩+板,库仑土压力和滑坡推力,抗滑桩综合分析,2018/10/15,24/26,抗滑桩滑坡推力计算模型,计算目标 指定滑面计算推力 自动搜索最危险滑面 已知安全系数计算c 滑体上作用力 基本力系 特殊作用力 外部荷载 动水压力 滑床上产生的浮托力 裂隙充水的静水压力 承压水的浮托力 地震力 坡面线、滑动面和水位面 起始点标高相对标高,2018/10/15,25/26,抗滑桩抗滑桩设计,墙身尺寸 桩底支撑条件 自由：
12、锚固地层为土体、松软破裂岩石； 铰接：桩底岩层完整、较上不土体坚硬、但嵌入不深； 固定：嵌入完整岩层较深，不常用； 计算方法 M法、C法、K法 初始弹性系数 A = hm1、A1= h1m1 桩前嵌入面以上土层厚 桩前不稳定土体的高度，可考虑这部分土体的被动土压力 土层数据 土层弹性计算方法统一指定,2018/10/15,26/26,抗滑桩抗滑桩设计,锚杆 可设锚杆和锚索 锚杆设计,坡线与滑坡推力 库仑土压力和滑坡推力 坡线参数用于土压力计算,2018/10/15,27/26,抗滑桩抗滑桩设计,滑坡推力参数 推力分布类型 矩形：液性指数较小，刚度较大和较密实的滑体； 三角形：液性指数较大、刚度
13、较小和密实度不均匀的塑性滑体； 梯形：介于上述二者之间的情况； 桩后剩余下滑力水平分力 交互“滑坡推力”模块计算出的剩余下滑力水平分力； 桩前剩余下滑力水平分力 当桩前滑坡体可能滑动时，不计其抗力； 桩前覆土 可考虑其被动土压力,1378.510cos26.565,2018/10/15,28/26,抗滑桩抗滑桩设计,物理参数 用于土压力计算； 配筋参数 方桩 圆桩 是否均匀配筋,2018/10/15,29/26,抗滑桩抗滑桩设计,计算结果 内力位移计算 配筋计算 锚杆锚索设计,抗滑桩模块 红线是按照被动土压力计算，一般要求计算出来的土反力不能超过被动土压力，如果超过，需自己调整； 综合分析模块 红线是按照地基横向容许承载力（铁路路基支挡结构设计规范）计算，土反力不应超过地基横向容许承载力，超过时折减（软件自动折减）该土层的m、c、K值，根据新的土层弹性抗力系数，重新计算桩内力，直至土反力在地基横向承载力范围之内。见说明书第四部分2.3.2节,补充：抗滑桩土反力红线的意义,抗滑桩模块,综合分析模块,2018/10/15,31/26,抗滑桩对比,
