《边坡稳定与挡土墙》由会员分享，可在线阅读，更多相关《边坡稳定与挡土墙（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章边坡稳定与挡土墙第一节边坡稳定一、概述引发边坡滑动的原因：坡顶堆放材料或建造建筑物、构筑物；车辆行驶、地震等引 起的振动；土体中含水量或孔隙水压力增加；雨水或地面水流入边坡竖向裂缝等。二、边坡稳定地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算.最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产 生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求：Mr/MsN1.2式中Ms滑动力矩；Mr抗滑力矩.当边坡坡角大于45 ,坡高大于8m吐尚应按式Mr/Ms1.2验算坡体稳定性.在建设场区内，由于施工或其他因素的影响有可能形成滑坡的地段，必须采取可 靠的预防措施，防止产生滑坡。对具有发展趋势并威胁建筑物安全使用的滑坡，应及早 整治，防止
2、滑坡继续发展。必须根据工程地质、水文地质条件以及施工影响等因素，认真分析滑坡可能发 生或发展的主要原因，可采取下列防治滑坡的处理措施：1. 排水：应设置排水沟以防止地面水浸入滑坡地段，必要时尚应采取防渗措施。 在地下水影响较大的情况下，应根据地质条件，做好地下排水工程；2. 支挡：根据滑坡推力的大小、方向及作用点，可选用重力式抗滑挡墙、阻滑 桩及其他抗滑结构。抗滑挡墙的基底及阻滑桩的桩端应埋置于滑动面以下的稳定土 （岩） 层中。必要时，应验算墙顶以上的土（岩）体从墙顶滑出的可能性；3. 卸载：在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下，可在滑体主动区卸载， 但不得在滑体被动区卸载；4. 反压：在滑
3、体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体的阻滑安全系数。三、滑坡推力应按下列规定进行计算：1. 当滑体具有多层滑动面（带）时，应取推力最大的滑动面（带）确定滑坡推力；2. 选择平行于滑动方向的儿个具有代表性的断面（一般不得少于2个，其中应有一个 是滑动主轴断面）进行计算。根据不同断面的推力设计相应的抗滑结构；3. 当滑动面为折线形时，滑坡推力可按下式计算（图6.4. 3） o图6,4,3滑坡推力计算示意Fn=F n-lV|/ F tGnfGnntail(PnCnln V=COS(pn-l-Pn)-sin(Pn-l-pn)taD(pn(6.4.3-1)(6.43-2)式中 Fn,Fn-i-一第n块、第
4、n-1块滑体的剩余下滑力；W-传递系数； -一滑坡推力安全系数；Gnt,Gim第n块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力；（Pn-第n块滑体沿滑动面土的内摩擦角标准值； Cn-第n块滑体沿滑动面土的粘聚力标准值；ln-第n块滑体沿滑动面的长度；4. 滑坡推力作用点，可取在滑体厚度的二分之一处；5. 滑坡推力安全系数，应根据滑坡现状及其对工程的影响等因素确定，对地基基 础设计为甲级的建筑物宜取1. 25,设计等级为己级的建筑物宜取1. 15,设计等级为丙级 的建筑物宜取1. 05；6. 根据土 （岩）的性质和当地经验，可采用试验和滑坡反算相结合的方法，合理地 确定滑动面上的抗剪强度。四、边坡开挖应
5、按表6-2规定确定放坡坡度。五、坡顶上的建筑位置位于稳定土坡坡顶上的建筑，当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时, 其基础底面外缘线至坡顶的水平距离(图5.4. 2)应符合下式要求，但不得小于2.5m:条形基础 a3. 5bd/tan B矩形基础 aN2. 5b-d/tan B式中a基础底面外边缘线至坡顶的水平距离；b-垂直于坡顶边缘线的基础底面边长；d-一基础埋置深度；B -边坡坡角.当基础底面外边缘线至坡顶的水平距离不满足式(5. 4. 2-1), (5. 4. 2-2)的要求时，可 根据基底平均压力按公式(5. 4. 1)确定基础距边顶边缘的距离和基础埋深.图5.4.2基础底面
6、外边缘线至坡顶的水平距离示意第二节挡土墙的土压力-*、概念：1、挡土墙：为支挡土体，保证其稳定而修筑的建筑物2、土压力：指墙后填土由于它的自重或作用在填土表面上的荷载对墙背所产生的侧向压 力二、挡土墙的位移与土体状态据挡土墙位移方向，填土所处状态，土压力可分为：1、静止土压力：(earth piessure at rest)挡土墙与填土保持相对静止状态强度：PoKPa土压力：EoKN/m2、主动土压力：(active earth pressure)挡土墙在墙后土体的作用下，向前移动或转动, 填土应力状态处于极限平衡状态，土压力减小到最小值强度：Pa KPa土压力：EaKN/m3、被动土压力：(
7、passive earth piessiue)当挡土墙由于外部荷载作用，产生向填土方向的位移，填土达到极限平衡状态土压力增大到最大值强度：Pp KPa土 压力：EpKN/m(b)主动土压力图6-1.2 土压力与挡土墙位移的关系三、静止土压力计算JyHKo -I6-1-3静止土压力分布1、压强 Po=koJ =kR分布：均质土层三角形分布填土中有地下水存在一一浮重度 成层土 Po= 5 = kQI荷载作用Po = k任=*o（也+0）2、土压力Eo大小：Eo =（三角锥体体积）=三角面积=1/2 Y h2Ko方向：水平指向墙背作用点：通过压力图形的行心离墙底H/3m处。第三节库仑土压力理论一、基
8、本理论：4、墙后填土为无粘性土 siiSQ o)_r I；-12.2/ 箱 i , sin0+9)sin(。一 少)sm asin(a (5) 1+ V sin(a - 5)sin(a + /?)a :墙背倾角0 :墙后填土表面与水平面夹角8：外摩擦角6：内摩擦角特例：若：e=0 5=0 B=0时一朗肯土压力1 0库仑主动土压力大小：Ea=-yH- IV /父、 sin(3 +)sin(0+/?)sin asin(U + a) 1+ V sin(5 + a)sin(a + /3)ka方向：在墙背法线上方，与法线成6角，与水平面夹角8 + e作用点三、库仑被动土压力1 ,Ep=5 归sin2(a
9、-(p)第四节朗肯土压力理论一、基本原理1857年,朗肯提出的1、假定：（1）墙体是刚体（2）墙背光滑，直立（铅直）（3）填土表面水平延伸2、分析半无限空间土体的应力状态CT：= =形4 = 4 = % = k亿T（1）当挡土墙离开土体向左移动时，墙后土体移动后趋势，减小到最小主动土压力（2）当挡土墙在外力作用下向右移动时，“3增大到9到最大（极限平衡）被动土 压力。二、朗肯主动土压力计算1、计算公式压强：Pa =- 2c其中：ka = tan2（45 -y）2、分布：无粘性土：三角形粘性土： P.=-2或不承受拉力p（l = oka - 2c底三角形分布3、土压力：无粘性土 大小r Ea =
10、三角面=1/2 y h2Ka作用点：H/3I方向：水平粘性土大小:Ea =三角面积=l/2yh2Ka作用点：（H-Zo）/3I方向：水平三、朗肯被动土压力1、压强：Pp=*p+2c 炳其中：折(45普)2、分布：无粘性土： C=0,三角形分布粘性土：梯形分布3、土压力大小：压力图形面积J作用点：压力图形心方向：水平无粘性土 大小：Ep =三角面积=1/2 y h2Kp作用点：H3方向：水平粘性土 大小：Ep= 三角面积=1/2 y h2Kp作用点：方向：水平四、儿种常见的主动土压力计算1、成层填土情况：无连续荷载作用：成层土：自重应力计算：cr_=、/也p“ = yM2 成(1) C1=O、C
11、2=0(2) Ci、C202、填土表面有连续的均布荷载作用(1)无粘性土，c=o1)压强分布为梯形Pal =(召 + q)K,i = qkaPa2=q)Ka =(沮+ 4)虹2)合力：大小： Ea = qka 4- (yH + q)kaH矩形：距墙底H/2作用点：压力图形三角形：距墙底H/3方向：水平(2) 粘性土： C/0强度分布(3) 若填土表面局部有均布荷载作用：3、墙后填土中有地下水的情况五、规范方法Ea=i|）cl/2 yh2ka式中Ea-一主动土压力；虬-一主动土压力增大系数，土坡高度小于5m时宜取1.0;高度为5-8m时宜取1.1; 高度大于8m时宜取1.2;Y-一填土的重度；h
12、-挡土结构的高度；虹-一主动土压力系数,按本规范附录L确定.当填土为无粘性土时，主动土压力系数可按库伦土压力理论确定.当支结构满足朗 肯条件时，主动土压力系数可按朗肯土压力理论确定.粘性土或粉土的主动土压力也可采 用楔体试算法图解求得.六、土压力的影响因素及减小土压力的措施一、影响土压力的因素（一）墙背影响：形状粗糙程度倾斜程度：（二）填土条件填土表面填土性质二、减小主动土压力的措施（一）选择合适的填料（二）改变墙体结构和墙背形状（三减小地面堆载（四）挡土墙上设置排水孔，墙后设置排水盲沟来加强排水思考：1、主动状态的土压力是主动土压力，被动状态的土压力就是被动土压力的说法是否正确？2、朗肯理论
13、忽略了墙与土之间的摩擦，对土压力计算结果有何影响？第五节挡土墙设计一、挡土墙类型重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶臂式挡土墙、锚定板及锚杆式挡土墙二、重力式挡土墙的构造1. 重力式挡土墙适用于高度小于6m,地层稳定，开挖土石方时不会危及相邻建筑物安 全的地段.2. 重力式挡土墙可在基底设置逆坡.对于土质地基，基底逆坡坡度不宜大于1:10;对 于岩质地基，基底逆坡坡度不宜大于1:5;3. 场地挡土墙的墙顶宽度不宜小于400mm;混凝土挡土墙的墙顶宽度不宜小于200mm;4. 重力式挡墙的基础埋置深度，应根据地基承载力，水流冲刷，岩石裂隙发育及风化 程度等因素进行确定.在特强冻胀，强冻胀地区应考虑冻胀
14、的影响.在土质地基中，基础埋 置深度不宜小于0. 3m;5. 重力式挡土墙应每间隔10-20m设置一道缩缝.当地基有变化时宜加设沉降缝.在挡 土结构的拐角处，应采取加强的构造措施.三、重力式挡土墙的计算(一)稳定性验算1、应符合以下条件：(Gn+Eg) g/Eat-Gt 1.3GnGcosaO ； G(GsmaO ； EatEaSill(a-ao-5) ； EanEaCOS(a-ao-S)图6.6.54挡土墙抗滑稳定验算示意式中G-一挡土墙每延米自重；Uo-一挡土墙基底的倾角；-一挡土墙墙背的倾角；8 -一土对挡土墙墙基底的摩擦角，可按表6. 6. 5-1选用；U -一土对挡土墙基底的摩擦系数，由试验确定，也可按表6. 6. 5-2选用.土对挡土墙墙背的摩擦角6表 6.6.5-1挡土墙情况摩擦角8墙背平滑，排水不良(O-O.33)(pk墙背粗糙，排水良好(O.33-O.5O)(pk墙背很粗糙，排水良好(0.50-0.67)pk墙背与墙土间不可能滑动(0.67-1.00)pk注：啊为墙背土
