重力式挡土墙的稳定性验算

1、重力式挡土墙的稳定性验算收稿日期:2008202228作者简介:陈晖(19812,男,助理工程师,广州市市政集团设计院有限公司,广东广州510000陈晖摘要:以广州市萝岗区某重力式挡土墙为例,分析了计算该挡土墙的稳定性,包括抗滑移稳定性以及抗倾覆稳定性,并进行了验算,最后结合计算结果对稳定性进行了评价,为同类工程的设计提供参考及经验。关键词:重力式挡土墙,抗滑移稳定性,抗倾覆稳定性中图分类号:TU413.62文献标识码:A1工程概况本工程位于广州市萝岗区一不锈钢厂房的后山。原地形为未平整山地,受雨水冲刷影响,出现滑坡及泥石流现象,影响厂房旁道路的运行以及厂房内工作人员的安全和生产。经广州市建设

2、局审批,沿厂房临山道路位置修建挡土墙,本工程采用重力式挡土墙,全长680m 。本工程挡土墙采用重力式挡土墙,主体结构材料采用M10水泥砂浆砌MU30块石,高6.4m ,地面以上部分4.4m ,前墙倾斜度为10.1,墙背倾斜度为10.25,基底倾斜度为110,前趾宽度为0.5m ,后趾宽度为0.3m 。压顶材料采用C20混凝土,宽1.5m ,高0.15m 。2稳定性计算2.1重力式挡墙的抗滑移稳定性验算(G n +E an E at -G t1.3(1G n =G cos 0,G t =G sin 0;E at =E a sin (-0-,E an =E a cos (-0-。其中,G 为挡墙每

3、延米自重,kN/m ;E a 为每延米主动岩土压力合力,kN/m ;0为挡墙基底倾角,(°为挡墙墙背倾角,(°为岩土对挡墙墙背摩擦角,(°为岩土对挡墙基底的摩擦系数。2.1.1计算取值根据设计取材,本次设计采用M10水泥砂浆砌MU30块石,材料容重为22kN/m 3,根据挡墙截面的设计计算,其截面面积为17.39m 2,故可得每延米自重G =22×17.39=382.58kN/m 。每延米主动岩土压力合力值,根据G B 5033022002建筑边坡工程技术规范中6.2.3根据平面划裂面假定,主动土压力合力标准值按:E ak =12H 2K a (6.2.

4、321公式进行计算,根据本工程设计,土体重度为黏土,取值19kN/m 3;挡土墙高度H =6.4m ;主动土压力系数K a 采用下列公式进行计算:K a =sin (+sin 2sin 2(+-K q sin (+sin (-+sin (+sin (-+2sin cos cos (+-2K q sin (+sin (-+sin cos ×K q sin (-sin (+sin cos 。K q =1+2q sin cosH sin (+,=2c H。其中,H 为挡土墙高度,m ;为土体重度,kN/m 3;c 为土的粘聚力,kPa ;为土的内摩擦角,(°q 为地表均布荷载标准

5、值,kN/m 2;为土对挡土墙墙背的摩擦角,(°为填土表面与水平面的夹角,(°为支挡结构墙背与水平面的夹角,(°。将相关的设计参数及取值代入上述公式,可得K a =0.284,将K a 代入(6.2.321公式后得,E ak =110.50kN/m ,即E a 。挡墙基底倾角0根据设计为5.7°挡墙墙背倾角根据设计为76.0°根据地质勘察资料,岩土对挡墙墙背摩擦角=15°。根据地质勘察资料,岩土对挡墙基底的摩擦系数=0.3。2.1.2代入验算将上述计算及取值代入式(1,为:G n =G cos 0=380.69,G t =G sin

6、0=38.00,E at =E a sin (-0-=90.78,E an =E a cos (-0-=62.96。因此,可得本次设计的挡墙抗滑稳定性为:(G n +E an E at -G t =(380.68+62.96×0.390.78-38.00=2.521.3。2.1.3验算结论1通过验算,本设计的挡墙其抗滑移稳定系数达到2.52,高于G B 5033022002建筑边坡工程技术规范规定的1.3下限。因此,其在抗滑移稳定性上是安全的。2从上述计算过程中可以看出,挡墙抗滑移稳定性的主要因素有:a.挡墙的自身质量;b.基底和土的摩擦系数;c.墙背主动土压力的大小。3通过上述验算

7、可以发现,在解决挡墙的抗滑移稳定性上,可以通过几点来解决:a.增加挡土墙的质量,采用比重较大的材料;b.提高岩土对基底的摩擦系数;c.减小墙背主动土压力。4在一项工程中,岩土对基底的摩擦系数以及墙背主动土压力与当地地质的关系较为密切,相对来讲是一定的,要改变这几个因素难度较大。2.2重力式挡墙的抗倾覆性验算Gx 0+E az x fE ax z f 1.6(2E ax =E a sin (-,E az =E a cos (-,x f =b -z ctg ,z f =z -b tg 0。其中,G 为挡墙每延米自重,kN/m ;z 为岩土压力作用点至墙踵的高度,m ;x 0为挡墙重心至墙趾的水平距

8、离,m ;b 为基底的水平投影宽度,m ;0为挡墙基底倾角,(°为挡墙墙背倾角,(°为岩土对挡墙墙背摩擦角,(°。浅谈深水中钻孔灌注桩基础施工收稿日期:2008203203作者简介:付勇(19792,男,助理工程师,北京中通公路桥梁工程咨询发展有限公司,北京100026曹凌(19782,女,西安建筑科技大学硕士研究生,陕西西安710055付勇曹凌摘要:结合具体工程实例,从钻孔、清孔、钢筋笼制作安装与下导管、钻孔桩混凝土的灌注等方面阐述了深水中钻孔灌注桩基础的施工工艺,并提出了灌注过程中应注意的事项,具有一定的参考价值。关键词:钻孔灌注桩,钻孔,清孔,钢筋笼中图分类

9、号:TU753.3文献标识码:A钻孔灌注桩是桥梁工程桩基础中常见的一种基础形式,且施工种类繁多、技术含量高、影响因素多,若稍有不慎或质量控制措施不到位,就会出现或大或小的质量事故,尤以处于深水中的钻孔灌注桩施工最为困难,钻孔进度直接影响到工程的进度,灌注水下混凝土则是影响成桩的关键性工序,是灌注桩质量控制的一个重要环节,钻孔和灌注成为灌注桩施工的重要进度和质量控制环节。桩基施工因其具有不可预见性,故施工中将会遇到很多问题,结合在赣江西支特大桥的施工经验,浅要分析深水钻孔灌注桩的施工工艺及遇到问题的解决方法。1钻孔1.1钻孔泥浆适合的泥浆性能对成孔至关重要,施工中要求每小时测定泥浆性能并及时调整

10、到规范要求值范围内。泥浆由黏土拌制而成,泥浆各项指标必须满足J TJ 04122000公路桥涵施工技术规范6.2.2条的规定要求。根据该桥实际情况,采用护筒之间设置连通装置,其中一根桩钻进时,采用就近的另一根桩钢护筒作为泥浆循环使用。每个钻机第一次开钻时,均需投放质量较好的黏土造浆,以便保护孔壁和较好的悬浮钻渣。1.2钻机正常钻进时应注意的事项1冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中时宜采用高冲程(100cm ,在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程(约75cm 。冲程过高,对孔底振动大,易引起坍孔。在易坍塌或流砂地段宜用小冲程,并应提高泥浆的粘度

11、和相对密度。2在通过漂石或岩层,如2.2.1计算取值根据上述已验算的抗滑动稳定性中的数值,每延米自重G =382.58kN/m ,E a =110.50kN/m 。岩土压力作用点至墙踵的高度z 为:H /3=2.13m ;重心至墙趾的水平距离x 0=2.10m ;基底的水平投影宽度b =3.47m 。根据上述已验算的抗滑动稳定性中的数值,挡墙基底倾角0根据设计为5.7°挡墙墙背倾角根据设计为76.0°。根据地质勘察资料,岩土对挡墙墙背摩擦角=15°。2.2.2代入验算将上述计算及取值代入式(2,得:E ax =E a sin (-=96.65,E az =E a

12、cos (-=53.57,x f =b -z ctg =2.94,z f =z -b tg 0=1.79。因此,可得本次挡土墙设计的抗倾覆安全系数为:Gx 0+E az x f E ax z f =382.58×2.1+53.57×2.9496.65×1.79=5.561.6。2.2.3验算结论1通过验算,可以得出结论,本次设计的挡墙对于其抗倾覆的稳定性来讲达到5.56,远高于国标规定的1.6下限,在结构上是安全的。2经过验算,可以看出影响抗倾覆系数的主要因素有挡墙的倾覆力矩,挡墙截面面积和形状。3对于一项工程,其主动土压力应该是确定的,同时,岩土压力作用点至墙踵

13、的距离也应该是确定的,也就是说其倾覆力矩是确定的。因此,影响抗倾覆稳定性主要取决于挡土墙的截面面积和形状。4由式(2可以得出,影响其抗倾覆稳定性的因素包括挡墙重心至墙趾的水平距离,以及基底的水平投影距离。3结语本工程已经过相关结构专家评审通过,现已进入施工阶段。当工程的施工位置确定时,一般较难改变土质的参数,因此,需要通过对挡墙的尺寸进行调整,以符合其稳定性的验算。参考文献:1G B 5033022002,建筑边坡工程技术规范S.2陈忠达,王秉纲.公路挡土墙设计M .北京:人民交通出版社,2003:19220.3郭明权.浸水地区挡土墙的设计J .山西建筑,2007,33(2:1312132.S

14、tability checking calculation of gravity retaining w allCHEN H uiAbstract :Combined with the example of some gravity retaining wall in Guangzhou Luogang district ,the stability of which was analyzed and calculated including anti 2slipping stability and anti 2overturn stability ,then carried out checking calculation.At last ,t