挡土墙设计与边坡稳定

第五章土压力与边坡稳定§5.1概述§5.2朗肯土压力理论§5.3库仑土压力理论§5.4库伦理论与郎肯理论的比较§5.5挡土墙设计§5.6边坡稳定分析一、概述挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护边坡的稳定，人工完成的构筑物，用于公路，铁路，水坝建设，水土保持，山体滑坡等领域。§6.4挡土墙设计路堤挡土墙新建公路边坡挡土墙地下室侧墙桥台挡土墙基坑支护挡土墙驳岸挡土墙互嵌式景观挡土墙自嵌式景观挡土墙绿化加筋挡土墙锚索桩板墙处治岩石边坡喷射植生混凝土防护喷锚支护挂网上海路抗滑桩工程挡土墙的设计步骤1.选择挡土墙类型，初步拟定墙身断面尺寸2.墙身材料强度验算3.地基稳定性验算4.挡土墙抗倾覆、抗滑移验算5.变形验算§6.4挡土墙设计§6.4挡土墙设计二、挡土墙类型1.重力式挡土墙块石、砖或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、抗剪强度都较低。墙身截面尺寸大，一般用于墙高H＜8米的低挡土墙。墙顶墙基墙趾墙面墙背E1仰斜E2直立E3俯斜E1＜E2＜E3重力三式挡三墙2.悬臂三式挡三土墙钢筋三混凝三土建三造，三立臂三、墙三趾悬三臂和三墙踵三悬臂三三块三悬臂三板组三成，三靠墙三踵悬三臂上三的土三重维三持稳三定，三墙体三内拉三应力三由钢三筋承三担，三墙身三截面三尺寸三小，三充分三利用三材料三特性三，市三政工三程中三常用三，适三用于三墙高H＞5米。墙趾墙踵立壁钢筋3.扶壁三式挡三土墙针对三悬臂三式挡三土墙三立臂三受力三后弯三矩和三挠度三过大三缺点三，增三设扶三壁，三扶壁三间距三（0.三3～0.三6）h，墙三体稳三定靠三扶壁三间填三土重三维持三，适三用于三墙高H＞10米。墙趾墙踵扶壁4.锚定三板式三与锚三杆式三挡土三墙预制三钢筋三混凝三土面三板、三立柱三、钢三拉杆三和埋三在土三中锚三定板三组成三，稳三定由三拉杆三和锚三定板三来维三持墙板锚定板基岩锚杆预制三钢筋三混凝三土面三板、三土工三合成三材料三制成三拉筋三承受三土体三中拉三力是一三种新三型的三挡土三结构三。这三种结三构具三有结三构轻三、柔三性大三、节三约材三料、三工程三造价三低、三抗震三性能三好、三适用三于承三载力三较低三的地三基等三特点三，因三此目三前在三铁路三、公三路建三设等三方面三应用三很多三。拉筋面板5.加筋三土挡三土结三构加筋三土挡三土墙三绿化土工三格栅三加筋三建成5～6.三5m高的三加筋三挡土三墙采用三桩基三础，三打入三地基三一定三深度三，形三成板三桩墙三，用三做挡三土结三构，三基坑三工程三中应三用较三广支护桩6.桩撑三挡土三结构三、三挡土三墙验三算1.稳定三性验三算：抗倾三覆稳三定和三抗滑三稳定2.地基三承载三力验三算3.墙身三强度三验算4.变形三验算zfEaEazEaxGaa0d抗倾三覆稳三定条三件：挡土三墙在三土压三力作三用下三可能三绕墙三趾O点向三外倾三覆Ox0xfbz1.稳定三性验三算：抗倾三覆稳三定验三算zfEaEazEaxGaa0d抗倾三覆稳三定条三件：挡土三墙在三土压三力作三用下三可能三绕墙三趾O点向三外倾三覆Ox0xfbz不满三足时三应采三取的三措施：扩大三墙断三面尺三寸，三增加三墙身三重量墙趾三伸长修改三墙背三形状在挡三土墙三垂直三墙背三上做三卸荷三台1.稳定三性验三算：抗倾三覆稳三定验三算抗滑三稳定三条件三：EaEanEatdGGnGtaa0O挡土三墙在三土压三力作三用下三可能三沿基三础底三面发三生滑三动m为基底三摩擦三系数三，根三据土三的类三别查三表4-三3得到1.稳定三性验三算：抗滑三稳定三验算抗滑三稳定三条件三：EaEanEatdGGnGtaa0O挡土三墙在三土压三力作三用下三可能三沿基三础底三面发三生滑三动不满三足时三应采三取的三措施：扩大三墙断三面尺三寸，三增加三墙身三重量挡土三墙底三面作三砂、三石垫三层挡土三墙底三作逆三坡在墙三趾处三加阻三滑短三桩或三在墙三踵后三加拖三板1.稳定三性验三算：抗滑三稳定三验算2.地基三承载三力验三算3.墙身三强度三验算四、三重力三式挡三土墙三的体三型与三构造1.墙背三倾斜三形式重力三式挡三土墙三按墙三背倾三斜方三向分三为仰斜三、直三立和三俯斜三种三形式三，三三种形三式应三根据三使用三要求三、地三形和三施工三情况三综合三确定E1仰斜E2直立E3俯斜E1＜E2＜E32.挡土三墙截三面尺三寸砌石三挡土三墙顶三宽不三小于0.三5m，混三凝土三墙可三缩小三为0.三20三m～0.三40三m，重三力式三挡土三墙基三础底三宽约三为墙三高的1/三2～1/三3为了三增加三挡土三墙的三抗滑三稳定三性，三将基三底做三成逆三坡当墙三高较三大，三基底三压力三超过三地基三承载三力时三，可三加设三墙趾三台阶逆坡墙趾台阶挡土三墙基三底埋三深一三般应三不小三于0.三5m3.墙后三排水三措施挡土三墙后三填土三由于三雨水三入渗三，抗三剪强三度降三低，三土压三力增三大，三同时三产生三水压三力，三对挡三土墙三稳定三不利三，因三此挡三土墙三应设三置很三好的三排水三措施三，增三加其三稳定三性墙后三填土三宜选三择透三水性三较强三的填三料，三例如三砂土三、砾三石、三碎石三等，三若采三用粘三土，三应混三入一三定量三的块三石，三增大三透水三性和三抗剪三强度三，墙三后填三土应三分层三夯实4.填土三质量三要求泄水孔粘土夯实滤水层泄水孔粘土夯实粘土夯实截水沟§5三.6边坡三稳定三分析无粘三性土三土坡三稳定三分析粘性三土土三坡稳三定分三析学习三要求三：掌握三土坡三滑动三失稳三的机三理，三砂土三土坡三、粘三土土三坡的三整体三稳定三分析三方法三和了三解成三层土三土坡三稳定三分析三条分三法。一、三土坡三稳定三概述天然土坡人工土坡由于三地质三作用三而自三然形三成的三土坡在天三然土三体中三开挖三或填三筑而三成的三土坡山坡三、江三河湖三海岸三坡基坑三、基三槽、路基三、堤三坝坡底坡脚坡角坡顶坡高土坡稳定分析问题一、三土坡三稳定三概述土坡三失稳三含义三：填方三或挖三方土三坡由三于坡三角过三陡、三坡顶三荷重三过大三、振三动以三及地三下水三自坡三面溢三出等三因素三导致三土坡三滑动三、丧三失稳三定土坡三失稳三原因三：1、外三界力三的作三用破三坏了三土体三内原三来的三应力三平衡三状态,土坡三内剪三应力三增加2、土三的抗三剪强三度由三于受三到外三界各三种因三素的三影响三而降三低，三促使三土坡三失稳三破坏三。1.土坡三坡度三：土坡三坡度三有两三种表三示方三法：三一种三以高三度与三水平三尺度三之比三来表三示，三一种三以坡三角表三示，三坡角三越小三土坡三越稳三定，三但不三经济三；2.土坡三高度三：H越小三，土三坡越三稳定三；3.土的三性质三：其性三质越三好，三土坡三越稳三定；4.气象三条件三：晴朗三干燥三土的三强度三大，三稳定三性好三；5.地下三水的三渗透三：土坡三中存三在与三滑动三方向三渗透三力，三不利三；6.强烈三地震三：在地三震区三遇强三烈地三震，三会使三土的三强度三降低三，且三地震三力或三使土三体产三生孔三隙水三压力三，则三对土三坡稳三定性三不利三。影响三土坡三稳定三的因三素稳定三分析三方法三：采用三极限三平衡三理论三，假三定滑三动面三形状三，用三库仑三定律三，计三算稳三定安三全系三数K坡底坡脚坡角坡顶坡高坡面坡肩基本三假设根据三实际三观测三，由三均质三砂性三土构三成的三土坡三，破三坏时三滑动面大三多近三似于三平面三，成三层的三非均三质的三砂类三土构三成的三土坡三，破坏时三的滑三动面三也往三往近三于一三个平三面，三因此三在分三析砂三性土三的土坡稳三定时三，一三般均假定三滑动三面是三平面。二、三无粘三性土三坡稳三定分三析简单三土坡是指三土坡三的坡三度不三变，三顶面三和底三面都三是水三平的三，且三土质三均匀三，无三地下三水。二、三无粘三性土三坡稳三定分三析二、三无粘三性土三坡稳三定分三析TT均质三的无三粘性三土土三坡，三在干三燥或三完全三浸水三条件三下，三土粒三间无三粘结三力只要三位于三坡面三上的三土单三元体三能够三保持三稳定三，则三整个三坡面三就是三稳定三的单元三体稳三定T>T土坡三整体三稳定NWWTTN稳定三条件三：T>T砂土三的内三摩擦三角抗滑三力与三滑动三力的三比值稳定三性系三数，三取1.三1～1.三5自然三休止三角（安三息角三）砂性三土坡三所形三成的三最大三坡角三就是三砂土三的内三摩擦三角根据三这一三原理三，工三程上三可以三通过堆砂三锥体三法确定三砂土三内摩三擦角均质三粘性三土土三坡在三失稳三破坏三时，三其滑三动面三常常三是一三曲面三，通常三近似三于圆三柱面三，在三横断三面上三则呈三现圆三弧形三。实三际土三坡在三滑动时三形成三的滑三动面三与坡三角b、地三基土三强度三以及三土层三硬层三的位三置等有关三，一三般可三形成三如下三三种三形式三：1.坡脚三圆（a）；2.坡面三圆（b）；3.中点三圆（c）三、三粘性三土土三坡稳三定分三析三、三粘性三土土三坡稳三定分三析1、瑞三典圆三弧滑三动法2、条三分法3、泰三勒稳三定因三素法三、三粘性三土土三坡稳三定分三析1、瑞三典圆三弧滑三动法NfWROBd假定三滑动三面为三圆柱三面，三截面三为圆三弧，三利用三土体三极限三平衡三条件三下的三受力三情况三：滑动三面上三的最三大抗三滑力三矩与三滑动三力矩三之比,取1.三1～1.三5CAKs是任三意假三定某三个滑三动面三的抗三滑安三全系三数，三实际三要求三的是三与最三危险三滑动三面相三对应三的最三小安三全系三数假定若干滑动面

最小安全系数

NfWROBdCA2、条三分法abcdiβiOCRABH对于三外形三复杂三、>0的粘三性土三土坡三，土三体分三层情三况时三，要三确定三滑动三土体三的重三量及三其重三心位三置比三较困三难，三而且三抗剪三强度三的分三布不三同，三一般三采用三条分三法分三析各土条对滑弧圆心的抗滑力矩和滑动力矩滑动三土体三分为三若干三垂直三土条土坡稳定安全系数2、条三分法abcdiβiOCRABH1.假定三问题三为平三面问三题2.假定三危险三滑动三面（三即剪三切面三）为三圆弧三面3.假定三抗剪三强度三全部三得到三发挥4.不考三虑各三分条三之间三的作三用力条分三法分三析步三骤abcdiβiOCRABH1.按比三例绘三出土三坡剖三面2.任选三一圆三心O，确三定滑三动面三，将三滑动三面以三上土三体分三成几三个等三宽或三不等三宽土三条3.每个三土