2012岩土工程师考试辅导:山区公路挡土墙设计浅析3

　　5.2倾覆稳定验算$lesson$

　　挡土墙绕墙趾的倾覆稳定系数Ko应不小于1.5。计算公式为：

　　Ko=(WZw+EyZx)/(ExZy)

　　式中：Zx――Ey对墙趾O点的力臂(m)，Zy――Ex对墙趾O点的力臂(m)，Zw――W对墙趾O点的力臂(m)。

　　5.3基底应力及偏心验算

　　基底的合力偏心距e。计算公式为：

　　e=B/2-Zn=B/2-(WZw+EyZx-ExZy)/(W+Ey)

　　在土质地基上，e≤B/6;在软弱岩石地基上，e≤B/5;在不易风化的岩石地基上，e≤B/4。

　　当e≤B/6时，墙趾和墙踵处的法向压应力为：

　　σ1，2=(W+Ey)(1±6e/B)/B≤[σ]

　　式中，[σ]――地基土修正后的容许承载力(KPa)

　　[σ]=[σo]+K1γ1(B-2)

　　式中，[σo]――地基土的容许承载力(KPa)，K1――地基土容许承载力随基础宽度的修正系数，γ1――地基土的天然容重(KN/m3)。

　　当e》B/6时，基底出现拉应力，考虑到一般情况下地基与基础间不能承受拉力，故不计拉力而按应力重分布计算基底最大拉应力：

　　σ1=2(W+Ey)/3Zn≤[σ]

　　若出现负偏心，则上式的Zn改为(B-Zn)。

　　5.4墙身截面强度验算

　　通常选取一、两个截面进行验算。验算截面可选在基础底面、1/2墙高处或上下墙交界处等。

　　墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。剪应力包括水平剪应力和斜剪应力两种，重力式挡土墙只验算水平剪应力，而衡重式挡土墙还需进行斜截面剪应力的验算。

　　6采取措施

　　完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后，必须采取必要的措施，以保证挡土墙的安全性。

　　6.1基础加固措施

　　6.1.1为减少基底压应力，增加抗倾覆的稳定性，在墙趾处伸出一台阶，以拓宽基底。墙趾台阶的宽度不小于20cm，台阶高宽比可采用3:2或2:1。

　　6.1.2地基为软弱土层时，可用砂砾、碎石、矿渣或灰土等质量较好的材料换填，以扩散基底压应力，满足设计要求。

　　6.2排水措施

　　对于浆砌石挡土墙，应在墙前地面以上设置一排泄水孔。墙较高时，可在墙上部加设泄水孔。泄水孔采用10×10cm的方孔或圆孔，孔眼间距2~3米，上下排泄水孔错开设置。泄水孔进水口应设置反滤材料。

　　6.3沉降缝与伸缩缝的设置

　　为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂，需按墙高和地基性质的变异，设置沉降缝，同时，为了减少圬工砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝，需设置伸缩缝。挡土墙的沉降缝和伸缩缝设置在一起，每隔10~15m设置一道，缝宽2~3cm，自墙顶做至基底，缝内宜用沥青麻絮、沥青竹绒或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿墙的内、外、顶三侧填塞，填塞深度不小于15cm。

　　6.4墙顶与路面的衔接

　　当墙顶宽大于土路肩宽度时，挡土墙侵入土路肩部分应预留出相当于路面结构厚度部分以铺筑路面。

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