重力式挡土墙设计经验谈 引 言 在土建工程中,常常用挡土墙来支挡上下高差的土体,而重力式挡土墙是用得较多的一种形式
一般来讲,此种挡土墙的设计偏于保守的不少;但也有因考虑不周而致挡墙倒塌,甚至连地基发生整体滑动或因发生滑坡而被推倒
一般重力式挡土墙的设计,须考虑以下五个问题: (1)抗滑移稳定性; (2)抗倾覆稳定性; (3)墙身的强度; (4)地基的应力; (5)地基的整体稳定性
关于墙身的强度,一般毋需验算,如有必要,仅验算最危险截面,即墙身和基础结合处的强度就可以了
如地基为抗剪强度较低的软土或基底下有软弱夹层时,除验算基底和下卧层的应力外,还需作地基稳定性验算
如因切割坡脚而砌筑挡墙,应加强工程地质勘察工作,特别注意山坡下是否存在容易发生滑坡的地质构造
经验算,切割坡脚后,有发生滑坡的可能,则此墙应作抗滑挡土墙考虑
1 关于土压力问题1
1 对库仑、朗肯土压理论的看法 法国学者(Coulomb)库仑在 1773 年提出的和英国的(Rankine)朗肯在 1857 年提出的两种土压力理论,直到现在,工程界还在普遍应用
这是因为这两种理论仍有其有用价值
第一,其计算模型比较简单,计算过程也不复杂;其二,用来计算主动土压力,误差不太大,而尤以库仑理论更小些
众所周知,无论库仑或朗肯理论都假定土为理想散体,只有摩擦力产生,而无粘聚力存在,故只适用于砂性土
关于散体的极限平衡理论,前苏联学者索科洛夫斯基曾作过精确的分析,用来检验和评价库仑理论的可靠性
当墙背垂直(α=0°),填土水平(β=0°),不考虑土与墙背的摩擦力(δ=0°),由库仑理论求得的主动、被动土压力系数公式为:Ka=tan2(45°-φ/2)、Kp=tan2(45°+φ/2),与索氏理论完全符合,说明在此种情况下,库仑理论是可靠无误的
上述两个公式亦即砂性土朗肯理论土压力系数计算公式
当 α=0°,β=0°