地基基础电子教案边坡稳定与挡土墙.docx

word 格式支持编辑，如有帮助。一、概述第六章 边坡稳定与挡土墙第一节 边坡稳定1支持编辑，如有帮助。引发边坡滑动的缘由：坡顶堆放材料或建筑建筑物、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承受圆弧滑动面法进展验算 .最危急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/MS1.2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 时,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，必需实行牢靠的预防措施，防止产生滑坡。对具有进展趋势并威逼建筑物安全使用的滑坡，应及早整治，防止滑坡连续进展。必需依据工程地质、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进展的主要缘由，可实行以下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，必要时尚应实行防渗措施。在地下水影响较大的状况下，应依据地质条件，做好地下排水工程；2. 支挡：依据滑坡推力的大小、方向及作用点，可选用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑构造。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状况下，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、滑坡推力应按以下规定进展计算：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几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)进展计算。依据不同断面的推力设计相应的抗滑构造；3. 当滑动面为折线形时，滑坡推力可按下式计算(图 6.4.3)。Fn=Fn-1+tGnt-Gnntann-cnln(6.4.3-1)=cos(n-1-n)-sin(n-1-n)tann(6.4.3-2)式中Fn,Fn-1-第n 块、第n-1 块滑体的剩余下滑力；-传递系数；t-滑坡推力安全系数；Gnt,Gnn-第 n 块滑体自重沿滑动面、垂直滑动面的分力；n-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，应依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，设计等级为已级的建筑物宜取1.15，设计等级为丙级的建筑物宜取 1.05；6. 依据土(岩)的性质和当地阅历，可承受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根底底面边长小于或等于3m 时, 其根底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:条形根底a3.5b-d/tan 矩形根底a2.5b-d/tan式中a-根底底面外边缘线至坡顶的水平距离 ;b-垂直于坡顶边缘线的根底底面边长;d-根底埋置深度;-边坡坡角.当根底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,可依据基底平均压力按公式(5.4.1)确定根底距边顶边缘的距离和根底埋深.其次节 挡土墙的土压力一、概念：1、挡土墙：为支挡土体，保证其稳定而修建的建筑物2、土压力：指墙后填土由于它的自重或作用在填土外表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：earthpressureatrest挡土墙与填土保持相对静止状态强度：P0KPa土压力：E0KN/m2、主动土压力：(activeearthpressure)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： PaKPa土压力：EaKN/m3、被动土压力：(passiveearthpressure)当挡土墙由于外部荷载作用，产生向填土方向的位移，填土到达极限平衡状态土压力增大到最大值强度： PpKPa土压力：EpKN/m三、静止土压力计算1、压强 p= k s= k gz00z0分布：均质土层三角形分布填土中有地下水存在浮重度成层土 p0= k s0z= k åg z0ii荷载作用 p02、土压力E0= k s0z= k (åg h + q)0ii大小：E0=三角锥体体积=三角面积=1/2h2K0方向：水平 指向墙背作用点：通过压力图形的行心离墙底H/3 m 处。第三节库仑土压力理论一、根本理论：1、墙后填土为无粘性土2、破坏面为通过墙踵的平面3、滑动土楔为刚体二、库仑主动土压力其中：墙背倾角 ：墙后填土外表与水平面夹角：外摩擦角：内摩擦角特例：假设：=0 =0 =0 时朗肯土压力1库仑主动土压力 大小： Ea=g H 2 k2a方向：在墙背法线上方，与法线成角，与水平面夹角+作用点三、库仑被动土压力第四节 朗肯土压力理论一、根本原理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） 填土外表水平延长2、分析半无限空间土体的应力状态(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，s 3增大到s压力。二、朗肯主动土压力计算1、计算公式到最大极限平衡被动土1压强： pa= g zk- 2ckaaj其中： ka= tan 2 (45° -)22、分布：无粘性土：三角形ka粘性土： p= -2ca1不承受拉力p= s kaa- 2c三角形分布ka3、土压力：无粘性土大小 ：Ea =三角面积=1/2h2Ka作用点：H/3 方向：水平粘性土大小 ：Ea =三角面积=1/2h2Ka作用点：(H-Z0)/3 方向：水平三、朗肯被动土压力1、压强：j其中： kp= tan 2 (45° +)22、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：压力图形面积作用点：压力图形心方向：水平无粘性土大小 ：Ep =三角面积=1/2h2Kp作用点：H/3方向：水平粘性土大小 ：Ep =三角面积=1/2h2Kp作用点： 方向：水平四、几种常见的主动土压力计算1、成层填土状况：无连续荷载作用：成层土：自重应力计算：sz1C1=0、C2=0122C 、C 0= åg hii2、填土外表有连续的均布荷载作用（1） 无粘性土，C=0 1压强分布为梯形2合力： 大小：Ea= 1 qk2a+ (g H + q)k Ha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：C0强度分布（3） 假设填土外表局部有均布荷载作用：3、墙后填土中有地下水的状况五、标准方法E = 1/2h2kaca式中Ea-主动土压力;c-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;-填土的重度;h-挡土构造的高度;ka-主动土压力系数,按本标准附录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.当支构造满足朗肯条件时,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承受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：外形粗糙程度倾斜程度：二填土条件填土外表填土性质二、减小主动土压力的措施一选择适宜的填料二转变墙体构造和墙背外形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、朗肯理论无视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. 重力式挡墙的根底埋置深度,应依据地基承载力,水流冲刷,岩石裂隙发育及风化程度等因素进展确定.在特强冻胀,强冻胀地区应考虑冻胀的影响.在土质地基中,根底埋置深度不宜小于 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.在挡土构造的拐角处,应实行加强的构造措施.三、重力式挡土墙的计算一稳定性验算nanatt1、 应符合以下条件： (G +E )/E -G 1.3)G =G；G =G；E =E sin(a-a -；E =E cos(a-a -ncosa0tsina0ata0ana0式中G-挡土墙每延米自重; 0-挡土墙基底的倾角;-挡土墙墙背的倾角;-土对挡土墙墙基底的摩擦角,可按表 6.6.5-1 选用;注：1.对易风化的软质和塑性指数 Ip 大于 22 的粘性土,基底摩擦系数应通过试验确定.2.对碎石土,可依据其密实程度,填充物状况,风化程度等确定.-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 挡土墙状况摩擦角 表 6.6.5-1墙背平滑,排水不良(0-0.33)k墙背粗糙,排水良好(0.33-0.50)k墙背很粗糙,排水良好(0.50-0.67)k墙背与墙土间不行能滑动(0.67-1.00)k注：k 为墙背土的内摩擦角标准值. 土对挡土墙底的摩擦系数 表 6.6.5-2土的类型摩擦系数 可塑0.25-0.30粘性土硬塑0.30-0.35坚硬0.35-0.45粉土0.30-0.40中砂,粗砂,砾砂0.40-0.50碎石土0.40-0.60软质岩0.40-0.60外表粗糙的硬质岩0.65-0.752、挡土墙的稳定性验算应符合以下要求(图0azfax fGx +E x /E z 1.6E -E sin(-)；E =E cos(-)；x =b-zcot ；z =z-btanaxaazaff0式中z-土压力作用点离墙踵的高度; x0-挡土墙重心离墙趾的水平距离;b-基底的水平投影宽度.3.整体滑动稳定性验算:可承受圆弧滑动面法.二地基承载力验算地基承载力验算,除应符合标准第 5.2 节的规定外,基底合力的偏心距不应大于 0.25 倍根底的宽度。三墙身强度验算按标准规定执行。