挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性计算
挡土墙稳定性计算挡土墙是一种常见的支挡结构，用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌和滑移，以保持土体的稳定性。
在工程设计中，确保挡土墙的稳定性至关重要，这需要进行详细的稳定性计算。
挡土墙稳定性计算的主要目的是评估挡土墙在各种荷载作用下是否能够保持平衡，不发生滑移、倾覆或地基承载力不足等破坏形式。
为了进行准确的计算，需要考虑多种因素，包括挡土墙的几何形状、墙体材料的性质、填土的特性、作用在挡土墙上的荷载等。
首先，我们来了解一下挡土墙所承受的荷载。
常见的荷载有土压力、水压力、地震力等。
土压力是挡土墙设计中最重要的荷载之一，它根据填土的性质和挡土墙的位移情况分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。
静止土压力是指挡土墙不发生位移时土对墙的压力；主动土压力是指挡土墙向离开土体方向移动时土对墙的压力；被动土压力则是挡土墙向土体方向移动时土对墙的压力。
在一般的挡土墙设计中，通常考虑主动土压力的作用。
水压力也是不可忽视的荷载。
如果挡土墙后的填土中有地下水存在，水会对挡土墙产生额外的压力。
这种压力的大小取决于地下水位的高度和水的流动情况。
地震力在地震多发地区是需要考虑的因素。
地震会使土体产生惯性力，从而增加对挡土墙的作用。
接下来，我们看一下挡土墙稳定性计算的主要内容。
滑移稳定性计算是其中的一个重要方面。
滑移稳定性取决于挡土墙与地基之间的摩擦力和水平推力的大小关系。
计算时，需要计算出作用在挡土墙上的水平推力和抗滑力，通过比较两者的大小来判断挡土墙是否会发生滑移。
如果水平推力大于抗滑力，挡土墙就可能发生滑移，需要采取相应的措施增加抗滑力，如增加挡土墙的自重、设置防滑键等。
倾覆稳定性计算同样关键。
倾覆稳定性取决于挡土墙的重心位置和抗倾覆力矩与倾覆力矩的大小关系。
计算时，需要计算出作用在挡土墙上的倾覆力矩和抗倾覆力矩。
如果倾覆力矩大于抗倾覆力矩，挡土墙就可能发生倾覆破坏。
为了提高挡土墙的倾覆稳定性，可以增加挡土墙的基础宽度、增加墙身的重量或者降低墙身的高度。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(一)
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览（一）引言概述：挡土墙是一种常用的土木结构，用于抵抗土壤的侧向压力，并保持土壤的稳定。
为保证挡土墙的设计和施工安全可靠，稳定性验算是必不可少的步骤。
本文将以挡土墙稳定性验算为主题，从土壤力学原理出发，分析挡土墙在水平和垂直力作用下的稳定性，并介绍相应的验算方法。
正文内容：一、土壤力学原理1. 应力与应变关系2. 土壤强度特性3. 侧向土压力分布理论二、挡土墙在水平力作用下的稳定性验算1. 水平力的作用机理分析2. 挡土墙的抗滑稳定性验算3. 挡土墙的抗倾覆稳定性验算4. 挡土墙的抗翻转稳定性验算5. 挡土墙的水平位移控制三、挡土墙在垂直力作用下的稳定性验算1. 垂直载荷的作用机理分析2. 挡土墙的抗沉陷稳定性验算3. 挡土墙的抗浮起稳定性验算4. 挡土墙的抗渗稳定性验算5. 挡土墙的变形控制四、挡土墙的材料选择和施工要求1. 挡土墙的材料选择要点2. 挡土墙的基础设计要求3. 挡土墙的结构设计要求4. 挡土墙的施工方法介绍5. 挡土墙的监测与维护五、实例分析与案例分享1. 挡土墙稳定性验算实例分析2. 挡土墙稳定性验算的典型案例分享3. 挡土墙稳定性验算的工程应用案例总结：通过对挡土墙的稳定性验算进行详细讨论和分析，我们可以更全面地了解挡土墙的设计和施工要求。
合理的稳定性验算可以确保挡土墙在运行过程中的安全稳定性，提高工程的可靠性和耐久性。
在实际工程中，根据具体情况进行验算和监测，并及时修正设计或施工方案，以确保挡土墙的设计和施工质量。
浅谈挡土墙稳定性验算
黑 龙江交 通科 技
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浅 谈挡 土墙 稳 定性 验算
由元 晶 杨 永 颖 。
（．大连恒信工程造价 咨询事 务所 有限公司 ；．中国大连 国际合 作 （ １ ２ 集 的抗倾覆稳定性 ， 应检算在土压力及其他 外力作用下 ， 基底摩阻力抵抗 挡土墙 滑移 的能力 ， 用抗 滑稳 定性系数 Ｋ 表示 ， 即抗滑 力与 滑动力 之 比。抗 滑稳 定系数
Ｋｃ
＝
］
式中 ： Ｇ为档土墙 自重 ； ， 为墙背主动力压力 的水平与垂 直分力 为基底摩阻系数 ； 为容许抗 滑稳定 系数 ） 。 ２ 抗倾覆稳定性验算 为保证挡土墙 的抗倾覆稳定性 ， 必须验算 它抵抗墙身 绕 墙趾 向处转动倾 覆的能力 ， 用倾覆稳定系数 表示 ， 即对 于 墙趾 的总稳定力矩 ∑ 与总额 力矩 ∑ 之 比。计 算公 式 如下
ｊ 丑（ Ｉ ］ Ｔ ｌ ） Ｉ ／ ＼
式 中： 为截面宽 度 ； ， 为验 算 截面 的最大 、 小法 。 一 最 向应力 ；１。 为圬工砌体的容许压应力 。 ［＂ ９］
式 中： Ａ为基底 面积 （ １ｍ长 的墙而 言 ， 对 Ａ＝Ｂ） ；∑Ｍ 为各 力对基底 中性轴的力矩 和 ； 为基底截 面模量 ， Ｂ ／ 。 Ｗ＝ ６
１
丁
式 中： ］ ［ 为容许抗倾覆稳定系数 。 在验算挡土墙稳定性时 ， 一般 均未计墙 趾前的被动土压 力 。若 检算结果 ＜［ 或 ＜［ ］ 则 表 明挡墙抗 滑稳 Ｋ］ ， 定性或抗倾覆稳定性不够 ， 应采取措施增加 挡土墙的抗 滑稳 定性或抗倾覆稳定性。 ３ 基底应 力及合 力偏心距验算 为 了保证挡土基底应力不超 过地基容许承载力 ， 应进行 基底应力验算 ； ， 了避免挡墙不均匀沉 陷 ， 同时 为 应控制作用 于挡土墙基底合力 的偏 心距 。 作用于基底合力 的偏心距 ｅ 为
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题假设挡土墙的高度为6米,墙后填土的重度为18kN/m³,填土面与墙面摩擦角为30度,水平地震分析加速度为0.15g,垂直地震分析加速度为0.1g。
现在来计算挡土墙的抗倾覆稳定性。
步骤如下：1.计算填土的横向作用力填土的横向作用力 = 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 18 kN/m³ x 6m x 1m= 108 kN/m2.计算填土与墙面之间的摩擦力填土与墙面之间的摩擦力 = 填土的横向作用力 x 摩擦系数= 108kN/m x tan(30度)= 62.4 kN/m3.计算水平方向的地震作用力水平方向的地震作用力 = 0.15g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.15 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 16.2 kN/m4.计算垂直方向的地震作用力垂直方向的地震作用力 = 0.1g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.1 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 10.8 kN/m5.计算倾覆力矩倾覆力矩 = 填土的横向作用力 x 墙高/2 + 填土与墙面之间的摩擦力 x 墙高/3+ 水平方向的地震作用力 x 墙高/3 + 垂直方向的地震作用力 x 墙高/3 = 108 kN/m × 6m/2 + 62.4 kN/m × 6m/3 + 16.2 kN/m × 6m/3 + 10.8 kN/m × 6m/3= 876.6 kN·m6.计算抗倾覆稳定系数抗倾覆稳定系数 = 倾覆力矩 / 抵抗倾覆力矩= 倾覆力矩 / (填土的横向作用力 x 墙高/2)= 876.6 kN·m / (108 kN/m × 6m/2)= 2.04因此,挡土墙的抗倾覆稳定系数为2.04,满足抗倾覆的要求。
《挡土墙稳定性验算》课件
设计方法
2
进行稳定性分析。
根据特定要求和参数选择合适的设计
方法。
3
相关公式
应用相关公式计算挡土墙的稳定性参
稳定性分析过程
介绍一个实际挡土墙工程案例。
详细分析该案例中的挡土墙稳 定性。
结果分析
分析挡土墙稳定性验算结果的 意义。
常见错误与注意事项
常见错误
包括参数设定错误、忽略土壤水分等因素。
分类
按材料可分为砌石挡土墙、混凝土挡土墙等；按结构可分为重力式、排土式等。
挡土墙的稳定性问题
1 滑动稳定性
挡土墙在地震或外力作用下是否会滑动。
2 翻转稳定性
挡土墙是否会因顶部倾覆而失去稳定性。
3 坍塌稳定性
挡土墙是否会失稳并发生坍塌。
挡土墙稳定性验算方法
1
稳定性分析理论
使用各种力学和土力学理论对挡土墙
注意事项
应注意材料选择、基础处理和监测数据的收 集。
总结与展望
学习成果总结
总结挡土墙稳定性验算的重要内容和方法。
未来展望
展望挡土墙稳定性验算在工程实践中的未来发 展。
《挡土墙稳定性验算》 PPT课件
本课件介绍挡土墙稳定性验算的基本原理和方法。从挡土墙的定义、功能和 分类开始，进而讨论稳定性问题和验算方法。通过案例分析，总结常见错误 和注意事项，并展望未来发展。
什么是挡土墙？
定义
挡土墙是一种用于控制土壤和水体运动的土木结构。
功能
主要功能包括防止土壤侵蚀、保护道路和建筑、创造平整用地。
挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算在土木工程中，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑土体或防止土体坍塌。
为了确保挡土墙在使用过程中的安全性和稳定性，进行稳定性验算是至关重要的。
挡土墙的稳定性主要包括抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性两个方面。
抗滑移稳定性是指挡土墙在水平推力作用下，抵抗沿基底滑移的能力；抗倾覆稳定性则是指挡土墙抵抗绕墙趾转动而倾倒的能力。
首先，我们来看看抗滑移稳定性的验算。
在这个过程中，需要考虑挡土墙所受到的各种力。
其中，主要的作用力包括墙后土压力、墙身自重、基底摩擦力等。
墙后土压力的大小和分布取决于土体的性质、墙的高度和坡度等因素。
一般来说，可以采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论来计算。
墙身自重是一个垂直向下的力，其大小取决于墙的材料和体积。
基底摩擦力则与基底材料的摩擦系数以及墙身自重有关。
在进行抗滑移稳定性验算时，通常采用以下公式：＼K_s ＝＼frac{F_{friction}｝｛F_{slide}｝＼geq 13\其中，＼（K_s\）为抗滑移稳定安全系数，＼（F_{friction}＼）为基底的摩擦力总和，＼（F_{slide}＼）为作用于挡土墙上的水平滑移力总和。
如果计算得到的\（K_s\）大于等于 13，则说明挡土墙在抗滑移方面是稳定的；否则，就需要采取相应的措施来增强其稳定性，比如增加基底宽度、设置防滑齿坎或者采用更粗糙的基底材料等。
接下来，是抗倾覆稳定性的验算。
抗倾覆稳定性的验算主要是考察挡土墙在受到外力作用时，是否会绕墙趾发生倾覆。
在这个验算过程中，需要计算作用于挡土墙上的各种力矩，包括墙后土压力产生的力矩、墙身自重产生的力矩以及基底反力产生的力矩等。
抗倾覆稳定性验算的公式为：＼K_t ＝＼frac{M_{resisting}｝｛M_{overturning}｝＼geq 15\其中，＼（K_t\）为抗倾覆稳定安全系数，＼（M_{resisting}＼）为抗倾覆力矩总和，＼（M_{overturning}＼）为倾覆力矩总和。
挡土墙稳定性验算
基底偏心距及基底应力分布
基地应力
偏心荷载作用下，承载力应满足 ：
：地基承载力设计值
当基底下受力层范围内有软弱下卧层时， 按下列公式验算
：软弱下卧层顶面处附加压力设计值
：软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值 ：软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基
承载力设计值
范》规定：地基与抗震承载力应按下式计算：
：调整后的地基土抗震承载力设计值
：地基土抗震承载力调整系数
：地基土静承载力设计值
浸水地区挡土墙后的填料采用岩块及渗水土 时，不考虑墙前、墙后定静水压力及墙后动 水压力．作用挡土墙上的力系，除一般地区 所受力系外，还应计算水位以下挡土墙及填 料的水浮力．挡土墙的计算水位应采用最不 利水位．最不利水位的确定，需要对不同水 位验算而求得．无经验设计者可在（0.7～ 0.9）Ｈ之间选定。确定的最不利水位高于设 计水位，还是应按设计水位计算。
通常应按浸水与非浸水两种情况验算，都应 满足稳定要求。
如为滨海，湖，水库及大的江河的挡土墙及 护岸墙，应当考虑波浪压力，冰压力，按相 应规范进行计算。
地震地区挡土墙稳定性计算
地震区挡土墙根据其重要性及地基土的 性质，应验算其抗剪强度和稳定性．
地震地区挡土墙作用力系
抗滑稳定
如上层土和下层软弱土层的压缩模量比值大 于等于３时，对于条形挡土墙基础，上式中 可按下式计算
：挡土墙条形基础底宽度
：基底处土的自重压力标准值
：基底至软弱下卧层顶面的距离
：地基压力扩散线与竖直线之间的夹角
当基底下受力层范围内有软弱土层时， 应按圆弧滑动面法进行验算
：作用与滑动体上各力对滑动中心的抗滑力矩
在浸水和地震等特殊情况下，应按偶然组合 考虑。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览
引言概述：
本文将对挡土墙的稳定性进行验算、分析和评估。
挡土墙是一种用于固定土方或防止土体侵蚀的结构工程，其稳定性是确保工程安全性的重要因素。
文中将通过计算和分析挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力等各项指标，对挡土墙的稳定性进行全面评估。
正文内容：
1.挡土墙的设计参数
1.1持倚高度、挡土墙的宽度和坡度
1.2用于挡土墙的土体特性
1.3构建挡土墙的材料选择
2.挡土墙的自重和土体压力计算
2.1自重的计算方法
2.2土体压力的计算方法
2.3与挡土墙稳定性有关的自重和土体压力的影响因素
3.挡土墙的抗滑稳定性验算
3.1抗滑力的计算方法
3.2滑动稳定性验算的基本原理
3.3挡土墙稳定性验算的应力状态分析
4.挡土墙的抗倾覆稳定性验算
4.1抗倾覆力的计算方法
4.2倾覆稳定性验算的基本原理
4.3挡土墙抗倾覆稳定性验算的力平衡分析
5.挡土墙的抗拔稳定性验算
5.1抗拔力的计算方法
5.2拔出稳定性验算的基本原理
5.3挡土墙抗拔稳定性验算的形状效应考虑
总结：
挡土墙的稳定性是工程建设中的重要问题，该文通过对挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力的计算和分析，对挡土墙的稳定性进行了全面的验算和评估。
在实际工程中，必须根据具体情况仔细选择适当的设计参数和材料，并严格按照设计要求进行建设，以确保挡土墙的稳定和安全。
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挡土墙稳定性验算
中铁五局沪昆铁路客运专线云南段（TJ1 标）项目经理部临建挡土墙类型的确定及稳定性验算一、挡土墙类型选择从经济使用的角度出发，结合当地的实际情况，初步确定用于本施工管段内的临建及便道挡土墙类型为石砌重力式挡土墙。
其特点是○依靠墙身自重 1 抵抗土压力的作用；○形式简单，取材容易，施工简易。
2 挡墙根据墙背的倾斜方向，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。
在其他条件相同时，仰斜墙背所承受的土压力比俯斜式小，故其墙身断面亦较俯斜墙背经济。
同时，由于仰斜式墙背的倾斜方向与开挖面边坡方向一致，故开挖量和回填量均比俯斜式墙背小。
综合考虑，在此确定挡墙类型为重力式（仰斜式）挡土墙。
其墙身断面形式如下图所示：1:m1:m1:m1:m重力式挡土墙断面图重力式挡土墙断面图（扩大基础）1:m图中，m=n，且 m 值宜为0.05~0.30，H=2.0~6.0m，B≥0.5m 当地基承载力不足且墙趾处地形平坦时，为减小地基应力和增加抗倾覆稳定性，常采用扩基础。
扩大基础是将墙趾或墙蹱部分加宽成台阶，也可以同时将两侧加宽，以在、增大承压面积，减小基底压力。
台阶宽度一般不小于 0.2m。
1/ 8
台阶高度按加宽部分的1
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 抗剪、抗弯和基础材料的扩散角要求确定，高宽比可采用 3:2 或2:1。
挡墙基础埋臵深度：为保证挡土墙的稳定性，必须根据地基的条件，将挡土墙基础埋入地面以下适当深度。
基础埋臵深度需满足：○设臵在土质地基 1 上的挡墙，基底埋臵深度一般应在天然地面以下 1.0m；受水冲刷时，应在冲刷线以下1.0m。
○ 设臵在石质地基上的挡土墙，应清除表面风化层，当风化层 2 厚难于清除时，可根据风化程度及允许地基承载力，将基础埋臵在风化层中，并保证有一定的襟边宽度。
二、挡土墙稳定性验算挡土墙的设计方法有容许应力法和极限状态法两种。
容许应力法是把结构材料视为理想的弹性体，在荷载的作用下产生的应力和应变不超过规定的容许值。
极限状态法是根据结构在荷载作用下的工作特征，在容许应力法基础上发展形成的一种方法。
但由于极限状态法在工程实践中的应用尚不充分，目前挡墙的设计仍按容许应力法。
本路段内表层土体大部分属于西南地区碳酸盐类岩层的残积红土，参照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）第 2.1.2 条和第 2.1.3 条的相关规定，地基容许承载力 [? 0 ] 取值如下表：
3/ 8
残积粘性土的容许承载力 [? 0 ]ES ( MPa)468101214161820? 0 (kPa)180 220 250 270 290310 320 330 3403 3 本设计填料重度 ? ? 18KN / m ，地基土重度 ? 1 ? 19 KN / m ，圬工砌体按 M7.53 砂浆砌 25 号片石计，重度 ? k ? 23KN / m 。
根据相关资料显示，云南省曲靖市富源县地表对基土西南地区碳酸盐类岩层的残积红土，其土体的压缩模量ES=4MPa，其对应的地基容许承载力 ? 0 ? 180kPa 。
重力式挡土墙高 H=4m，未加2
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宽基底宽 B=0.6m，基底摩阻系数 f=0.45，基础内土体间的摩阻系数 ? =0.3 填0 土的内摩擦角 ? 取 45 。
1、挡土墙的抗滑稳定性验算为保证挡土墙的抗滑稳定性，在土压力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用抗滑系数 K c 表示，即抗滑力与滑动力之比。
抗滑系数为：Kc ? (G ? E y ) ? f Ex ? [ Kc ]（1）式中：G—挡土墙自重；Ex、Ey—墙背土压力的水平分力和垂直分力；f —基底摩阻系数，取 0.45；[Kc ]—容许抗滑稳定系数，在此 [ Kc ] ? 1.3 。
EyEx(G+Ey)f B Zw ZyZx挡土墙的滑动与倾覆稳定当土体处于净土压力平衡状态时，如图所示，有：E0 ? G ? 0.3 ? 0.6 ? 4 ? 23 ?
0.3 ? 16.56如图所示，图中 m=0.3，当滑动面处于静止土压力状态时，由（1）式得：Kc ? [55.2 ? (4 ? 4 ? 2 ?18sin 450 ? 0.3 ? 4 ?
4 ? 2 ?18cos 450 ) ? sin 450 ] ? 0.4
5 ? 1.404 ? [ K c ] ? 1.3 (4 ? 4 ? 2 ?18sin 450 ? 0.3 ? 4 ? 4 ? 2 ?18cos 450 ) ? cos 450 ?
55.2 ? 0.3所以，由上式可得此挡土墙满足抗滑稳定性要求。
3滑动G面
5/ 8
2、抗倾覆稳定性验算为保证挡土墙的抗倾覆稳定性需验算墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，用抗倾覆系数 K 0 表示，对于墙趾的总稳定力矩 ? 图所示。
K0 ?My与总倾覆力矩 ?M0之比，如?M ?My 0?G ? ZG ? E y ? Z y Ex ? Z x? [K0 ]（2）式中： [ K 0 ] —容许抗倾覆稳定系数，取 1.3。
将已知数据带入（2）式得：K0 ??M ?My 0?55.2 ? 0.9 ? 50.4 ?
1.2 ? 1.627 ? [ K 0 ] ? 1.3 33.84 ? 2满足抗倾覆温定性要求。
3、基底应力及合力偏心距验算为保证挡土墙基底应力不超过地基容许承载力，应进行基底应力验算；同时为了避免挡土墙不均匀沉降，应控制作用于挡土墙基底合力的偏心距。
ZyEyEGy Ex GP T ZN e B/2 B/2δ1δ2基底应力及合力偏心距如图所示，作用于基底合力的偏心距 e 为：e? B ? Z N ? ? e? 20Zx （3）G ? EyZN ??M ??M ?Ny?G ? Z G ? E y ? Z y ? Ex ? Z x（4）4
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 因为基底不可能出现拉应力，故按应力重分布计算基底的最大压应力，将应力分布为三角形，总压应力必须等于 ? ，而 ? 的作用线必定通过图形的N N中心。
则：ZN eδ1δ2基底应力重分布? N ? 2?最大应力为：1max? 3Z N（5）? max ?2 ? N 2 (G ? E y ) ? ? ?? 0 ? 3 ZN 3 ( B ? e) 2（6）带入数值，由（3）（5）（4）（6）式联立解得：? max ? 175.12kPa ? ?? 0 ? ? 180kPa，由? max ? ?? 0 ?知，要使得挡土墙不至于因地基承载力不足而发生破坏，其地基承载力不得小于175.12kPa。
4、墙身剪应力验算N1R1 T1δmaxδmax墙身法向应力如图所示，对于重力式挡土墙，一般只进行墙身水平截面的剪应力验算。
5
7/ 8
水平截面的剪应力为：??T1 E1 X ? ? ?? ? A1 B1（7）式中： A1 —受剪面积， A1 ? B1 ?1 ;?? ? —圬工砌体的容许剪应力，查相关规范取值 ?? ? ? 110.0kPa 。
带入已知数据，求得：??T1 E1 X E X 33.84 ? ? ? ? 56.4kPa ? ?? ? ? 110.0kPa A1 B1 B 0.6满足要求。
以上是重力式挡土墙（H=4.0m）稳定性验算结果。
当挡土墙高度增加时，可按扩大基础或基础换填处理的方式来满足地基承载力要求。
中铁五局沪昆客专云南段项目经理部 2010 年 9 月6。