挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算在各类工程建设中，挡土墙扮演着重要的角色，它能够有效地防止土体坍塌、保持边坡稳定。
然而，为了确保挡土墙在其使用寿命内能够安全可靠地发挥作用，对其进行稳定性验算是至关重要的。
挡土墙稳定性验算的目的在于评估挡土墙在各种可能的荷载作用下，是否能够保持自身的平衡和稳定，避免发生滑移、倾覆、地基承载力不足等破坏形式。
这需要综合考虑多种因素，包括墙身的几何形状、墙体材料的特性、填土的性质、地下水的影响以及外部荷载的情况等。
首先，让我们来了解一下挡土墙可能面临的破坏形式。
滑移破坏是指挡土墙沿着墙底与地基接触面发生水平滑动。
这种破坏通常是由于墙后土压力过大，超过了墙底与地基之间的摩擦力所致。
倾覆破坏则是挡土墙绕墙趾转动而倾倒，这往往是因为墙后土压力的合力作用点超出了墙底的宽度范围。
此外，还有由于地基承载力不足导致的墙体下沉、开裂，甚至整体坍塌的情况。
为了进行挡土墙稳定性验算，我们需要明确一些关键的参数和条件。
挡土墙的高度、宽度、墙背的倾斜角度等几何参数直接影响着其稳定性。
墙体材料的重度、抗压强度、抗剪强度等力学性能也是重要的考量因素。
填土的重度、内摩擦角、黏聚力等性质会对墙后土压力的大小和分布产生影响。
同时，地下水的存在会增加土的重度，降低土的抗剪强度，从而对挡土墙的稳定性产生不利影响。
在进行稳定性验算时，通常需要分别计算挡土墙的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。
对于抗滑移稳定性，我们要计算墙底与地基之间的摩擦力和水平推力。
摩擦力等于墙底与地基之间的摩擦系数乘以墙底的垂直压力。
水平推力则是由墙后土压力引起的。
如果摩擦力大于水平推力，那么挡土墙在抗滑移方面是稳定的；反之，则不稳定。
抗倾覆稳定性的验算则是比较墙体重心与墙后土压力合力作用点之间的相对位置。
通过计算挡土墙绕墙趾的抗倾覆力矩和倾覆力矩，如果抗倾覆力矩大于倾覆力矩，那么挡土墙在抗倾覆方面是稳定的；否则，就存在倾覆的风险。
在实际工程中，还需要考虑一些其他因素来提高挡土墙稳定性验算的准确性和可靠性。
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
挡土墙稳定性验算在各类土木工程建设中，挡土墙是一种常见且重要的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止土体变形失稳。
为了确保挡土墙在使用过程中的安全性和可靠性，进行稳定性验算是至关重要的环节。
挡土墙稳定性验算的目的，简单来说，就是判断挡土墙在各种可能的荷载作用下，是否能够保持稳定，不发生滑动、倾覆或地基承载力不足等破坏现象。
这就好比我们要确保一座房子在风雨中不会倒塌一样，需要对其结构的稳定性进行仔细的分析和计算。
在进行稳定性验算之前，我们首先要了解挡土墙所承受的荷载。
这些荷载主要包括土压力、墙身自重、墙顶荷载等。
土压力是其中最为关键的荷载，它的大小和分布形式取决于填土的性质、墙的高度和形状等因素。
对于土压力的计算，常用的方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙，填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论则适用于墙背垂直光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的土压力计算方法。
接下来，我们来看看挡土墙稳定性验算的主要内容。
滑动稳定性验算就是其中之一。
它主要是检查挡土墙在水平方向上是否会因为土压力等水平荷载的作用而发生滑动。
计算时，需要考虑墙底与地基之间的摩擦力以及墙后土体的抗滑力，将其与土压力等水平推力进行比较。
如果抗滑力大于水平推力，那么挡土墙在滑动方面就是稳定的；反之，则不稳定，需要采取相应的加固措施，比如增加墙底宽度、设置防滑键等。
除了滑动稳定性，倾覆稳定性验算也不容忽视。
这是为了防止挡土墙绕墙趾发生倾覆破坏。
在计算时，需要分别计算出作用在挡土墙上的所有竖向力和水平力对墙趾产生的力矩。
如果抗倾覆力矩大于倾覆力矩，那么挡土墙在倾覆方面就是稳定的；否则，就需要调整挡土墙的尺寸或者采取其他措施来增加抗倾覆能力，比如增加墙身重量、降低墙高、改变墙背坡度等。
此外，地基承载力验算也是必不可少的。
因为如果地基不能承受挡土墙传来的压力，就会发生不均匀沉降甚至地基破坏，从而影响挡土墙的稳定性。
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(一)2024
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。
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基底偏心距及基底应力分布
基地应力
Hale Waihona Puke 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
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
：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
挡土墙稳定性验算
作用荷载效应组合
根据《建筑地基基础设计规范》规定，验算 挡土墙的稳定性，应用基本荷载组合进行计 算，各分项系数取值：当为自重和土压时分 项系数按前面提及有利取0.9，不利取1.2， 而可变荷载分项系数取1.4。
挡土墙前的被动土压力一般不予考虑。当基 础较深，地层稳定，不受水流冲刷和扰动破 坏时，结合强身的位移条件，可以考虑适量 的被动土压力。
抗倾覆稳定
基底合力的偏心距
（土质地基）
（岩石土质）
抗震时，对于岩石地基：
当为硬质岩石：
当为其它岩石：
对于土质地基：
基本承载力>200Kp的土层
基本承载力<200Kp的土层
基底应力
地基承载力给予提高，按《建筑抗震设计规
范》规定：地基与抗震承载力应按下式计算：
础底面外边缘至坡顶面的水平距离应符合下
式，但不得小于2.5ｍ。
：基础埋置深度
：基础底面外边缘至坡顶的水平距离
：垂直于坡顶边缘线的基础底面边长
：边坡的坡角
浸水地区挡土墙稳定性计算
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。
浸水地区挡土墙作用力系
浸水地区稳定验算公式
抗滑稳定
抗倾覆稳定
基地合力的偏心距
（土质地基）
（岩石土质）
基底压应力
浸水地区一般不考虑墙前被动土压力作用。 墙身所受到的浮力，应根据基础地层的渗水 情况确定：当地基为砂类土，碎石土和节理 发育的岩石地基，按计算水位的１００％计 算；当地基为节理不发育的岩石地基时，按 计算水位的５０％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
：作用与滑动体上各力对滑动中心的滑动力矩
位于稳定土坡上的挡墙，当垂直于坡顶边缘 线的基础底面边长小于或等于３ｍ时，其基
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
：分别为第一个和第ｉ个可变的荷载效应系数 ：起不利作用的第1个和第ｉ个可变荷载的标准值
：第ｉ个可变荷载的组合值系数
基地合力的偏心距
：作用于基底合力 的偏心距
：基底宽度
：作用于基底合力 到最大压应力边缘的距离
：作用于基底上总垂直力
：稳定力系对墙趾的总力矩
：倾覆力系对墙趾的总力矩
在浸水和地震等特殊情况下，应按偶然组合 考虑。
一般地区挡土墙稳定性验算
一般地区挡土墙作用力系
抗滑稳定安全系数
抗倾覆稳定安全系数
以上两项稳定还应满足且体结构设计规范规定：
：起有利作用的永久荷载标准值 ：起不利作用的永久荷载标准值
：分别为 荷载效应系数