【正文】 c不考慮土體內(nèi)應(yīng)力分布及各土條之間的相互作用力的影響；d土條不受側(cè)向力。（3）計(jì)算步驟a通過坡腳任意選定滑動(dòng)面，半徑為R，縱向長為1米；b將土體分成若干個(gè)一定寬度的垂直土條，其寬度一般為2到4米；c計(jì)算每個(gè)土條的土體重，并計(jì)算出兩個(gè)方向上的分力；d計(jì)算每一小條滑動(dòng)面上的反力，即內(nèi)摩擦力和粘聚力；e以圓心為支點(diǎn)，半徑R為力臂，計(jì)算滑動(dòng)面上各力對圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩；f求穩(wěn)定系數(shù)K值，公式如下： ()式中—第i土條在破裂面處的粘聚力；—第i土條在破裂面處的摩阻系數(shù)，fi=tan；—第i土條在破裂面處的內(nèi)摩擦角。由于試算的滑動(dòng)面是任意選定的，故需再假定幾個(gè)可能的滑動(dòng)面，重復(fù)上述步驟，繪制曲線；找到相應(yīng)的最小安全系數(shù)，相對應(yīng)的圓心即為極限滑動(dòng)面圓心，對應(yīng)的滑動(dòng)面為極限滑動(dòng)面。圓弧破裂面第一次計(jì)算：表32 圓弧破裂面法第一次計(jì)算表xRX/R弧度αsinαcosα續(xù)：QiNiTiγ法向重力N20右側(cè)土條切向力12520粘聚力20內(nèi)摩擦力Nf20左側(cè)土條切向力T39。20K值20Lfi 圓弧破裂面法第一次計(jì)算簡圖圓弧破裂面第二次計(jì)算：表33 圓弧破裂面法第二次計(jì)算表土條號RXX/R弧度值αsinαcosα32111234567續(xù)：SγQiNiTi法向重力分力N20右側(cè)土條切向力T20粘聚力20內(nèi)摩擦力Nf20左側(cè)土條切向力T39。20K值20L20fi202020 圓弧破裂面法第二次計(jì)算簡圖圓弧破裂面第三次計(jì)算：表34 圓弧破裂面法第三次計(jì)算表土條號RXX/R弧度值αsinαcosα123456續(xù)：SγQiNiTi法向重力分力N20右側(cè)土條切向力T20粘聚力20內(nèi)摩擦力Nf20左側(cè)土條切向力T39。020K值20Lfi 圓弧破裂面法第三次計(jì)算簡圖圓弧破裂面第四次運(yùn)算：表35 圓弧破裂面法第四次計(jì)算表土條號RXX/R弧度值αsinαcosα1234567續(xù)：SγQiNiTi法向重力分力N20右側(cè)土條切向力T20粘聚力20內(nèi)摩擦力Nf20左側(cè)土條切向力T39。020K值20L20fi 圓弧破裂面法第四次計(jì)算簡圖圓弧破裂面第五次運(yùn)算：表36 圓弧破裂面法第五次計(jì)算表土條號RXX/R弧度值αsinαcosα3211123456續(xù)：SγQiNiTi法向重力分力N20右側(cè)土條切向力T20粘聚力20內(nèi)摩擦力Nf20左側(cè)土條切向力T39。20K值20L20fi2020 圓弧破裂面法第五次計(jì)算簡圖 圓弧破裂面法最危險(xiǎn)滑動(dòng)面圖根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)可以得出。此時(shí)K=，路基不穩(wěn)定，需設(shè)支擋結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)，以使路基穩(wěn)定。4. 重力式擋土墻 重力式擋土墻簡介 簡介重力式擋土墻，指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點(diǎn)是就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效果好。所以，重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費(fèi)材料多，也不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先選用重力式擋土墻。 類型重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜、俯斜、直立三種類型。（1）按土壓力理論，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，而俯斜墻背的主動(dòng)土壓力最大，垂直墻背位于兩者之間。（2）如擋土墻修建時(shí)需要開挖，因仰斜墻背可與開挖的臨時(shí)邊坡相結(jié)合，而俯斜墻背后需要回填土，因此，對于支擋挖方工程的邊坡，以仰斜墻背為好。反之，如果是填方工程，則宜用俯斜墻背或垂直墻背，以便填土易夯實(shí)。在個(gè)別情況下，為減小土壓力，采用仰斜墻也是可行的，但應(yīng)注意墻背附近的回填土質(zhì)量。（3）.當(dāng)墻前原有地形比較平坦，用仰斜墻比較合理；若原有地形較陡，用仰斜墻會(huì)使墻增高很多，此時(shí)宜采用垂直墻或俯斜墻。 重力式擋土墻類型本次設(shè)計(jì)，采用仰斜式進(jìn)行計(jì)算。 擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算 有荷載作用時(shí)（1）設(shè)破裂面交于荷載外D點(diǎn) H=8m a=3m =3m l=3m k=2m B=2m 破裂角由得： (與假設(shè)公式不符)（2）設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)E點(diǎn)(3)設(shè)破裂面交于荷載邊緣C點(diǎn)墻身自重：=386kN/m水平總推力：總垂直力：傾覆力矩：穩(wěn)定力矩：抗滑穩(wěn)定性檢算：抗傾覆穩(wěn)定性檢算：墻趾處基底應(yīng)力為：墻踵處基底應(yīng)力為： 重力式擋土墻有荷載時(shí)的計(jì)算簡圖 沒有荷載作用時(shí) H=8m a=3m =3m l=3m k=2m B=2m 破裂角由得：墻身自重：水平總推力：總垂直力：傾覆力矩：穩(wěn)定力矩：抗滑穩(wěn)定性檢算：抗傾覆穩(wěn)定性檢算：墻趾處基底應(yīng)力為墻踵處基底應(yīng)力為 重力式擋土墻無荷載時(shí)的計(jì)算簡圖5. 加筋土擋土墻 加筋土擋土墻簡介由墻面板、拉筋和填土三部分組成，借助于拉筋于填土間的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定土體。即是柔性結(jié)構(gòu)，可承受地基較大的變形；又是重力式結(jié)構(gòu)，可承受荷載的沖擊、振動(dòng)作用。施工簡便、外形美觀、占地面積小、而且對地基的適應(yīng)性強(qiáng)。適用于缺乏石料的地區(qū)和大型填方工程。加筋土擋土墻是利用加筋土技術(shù)修建的一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物，是由墻面板、拉筋、填料和基礎(chǔ)組成的柔性復(fù)合結(jié)構(gòu)物。加筋土擋土墻是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。一般應(yīng)用于地形較為平坦且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應(yīng)地基輕微的變形，填土引起的地基變形對加筋土擋土墻的穩(wěn)定性影響比對其他結(jié)構(gòu)物小，地基的處理也較簡便；它是一種很好的抗震結(jié)構(gòu)物；節(jié)約占地，造型美觀；造價(jià)比較低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加筋土擋墻，與傳統(tǒng)的重力式擋土墻、混凝土擋土墻相比較，是有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的。擋土墻愈高，加筋土擋土墻的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢就愈大。對加筋土擋墻的分析與比較認(rèn)為，加筋土擋墻可以節(jié)約20~50%工程造價(jià)。便宜但耐久的拉筋激發(fā)潛在滑面后的穩(wěn)定土體來協(xié)助保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，因而不需要大量的圬工，造價(jià)就得以降低。在公路與鐵路路堤的建設(shè)中，援用加筋土技術(shù)尚可以節(jié)省大量的用地。 加筋土本身就是一種組合材料。由于加筋與土的相互作用，加筋土加強(qiáng)了土顆粒間的聯(lián)系，從而增加了土的抗剪強(qiáng)度，減少了沉降變形。使用土工織物或土工合成材料來做加筋材料的擋土結(jié)構(gòu)是柔性的。地震時(shí)，這樣的加筋土結(jié)構(gòu)可以比傳統(tǒng)的圬工擋土墻吸收更多的能量而不產(chǎn)生功能上的破壞。模型實(shí)驗(yàn)與已發(fā)生的地震業(yè)已證明加筋土結(jié)構(gòu)是抗震性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。土墻是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。一般應(yīng)用于地形較為平坦且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應(yīng)地基輕微的變形，填土引起的地基變形對加筋土擋土墻的穩(wěn)定性影響比對其他結(jié)構(gòu)物小，地基的處理也較簡便；它是一種很好的抗震結(jié)構(gòu)物；節(jié)約占地，造型美觀；造價(jià)比較低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 加筋土擋土墻施工簡便、快速，并且節(jié)省勞力和縮短工期，一般包括下列工序：基槽(坑)開挖、地基處理、排水設(shè)施、基礎(chǔ)澆(砌)筑、構(gòu)件預(yù)制與安裝、筋帶鋪設(shè)、填料填筑與壓實(shí)、墻頂封閉等，其中現(xiàn)場墻面板拼裝、筋帶鋪設(shè)、填料填筑與壓實(shí)等工序是交叉進(jìn)行的。同時(shí)加筋擋土墻的使用也存在很多的問題，受到一定條件的限制：擋墻背后需要充足的空間，以獲得足夠的墻寬來保證內(nèi)部和外部穩(wěn)定性；對于鋼材加筋的銹蝕、用作暴露面層的土工合成材料在紫外線照射下的變質(zhì)，以及填土中聚酯類加筋材料的老化等問題，需要制定合適的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；前加筋土系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)仍不成熟，故規(guī)范尚需進(jìn)一步完善。 加筋土擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算 鋼塑復(fù)合拉筋加筋土擋墻計(jì)算簡圖 荷載計(jì)算有荷載時(shí)：（1）墻后填土產(chǎn)生的水平土壓力計(jì)算： （） 當(dāng)時(shí)，； （） 當(dāng)時(shí)， ；； （）式中：填料產(chǎn)生的水平土壓應(yīng)力（kPa）；加筋體的填料重度；墻頂距第i層墻面板中心的高度（m）；加筋土擋土墻內(nèi)深度處的土壓應(yīng)力；、分別為靜止和主動(dòng)土壓力系數(shù)；填料綜合內(nèi)摩擦角。（2） 由軌道和列車換算的土柱荷載產(chǎn)生的水平土壓力 （）（3）作用于墻面板上的水平土壓力為： （）（4）第i層拉筋對應(yīng)的墻面板所受的側(cè)壓力 ()（5）第i層拉筋的拉筋應(yīng)力 ()表51 有荷載時(shí)的計(jì)算表格加筋層號hi（m）k0kakir119211931942195196319719841991910519111912619131914719151916819表52 有荷載時(shí)的計(jì)算表格加筋層號bhil0h0r1319213193319423195319633197319843199319105319