【正文】 范圍內(nèi)的動應(yīng)力衰減最為劇烈。軌枕頂面所受的壓力通過軌枕和道床向路基中傳播。水平方向剪應(yīng)力檢算當(dāng)擋土墻墻身因?yàn)槭芾霈F(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)該對裂縫區(qū)的面積進(jìn)行一定程度上的折減，以滿足強(qiáng)度的要求。（2）第Ⅱ截面：，故截面強(qiáng)度滿足要求。 因?yàn)樗运槭恋幕兹菰S承載力，滿足要求。如圖44所示：合力偏心距：式中：—擋土墻基底合力的偏心距（m），當(dāng)擋土墻基地為傾斜基底時(shí)，其為傾斜基底合力的偏心距； —擋土墻基底的寬度（m），當(dāng)擋土墻為傾斜基底時(shí)，為其斜寬； —作用在擋土墻基底上的垂直分力對擋土墻墻趾的力臂（m）； —作用在擋土墻基底上的總的垂直力（kN）。計(jì)算圖如圖43所示：表達(dá)式為：式中：—擋土墻穩(wěn)定力系對擋土墻墻趾的總力矩（kNm）；—擋土墻傾覆力系對擋土墻墻趾的總力矩（kNm）。上述計(jì)算結(jié)果滿足要求。當(dāng)擋土墻基底下有軟弱土層存在時(shí)，同時(shí)應(yīng)該對土層的滑動穩(wěn)定性進(jìn)行檢算。當(dāng)擋土墻基底下有軟弱的土層時(shí)，同時(shí)應(yīng)該對該軟弱土層的滑動穩(wěn)定性進(jìn)行檢算。 （3）特殊力：由于地震產(chǎn)生的地震力，臨時(shí)施加的荷載，施工施加的荷載及其他的特殊力[21]。作用在擋土墻墻身上的各種不同性質(zhì)的力共同構(gòu)成了擋土墻上的力系，根據(jù)擋土墻所受的這些力的不同性質(zhì)及它們發(fā)生的概率大小不同將其劃分為附加力系、特殊力系及主要力系。 第4章 擋土墻計(jì)算圖41擋墻土壓力計(jì)算采用《鐵路工務(wù)計(jì)算手冊—路基》中的庫倫土壓力計(jì)算方法，通過試算法，確定破裂面位置，采用上述圖41的方法。（5） 擋土墻的美化設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，擋土墻的墻高為8米。在擋土墻的頂部位置設(shè)置帽石結(jié)構(gòu)，帽石結(jié)構(gòu)采用混凝土材料澆筑， m， m， m。為維修養(yǎng)護(hù)的方便，應(yīng)該設(shè)置檢查梯。在進(jìn)行泄水孔工作時(shí)應(yīng)同時(shí)做好墻背反濾、防滲隔水措施。在地面的最下方一排泄水孔的進(jìn)水口下部位置處設(shè)置隔水層[19]。排水溝溝壁的邊坡坡度為1:1。⑵排水措施 為疏島墻后土體內(nèi)的地下水流出和防止地下水下滲影響墻體，應(yīng)做好擋墻的排水工作。圖34擋土墻橫斷面圖CAD圖見附圖2。如果要進(jìn)行曲線加寬時(shí)，需要將路拱外側(cè)坡度放緩。由路基的中心線向兩側(cè)設(shè)4％的人字排水坡，使雨水能夠盡快排出，避免路基面積水使土浸濕軟化，保證路基土體的穩(wěn)定。時(shí)，采用σ=30176。120碎石土、礫石類土—40176。表34填料的物理力學(xué)指標(biāo)填料種類綜合內(nèi)摩擦角φ0內(nèi)密擦角φ重度（kN/m3）細(xì)粒土（有機(jī)土除外）墻高H≤6m35176。查表可得：；，；；鋼軌重度取75Kg/m，軌枕為III型混凝土枕，鋪軌根數(shù)為1667根/Km；，重度19KN/m3。它是土壓力理論發(fā)展過程中的一個(gè)非常大的突破，它對庫倫理論中存在的一些不足之處與其局限性進(jìn)行了很好的補(bǔ)充與完善，同時(shí)它也是對極限平衡理論的繼承與發(fā)展。經(jīng)典的庫倫土壓力理論與郎肯土壓力理論，由于它們簡單明了，容易被人們所掌握，從而被廣泛的應(yīng)用于各種工程建設(shè)過程中。建造擋土墻的目的是為了保證特定位置的巖土的穩(wěn)定性，保證其位移和變形在一定的安全的范圍內(nèi)，從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。）；—穩(wěn)定巖石坡面與填土間的摩擦角（176。當(dāng)支擋結(jié)構(gòu)的條件滿足朗肯土壓力理論要求時(shí)，可按朗肯土壓力理論計(jì)算公式計(jì)算得到。其應(yīng)用范圍為：：（1）擋土墻墻背為垂直、光滑且其墻后填土面為水平；（2）擋土墻墻背為垂直，其填土面為一傾斜的平面；（3）坦墻（即擋土墻出現(xiàn)滑裂面）；（4）也適用于為“∠”形的鋼筋混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算 對于粘性土和無粘性土都可使用,均有公式可以直接求解[14]圖27 主動土壓力分布圖由圖27可以得到大主應(yīng)力與小主應(yīng)力的關(guān)系為：黏性土：無黏性土：將帶入上面式子得到：對于黏性土：無黏性土：其中—主動土壓力系數(shù)；—擋土墻墻厚填土的重度，處于地下水位以下的取有效重度；—填土的黏聚力；—填土的內(nèi)摩擦角；z—計(jì)算點(diǎn)距填土面的深度。如圖26所示：圖26衡重式路堤墻第二破裂面 首先，自衡重臺后邊緣A點(diǎn)作表坡線的垂線OB，設(shè)其長度為，則 （2 15） 將包含變量的兩函數(shù)表示為： 則： （216） （217） 因：將以上求得的兩式及式（216）代入式（217），則： （218） 令，經(jīng)整理簡化后得： （a） 令，經(jīng)整理簡化后得： （b） 解聯(lián)立方程組（a）、（b），得： （c） 式（c）中，當(dāng)e取正號時(shí)，則（c）可表達(dá)成： （d）代入式（a），經(jīng)整理簡化后得： （e）不難發(fā)現(xiàn)，式（e）為一元二次方程，通過求解得： （219）式中：公式（219）中可解得兩個(gè)不同的根，有效跟可取兩個(gè)根中為正值的較小的一個(gè)。此時(shí)，將遠(yuǎn)離墻的破裂面CF稱之為第一破裂面及將CD稱之為第二破裂面，為其相應(yīng)的破裂角[10]。因?yàn)闊o論破裂面相交于荷載的哪個(gè)位置，破裂棱體的斷面面積S的表達(dá)式均能夠總結(jié)為一個(gè)公式，即： 式中與為邊界條件系數(shù)。因此，要求得最大土壓力Ea的值，首先應(yīng)該求出土壓力Ea取得最大值時(shí)其對應(yīng)的破裂角。圖中AB為擋土墻的墻背，BC為墻后土體中形成的破裂面，破裂面BC與鉛垂線之間的夾角θ稱為破裂角，ABC表示破裂棱體。庫倫土壓力理論的基本假定：（1） 墻后填料為粗粒土；（2） 當(dāng)擋土墻由于荷載或其他外界因素影響而發(fā)生很小的位移（轉(zhuǎn)動或者發(fā)生移動）時(shí)，擋土墻墻后土體被破壞，從而在土體中形成破裂棱體，形成的破裂棱體并且沿著墻背與墻后土體中產(chǎn)生的破裂面發(fā)生滑動，假定土中的產(chǎn)生的破裂面是一個(gè)平面；（3） 擋土墻的墻身與墻后土體中產(chǎn)生的破裂棱體都視作為剛體，在外力的作用下不產(chǎn)生壓縮或者膨脹變形；（4） 假定土壓力Ea的方向，與墻背法向之間成角（墻背與填土之間的摩擦角），破裂面的反力R與破裂面的法線成角，并都偏向阻止棱體滑動的一側(cè)。當(dāng)擋土墻因外力作用而發(fā)生傾覆或位移從而向外產(chǎn)生移動時(shí)，擋土墻所受土壓力將會隨著移動而減小，直到擋土墻墻后土體產(chǎn)生破裂面且沿破裂面向下滑動而達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用于擋土墻墻背上的土壓力稱為主動土壓力；當(dāng)擋土墻墻后土體發(fā)生擠壓移動，土體對擋土墻的壓力將會增大，墻后土體將被推動從而發(fā)生向上的移動而處于極限平衡狀態(tài)，這時(shí)土體對擋土墻的抗力稱為被動土壓力；當(dāng)擋土墻處于其原本的位置而不發(fā)生任何移動位移時(shí)，土壓力性質(zhì)介于兩種情況之間，此時(shí)的土壓力被稱為靜止土壓力。在一般地區(qū)，對擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)僅需考慮主要力系的作用，在浸水區(qū)還應(yīng)該考慮附加力，而在地震區(qū)還應(yīng)考慮地震作用對擋土墻的影響。1. 主要力系：是指平常時(shí)間段經(jīng)常作用于擋土墻上的各式各樣的力。加筋式擋土墻是通過墻后填土與填土中拉筋間的摩擦力的作用把土對擋土墻的側(cè)向壓力削減，然后傳遞到土體中起到穩(wěn)定土體的作用。薄壁式擋土墻一種鋼筋混凝土構(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式，通常有扶壁式和懸臂式兩種不同的結(jié)構(gòu)型式。已有很多學(xué)者通過理論推導(dǎo)與數(shù)值計(jì)算，人后進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測測試的方法對衡重式擋土墻進(jìn)行了大范圍的研究，但將離心模型試驗(yàn)運(yùn)用于衡重式擋土墻的研究還比較少。由于在分開的計(jì)算過程中沒有考慮擋土墻上、下墻背土壓力之間產(chǎn)生的相互影響，從而使所計(jì)算表得出的結(jié)果與實(shí)際情況相比誤差較大。經(jīng)典土壓力理論計(jì)算比較簡便，基本能達(dá)到工程建設(shè)所需的精度要求，但庫倫土壓力理論中的一些基本假設(shè)并不與實(shí)際情況完全相符，使其的可靠性、準(zhǔn)確性與使用范圍等都受到不同程度的影響。第2章 擋土墻土壓力計(jì)算分析 各類擋土墻介紹重力式擋土墻可分為三類：普通形式的重力式擋墻、衡重式擋土墻與無衡重臺的折線形墻背形式重力擋土墻[5]。并且也不需要在施工的現(xiàn)場堆放大量材料和施工機(jī)具，場地大小對其限制不大。無論是材料的選用，結(jié)構(gòu)形式的變化，擋土墻已經(jīng)有了一個(gè)較大的發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與聚合物研究日趨成熟，聚合物的應(yīng)用更加廣泛，泡沫砂漿、泡沫聚苯乙烯等這些具有良好性能的輕質(zhì)填料也開始得到廣泛的應(yīng)用。錨索擋土墻是在錨桿擋土墻的基礎(chǔ)上，使用錨索代替?zhèn)鹘y(tǒng)錨桿從而形成的。當(dāng)遇到地下水的水位較高的情況時(shí)，為保證擋土墻的上浮穩(wěn)定性也可以將地板進(jìn)行加厚設(shè)計(jì)或者設(shè)計(jì)成橫向懸出。U形擋土墻在結(jié)構(gòu)形式上與傳統(tǒng)的懸臂式擋土墻類似，它是通過將底板和側(cè)壁通過鋼筋連成一個(gè)整體，形成與字母“U”相似的形狀。重力式錨桿擋土墻是在原本的重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，添加進(jìn)錨桿技術(shù)而產(chǎn)生的一種新型的支擋結(jié)構(gòu)，如圖12所示。我國國內(nèi)對于卸荷板擋土墻在港口工程建筑物中的運(yùn)用也相對較早，主要在重力式碼頭與岸壁結(jié)構(gòu)中對其進(jìn)行大量的運(yùn)用。我國于1980年第一次將土釘墻支護(hù)技術(shù)在山西柳灣煤礦的邊坡穩(wěn)定工程中應(yīng)用，其后，土釘墻技術(shù)在我國也得到發(fā)展。錨桿擋土墻作為一種輕型的支擋結(jié)構(gòu)，由于其大量的有點(diǎn)被認(rèn)可，其開始逐漸取代早期的笨重的重力式擋土墻，并廣泛應(yīng)用于鐵路、公路路、煤礦及水利等工程的支擋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。最早于1890年北威爾士的一個(gè)煤礦加固工程中，由于結(jié)構(gòu)需要最先出現(xiàn)運(yùn)用鋼筋加固巖層，美國于1912年在阿伯施來辛德的大型煤礦中使用錨桿來進(jìn)行頂板的支付工作。從而，工程師亨利一維達(dá)爾(Hneri一Vidal)榮獲了加筋土技術(shù)創(chuàng)始人的稱號。為了適應(yīng)不同地區(qū)的建筑條件（如地基、料源、地形等）和不同的使用要求（如建筑高度、穩(wěn)定性等），研究開發(fā)了多種形式的擋土墻，如懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨定板式、錨桿式、土釘式及卸荷板式等，這些形式都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[3]。在近代，擋土墻的作用越發(fā)明顯，其更是被廣泛應(yīng)用于各種各樣土木及建筑工程中，特別是鐵道與公路的路基工程、建筑工程、市政園林工程、水利水電工程、水土保持工程中。因?yàn)槠渫耆瞧囱b的，所以在施工過程中不會用到大量的人力，且施工簡單方便。擋土墻類型多式多樣，分類方式也很多，按其作用性質(zhì)不同分可分為：路肩墻、路堤墻、路塹墻、山坡墻、隧道及明洞口擋土墻、橋梁兩端擋墻等；按其結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同可分為：重力式擋土墻、錨定式擋土墻、薄壁式擋土墻、加筋土擋土墻、其它擋土墻（柱板式擋土墻、樁板式擋土墻、垛式擋土墻）等[2]。隨著科學(xué)技術(shù)分發(fā)展于與人民生活質(zhì)量的不斷提高，其在鐵路、公路邊坡、建筑物四周、礦山坑道、水利工程岸堤防護(hù)等工程中的作用越來越重要，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。但是相比較于部分拼裝的擋土墻而言，預(yù)制鋼筋混凝土拼裝式擋土墻雖然還沒有在國內(nèi)大量的使用，但是其發(fā)展前景也相當(dāng)可觀。在古代人民反復(fù)不斷的實(shí)踐中，人們漸漸總結(jié)出了有關(guān)于擋土墻設(shè)計(jì)的豐富的經(jīng)驗(yàn)并世代相傳下來，從中國的具有悠久歷史的古長城、古代望星臺、古墓及古墓周邊的古驛道、古棧道的兩側(cè)，都可以發(fā)現(xiàn)前人進(jìn)行邊坡防護(hù)而修筑擋土墻的痕跡。為了適應(yīng)各式各樣不同地形條件和不同地基承載力的復(fù)雜要求，在重力式擋土墻的基礎(chǔ)上，漸漸發(fā)展形成了半重力式擋土墻與衡重式擋土墻。同時(shí)，他還通過三軸壓縮試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果首次提出了加筋土的概念，并且將其研究成果撰寫成論文，分析了擋土墻內(nèi)力計(jì)算分析的方法，為現(xiàn)代加筋土技術(shù)具有的廣闊的應(yīng)用前景奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。錨桿技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用已經(jīng)具有非常悠久與輝煌的歷史。從20世紀(jì)60年代之后，錨桿技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用迅猛發(fā)展并且越來越廣泛的應(yīng)用于土木工程建設(shè)過程中的大量領(lǐng)域中。尤其在是20世紀(jì)70年代和其后面的一段短的時(shí)間內(nèi)，土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)先后在德國的法蘭克福地鐵工程與紐倫堡地鐵工程的基坑土體開挖工程中的應(yīng)用獲得巨大成功，這次的成功應(yīng)用對于土釘墻的技術(shù)出現(xiàn)與推廣發(fā)展產(chǎn)生了重大的積極影響。印度于20世紀(jì)70年代對在建筑物邊坡工程中設(shè)置卸荷板的懸臂式擋土墻進(jìn)行了大量的研究，通過理論上的分析與在現(xiàn)實(shí)中的試驗(yàn)對其結(jié)構(gòu)形式做了一些討論。豎向預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻是重力式擋土墻與豎向設(shè)置的預(yù)應(yīng)力錨桿組合形成的一種新型支擋構(gòu)造物，如圖11所示[4]。倒Y形擋土墻在力學(xué)性能上具有較高的抗傾覆、抗滑動的重要特點(diǎn)，另外倒Y形擋土墻還具有良好的排水性能，避免地下水位對擋土墻造成嚴(yán)重侵蝕的優(yōu)點(diǎn)。U形擋土墻的底板寬度與傳統(tǒng)擋土墻相比更寬，可將其看作一個(gè)彈性的地基梁。除此之外，由于擋土墻填土發(fā)生的固結(jié)沉降，會改變擋土墻中加筋的受力情況，同時(shí)使加筋所受拉