【正文】 表 4 地基的穩(wěn)定性檢算表 斷面 D2K580+ D2K580+265 D2K580+270 D2K580+280 地基承載力 滿足 滿足 滿足 滿足 穩(wěn)定計算 滿足 滿足 滿足 滿足 工后沉降（ m） 總沉降（ m） 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 第 5 章 邊坡支擋結構設計 支擋結構概述 包括擋土墻，抗滑樁，預應力錨索和其他支持和錨定結構來支持和加強山坡土填充或防止山體滑坡都被稱為路基支護護結構。以維持穩(wěn)定的位移和建筑物的建設和控制。在鐵路路基工程中，擋土結構通常主要用來承受側向土壓力，在很寬的，穩(wěn)定的堤 防，扦插鐵路路基工程中的應用，加強山體滑坡，崩塌攔擋泥石流很多的應用整治等方面。在本設計中，當邊坡高度小于 3m，不設置任何支擋建筑結構，只需按照規(guī)定進行一定坡度的刷坡即可即可，在本設計中將邊坡的坡度設計為 1:，當邊坡高度大于 3米時，是用來擋土結構邊坡。邊坡穩(wěn)定性分析應使用該軟件來計算。邊坡穩(wěn)定分析計算結果如下表所示： 表 51 邊坡穩(wěn)定分析計算表 代表斷面 D2K280+3 D2K280+265 D2K280+270 D2K280+280 D2K280+290 D2K280+300 D2K280+310 D2K280+315 穩(wěn)定性系數(shù) 5 2 支擋結構分類 支擋結構的種類有很多，它也有很多的分類標準，可以根據(jù)材料支護結構進行劃分，設置位置，結構和其他條件。根據(jù)結構類型的固定結構可分為重力式擋土墻，懸臂式擋土墻，支撐臂擋土墻，加筋土擋土墻，土釘墻等 ?？梢园凑展潭ǖ慕Y構材料為漿砌片石護結構，土工支擋結構，混凝土擋土墻結構和復合圍護結構。 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 5 2 1 重力式擋土墻 路基擋土結構的設計采用重力式擋土墻，抗滑樁樁， 現(xiàn)在將重力式擋土墻說明如下： 重力式擋土墻是通過自身的墻下的土圍護結構類型的厚壁壓力穩(wěn)定維持，有一個簡單的形式，施工簡單等優(yōu)良特性，因為在我們的一些地區(qū)石材來源廣泛豐富的，所以在對于過去的很長一段時間，重力式擋土墻巖土工程在我國有非常廣泛的應用。重力式擋土墻設計計算一般通過使用庫侖土壓力理論，根據(jù)側向土壓力的影響，重力式擋土墻，主要是通過其自身的重量，以保持墻面的穩(wěn)定性。建立在墻體材料，少數(shù)情況下會采用混凝土材料建造，一般重力式擋土采用墻漿砌片石。根據(jù)重力式擋土墻形式的后墻，重力式擋土墻可分為垂直， 傾斜，俯瞰斜，穩(wěn)重，凸多邊形線。土壓力傾斜背墻可承受小而硬壓實回填土的墻體，施工不便的背后 。俯瞰斜壁背墻后土能承受壓力，墻面可向后退了幾步，填補了墻面，以增加摩擦與背墻后 ?？v墻背保留上述兩個特征之間的墻 。穩(wěn)定重量后壁與一個承重墻單元的背面，使重心移動的壁，從而增加了壁的穩(wěn)定性 。凸折線后壁俯瞰傾斜部分被設置到較低的傾斜，以減少壁部的橫截面尺寸。 在本設計中，部分 D2K580 ? D2K580 +300 一整套正確的內部重力式擋土墻，背面設計為垂直形式，墻面坡度 1:，墻高 4? 5m的傾斜坡度 的形式，斜坡的底壁被設置為 :1，以增加墻體抗傾覆能力。現(xiàn)在以 D2K580+265 處的擋土墻為例計算說明如下： 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 圖 51 擋土墻尺寸結構圖 墻身尺寸見下表所示： 表 52 重力式擋土墻墻身尺寸 墻身高度（ m） 墻頂寬度（ m） 墻面坡傾斜坡度 墻背坡傾斜坡度 1: 1: 墻身物理參數(shù)如下表所示： 表 53 坡面線長度 折線序號 水平投影長 (m) 豎向投影長 (m) 換算土柱數(shù) 1 0 2 0 (1)滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù)為 ，基底傾斜角度 ，以增強抗滑動穩(wěn)定性基底設有傾斜坡度 ,抗滑移穩(wěn)定性計算結果如下 : Wn = (kN) En = (kN) Wt = (kN) Et = (kN) 滑移力 = (kN) 抗滑力 = (kN) Kc = 滑移驗算滿足 地基土層水平向 : 滑移力 = (kN) 抗滑力 = (kN) 地基土層水平向 : 滑移驗算滿足 : Kc2 = (2)抗傾覆穩(wěn)定性驗算 墻身重力的力臂 Zw =(m) Ey的力臂 Zx = (m) Ex的力臂 Zy = (m) 傾覆力矩 = (kN? m) 抗傾覆力矩 = (kN? m) ??K 滿足要求， 抗 傾覆穩(wěn)定性 (3)地基應力驗算及偏心距驗算 作用于基礎底的總豎向力 = (kN) 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 作用于墻趾下點的總彎矩 =(kN? m) 基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m) 基礎的趾點距離基礎底面合力作用點的距離 Zn = (m) 基底壓應力 : 趾部 = 踵部 =(kPa) 最大的應力和最小的應力之間的比例 = / = 偏心距驗算滿足要求 : e= ? * = (m) 墻趾處的地基承載力驗算滿足 : 壓應力 = ? (kPa) 墻踵處的地基承載力驗算滿足 : 壓應力 = ? (kPa) 平均承載力驗算滿足 : 壓應力 = ? (kPa) (4) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = (m2) 重量 = (kN) 相對于驗算截面之外的邊緣，墻身重力的力臂 Zw = (m) 相對于驗算截面之外邊緣， Ey的力臂 Zx = (m) 相對于驗算截面之外的邊緣， Ex的力臂 Zy = (m) 法向應 力的驗算 : 驗算截面的作用于總豎向力 = (kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=(kN? m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂 Zn = (m) 截面寬度 B = (m) 偏心距 e1 = (m) 截面上偏心距驗算滿足 : e1= ? * = (m) 截面上壓應力 : 面坡 = 背坡 =(kPa) 壓應力驗算滿足 : 計算值 = ? (kPa) 切向應力檢算 : 剪應力驗算滿足 : 計算值 = ? (kPa) 抗滑樁 在本區(qū)段 D2K580+300~D2K580+315 范圍內，因為考慮到邊坡的高度較 大，下滑推西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 力也較大，所以考慮在該區(qū)段設計抗滑樁，抗滑樁的橫斷面圖如下： 圖 53 抗滑樁布置圖 樁抗滑樁在滑坡推力作用下會產(chǎn)生一定的變形，取決于樁的性質和周圍堆積的土壤性質的變形：首先，從樁的位置發(fā)生偏差，但是樁軸保持原形，變形主要是由于失周圍土體的變形，這就是所謂的剛性樁，另外一種情況是樁的中心軸軸和樁的所在位置同時改變，即圍繞同一軸線變形土樁和樁，我們把它稱之為彈性樁。實驗研究表明，當抗滑樁嵌形成穩(wěn)定的一個臨界值的深度，樁的剛度視為無窮大，樁側阻力的彈性極限承載力取決于樁土的大小。判斷標準的剛性或柔 性樁樁通常把這個臨界值作為半段的依據(jù)。關于臨界值的規(guī)定通常采用以下方法： 若按 K 法計算，β l2 ≤ 1． 0時，則抗滑樁為剛性樁； β l2 1． 0 時，則抗滑樁為彈性樁。 若按 m 法計算， al2 ≤ 2． 5時，則抗滑樁為剛性樁； al2 2． 5 時，則抗滑樁為彈性樁。 在該式中，β l 、 al2為樁的變形系數(shù)，按下式分別計算： 14=4 pKBEI? ?????? （ 51） 在該式式中 β —— 樁的變形系數(shù)（ m1）； 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 K—— 地基系數(shù)（ KPa/m； E—— 樁身混凝土彈性模量（ KPa）； I—— 樁的截面慣性矩（ m4）； Bp—— 樁的計算寬度（ m）。 （ 2）剛性樁的計算 如果將滑面上方的力視為外力，在樁身前方的阻力從外部加的載中減去，從樁身取滑動面以下的部分，滑面上方的外力，會對樁身下的部分產(chǎn)生剪力和彎矩。并且可以獲得平衡，并進一步計算樁的內力。在本次設計中，該行右邊設置樁的 D2K580+300? D2K580+315段，按照規(guī)范，設置為 ，樁間采用擋土墻處理辦法，現(xiàn)對其計算說明如下： 圖 54 抗滑樁結構尺寸圖 樁身尺寸如下表所示： 表 54 抗滑樁樁身尺寸 樁總長 (m) 嵌入深度 (m) 樁寬 (m) 樁高 (m) 樁間距 (m) 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 表 55 固定端埋入土層物理性質 土層序號 土層厚(m) 重度(kN/m3) 內摩擦角(度 ) 土摩阻力 (kPa) K(MN/m3) 被動土壓力調整系數(shù) 1 2 表 55 抗滑樁樁身物理參數(shù) 樁混凝土強度等級 C30 樁思維縱筋合力點到外皮之間的距離 35(mm) 樁縱向鋼筋筋級別 HRB400 樁的箍筋的級別 HRB335 樁的箍筋之間的間距 204(mm) 擋土墻墻后填土之間內摩擦角 （度） 擋土墻背與墻后填土之間的摩擦角 (度 ) 墻后填土的容重 (kN/m3) 位于橫坡角以上填土之間的土摩阻力 (kPa) 位于橫坡角以下填土 之間的土摩阻力 (kPa) 表 56 坡線長度 折線序號 水平投影長 (m) 豎向投影長 (m) 1 2 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 圖 57 抗滑樁推力計算 參數(shù)名稱 推力分布類型 樁后剩余下滑力水平分力 樁后剩余抗滑力水平分力 參數(shù)值 矩形 (kN/m) (kN/m) (一 ) 樁身內力計算 因為樁底為巖石，故采用 K法進行計算。下表為樁身內力的計算結果： 表 58 樁身內力計算 點號 距頂距離（ m） 彎矩 kNm) 剪力 (kN) 位 移（ mm） 土反力(kPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 . 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 30 頁 45 46 47 48 49 50 樁身的配筋如下表所示： 表 59 樁身配筋表 序號 距頂距離（ m） 面?zhèn)瓤v筋（ mm2） 背側縱筋（ mm2） 箍筋 （ mm2） 1 1800 25000 300 2 1800 25000 300 3 1800 25000 300 4 1800 25000 300 5 1800 25000 300 6 1800 25000 300 7 1800 25000 300 8 1800 25000 300 9 1800 25000 300 10 1800 25000 300 11 1800 25000 300 12 1800 25000 300 13 1800 25000 300 14 1800 25000 300 15 1800 25000 300 16 1800 25000 300 17 . 1800 25000 300 西南交通大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 31 頁 18 1800 25000 300 19 1800 25000 300 20 1800 25000 300 21 1800 25000