【正文】 c=25kPa（回填土） ，土的重度取??30?湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24，邊坡高度 H=??取 1: 進(jìn)行分析，由 1:m=1：，查表 得五個(gè)圓心的 A 與 B 值。表 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算的 A 與 B 值表滑動(dòng)圓弧的圓心Q1 Q2 Q3 Q4 Q5邊坡坡度（1：m）A B A B A B A B A B1：1 1： 1： 1： 1：2 1： 1： 1： 1：3 由已知參數(shù)得 ,???Hcf?根據(jù)公式 ，計(jì)算結(jié)果見表 。BcAfK???表 表解法計(jì)算結(jié)果表項(xiàng)目圓心Q1 Q2 Q3 Q4 Q5A B K 基中最低的 K 值為 大于 ，所以該邊坡是穩(wěn)定的。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25 K0+300 處路塹邊坡穩(wěn)定性分析此處為路塹邊坡，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，邊坡高度超過 20m，石質(zhì)邊坡超過30m 時(shí)應(yīng)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。而此處邊坡為均質(zhì)土層且高度不大，故采用一坡到頂?shù)闹本€滑動(dòng)面的解析法計(jì)算分析。分析該邊坡，由 cotα=，得坡度 ，cscα=, ，坡高 ，內(nèi)摩擦623????角 ，重度取 ，黏結(jié)力 c=30kPa。??30?3/17mkN??所以得，20..62?Hca?。573tant???f由此可得路塹邊坡的最小穩(wěn)定系數(shù)為 ??cs)(2cot)2(min ????affK 18.).(20..0..0 ?????=所以該處路基邊坡穩(wěn)定。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26第六章 擋土墻設(shè)計(jì)與邊坡防護(hù) 概述 擋土墻的用途擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的構(gòu)筑物。在公路工程中廣泛應(yīng)用于支撐路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。擋土墻類型分類方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設(shè)置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。路肩墻或路堤墻設(shè)置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基底滑動(dòng)，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可以收縮填土坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路已有的重要建筑物。路塹擋土墻設(shè)置在塹坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時(shí)可減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度。 本路段擋土墻設(shè)置由于本路段的路堤和路塹邊坡通過穩(wěn)定性分析后都確定穩(wěn)定，可不用設(shè)置擋土墻，只需要邊坡支護(hù)。而路線在選線時(shí)有穿過農(nóng)田，考慮到坡腳侵入水田中會(huì)隨著時(shí)間嚴(yán)重影響路基的穩(wěn)定行，以及道路行使性能和壽命長(zhǎng)短，對(duì)于不超過 7m 的路提采用邊坡防護(hù)處理。從樁號(hào) K0+000 到樁號(hào) K0+030 路提段填土超過 7 米，可以修筑重力式路堤擋土墻。其他路段做邊坡防護(hù)處理，如種草皮、樹木、修筑護(hù)面墻等等。 擋土墻計(jì)算 擋土墻設(shè)計(jì)資料計(jì)算荷載：公路Ⅱ級(jí)。公路等級(jí)：二級(jí)公路；設(shè)計(jì)車速：60km/h重力式擋土墻本身必須有足夠的整體穩(wěn)定性，墻身截面應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以抵御墻后的土體。為此，重力式擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：1. 不產(chǎn)生墻體沿基底的滑移破壞，滑移穩(wěn)定系數(shù) Kc≧ ；2. 不產(chǎn)生墻體繞墻趾傾覆，傾覆穩(wěn)定系數(shù) Ko≧ ；3. 不出現(xiàn)因基底過度的不均勻沉陷而引起的墻身傾斜，作用于基底的合力偏心距e≦B/6 (土質(zhì)地基) ；4. 地基不出現(xiàn)過大的下沉，基底的最大壓應(yīng)力 σ 小于地基的容許承載力 σ[σ]；湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）275. 墻身截面不產(chǎn)生開裂、破壞，墻身截面的壓應(yīng)力 σmax 及剪應(yīng)力 、拉應(yīng)力?σmin 小于材料的容許應(yīng)力，σ≦[σa], ≦[ ],σmin≦[σwl] 。?土壤地質(zhì)情況：墻背填土重度 , 計(jì)算內(nèi)摩擦角 ，粘性土地基，3/17mkN?? ??35?填土與墻背間的摩擦角 ,容許承載力[ 0]= 500 kPa，基底摩擦系數(shù) f1 ???=。墻身材料：5 號(hào)砂漿砌 25 號(hào)片石，砌體容量 ，砌體容許壓應(yīng)力3/2k??，容許剪應(yīng)力[ ]=80 kPa,容許拉應(yīng)力 。kPaa70][??? Pawl10][?墻身尺寸：擬采用漿砌片石重力式路堤墻，墻身高: 7m，墻頂寬: ，面坡傾斜坡度: 1:，背坡傾斜坡度 : 1:，采用 1 個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階，墻趾臺(tái)階 b1=，墻趾臺(tái)階 h1=，墻趾臺(tái)階與墻面坡坡度相同，墻底傾斜坡率: :1?；境叽缛缦聢D 所示。 土壓力計(jì)算 圖 擋土墻計(jì)算單位長(zhǎng)度的墻身截面積S = (m 2) ， 重量 G= (kN)：根據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG 2022)》 ，車輛荷載為計(jì)算的方便，可簡(jiǎn)化換算為路基填土的均布土層，并采用全斷面布載。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28換算土層厚： ???2. 確定破裂面計(jì)算:①破裂面裂縫區(qū)深 ：c ())245tan(????hc式中： ：填料的單位粘聚力（kPa 或 kN/ m3） ；：內(nèi)摩擦角。?計(jì)算得： mhc )235tan(?????破裂區(qū)實(shí)際深度： c .?②求破裂角 ：?先假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，計(jì)算過程如下： )(2)(100 haHhaA???? = )(??? = ?tan)(2)(1000 hhdbaB??? 0tan)(. ?????=又 。,.????????????故那么： 039。sin()cos()co[ABDHh?????? = ???????? ?35cos)([5s cos8).(1 = D??????2sectant .??? =故可推出 176。校核假定：破裂面至墻踵： .)6.(tn)( ????湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29荷載內(nèi)緣至墻踵： ??荷載外緣至墻踵： 14所以：，故假定正確，破裂面交于荷載內(nèi)。3. 求主動(dòng)土壓力和作用點(diǎn)計(jì)算： ()00cos()(tan)iaEAB??????? )(co) ???? =土壓力的水平分力： mkNEaX /.)cos( ???????土壓力的豎直分力： y 5si217in hHZ1.).(3)(1?4. 修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值 的確定???基礎(chǔ)最小埋深(算至墻踵點(diǎn))：=+=，符合擋土墻基礎(chǔ)最小埋深的規(guī)定。埋h基礎(chǔ)埋深大于 或基礎(chǔ)寬度大于 3m，地基承載力修正后為： ?????? ????埋hKB???查表得：K 1=，K 2=，故地基承載力設(shè)計(jì)值： ).14.(96.).(][ ???作用于基底的合力偏心距為： ()yxEGZZBe????02 ????? .??基底邊緣的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算： ????)6(1BeNP )61(sincos)0101max BeAEGxQy ??????? )(( ??????? kPakPa1658][518??湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30 ????????????? BeAEGBeNPxQy 61sincos)61( 0101min ???][529.??故：基底最大壓應(yīng)力符合要求。①擋土墻自重：G=②抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算： ()01tan9.)( ???GEyQ?式中： 為主動(dòng)土壓力系數(shù)，取 ；1Q?為基底摩擦系數(shù)，已知為 。?計(jì)算為： 01tan9.)(??EyQ?) ?????kN5又 ?因?yàn)?，所以抗滑穩(wěn)kNEkNGxQy )0( 10 ???????定性滿足設(shè)計(jì)要求。② 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算： )(?? ).( ?????? kN583因?yàn)?,)( ???kEGZyxyQ?所以抗傾穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。取擋土墻墻身 截面為驗(yàn)算截面，驗(yàn)算過程如下：2H① 截面上土壓力計(jì)算截面寬度 BS=,計(jì)算截面處墻高 H1=。 ??22211 2cos()insicos()coaaEHK???? ?????????????????湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31 mkN/?土壓力的水平分量： mkNEax /)cos( ??????土壓力的豎直分量： yinin計(jì)算至 截面上的力臂長(zhǎng)度：2H BZmZsxy ???，② 截面偏心距驗(yàn)算墻重心位置的確定： 。.,04..4211 mkNNSS ???? 702285380Z?? 。.1621kSS? ????SNZZ那么作用于截面上的合力偏心距： ySxSS EZBe????11 . ??? .???由以上可知合力偏心距滿足設(shè)計(jì)要求。③正截面強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為： () KjRAN???按每延米墻長(zhǎng)計(jì)算： ??01jGiCiN?????式中： ：設(shè)計(jì)軸向力（kN） ；j：重要性系數(shù)，查表知取 =；0?0：荷載組合系數(shù)，當(dāng)荷載組合為 II 時(shí)， 取 ；Ci?Ci：恒載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力，GN：恒載對(duì)應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；?：主動(dòng)土壓力引起的軸向力；1Q：抗力分項(xiàng)系數(shù)；k湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32：材料極限抗壓強(qiáng)度（kPa） ；kRA：擋土墻構(gòu)件的計(jì)算截面積；：主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)；1Q?：軸向力偏心影響系數(shù)。k?故： kNNj ).(0??????那么軸向力偏心影響系數(shù)： ??218)(6ssKBe?)(.6???故計(jì)算得： ??? kkNj ?故擋墻的正截面強(qiáng)度滿足設(shè)要求。④截面穩(wěn)定性計(jì)算 ()KjRA????其中： ；??????????????????21631SSk Be???按偏心受壓計(jì)算時(shí)： ])(16)[3(1????????? ])()[0.(2.???故： ??? kNkNj98435??即截面尺寸滿足墻身穩(wěn)定性要求。⑤正截面直接受剪計(jì)算：湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33 ()jjmjKARQfN???式中： ：正截面剪力；j：受剪截面面積，A=1= 2；jA：砌體截面的抗剪極限強(qiáng)度，取 ；jR：摩擦系數(shù)， =。mfmf kNEQxj ????故計(jì)算為： kkNRAjjKj .????????綜上所述，該路堤擋土墻符合設(shè)計(jì)要求。 擋土墻的排水設(shè)施和沉降縫、伸縮縫的設(shè)置 排水設(shè)施擋土墻的排水處理是否得當(dāng)，對(duì)巖石或土坡的穩(wěn)定性影響很大，直接影響到擋土墻的安全與使用效果。擋土墻的排水設(shè)施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水，主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此，可設(shè)置地面排水溝以截留地表水。夯實(shí)回填土頂面和地表松土，以減少雨水和地面水下滲，必要時(shí)應(yīng)加設(shè)鋪砌，采取封閉處理。為防止地表水滲入地基，可夯實(shí)墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水，主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當(dāng)高度處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔。本設(shè)計(jì)中采用直徑 10cm 的圓孔，間距為 ，上下兩排的間距為 。最下一排泄水孔的底部距地面 30cm，并在每個(gè)泄水孔墻后設(shè)置反濾層，防止沙石進(jìn)入而堵塞孔道。 沉降縫與伸縮縫為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫，須設(shè)置伸縮縫。通常，把沉降縫和伸縮縫結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為變形縫。本設(shè)計(jì)中，沿墻身 10m 設(shè)置一道變形縫，縫寬 25mm，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，塞入深度不應(yīng)小于 15cm。擋土墻的具體結(jié)構(gòu)圖見圖表中的《擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖》 。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34 邊坡防護(hù)坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變進(jìn)程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可以兼顧路基美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。邊坡防護(hù)設(shè)施不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體穩(wěn)定牢固，但護(hù)面墻可用于極限穩(wěn)定邊坡。對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好