【正文】 生前述各種穩(wěn)定破壞，為此需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。15第三章 擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算第一節(jié) 擋土墻穩(wěn)定破壞形式 擋土墻穩(wěn)定檢算的目的是保證擋土墻不產(chǎn)生整體穩(wěn)定性破壞。（二） 建成無水或施工期岸墻或翼墻的揚(yáng)壓力建成無水或施工期墻后地下水位，可根據(jù)地質(zhì)報(bào)告或調(diào)查報(bào)告確定。墻前后填土地下水位以下墻面或墻背所受靜水壓力的計(jì)算方法與墻體完全浸與水中計(jì)算靜水壓力方法相同。對(duì)大型工程可采用繪制流網(wǎng)法或按阻力系數(shù)法求得。當(dāng)墻后土層滲透系數(shù)小于地基土的滲透系數(shù)時(shí)，墻后水位可采用對(duì)應(yīng)部分的基地?fù)P壓力計(jì)算值。一、墻后水位的強(qiáng)度確定水工建筑物在運(yùn)用中，水流不僅通過地基向下流滲透，而且還將通過兩岸翼墻和岸墻向下游滲透，這種滲透稱為繞流滲透。第三節(jié) 作用在擋土墻上的靜水壓力及基地?fù)P壓力水工擋土墻多數(shù)情況下在有水情況下運(yùn)行，墻前常有水，墻后填土有滲流作用，在這種情況下，前墻墻后不但受浸水壓力作用，其基地還受揚(yáng)壓力作用。總土壓力由上下兩部分組成。地下水位以上土壓力計(jì)算采用天然重度，地下水位以下采用浮重度。（2）填料浸水后，將對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)產(chǎn)生影響，對(duì)砂性土影響不大，但將使粘性土的強(qiáng)度指標(biāo)（、c）有較大降低，進(jìn)而增大土壓力。（二） 朗肯土壓力的計(jì)算（主動(dòng)） 下圖中垂直面AV上任意深度Z上主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為： （28） 當(dāng)填土表面水平=0時(shí)，上式為： （29） 圖 24 朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算 AV面上作用的主動(dòng)土壓力，將由主動(dòng)土壓力強(qiáng)度按直線分布求出： （210） 當(dāng)填土面水平時(shí)， （211）（三） 浸水擋土墻的土壓力計(jì)算水工建筑物中的擋土墻，多數(shù)在有水情況下運(yùn)用，填土中的地下水對(duì)土壓力的影響主要反映在以下兩個(gè)方面。 （5） 關(guān)于土壓力的作用方向。 土層壓縮足夠數(shù)量產(chǎn)生的兩簇面相交成角，并與垂直線分別交成： （26） （27） 和稱被動(dòng)狀態(tài)下的第一和第二破裂角。（3） 為到達(dá)主動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)，土層必須向兩側(cè)伸張；為達(dá)到被動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)， 土層必須由兩側(cè)向內(nèi)壓縮，當(dāng)土層伸張或壓縮足夠的數(shù)量時(shí)，填土內(nèi)產(chǎn)生兩簇直線的剪裂面，兩簇剪裂面所夾的鍥體內(nèi)填土各點(diǎn)均處于塑性平衡狀態(tài)，稱為朗肯主動(dòng)或被動(dòng)土壓力狀態(tài)?？傡o止土壓力按下式計(jì)算： （22）三、朗肯土壓力理論及其計(jì)算（一） 朗肯理論的要點(diǎn)及基本假定（1） 填土為砂性土。10 圖 23 土壓力分類二、靜止土壓力的計(jì)算靜止土壓力目前尚無精確的計(jì)算方法，通常采用下列公式計(jì)算，填土深處Z處土壓力強(qiáng)度。正應(yīng)為如此，在工程設(shè)計(jì)中，一般作用于擋土墻背后的土壓力多按主動(dòng)土壓力計(jì)算。此時(shí)作用與墻背的土壓力達(dá)各種土壓力的最小值，稱為主動(dòng)土壓力。 當(dāng)擋土墻在巖基上不產(chǎn)生傾斜或位移，而且墻體本身剛度很大，不易變形時(shí)，墻后填土不產(chǎn)生剪切破裂，則處于彈性平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為靜止土壓力。作用于擋土墻上土壓力的大小和分布除與填土指標(biāo)和墻高等因素有關(guān)，還與擋土墻的位移方向和大小密切相關(guān)。因此將地震荷載與正常運(yùn)用荷載一起也作為特殊荷載組合。第一種情況是必然會(huì)出現(xiàn)的；第二種情況是多數(shù)運(yùn)用情況，在荷載組合中屬基本荷載組合；第三種情況在偶然情況下出現(xiàn)，相應(yīng)的荷載組合屬于特殊荷載組合。（3） 非常擋水期，上游為校核洪水位，下游為相應(yīng)低水位。在擋土墻的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算中，一般選用以下三種計(jì)算情況：（1） 建筑完成期，作用于擋土墻的荷載，主有擋土墻自重力和土壓力，擋墻后地下水位高時(shí)，墻后收凈水壓力，底部受揚(yáng)壓力。表21 主要荷載組合 荷載計(jì)算計(jì)算情況荷 載說 明自重靜水壓力揚(yáng)壓力土壓力浪壓力泥沙壓力地震荷載其他7基本組合完建情況√√也可能有靜水壓力和揚(yáng)壓力正常情況√√√√√√√按正常擋水位組合計(jì)算靜水壓力，揚(yáng)壓力及浪壓力設(shè)計(jì)情況√√√√√√√按設(shè)計(jì)洪水位組合計(jì)算靜水壓力，揚(yáng)壓力和浪壓力特殊組合施工情況√√√有時(shí)需考慮施工期臨時(shí)荷載檢修情況√√√√√√√按正常擋水位組合或冬季最低水位條件計(jì)算靜水壓力，揚(yáng)壓力浪壓力，并考慮檢修時(shí)期臨時(shí)荷載校核情況√√√√√按校核洪水位組合計(jì)算靜水壓力、揚(yáng)壓力及浪壓力地震情況√√√√√√√按正常擋水位組合計(jì)算靜水壓力，揚(yáng)壓力及浪壓力注 表中的其他荷載，應(yīng)根據(jù)具體情況來決定。荷載組合通常分基本組合和特殊組合兩種，見下表。二、荷載組合擋土墻在施工、建成、檢修和運(yùn)用時(shí)期、上述各種荷載會(huì)產(chǎn)生不同組合情況。在不同應(yīng)用條件下，作用于擋土墻上的主要荷載如下：（1）擋土墻自重及填土重；（2）在破壞體添面上的各種恒載及汽車。一般情況下這種墻身厚度的調(diào)整對(duì)整體穩(wěn)定影響不大，可不再進(jìn)行全墻的穩(wěn)定驗(yàn)算。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則是對(duì)已確定的墻身截面尺寸進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和鋼筋這幾。四、懸臂式擋土墻設(shè)計(jì) 懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)分為墻身截面尺寸擬定及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。凸榫的高度，應(yīng)根據(jù)凸榫前土體的被動(dòng)土壓力能夠滿足全墻的抗滑穩(wěn)定要求而定。當(dāng)墻后地下水位較高，且地基承載力為很小的軟弱地基時(shí)，B值可能會(huì)增大到1倍墻高或者更大。墻趾板的長度應(yīng)根據(jù)全強(qiáng)的傾覆穩(wěn)定、基底應(yīng)力（即基地承載力）和偏心距等條件來確定，其厚度與墻踵板相同。 墻踵板長度由墻身抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算確定，并具有一定的剛度。通常做成變厚度，底面水平，頂面則自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。擋墻較高時(shí)，宜在立臂下部將截面加厚。當(dāng)擋土墻墻高不大時(shí)，立臂可做成等厚度。（5） 墻后填土應(yīng)在強(qiáng)身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后方可進(jìn)行，填料應(yīng)分層夯實(shí)，反濾層應(yīng)在填筑過程中及時(shí)施作。（3） 當(dāng)墻背填料為細(xì)粒土?xí)r，反濾層頂部與下部應(yīng)設(shè)置隔水層。（2） 擋土墻上應(yīng)設(shè)置泄水孔，按上下左右每隔2～3m交錯(cuò)布置。在基地的地層變化處，應(yīng)設(shè)置沉降縫，伸縮縫合沉降縫可合并設(shè)置。 懸臂式擋土墻高度不宜大于6m，當(dāng)墻高大于4m時(shí)，宜在墻面板前加助。這種擋土墻在水工建筑物中應(yīng)用廣泛，6m以下高度范圍內(nèi)應(yīng)用較多。其穩(wěn)定性主要靠底板以上填土重來保證。各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)等因素。細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)包括合理設(shè)置溫度和沉陷縫、止水、排水和反濾等設(shè)計(jì)。由于鋼筋混凝土擋土墻局部尺寸改變，對(duì)總體穩(wěn)定性影響不大，故可不必重新進(jìn)行穩(wěn)定檢算。對(duì)鋼筋混凝土擋土墻應(yīng)對(duì)各部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，并選擇控制截面進(jìn)行強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算，同時(shí)還要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。（8）截面強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算選擇最不利的設(shè)計(jì)和荷載組合情況對(duì)各部分截面進(jìn)行驗(yàn)算和配筋計(jì)算。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，對(duì)各種設(shè)計(jì)情況分別進(jìn)行抗滑、抗傾覆穩(wěn)定和地基應(yīng)力檢算，要求穩(wěn)定安全系數(shù)、地基應(yīng)力等滿足設(shè)計(jì)要求。（6）根據(jù)正常應(yīng)用、設(shè)計(jì)、校核、施工及建成等各種情況分別進(jìn)行荷載計(jì)算，然后列表計(jì)算各種荷載組合情況下的水平力、垂直力及對(duì)前趾端點(diǎn)產(chǎn)生的力矩。水工擋土墻不同部位其墻高、水位等條件不同，設(shè)計(jì)中通常在翼墻全長范圍內(nèi)選用幾個(gè)有代表性的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)擋土墻的運(yùn)用、布置、墻高、地基巖土層結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)夭牧霞笆┕さ葪l件，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選擇擋土墻的結(jié)構(gòu)形式。（2）根據(jù)總體建筑物對(duì)兩岸連接，擋土，水流、防滲排水等要求進(jìn)行平面和立面布置。 （三）擋土墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)擋土墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)主要包括合理分縫及止水、排水設(shè)計(jì)等。（二）擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)于混凝土、漿砌石擋土墻應(yīng)進(jìn)行截面壓應(yīng)力。（3）根據(jù)正常運(yùn)用、設(shè)計(jì)、校核、施工和建成等情況進(jìn)行荷