衡重式擋土墻整體穩(wěn)定驗(yàn)算

擋土墻廣泛應(yīng)用于水庫樞紐、引水樞紐、水電站和其他污水處理廠的建設(shè)中。水工擋土墻多在有水條件下應(yīng)用,應(yīng)用廣泛和運(yùn)用條件復(fù)雜是水工擋土墻的兩個(gè)顯著特點(diǎn)。一般衡重式擋土墻應(yīng)用在水電站及各種船閘中的翼墻及岸墻。衡重式擋土墻由上墻、減重臺(tái)與下墻3部分組成。多采用混凝土或漿砌石建造。西山水電站出口翼墻為鋼筋混凝土衡重式擋土墻。墻背靠巖石修建的擋土墻常采用衡重式。由于允許承載力較高,有時(shí)衡重式擋土墻的高度>20m。衡重式擋土墻的設(shè)計(jì)主要是考慮穩(wěn)定問題,其穩(wěn)定主要是靠墻身自重和減重臺(tái)上填土重來滿足。影響衡重式擋土墻穩(wěn)定的因素很多。擋土墻穩(wěn)定驗(yàn)算的目的是保證擋土墻不產(chǎn)生整體穩(wěn)定破壞。擋土墻的整體穩(wěn)定破壞主要有滑動(dòng)破壞、傾覆破壞和不均勻下沉破壞3種。擋土墻設(shè)計(jì)應(yīng)保證不產(chǎn)生前述各種穩(wěn)定破壞,為此需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。擋土墻整體穩(wěn)定驗(yàn)算主要包括:抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算,抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算,地基承載力驗(yàn)算。各項(xiàng)穩(wěn)定驗(yàn)算內(nèi)容又因不同地基情況而側(cè)重不同?？够涂箖A穩(wěn)定驗(yàn)算及最大應(yīng)力控制是穩(wěn)定計(jì)算的主要內(nèi)容,而對(duì)地基應(yīng)力大小比(或偏心距)常不做嚴(yán)格控制。1地下水位墻前基礎(chǔ)模型設(shè)計(jì)西山水庫工程電站廠房出口翼墻為衡重式擋土墻設(shè)計(jì),具體典型布置見圖1。4級(jí)建筑物,建成未運(yùn)用,屬基本荷載組合。墻高7.875m,墻前基礎(chǔ)埋置深度1.0m。墻前水位與前趾頂平,墻后地下水位在基礎(chǔ)底面以上3.0m。墻后為碎石填土,填土與墻水平。地基為不穩(wěn)定的風(fēng)化巖石,墻后回填碎石。地基容許承載力[2面高程漸變初擬擋土墻斷面尺寸見圖1,因西山水電站尾水出口底面高程是漸變的,所以衡重式擋土墻的斷面尺寸是在高程漸變的情況下漸變的。具體布置本次不加討論,只拿出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的斷面來討論一下橫重式擋土墻的穩(wěn)定問題。3支撐墻的負(fù)荷計(jì)算3.1墻土壓力的計(jì)算衡重式擋土墻衡重臺(tái)以上和以下土壓力分別進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)采用校正墻背法計(jì)算作用下墻土壓力。上墻土壓力計(jì)算以上墻第二破裂面3.1.1計(jì)算墻壓力的前體壓力在圖2中,上墻第二破裂角第二破裂面可以形成,以第二破裂面3.1.2計(jì)算聚合條件1/2,kn的ct-4cg1的詞,其最符合以下情況延長下墻墻背,交墻后填土面于校正墻背傾角tg=12°下墻墻背摩擦角校正按校正墻背=0.13下墻土壓力與水平方向夾角+==8.87×2.3875=21.18kN==1/2=(6.83+8.87)×3=47.1kN=22×2.3875×0.13=6.83kN/m=1/2=21.18×cos2=21.17kN=21.18×sin2=0.74kN=8.15×cos2=8.15kN=8.15×sin2=0.28kN=47.1×cos2=47.1kN=47.1×sin2=1.64kN=8.15×cos2=8.15kN=8.15×sin2=0.28kN3.23.2.1前靜水壓計(jì)′3.2.2墻后靜水壓計(jì)=45kN=12.9kN3.3滲透壓力u浮托力:滲透壓力:3.4各項(xiàng)荷載設(shè)計(jì)以上各項(xiàng)荷載見圖2。3.4.1kn的計(jì)算=25×1×1=25kN=25×4.775×2.4=286.5kN=25×3.1×0.5=38.8kN=25×1/2×0.93×3.1=36.04kN=25×1/2×1.433×4.775=85.53kN3.4.2kn的計(jì)算=22×1/2×0.93×3.1=31.71kN=22×0.921×3.1=62.06kN=22×1/2×1.479×3.1=50.43kN4穩(wěn)定驗(yàn)算4.14.24.35結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.15.1.1影響：上部壁和碎石壓力的計(jì)算==25.02tg17=7.65kN5.1.2碎屑和石頭=31.71kN5.1.3上墻重復(fù)使用=38.8kN=36.04kN5.2預(yù)應(yīng)力和拉應(yīng)力計(jì)算作用水平截面經(jīng)計(jì)算壓應(yīng)力和拉應(yīng)力都滿足要求。5.3滿足要求的計(jì)算=Σ經(jīng)計(jì)算滿足要求。5.4滿足要求的計(jì)算==(=1/2×25×1.43=17.88=(17.88-17.5)/79.82=0.0048tg=45經(jīng)計(jì)算滿足要求。6在巖基內(nèi)打錨筋根據(jù)穩(wěn)定驗(yàn)算的具體情況,對(duì)不穩(wěn)定的衡重式擋土墻再采取具體的穩(wěn)定