验算 - 安全系数法
软件先计算挡墙基底的法向力和切向力,然后验算挡墙的抗倾覆和抗滑移稳定性。对于由平直基底和凸榫组成的墙底,考虑凸榫的影响时可以以作用在前墙面抗力的形式考虑,或以倾斜墙底的形式考虑。
验算抗倾覆稳定性:
其中: | Movr | - | 倾覆力矩 |
Mres | - | 抗倾覆力矩 | |
SFo | - | 抗倾覆稳定性安全系数 |
验算抗滑移稳定性:
其中: | N | - | 作用于基底的法向力 |
φd | - | 土体内摩擦角设计值 | |
cd | - | 土体黏聚力设计值 | |
d | - | 基底宽度 | |
e | - | 偏心距 | |
H | - | 作用在基底的剪切力 | |
Fres | - | 抗力(因土工织物加筋或石笼网钢筋悬挑产生) | |
SFs | - | 抗滑移稳定性安全系数 | |
µ | - | 基底与土体间强度参数的分项系数 |
其中偏心距 e:
其中: | Movr | - | 倾覆力矩 |
Mres | - | 抗倾覆力矩 | |
N | - | 作用于基底的法向力 | |
d | - | 基底宽度 |
剪切力和倾覆力矩中包含了作用力的水平分量,基底法向力和抗倾覆力矩中包含了作用力的竖直分量。抗滑移力和抗倾覆力矩中还包含了因土工织物加筋或石笼网钢筋悬挑作用而产生的水平力。扬应力考虑在倾覆力矩中。
当采用中国规范(GB,JT,TB,SL等)进行挡墙抗滑移验算时,采用下式计算挡墙的抗滑移稳定性:
其中: | Ea | - | 每延米主动岩土压力的合力(kN/m) |
SFs | - | 挡土墙抗滑移稳定性系数 | |
G | - | 挡土墙每延米自重(kN/m) | |
α | - | 墙背与墙底水平投影的夹角(°) | |
α0 | 挡墙底面倾角(°) | ||
δ | 墙背于岩土体的摩擦角(°) | ||
μ | 挡墙底与地基岩土体的摩擦系数 |
注:当采用中国规范验算抗滑移稳定性时,在「基础」界面中应选则「输入岩土和基底之间的强度参数 」选项,并自定义μ值,此时墙底和地基土之间的粘结力可以设置为0。如果选则「天然地基材料」选项,则直接采用地基土的内摩擦角φ计算μ,同时采用地基土的黏聚力c作为墙底和地基土之间的粘结力。
μ的建议值如下表所示(建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2013):
岩土类别 | 摩擦系数μ |
黏性土 - 可塑 | 0.20~0.25 |
黏性土 - 硬塑 | 0.25~0.30 |
黏性土 - 坚硬 | 0.30~0.40 |
粉土 | 0.25~0.35 |
中砂、粗砂、砾砂 | 0.35~0.40 |
碎石土 | 0.40~0.50 |
极软岩、软岩、较软岩 | 0.40~0.60 |
表面粗糙的坚硬岩、较坚硬岩 | 0.65~0.75 |