挡土墙稳定性计算

08级土木一班 刘利坤 0843052075

重力式挡土墙地震作用下的稳定性分析

作者：Xinpo Li, Yong Wu, Siming He

发表日期：2010年10月10日

关键字：抗震稳定性，极限状态分析，重力式挡土墙，屈服加速度 1.简介

重力式挡土墙是广泛应用于填充道路和住宅区相毗邻的斜坡的的地面围护结构，也用于地震多发地带。许多研究者通过不同的方法发展了挡土墙度过地震的设计方法。虽然对于挡土墙的合理设计方法的探索已经持续了几十年，对于挡土墙结构在最近的重大地震中从微小的扭转到灾难性的故障的损坏的观测，包括1999年的土耳其地震[1]；2004年的中越地震[2]；2008年的汶川地震[3]。

直到今天为止，假设法是最广泛运用的用来分析地震中挡土墙稳定性的方法，这种被从业者使用的最主要的方法通常要求评估挡土墙后的土压力和用一个安全因子来表示土结构的稳定性。地震的影响作用用一种虚拟静态的方法来描述通过用一个近似不变的力作用在水平方向。为了估算地震下土壤对挡土墙的推动作用，Mononobe–Okabe方法及其拓展方法被广泛的应用[4–6]。Mononobe–Okabe方法把地震荷载看成假设的动态力；在回填中产生均匀加速度。回填土看成是理

重力式挡土墙稳定性的可靠性分析铁一院

李善皋

葛建军

一

、

前言,

众所周知法或断面。

设计工作需在很多不确定性的条件下‘

确定在当时认为最为合理,

、

有效的方。

处理不确定性的两个重要方法是使用安全系数的概念和使用可靠性设计的概念由于有关的随机变量较多其概型和分布参数不易获得。

在岩土工程领域中函数式中,

且在极限状态〕,

有的计算参数往往又是土的抗剪强度指标的函数〔如入,

二

中

因而不确

定性很复杂

研究使用可靠性设计的方法,。

难度就更大

。

挡土墙是岩土工程的重要组成部分

在路基工程中应用得比较广泛

且所修建的挡土墙。

一般都是成功的。

可见

一

目前使用安全系数的概念处理不确定性的定值设计法是可行的。

然

而也有下列欠合理之处用大于,

。

的安全系数

值作为判断指标值。

确定的

值不仅难以弥补或概括一些不。

确定性的因素角乙、

同时

值也不能定量地表达所设计的挡土墙具有多大的安全度对墙底与地基间摩擦系数、

不考虑计算参数的变异性和墙背土的内摩擦角中容重、

、

墙背与其后土体之间摩擦,

土、

墙身污工容重丫污等均视为不变的定值施工条件等而变化的变量布、

但事实上这些”。

参数是随所处自然环境定状态的可靠性大在倾覆力矩中扣除,

试验方法。

,

应视为,

“

随机变量

路基设计规范中虽给出了缺乏可比性,

。

布

的不同容许值

但也难以说明哪

重力式挡土墙稳定性的可靠性分析铁一院

李善皋

葛建军

一

、

前言,

众所周知法或断面。

设计工作需在很多不确定性的条件下‘

确定在当时认为最为合理,

、

有效的方。

处理不确定性的两个重要方法是使用安全系数的概念和使用可靠性设计的概念由于有关的随机变量较多其概型和分布参数不易获得。

在岩土工程领域中函数式中,

且在极限状态〕,

有的计算参数往往又是土的抗剪强度指标的函数〔如入,

二

中

因而不确

定性很复杂

研究使用可靠性设计的方法,。

难度就更大

。

挡土墙是岩土工程的重要组成部分

在路基工程中应用得比较广泛

且所修建的挡土墙。

一般都是成功的。

可见

一

目前使用安全系数的概念处理不确定性的定值设计法是可行的。

然

而也有下列欠合理之处用大于,

。

的安全系数

值作为判断指标值。

确定的

值不仅难以弥补或概括一些不。

确定性的因素角乙、

同时

值也不能定量地表达所设计的挡土墙具有多大的安全度对墙底与地基间摩擦系数、

不考虑计算参数的变异性和墙背土的内摩擦角中容重、

、

墙背与其后土体之间摩擦,

土、

墙身污工容重丫污等均视为不变的定值施工条件等而变化的变量布、

但事实上这些”。

参数是随所处自然环境定状态的可靠性大在倾覆力矩中扣除,

试验方法。

,

应视为,

“

随机变量

路基设计规范中虽给出了缺乏可比性,

。

布

的不同容许值

但也难以说明哪

四川广元市区周家坡滑坡

稳定性计算册

四川省地质环境监测总站

二零零五年八月

四川广元市区周家坡滑坡

稳定性计算册

项目编号：200316000043 任务书编号：水[2003]013－07 工作起止年限：2004年

项目负责人：张远明

计 算：郝红兵 张远明 黄杨荣

单位负责人：李云贵 总 工：李云贵

提 交 单 位：四川省地质环境监测总站 提 交 时 间：二零零五年八月

胡长顺 目 录

第一部分：计算说明 ................................................................................ 1 第二部分：滑坡稳定性系数计算 ............................................................ 2

1、Ⅰ—Ⅰ＇剖面－老滑面－Ⅰ工况.................................................................... 2 2、Ⅰ—Ⅰ＇剖面－老滑面－Ⅱ工况.................................

架桥机验算书

附件：

JD150t/40m架桥机倾覆稳定性计算书

一、设计规范及参考文献

1、《起重机械设计规范》（GB3811-83）； 2、《起重机械安全规程》（GB6067-85）； 3、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）； 4、《公路桥涵施工规范》（041-89）； 5、《公路桥涵设计规范》（JTJ021-89）；

6、石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》； 7、梁体按照40米箱梁150t计。 二、架桥机设计荷载 （一）、垂直荷载

桥梁重（40m箱梁）：Q1=150t； 提梁小车重：Q2=7.5t（含卷扬机重）； 天车承重梁重：Q3=5.3t（含纵向走行机构）； 前支腿总重：Q4=5.6t；

左承重主梁总重：Q5=36.3t（55m）； 右承重主梁总重：Q6=36.3t（55m）； 1号天车总重：Q7=7.5+5.3=12.8t； 2号天车总重：Q8=7.5+5.3=12.8t； 左导梁总重：Q9=8t（20m）； 右导梁总重：Q10=8t（20m）；

主梁、桁架及连结均布荷载：q=0.6t/m*1.1=0.66t/m; 主梁增重系数取1.1； 活载冲击系数取1.2； 不均匀系数取1.1。 （二）、水平荷载 1、风荷载

第4章 基坑的稳定性验算

4.1 概述

在基坑开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基的应力场和变形场发生变化，可能导致地基的失稳，例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。所以在进行支护设计时，需要验算基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，使地基的稳定性具有一定的安全度。

4.2 验算内容

对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：

①基坑整体稳定性验算 ②基坑的抗隆起稳定验算 ③基坑底抗渗流稳定性验算

4.3 验算方法及计算过程 4.3.1 基坑的整体抗滑稳定性验算

根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。

4.3.3基坑抗隆起稳定性验算

图4.1 基坑抗隆起稳定性验算计算简图

采用同时考虑c、φ的计算方法验算抗隆起稳定性

第4章 基坑的稳定性验算

4.1 概述

在基坑开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基的应力场和变形场发生变化，可能导致地基的失稳，例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。所以在进行支护设计时，需要验算基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，使地基的稳定性具有一定的安全度。

4.2 验算内容

对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算，是基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：

①基坑整体稳定性验算 ②基坑的抗隆起稳定验算 ③基坑底抗渗流稳定性验算

4.3 验算方法及计算过程 4.3.1 基坑的整体抗滑稳定性验算

根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。

4.3.3基坑抗隆起稳定性验算

图4.1 基坑抗隆起稳定性验算计算简图

采用同时考虑c、φ的计算方法验算抗隆起稳定性

4 起重机的稳定性系数计算

4.1 流动式起重机的稳定性与安全

流动式流动式起重机最严重的事故是“翻车”事故，其根本原因是丧失稳定，所以起重机的稳定与全关系十分密切。流动式起重机的稳定性可分为行驶状态稳定性和工作状态稳定。（1-D）

1．影响稳定性的因素

轮式起重机作业时的稳定性，完全由机械的自重来维持，所以有一定的限度，往往在起重机的结构件(如吊臂、支腿等)强度还足够的情况下，整机却由于操作失误和作业条件不好等原因，突然丧失稳定而造成整机倾翻事故。因而轮式起重机的技术条件规定，起重机的稳定系数K不应小于1.15。

轮式起重机在使用中，应主要注意以下诸因素对起重机稳定性的不利影响。（2-B）(5-H) (1)吊臂长度的影响

起重机的伸臂越长或幅度越大，对稳定性越不利，特别是液压伸缩臂起重机，当吊臂全伸时，在某一定倾角(使用说明书中有规定)以下，即使不吊载荷，也有倾翻危险；当伸臂较长，并吊有相应的额定载荷时，吊臂会产生一定的挠曲变形，使实际的工作幅度增大，倾翻力矩也随之增大。

(2)离心力的影响

轮式起重机吊重回转时会产生离心力，使重物向外抛移。重物向外抛移(相当于斜拉)时，通过起升钢丝绳使吊臂端部承受水平力的作用，从而增大倾翻力矩。特别是使

边坡稳定性定量评价

1 边坡岩土力学参数确定

根据野外鉴别和室内试验并结合地区经验，综合确定该边坡岩土力学参数如下： 已有素填土 天然重度： 19.0KN/m3 抗剪强度：φ=15°，c=0KPa。 粉质粘土 天然重度： 20.08KN/m3

天然抗剪强度：φ=15°，c=20KPa（经验折减值）

2 稳定性计算方法

根据该边坡实际情况，选取3-3′剖面作为计算剖面，计算简图见下图4.3.3。根据《岩土工程勘察

规范》（GB50021～2001），采用基于极限平衡理论的折线型滑动面的传递系数法进行该土质边坡现状稳定 系数计算。 3

边坡稳定性定量计算

选取3-3′剖面作为计算剖面，采用传递系数法计算如下：

图 4.3.3 边坡稳定性验算条块划分示意图 表4.3.3 边坡稳定性验算表

上述计算表明，该边坡整体稳定性系数为1.06，目前处于极限稳定状态，这与现状调查基本一致。随

着时间推移、暴雨和上部继续回填加载，该土质边坡为欠稳定边坡，可能产生沿基岩面滑动破坏。

根据试验及前述分析计算，并结合经验，建议支护设计时按折线型滑动（暴雨饱水状态）考虑，填土重度取饱和重度20.0kN/m，粉质粘土重度取饱和重度20.35kN/m，粉

路基边坡稳定性分析

本设计任务路段（大围山至浏阳高速公路K8+400～K9+900 段）中所出现的最大填方路段，在桩号K8+480 处。该路堤边坡高31.64m，路基宽26m，需要进行边坡稳定性验算。 1.确定计算参数 对本段路堤边坡

h0—行车荷载换算高度；

L—前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m；

Q—一辆车的重力（标准车辆荷载为550kN）； N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1； γ —路基填料的重度（kN/m3）； B—荷载横向分布宽度，表示如下：

式中：b—后轮轮距，取1.8m；

m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m； d—轮胎着地宽度，取0.6m。 3. BISHOP法求稳定系数Fs

基本思路：首先用软件找出稳定系数 Fs 逐渐变化的情况，找到一个圆心，经过这个滑动面的稳定根据 Fs 值大小可以绘制 Fs 值曲线。 3.1 最危险圆弧圆心位置的确定

（1）按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°， β2 =35° 及荷载换算为土柱高度h0，得G点。 a .由坡脚A 向下引竖线，在竖线上截取高度H=h+h0（h 为