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挡土墙及地基稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合。计算基础结构的作用(或荷载)效应、配置钢筋、验算材料强度时,作用(或荷载)效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合。
(2)挡土墙明挖基础底面的压应力可按下列公式计算: pmax?6eNK(1?0) (3-1) AB6eNK(1?0) (3-2) ABMK (3-3) NK pmin? e0?公式(3-1)及公式(3-2)的使用条件为: e0?B (3-4) 6式中:pmax——采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最大压应力值(kPa); pmin——采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最小压应力值(kPa); NK——采用作用(或荷载)效应标准组合时,作用于基底上的垂直力
(kN/m);
A——基础地面每延米的面积,即基础宽度B?1(m2); B——基础底面宽度,对于倾斜地基为其斜宽(m); e0——基底合力的偏心距(m);
MK——采用作用(或荷载)效应标准组合时,作用于基底形心的弯矩
(MPa)。
(3)设置在岩石地基上的挡土墙明挖基础,当e0?仅按受压区计算最大压应力,可按下列公式计算:
pmax?B时,不计基底承受拉应力,62NK (3-5) 3a1 pmin?0 (3-6) 垂直于基底面的合力对受压边缘的力臂a1,可按下式计算:
B a1??e0 (3-7)
2(4)垂直于基础底面的合力偏心距e0应符合表3-3的规定。
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表3-3 垂直于基础底面的合力的偏心距限制
作用(或荷载)组合 作用(或荷载)组合Ⅰ
作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载 作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载 作用(或荷载)组合Ⅱ、Ⅲ施工荷载
地基条件 非岩石地基 非岩石地基 较差的岩石地基 坚密的岩石地基
合力偏心距
e0?B/8e0?B/6e0?B/5e0?B/4
注:岩石地基上的挡土墙,在荷载组合Ⅰ作用下,当满足地基承载力特征值与稳定性要求时,合力的偏心不
受限制。
(5)挡土墙地基的承载力特征值fa,应根据地质勘测、原位测试、荷载试验,调查、对比邻近已建构造物的地基承载力资料及经验、理论公式的计算数据,综合分析后确定。
(6)挡土墙基础底面置于软土地基上时,可按下式计算基底最大压应力值: pmax??1(h?z)??(p??2h) (3-8) 式中:h——基底埋置深度(m),当受水流冲刷时,由一般从冲刷线算起; z——基底到软土层顶面的距离(m); p——基底平均压应力(kPa); ?——土中附加压力系数;
?1——深度(h+z)之间各土层的换算重度(kN/m3);
?2——基底以上土的重度(kN/m3),地下水位以下为浮重度?b; P——基础宽度(m)。
(7)地基承载力特征值提高系数k,可按表3-4的规定确定。
表3-4 地基承载力特征值fa?的提高系数
作用(或荷载)与使用情况 作用(或荷载)组合Ⅰ、Ⅱ 作用(或荷载)组合Ⅲ、 施工荷载
提高 系数k 1.00
经多年压实未受破坏的
1.25
旧基础
1.50
作用(或荷载)与使用情况
提高 系数k
注:地基承载力特征值小于150kPa的地基,对于序号第二项情况,k=1.0;对于序号第三项情况k=1.25。
(8)基础底面最大压应力值,应符合下式要求:
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pmax?kfa? (3-9) 式中:fa?——经基础埋深修正后的地基承载力特征值(kPa); k——地基承载力特征值提高系数。 3.2.2.3 稳定性验算
(1)挡土墙的滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算: ①滑动稳定方程:
[1.1G??Q1(Ey?E xtan?0)??Q2Eptan?0]??(1.1G??Q1Ey)tan?0??Q1Ex
??Q2EP?0 (3-10)
式中:G——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载
的标准值(kN),浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力; Ey——墙后主动土压力标准值的竖向分量(kN);
Ex——墙后主动土压力标准值的水平分量(kN);
EP——墙前被动土压力标准值的水平分量(kN),当为浸水挡土墙时,EP?0;
?0——基底倾斜角(°),基底水平时?0?0;
?——基底与地面间摩擦系数,当缺乏可靠试验资料时,可按表3-5的规定采
用;
?Q1、?Q2——主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数。 ②抗滑动稳定系数Kc计算公式: Kc??)tan?[N?(Ex?EP?0]??EP (3-11)
Ex?Ntan?0式中:N——基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN),浸水挡土墙应计入浸水部
分的浮力;
?——墙前被动土压力标准值水平分量的0.3倍(kN)。 EP地基土的分类 软塑黏土
硬塑黏土
砂类土、黏砂土、 半干硬的黏土 砂类土
表3-5 基底与基底土间的摩擦系数?
? 地基土的分类
0.25 0.30 0.30~0.40 0.40
碎石类土 软质岩石 硬质岩石
?
0.50
0.40~0.60 0.60~0.70
(2)采用倾斜基底的挡土墙,还需验算沿墙踵处地基土水平面滑动的稳定性,其滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算:
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①滑动稳定方程:
(1.1G??Q1Ey)?n?0.67cB1??Q1Ex?0 (3-12) 式中:B1——挡土墙基底水平投影宽度(m);
?n——地基土的内摩擦系数,?n?tan?;
?——地基土的内摩擦角;
c——地基土的粘聚力(kN/m);
G——作用于基底水平滑动面上的墙身重力、基础重力、基础上填土的重
力、作用于墙顶的其他竖向荷载及倾斜基底与滑动面间的土楔的重力(kN)的标准值,浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力。
②抗滑动稳定系数Kc计算公式: Kc?(N??N)?n?cB1 (3-13)
Ex倾斜基底与水平滑动面间的土楔重力标准值?N可按下式计算: ?N??2B2sin?0co?s0 (3-14)
式中:N——基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN),浸水挡土墙应计入浸
水部分的浮力;
?——地基土(岩)的重度,透水性的水下地基土为浮重(kN/m3)。 (3)挡土墙的倾覆稳定方程与抗倾覆稳定系数可按下列公式计算: ①倾覆稳定方程:
0.8GZG??Q1(EyZx?ExZy)??Q2EPZP?0 (3-15) 式中:ZG——墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖
向荷载的合力重心到墙趾的距离(m);
Zx——墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m);
Zy——墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m); ZP——墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)。
②抗倾覆稳定系数K0计算公式: K0??ZPGZG?EyZx?EPExZy (3-16)
(4)验算挡土墙的抗滑动和抗倾覆稳定时,稳定系数不应小于表3-6的规定。
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