岸边仰斜式挡土墙的计算分析研究

□马 超 冯永忠

岸边仰斜式挡土墙的计算分析研究

□马 超 冯永忠

岸边仰斜式挡土墙较一般重力式挡土墙而言，可以采用较大的边坡系数，能解决河道治理等工程中开口宽限制的问题。

岸边仰斜式；重力式；挡土墙

仰斜式挡土墙属于重力式挡土墙的一种，但与一般的重力式挡土墙还是有区别的。一般重力式挡土墙的前墙面为直立（边坡系数m=0），墙背面为俯斜式；仰斜式挡土墙，前墙面和墙背面均为仰斜式（边坡系数m＞0）。一般重力式挡土墙较仰斜式挡土墙应用更为广泛，所以大多数设计人员对一般重力式挡土墙的计算比较熟悉，但对仰斜式挡土墙的计算却很陌生。

1.挡土墙概况

墙底以上墙高4.0m，墙底垂直嵌入渠底以下0.5m，墙身总高H=4.5m，墙身外边坡1∶0.7，墙顶宽0.65m，墙底宽1.2m，墙身全部采用M7.5浆砌石。墙前及墙后均无水。地基为密实的砂壤土，基底与地基之间的摩擦系数采用0.37。墙后回填砂壤土，内摩擦角采用30°。墙后回填土与墙背间的外摩擦角采用25°。墙顶填土面为水平。砂壤土的容重为18KN/m3，浆砌石容重为22 KN/m3。该工程建筑物级别为3级。

2.计算方法及过程

重力式挡土墙均符合库仑理论的假设条件，故本实例采用库仑土压力的计算公式。

2.1 主动土压力系数计算

土压力水平分力系数：cos（ε+）=cos(-29.36+25)=0.9971

土压力竖向分力系数：sin（ε+）=sin(-29.36+25)=0.07602

2.2 抗滑稳定验算

土压力及自重力的计算见表1。

抗滑稳定安全系数为：

3级建筑物的抗滑稳定安全系数的允许值为1.2，所以计算抗滑安全系数满足要求。

2.3 抗倾稳定验算

水平力、竖向力对前趾力矩计算见表2。

G1重心位置：

3级建筑物的抗倾稳定安全系数的允许值为1.5，所以计算抗倾安全系数满足要求。

2.4 地基应力验算

偏心距：

最大最小应力：

表1

表2

3.结论

岸边仰斜式挡土墙的地基应力出现负值，偏心距小于-B/6=-0.2，需进行应力重分配，分配后墙趾处压应力应为0，但墙踵处压应力现有公式仍不能满足计算要求。偏心距大于-B/2说明基地合力偏心距作用于墙踵之外，墙有向后倾的趋势，此时出现“墙压土”，产生被动土压力作用于墙背。墙背侧压应力及基地应力将发生相应的变化和调整，此时已不属于主动土压力状态，可不必再验算墙踵的基地压应力。“墙压土”后，被“挤出”的土体对墙体形成反压，故可适当提高墙踵处的地基允许承载力。□

2016-09-05

马 超，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。

冯永忠，男，汉族，邯郸县水利局，工程师。