挡土墙稳定性验算方法及公式

1.车辆荷载换算

挡土墙设计时需将公路上的行车荷载换算为等效土层高度：

式中　γ——土的容重，kN/m3；

　　　B0——破坏棱体的顶宽，m；

　　　L＝L0＋（H＋2a）tan30°，m；其中，H为挡土墙高度，a为墙顶上方填土高度。L亦可取为挡土墙的分段长度L1，若L＞L1，则取L＝L1；

　　　∑Q——B0L内的全部轮重，kN。

履带车和挂车验算时布置在路面宽度中部，等效土层厚度为：挂车—120为0.96m，挂车—100为0.8m，挂车—80为0.64m，履带—50为0.4m。

2.抗滑动稳定性验算

为保证挡土墙的抗滑稳定性，应验算基底摩阻力抵抗挡土墙滑动的能力，用抗滑稳定系数Kc表示（见图7-32）：

图7-31　挡土墙破裂面交于路基顶面当量荷载外侧时的土压力分布

图7-32　抗滑稳定验算

式中　G——挡土墙自重；(www.xing528.com)

　　　f——挡土墙基础与地基土间的摩擦系数，粘性土为0.3～0.4，砂性土为0.4，碎砾石土为0.5，软岩为0.4～0.5，硬岩为0.70。

3.抗倾覆稳定性验算

挡土墙各力系对墙趾的倾覆力矩为∑M0＝Ex Zx，抗倾覆力矩为∑My＝GZG＋Ey Zy。则抗倾覆稳定系数为

4.合力偏心矩与基底应力

挡土墙基础对土基作用着偏心压力，如图7-33（a）所示，其偏心矩为

基底在偏心压力作用下产生的基底应力为

图7-33　基底偏心应力计算图

（a）基底应力及合力偏心短；（b）基底压力重分布

若|e|＞B/6，则基底受拉，应力发生重分布，如图7-33（b）所示。基底反力三角形的重心在∑N合力作用线上，此时，∑N＝σmax·3ZN，故σmax＝2∑N/3ZN≤［σ0］。

5.墙身断面强度验算

验算截面为墙身底部、墙高处和截面剧变处，按偏心受压构件进行验算。断面变化较大处（如衡重式挡土墙的上、下墙接触面）还应作抗剪强度验算。