挡土墙的地基稳定性分析

挡土墙稳定性计算

挡土墙是一种常见的支挡结构，用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌和滑移，以保持土体的稳定性。在工程设计中，确保挡土墙的稳定性至关重要，这需要进行详细的稳定性计算。

挡土墙稳定性计算的主要目的是评估挡土墙在各种荷载作用下是否能够保持平衡，不发生滑移、倾覆或地基承载力不足等破坏形式。为了进行准确的计算，需要考虑多种因素，包括挡土墙的几何形状、墙体材料的性质、填土的特性、作用在挡土墙上的荷载等。

首先，我们来了解一下挡土墙所承受的荷载。常见的荷载有土压力、水压力、地震力等。土压力是挡土墙设计中最重要的荷载之一，它根据填土的性质和挡土墙的位移情况分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。静止土压力是指挡土墙不发生位移时土对墙的压力；主动土压力是指挡土墙向离开土体方向移动时土对墙的压力；被动土压力则是挡土墙向土体方向移动时土对墙的压力。在一般的挡土墙设计中，通常考虑主动土压力的作用。

水压力也是不可忽视的荷载。如果挡土墙后的填土中有地下水存在，水会对挡土墙产生额外的压力。这种压力的大小取决于地下水位的高度和水的流动情况。

地震力在地震多发地区是需要考虑的因素。地震会使土体产生惯性力，从而增加对挡土墙的作用。 接下来，我们看一下挡土墙稳定性计算的主要内容。滑移稳定性计算是其中的一个重要方面。滑移稳定性取决于挡土墙与地基之间的摩擦力和水平推力的大小关系。计算时，需要计算出作用在挡土墙上的水平推力和抗滑力，通过比较两者的大小来判断挡土墙是否会发生滑移。如果水平推力大于抗滑力，挡土墙就可能发生滑移，需要采取相应的措施增加抗滑力，如增加挡土墙的自重、设置防滑键等。

倾覆稳定性计算同样关键。倾覆稳定性取决于挡土墙的重心位置和抗倾覆力矩与倾覆力矩的大小关系。计算时，需要计算出作用在挡土墙上的倾覆力矩和抗倾覆力矩。如果倾覆力矩大于抗倾覆力矩，挡土墙就可能发生倾覆破坏。为了提高挡土墙的倾覆稳定性，可以增加挡土墙的基础宽度、增加墙身的重量或者降低墙身的高度。

第２７卷第６期　２Ｏ１４年１２月　土　工　基　础　Ｓｏｉｌ　Ｅｎｇ．ａｎｄ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｖｂ１．２７　ＮＯ．６　Ｄｅｃ．２０１４　

黄石某变电站岩溶地基稳定性分析及　

王星运，梅　涛，唐晓超，张安平　

（湖北省电力勘测设计院，武汉４３００４０）　治理　

摘　要：介绍了湖北黄石冶钢２２０　ｋＶ变电站工程场地地貌、岩土条件以及水文地质条件，分析了场地岩溶发育形　

成的机理，采用岩溶地基定量评定方法和ＦＩ　ＡＣ３Ｄ数值计算方法对２２０　ｋＶ变电站站址岩溶地基的稳定性进行分　

析，经过分析知该场地岩溶地基为不稳定，地表最大沉降量达到０．８５　ｍ，局部岩溶已经塌陷，需要治理。给出了简　

要治理措施，对类似变电站工程设计提供了参考。　

关键词：２２０　ｋＶ变电站工程；岩溶地基；稳定性分析　

中图分类号：Ｐ６４２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—３１５２（２０１４）０６—００４７　０４　

１　工程概况　

在岩溶地区，输电线路、变电站的建设难免会遇　

到岩溶地基，由于流潜蚀效、垂直渗压效应、压强差　

效应等作用，岩溶地基存在有塌陷等安全隐患，因此　

对于岩溶形成的机理研究以及岩溶地基的稳定性分　

析评价是岩溶地基的主要研究方向。本文以湖北黄　

石冶钢２２０ｋＶ变电站工程为例，对岩溶地基稳定性　

进行分析，并给出治理建议［１　］。　

拟建的湖北黄石冶钢２２０　ｋＶ变电站工程位于　

黄石市西塞山区冶钢动力分公司制氧车间主厂房地　

段。北紧邻黄石大道，东、西两侧为居民区，南靠山　

麓。站址地段属黄荆山北麓坡地地貌，后经人工整　

平为建筑用地，现地面为混凝土地面，地势较平坦。　

总体地势南高北低。地面自然标高２７．９８～２８．８２　

ｍ（黄海高程，下同），设计整平标高为２８．４０　ｍ。原　

为工业厂房，现已拆除。　

２工程地质条件　

２．１场地地貌及岩土条件　

经勘探揭示，场地岩土层主要为杂填土（Ｑ　。）、　

第四系（Ｑ）红土化成因的粘土、洞穴堆积物（Ｑ）及　

三叠系大冶组（Ｔ　）灰岩。粘土以可塑为主；局部为　

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浅谈路基挡土墙的质量缺陷及防治措施

作者：林乐强

来源：《科技信息·上旬刊》2018年第02期

摘要：本文就路基挡土墙施工中出现的质量缺陷进行了总结，并针对相应的质量缺陷提出了相应的防治措施。

关键词：挡土墙；表现形式；产生原因；防治措施

路基挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持墙体稳定的建筑物。挡土墙可以降低挖方边坡高度，减少挖方数量，减少拆迁和占地面积，防止水流冲刷路基，防止山坡覆盖层下滑等作用，最终体现在工程造价的节约、工程的稳固、有效利用空间等方面，所以挡土墙工程质量也应加强控制，本文就挡土墙施工过程中遇到的质量缺陷及防治措施加以总结，以供参考。

一、路基浆砌块石挡土墙的泄水孔堵塞

1、表现形式

挡土墙背后填土潮湿，含水量大，但泄水管却不出水。

2、产生原因

（1）泄水孔进水口外反滤材料被堵塞

（2）反滤层设置益不当，不起排水作用。

（3）泄水孔被杂物堵塞。

3、防治措施

（1）反滤材料的级配要按设计要求施工。

（2）用含水量较高的黏土回填时，可在墙背设置用渗水材料填筑厚度大于30cm的连续排水层。

（3）泄水孔应高出地面30 cm，墙高时，可在墙上部加设一排泄水孔。

二、路基浆砌石挡土墙的表面不平整 龙源期刊网

1、表现形式

砌体表面凹凸不平，块石之间出现错台，平整度超过验收标准。

2、产生原因

（1）块石表面未经加工，表面平整度不够。

（2）砌筑时没有放样找平。

（3）砌筑时，相邻块石没有对齐，或者座浆不饱满，填缝不密实，引起块石松动。

挡土墙稳定性验算

在土木工程中，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑土体或防止土体坍塌。为了确保挡土墙在使用过程中的安全性和稳定性，进行稳定性验算是至关重要的。

挡土墙的稳定性主要包括抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性两个方面。抗滑移稳定性是指挡土墙在水平推力作用下，抵抗沿基底滑移的能力；抗倾覆稳定性则是指挡土墙抵抗绕墙趾转动而倾倒的能力。

首先，我们来看看抗滑移稳定性的验算。在这个过程中，需要考虑挡土墙所受到的各种力。其中，主要的作用力包括墙后土压力、墙身自重、基底摩擦力等。墙后土压力的大小和分布取决于土体的性质、墙的高度和坡度等因素。一般来说，可以采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论来计算。墙身自重是一个垂直向下的力，其大小取决于墙的材料和体积。基底摩擦力则与基底材料的摩擦系数以及墙身自重有关。

在进行抗滑移稳定性验算时，通常采用以下公式：

＼K_s ＝ ＼frac{F_{friction}｝｛F_{slide}｝ ＼geq 13\

其中，＼（K_s\）为抗滑移稳定安全系数，＼（F_{friction}＼）为基底的摩擦力总和，＼（F_{slide}＼）为作用于挡土墙上的水平滑移力总和。如果计算得到的\（K_s\）大于等于 13，则说明挡土墙在抗滑移方面是稳定的；否则，就需要采取相应的措施来增强其稳定性，比如增加基底宽度、设置防滑齿坎或者采用更粗糙的基底材料等。

接下来，是抗倾覆稳定性的验算。抗倾覆稳定性的验算主要是考察挡土墙在受到外力作用时，是否会绕墙趾发生倾覆。在这个验算过程中，需要计算作用于挡土墙上的各种力矩，包括墙后土压力产生的力矩、墙身自重产生的力矩以及基底反力产生的力矩等。

抗倾覆稳定性验算的公式为：

＼K_t ＝ ＼frac{M_{resisting}｝｛M_{overturning}｝ ＼geq 15\

其中，＼（K_t\）为抗倾覆稳定安全系数，＼（M_{resisting}＼）为抗倾覆力矩总和，＼（M_{overturning}＼）为倾覆力矩总和。当\（K_t\）大于等于 15 时，挡土墙在抗倾覆方面是稳定的；若不满足要求，则需要调整挡土墙的尺寸和形状，比如增加墙身的厚度、降低墙高或者改变墙背的坡度等。