設計的目的決定了設計的方法。

1.為什么簡單的邊坡設計不用進行土壓力計算?

因為很多簡單邊坡上連結構都沒有,土壓力算出來沒有用啊……

2.為什么擋土墻設計要計算土壓力?

因為我要用土壓力設計擋土墻啊,我要保證擋土墻強度夠、受力平衡(穩(wěn)定)。

3.擋土墻設計中無需進行穩(wěn)定性分析?

否。若只著眼于擋土墻,當然無需進行穩(wěn)定性分析。但是設計需著眼于擋土墻和土組成的體系,還是需要做整體穩(wěn)定性計算的;庸こ桃彩沁@樣,做支護設計時用土壓力,做完支護設計,還得分析穩(wěn)定性。

4.邊坡設計完全不需要土壓力分析?

否。隨便找一篇土釘墻的文章:朱彥鵬, 董建華. 土釘支護邊坡動力模型的建立及地震響應分析[J]. 巖土力學, 2010, 31(4): 1013-1022.

里面的算例,65°的邊坡,土釘墻支護,為了做抗震設計,也是要算土壓力的。

兩個問題,一個是邊坡設計,一個是擋土墻設計。這兩個問題分別是兩個概念,不能混為一談,可以說邊坡設計某種程度上包含了擋土墻設計的概念。

首先講邊坡,通俗的說,邊坡可以分為兩種,滑坡性邊坡(即存在潛在滑裂面,或者坡度較陡的大型邊坡),還有就是坡度較小的斜坡,小型邊坡或者一些僅僅算傾斜場地的地形(通常坡腳小于土體內摩擦角)。

現(xiàn)在我們來說邊坡設計,對于第一類滑坡性邊坡,設計包含兩個部分:

1、首先邊坡穩(wěn)定性評價分析

2、如果穩(wěn)定性小于既定的安全系數(shù)(比如自然工況的1.3,或者降雨工況的1.2),那么就需要對邊坡進行支護,支護的方法很多,比如抗滑裝設計,錨索或錨桿支護設計,還有就是題主提到的擋土墻設計。

對于這種滑坡性邊坡,我們的穩(wěn)定性分析通常是采用瑞典圓弧法,bishop法,國內規(guī)范里面的傳遞系數(shù)法,還有摩根斯坦等等方法。

在計算邊坡安全系數(shù)的同時,我們通常還要計算這個邊坡的滑坡推力。

對于這類大型邊坡,滑坡推力是很大很大的,通常一個小小的擋土墻是根本抵擋不住的。一般都是錨索+抗滑樁進行支護,抗滑樁一般是方樁,尺寸可以很大很大,我以前設計過4米*3米截面,嵌固段就有12米啊。

好了,那我們回到前面,如果一個大型邊坡穩(wěn)定性評價是安全的,那么是不是意味著我們就不需要進行支護啦?

答案是,No,除非是荒無人煙,或者荒郊野嶺。

為什么呢?

因為邊坡穩(wěn)定性分析中,安全系數(shù)大于規(guī)定值只表明邊坡不會發(fā)生整體性,或者大規(guī)模局部滑坡,不會存在毀滅性傷害。但是邊坡前面的凌空面,非常局部的一些土體,會因為開挖應力釋放,處于不穩(wěn)定的狀態(tài),(這個情況類似于基坑開挖,可以理解嗎?),同理,我們最初介紹的第二種非滑坡性邊坡(即坡度較小的斜坡,小型邊坡或者一些僅僅算傾斜場地的地形:通常坡腳小于土體內摩擦角)仍然需要進行擋土墻設計。擋土墻支擋的部分也是墻后有限長度的土體。

這里進行的擋土墻設計時土壓力就是按照課本和規(guī)范里面的土壓力計算法進行計算。不要問我為什么不用進行穩(wěn)定性分析,因為就算你計算滑坡穩(wěn)定性分析,那也是非常安全的的啊,(邊坡傾角都小于內摩擦角了,怎么滑啊,啊,最多前方凌空面失穩(wěn)啊,所以進行土壓力計算就夠了)

這里我們要明確一下,擋土墻不僅僅只是用于支擋邊坡的(對于大型邊坡,基本上用不到),他更廣泛的應用是在于支擋路堤,岸堤,公路兩邊的護坡等等。

前面幾位說得已經很多了,雖然如此,我還是想說點和上面幾位不太一樣的東西。

首先要理清邊坡與擋墻的異同,以及兩者的結合點。

邊坡與擋墻似乎是一樣的,但很多地方并不相同。通常邊坡的治理,措施比較廣泛,處理的結果是使邊坡穩(wěn)定、安全,雖然擋墻也常用于邊坡,但其主要作用是對墻后土體(坡)的土壓力的支擋,即:邊坡是整體的滑弧安全,擋墻是局部的支擋安全。設計概念上,兩者是不可相互替代的。

從設計理念上,擋土墻只是墻背土體的支擋,需驗算支擋墻體的應力(承載力)、傾覆、應力比、穩(wěn)定,對于邊坡處理的局部非巖基擋墻,還需驗算其邊坡的整體穩(wěn)定(滑弧穿越擋墻地基,非邊坡局部擋墻無需驗算)。而對于邊坡,關鍵還是在于整體穩(wěn)定(滑弧可能從局部擋墻上滑出也可能從局部擋墻地基滑出)。

擋土墻設計只是邊坡設計的一環(huán)。

邊坡設計是從一份勘察報告開始;極限平衡有限元等計算穩(wěn)定性,分析推力,然后再給出支護方案,當然你可以選擇擋土墻,也可以錨桿(城市里錨桿用得少),還可以放坡等各種方案。純粹的擋土墻設計只是一個受力配筋驗算而已。