在稳定期内实施检测程序，控制不稳定的因素，是确保检测结果有效性的前提和基础。分析方法的稳定性是通过稳定性试验评价获得的。稳定性试验主要是研究样品、样品前处理后的基质、标准溶液在规定条件保管下目标分析物的稳定期限。根据《GB/T 32465—2015化学分析方法验证确认和内部质量控制要求》的规定，在稳定性试验的保管条件及其试验样品数按照表2－11进行研究。......
2023-06-29
重力式挡土墙设计及抗滑稳定性安全系数
【摘要】：2）重力式挡土墙可在基底设置逆坡。4）重力式挡土墙的基础埋置深度，应根据地基承载力、水流冲刷、岩石裂隙发育及风化程度等因素进行确定。5）重力式挡土墙应每间隔10～20m设置一道伸缩缝。图5.5-16 挡土墙抗滑稳定验算示意图表5.5-1 土对挡土墙墙背的摩擦角δ注：φk为墙背填土的内摩擦角标准值。 试问挡土墙的抗滑移稳定性安全系数与下列哪项数值最接近？
挡土墙按其结构形式可以分为重力式、悬臂式、扶壁式等，按照所用材料可以分成毛石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等类型。挡土墙的设计主要包括的内容：选择类型并初步拟定尺寸；计算作用于挡土墙上的土压力；验算挡土墙的抗倾覆和抗滑移稳定性；地基承载力验算以及墙身强度验算，不满足要求则需要反复修改，直到满足为止。这里主要介绍稳定性验算。
作用于挡土墙上的力主要包括墙身自重、土压力和基底反力，如果墙后有地下水或排水不良时，还需考虑静水压力的作用；墙后填土表面有堆载或建筑物，则需考虑由填土上面的超载引起的附加应力，在地震区还需要考虑地震的影响。
挡土墙的稳定性破坏主要有两种形式：一种是在墙背土压力作用下绕墙趾向外倾覆，应验算抗倾覆稳定性；另一种是在墙背土压力作用下沿基底产生滑移，应验算抗滑移稳定性。
1.重力式挡土墙构造要求
《规范》对于重力式挡土墙给出了构造要求：
1）重力式挡土墙适用于高度小于8m、地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物的地段。
2）重力式挡土墙可在基底设置逆坡。对于土质地基，基底逆坡坡度不宜大于1∶10；对于岩质地基，基底逆坡坡度不宜大于1∶5。
3）毛石挡土墙的墙顶宽度不宜小于400mm，混凝土挡土墙的墙顶宽度不宜小于200mm。
4）重力式挡土墙的基础埋置深度，应根据地基承载力、水流冲刷、岩石裂隙发育及风化程度等因素进行确定。在特强冻胀、强冻胀地区应考虑冻胀的影响。在土质地基中，基础埋置深度不宜小于0.5m；在软质岩地基中，基础埋置深度不宜小于0.3m。
5）重力式挡土墙应每间隔10～20m设置一道伸缩缝。当地基有变化时宜加设沉降缝。在挡土结构的拐角处，应采取加强的构造措施。
2.挡土墙计算所用的荷载效应
《规范》规定：计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。
3.挡土墙的计算
挡土墙的截面一般按试算法确定，一般先根据工程地质、填土性质、墙体材料和施工条件等经验初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的计算，如不满足要求，应改变截面尺寸或采取其他措施。
挡土墙的计算通常包括下面内容。
（1）抗滑移稳定性验算 应按式（5.5-15）验算挡土墙的抗滑移稳定性
Ean=Eacos（α-α0-δ） （5.5-15e）
式中 G——挡土墙每延米自重（kN）；
α0——挡土墙基底的倾角（°），如图5.5-16所示；
α——挡土墙墙背的倾角（°）；
δ——土对挡土墙墙背的摩擦角（°），可按表5.5-1选用；
μ——土对挡土墙基底的摩擦系数，由试验确定，也可按表5.5-2选用。
图5.5-16 挡土墙抗滑稳定验算示意图
表5.5-1 土对挡土墙墙背的摩擦角δ
注：φk为墙背填土的内摩擦角标准值。
表5.5-2 土对挡土墙基底的摩擦系数μ
注：1.对易风化的软质岩和塑性指数IP大于22的黏性土，基底摩擦系数应通过试验确定。
2.对碎石土，可根据其密实程度、填充物状况、风化程度等确定。
（2）抗倾覆稳定性验算 应按式（5.5-16）进行挡土墙的抗倾覆稳定性验算
式中 z——土压力作用点至墙踵的高度（m），如图5.5-17所示；
x0——挡土墙重心至墙趾的水平距离（m）；
b——基底的水平投影宽度（m）。
（3）整体滑动稳定性验算 可采用圆弧滑动面法。
（4）地基承载力验算 除应符合5.6.3节“地基承载力的验算”规定外，基底合力的偏心距不应大于0.25倍基础的宽度。当基底下有软弱下卧层时，尚应进行软弱下卧层的承载力验算。
【例5.5-27】～【例5.5-31】 某挡土墙如图5.5-18所示，墙高H=5m，顶宽b=1.6m，底宽B=2.5m，墙面垂直，墙背与水平面呈α角，墙体为浆砌块石，重度为22kN/m3，填土面倾斜角β=15°，墙与土外摩擦角δ=φ/2，墙后填土为中砂，干密度ρd=1.70t/m3，重度γ=19.0kN/m3，φ=30°，挡土墙与基底土的摩擦系数μ=0.42。
图5.5-17 挡土墙抗倾覆稳定验算示意图
图5.5-18 【例5.5-27】～【例5.5-31】图
【例5.5-27】 试问墙背主动土压力系数与下列哪项数值最接近？
（A）0.420 （B）0.480 （C）0.520 （D）0.540
答案：（B）
解答：墙高H=5m，中砂排水良好，符合《规范》查图确定主动土压力系数的土质要求，填土为中砂，干密度ρd=1.70t/m3，满足第Ⅱ类填土要求，可以采用图5.5-15确定主动土压力系数：已知墙背与水平面夹角
；已知填土面无荷载作用，故q=0；已知填土面倾斜角β=15°，查图5.5-15b得Ka=0.480。
【例5.5-28】 试问墙背主动土压力合力Ea大小和距墙底的作用位置与下列哪组数值最接近？
（A）125.4kN/m，1.67m （B）125.4kN/m，2.2m
（C）114kN/m，1.67m （D）114kN/m，2.2m
答案：（A）
解答：总主动土压力的确定：由于土坡高度为5m，取ψc=1.1，利用式（5.5-12）计算
，合力作用点距墙踵（5/3）m=1.67m。
【例5.5-29】 试问挡土墙的抗滑移稳定性安全系数与下列哪项数值最接近？
（A）1.03 （B）1.10 （C）1.22 （D）1.3
答案：（A）
解答：确定主动土压力的分量：
Eat=Eax=Easin（α-δ）=[125.4×sin（79.8°-15°）]kN/m=113.47kN/m，垂直方向距墙踵（5/3）m=1.67m。
Ean=Eaz=Eacos（α-δ）=[125.4×cos（79.8°-15°）]kN/m=53.39kN/m
合力作用点水平方向距墙趾[1.6+2/3（2.5-1.6）]m=2.2m，水平方向距墙踵[（2.5-1.6）/3]m=0.3m。
抗滑稳定验算：
确定墙体自重，将墙体划分为两块计算：矩形+三角形。
矩形
G1=1.6×5×22kN/m=176kN/m
三角形
由式（5.5-15）得
【例5.5-30】 试问挡土墙的抗倾覆稳定性安全系数与下列哪项数值最接近？
（A）4.9 （B）5.2 （C）5.4 （D）5.7
答案：（C）
解答：确定各力的作用位置。
Eax、G1、G2到挡土墙墙址O点的水平距离分别为xf、x1、x2
Eaz到挡土墙墙踵的垂直距离为
zf=1.67m
根据式（5.5-16）计算抗倾覆稳定性
【例5.5-31】 对挡土墙的地基承载力验算，除应符合《规范》第5.2条的规定外，基底合力的偏心距e尚应符合下列哪项规定才正确？（注：b为基础宽度）
（A）e≤b/2 （B）e≤b/2 （C）e≤b/3.5 （D）e≤b/4
答案：（D）
解答：根据前述，基底合力的偏心距不应大于0.25倍基础的宽度。
【例5.5-32】、【例5.5-33】 某混凝土挡土墙墙高5.2m，墙背倾角α=60°，挡土墙基础持力层为中风化较硬岩。挡土墙剖面如图5.5-19所示，其后有较陡峻的稳定岩体，岩坡的坡角θ=75°，填土对挡土墙墙背的摩擦角δ=10°。（提示：不考虑挡土墙前缘土体作用。）
【例5.5-32】 假定，挡土墙后填土的重度γ=19kN/m3，内摩擦角标准值φ=30°，内聚力标准值c=0kPa。填土与岩坡坡面间的摩擦角δr=10°。试问，当主动土压力增大系数ψc取1.1时，作用于挡土墙上的主动土压力合力Ea（kN/m）与下列何项数值最为接近？
（A）200 （B）215 （C）240 （D）260
答案：（C）
解答：根据《规范》：
图5.5-19 【例5.5-32】、【例5.5-33】图
【例5.5-33】 假定，挡土墙主动土压力合力Ea=250kN/m，主动土压力合力作用点位置距离挡土墙底1/3墙高，挡土墙每延米自重Gk=220kN，其重心距挡土墙墙趾的水平距离x0=1.426m。试问，相应于作用的标准组合时，挡土墙底面边缘最大压力值pkmax（kPa）与下列何项数值最为接近？
（A）105 （B）200 （C）240 （D）280
答案：（C）
解答：根据《规范》：
Eax=Easin（α-δ）=250sin（60°-10°）=191.5kN/m
Eaz=Eacos（α-δ）=250cos（60°-10°）=160.7kN/m
合力偏心距
因此：
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