世纪旗云工具箱挡土墙模块功能简介

挡土墙根据结构类型和适用范围分为重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、加筋土式等。世纪旗云挡土墙模块主要对工程中常用挡土墙进行计算，包括重力式、悬臂式和扶壁式挡土墙模块。以下主要介绍重力式挡土墙模块。

重力式挡土墙可用石砌、砖砌及混凝土等材料修筑，其各部分的构造必须满足强度和稳定性两方面的要求，并考虑就地取材、截面经济、技术合理、施工养护方便与安全等因素，结合地形地质条件综合比较合理确定。

重力式挡土墙常为直线式墙背，类型常有仰斜式、俯斜式、垂直式墙背，垂直式墙背介于仰斜式墙背与俯斜式墙背之间。墙底面因实际地形地质条件而异。重力式挡土墙所处的环境差异性较大，有一般地区的挡土墙，如一些普通公路挡土墙、边坡支挡结构、支撑建筑物周围填土的挡土墙等；有浸水地区挡土墙，如地下室侧墙、桥台等，此时要考虑静水压力、浮力对挡土墙的影响，当浸水区水流流经挡土墙时还要考虑动水压力对挡土墙的影响；有地震地区的挡土墙，此时要考虑地震力对挡土墙的影响；还有地震浸水地区的挡土墙等。另外作用于挡土墙身荷载中的一个重要荷载为土压力。土压力是墙后填土自重或者作用在填土表面上的荷载对墙背产生的侧向压力。土压力根据墙身位移、墙高、填土的物理力学性质等分为主动土压力、静止土压力、被动土压力。目前比较成熟的土压力计算理论有库伦土压力理论及朗肯土压力理论，而各自均有适用的基本假定和条件。且作用于填土表面上的荷载形式复杂多样，例如由车辆产生的荷载、由铁路轨道和列车产生的荷载、或者由墙后地表其他因素产生的荷载等。基于以上各因素对挡土墙的影响，使得重力式挡土墙计算形式复杂，可重复性较低，因此世纪旗云开发了重力式挡土墙模块，以帮助设计人员脱离繁琐的计算，实现辅助设计功能。

“墙后填土参数”属性页如图3所示，该页主要提供墙后填土表面参数及墙后填土性能参数的输入。墙后填土表面参数可对填土表面土坡线进行定位，并且坡线上换算土柱参数可对公路汽车荷载、铁路轨道列车荷载、及其他荷载进行等代计算。墙后填土性能参数可描述填土性能，且世纪旗云开发的挡土墙系列模块不仅有重力式挡土墙，还有悬臂式及扶壁式挡土墙等，因而墙后填土性能参数数据可以进行独立的保存与读取，以防相同地质条件下不同挡土墙模块间的填土性能重复操作，提高设计计算效率。

墙背土压力计算时，库伦土压力计算本程序按库尔曼图解法找出最大土压力对应的破裂角。当墙后填土为粘性土时，按广义土压力理论，考虑破裂面上的粘聚力c·L，其中L为破裂线长度，如图6所示。当墙背缓到一定程度时，挡土墙后土体中可能会出现第二破裂面，判别第二破裂面出现的条件有两个：第二破裂面倾角小于墙背倾角；作用于墙背上的合力对墙背法线的倾角δ₁必须小于墙背与填土间摩擦角δ。本模块在计算第二破裂角时采用了优化算法，使得计算结果精确可靠。

计算结果界面如图7所示。结果显示界面中给出各稳定验算、基底合力偏心距、基底应力验算、墙身截面强度验算结果。左边图形显示中给出墙背侧土压力大小、作用位置。

3. 工程示例

      某重力式挡土墙，类型为一般地区挡土墙，墙顶标高为0.00。墙高6.5m，墙顶宽0.5m，墙面倾斜坡度1：0.2，墙背倾斜坡度1：0.2，墙底倾斜坡度0.2：1。采用墙趾台阶，两墙趾台阶高均为0.3m，宽均为0.4m，墙趾台阶面坡坡度1：0.2。墙身材料为砌体，砂浆强度等级为M5，砌体重度18KN/m³，砌体抗压强度设计值3MPa，抗剪强度设计值0.3 MPa，构件高厚比修正系数1.2。墙背与土体间摩擦角20°，土对挡土墙基底摩擦系数0.5。地基土重度18KN/m³，地基土内摩擦角20°，地基土修正容许承载力500KPa。土压力计算采用库伦土压力理论，土压力增大系数为1.0。为增加挡土墙抗滑移稳定性，设凸榫基础。抗滑移稳定安全系数1.1，抗倾覆稳定安全系数1.2。墙后填土参数及凸榫参数如图3、图4所示。

计算结果如图8所示。各项验算结果均满足要求，说明该重力式挡土墙满足抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性、基底合力偏心距及基底应力、墙身强度均满足要求。

点击“Word计算书”按钮，程序会生成详尽的Word格式计算书，包括计算中所用到公式及其出处，以及公式中所有的参数的计算过程，用户可以根据计算书进行校核。