作为岩土在读phd,我来回答一下这个问题。题主问的的是两个问题,一个是边坡设计,一个是挡土墙设计。这两个问题分别是两个概念,不能混为一谈,可以说边坡设计某种程度上包含了挡土墙设计的概念。首先讲边坡,通俗的说,边坡可以分为两种,滑坡性边坡(即存在潜在滑裂面,或者坡度较陡的大型边坡),还有就是坡度较小的斜坡,小型边坡或者一些仅仅算倾斜场地的地形(通常坡脚小于土体内摩擦角)。===========================
作为岩土在读phd,我来回答一下这个问题。
题主问的的是两个问题,一个是边坡设计,一个是挡土墙设计。这两个问题分别是两个概念,不能混为一谈,可以说边坡设计某种程度上包含了挡土墙设计的概念。
首先讲边坡,通俗的说,边坡可以分为两种,滑坡性边坡(即存在潜在滑裂面,或者坡度较陡的大型边坡),还有就是坡度较小的斜坡,小型边坡或者一些仅仅算倾斜场地的地形(通常坡脚小于土体内摩擦角)。
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现在我们来说边坡设计,对于第一类滑坡性边坡,设计包含两个部分:
1、首先边坡稳定性评价分析2、如果稳定性小于既定的安全系数(比如自然工况的1.3,或者降雨工况的1.2),那么就需要对边坡进行支护,支护的方法很多,比如抗滑装设计,锚索或锚杆支护设计,还有就是题主提到的挡土墙设计。
对于这种滑坡性边坡,我们的稳定性分析通常是采用瑞典圆弧法,bishop法,国内规范里面的传递系数法,还有摩根斯坦等等方法。
在计算边坡安全系数的同时,我们通常还要计算这个边坡的滑坡推力。
对于这类大型边坡,滑坡推力是很大很大的,通常一个小小的挡土墙是根本抵挡不住的。一般都是锚索 抗滑桩进行支护,抗滑桩一般是方桩,尺寸可以很大很大,我以前设计过4米*3米截面,嵌固段就有12米啊。
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好了,那我们回到前面,如果一个大型边坡稳定性评价是安全的,那么是不是意味着我们就不需要进行支护啦?
答案是,No,除非是荒无人烟,或者荒郊野岭。
为什么呢?
因为边坡稳定性分析中,安全系数大于规定值只表明边坡不会发生整体性,或者大规模局部滑坡,不会存在毁灭性伤害。但是边坡前面的凌空面,非常局部的一些土体,会因为开挖应力释放,处于不稳定的状态,(这个情况类似于基坑开挖,可以理解吗?),同理,我们最初介绍的第二种非滑坡性边坡(即坡度较小的斜坡,小型边坡或者一些仅仅算倾斜场地的地形:通常坡脚小于土体内摩擦角)仍然需要进行挡土墙设计。挡土墙支挡的部分也是墙后有限长度的土体。
这里进行的挡土墙设计时土压力就是按照课本和规范里面的土压力计算法进行计算。不要问我为什么不用进行稳定性分析,因为就算你计算滑坡稳定性分析,那也是非常安全的的啊,(边坡倾角都小于内摩擦角了,怎么滑啊,啊,最多前方凌空面失稳啊,所以进行土压力计算就够了)
这里我们要明确一下,挡土墙不仅仅只是用于支挡边坡的(对于大型边坡,基本上用不到),他更广泛的应用是在于支挡路堤,岸堤,公路两边的护坡等等。