【GEO5】挡墙顶部土体有必要划分土层吗

本帖最后由 geo5ruanjian 于 2015-9-18 09:48 编辑

　　最近有朋友提出这样一个问题：GEO5重力式挡土墙设计模块，土层是以墙顶高程为原点的，但是土层高程不能设为负值，那么墙顶以上的土层，如果还有分层，如何设置？

　　如下图，（1）层土怎么设置土层？

​ 图1 朋友提出的问题图示

　　关于这个问题，笔者一开始也和这位朋友一样存在困惑，为此还专门跟研发部的工程师做过交流，下面我将把交流的得到的解答跟大家分享下。
　　GEO5“重力式挡土墙设计”模块界面如图2所示，其主要功能是对挡墙进行倾覆滑移验算、截面强度验算以及对地基进行承载力验算；外部稳定性验算则需要调用“土质边坡稳定性分析”模块。

图2 重力式挡土墙分析模块界面

　　如果我们只是验算上述前三项，那么墙顶以上的土层参数中对计算结果有影响的只有土体的重度，黏聚力c和内摩擦角 φ对结果是没有影响的，所以GEO5中墙顶以上土体没有设置土层划分的功能，而是将墙顶土层直接视为一层。如果实际工程中墙顶土层确实是分层的，为了考虑该部分土层对挡墙稳定性的影响，可以将墙顶的若干土层等效替代为一层土，该等效土层的重度为墙顶所有土层重度的加权平均值。

　　不过在实际工程中，一方面由于土体的重度差异并不大，另一方面由于土体的c和 φ值本身就存在一定的模糊性，同时计算土压力的滑裂面也是假定的，所以即使通过加权得到较为精确的等效土体重度，在一个假设的滑裂面条件下，也是不能保证计算结果的精确性的，这种不精确性是岩土问题无法回避的。因此，我们可以不用进行加权平均，而是直接选择其中重度值最大的土层的重度作为等效土体的重度即可，这样做不仅省去了加权计算的工作，而且计算结果也相对保守，更符合工程安全性的要求。

　　对于相对复杂的工程，需要进行整体稳定性验算时，可以调用"边坡稳定性分析"模块，在该模块中对墙顶土体进行划分土层处理，因为整体稳定性与强度参数c和φ值是息息相关的，所以对上部土体进行分层并输入各自的强度参数是必须的。对于墙后土层复杂的挡土墙，墙顶土体可能还需要通过锚杆、加筋土等进行支护处理，建议最好用“土质边坡稳定性分析”模块单独建模，更准确地分析其整体稳定性。

　　需要说明的是，为了合理减少工程师的工作量，GEO5中不会让大家输入一些无用的参数（比如该问题中的墙顶土层强度参数值）。如果我们仔细研究计算原理，就会发现，某些情况下，有些参数是没必要输入的，因为计算过程根本不会用到。如果设置了，反而会让工程师多做很多无用功。

　　以上就是关于朋友提出的问题的说明，在此笔者代表GEO5研发部对提出该问题的朋友表示深深的感谢，同时对所有关注和支持GEO5的朋友表示感谢，相信在你们的支持和帮助下，GEO5将继续前进，真正成为“最好用的岩土软件”。

GEO5帮助文档（用户手册）官网下载地址：

http://www.geo5.cn/a/jiaochengziliao/wdjc/

云盘下载地址：

http://pan.baidu.com/s/1i9oUM

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