单排桩基?承台?挡墙组合支挡结构设计计算方法
【专利摘要】本发明公开了单排桩基?承台?挡墙组合支挡结构设计计算方法，针对的组合结构由单排桩基、承台、挡墙、锯齿四个部分构成，并包括了挡墙、承台、桩基的设计计算方法。本发明提出了一种用于厚层、巨厚层滑坡体的新型组合支挡结构，较单独采用抗滑桩或者挡墙进行支挡的方式，效果更好，经济性更高。并提出了考虑地基抗力与桩?承台协调作用的组合结构承台的计算方法，较现目前采用的计算方法更加接近结构的真实受力状态，能够简便的求得承台的挠度、转角、剪力和弯矩，为工程设计计算提供可靠的依据。
【专利说明】
单排巧基-承台-挡墙组合支挡结构设计计算方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种组合支挡结构设计计算方法，具体包括由单排粧基、承台、挡墙、 抗滑银齿构成的组合结构和该结构的设计计算方法。
【背景技术】
[0002] 单排粧基-承台-挡墙是一种新型支挡结构，由抗滑粧、承台、银齿和挡±墙组成， 主要应用于公路、铁路河岸冲刷严重、高路堤睹坡地段，能够解决河岸防护建筑基础埋藏较 深的困难。
[0003] 采用抗滑粧的边坡加固方法，粧身延伸至滑体顶面，故抗滑粧的埋深较深，粧身尺 寸和弯矩值都较大。而组合结构将部分粧长替换为承台支承挡±墙的结构型式W承受部分 水平推力，因而能够有效减小粧身弯矩、尺寸与路堤填方边坡高度，节省工程投资，故应用 较为广泛。
[0004] 在山区、库岸、河岸地区的水利、交通等工程建设中，常常遇到高边坡、滑坡及高填 方等工程，往往设置支挡结构W保护工程安全。常见的支挡结构物类型较多，如抗滑粧、挡 ±墙、粧板墙、错锭板、错索、错杆、钢筋网等等。
[0005] 就抗滑粧和挡±墙技术W处理滑坡为例进行分析如下：
[0006] 抗滑粧是穿过滑坡体并深入滑床的粧柱，用W支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的 作用，是一种抗滑处理的主要措施。
[0007] 在高睹边坡(含滑坡)加固工程中，当采用传统的抗滑粧时，抗滑粧主要承受剪力 和弯矩作用，粧身自由段用于承受上部不稳定坡体的下滑推力，而粧身错固段承受下部稳 定岩±体提供的抗力W保持受力平衡。
[0008] 当不稳定坡体厚度较厚且下滑推力较大时，由于抗滑粧承受的剪力或弯矩较大， 使得粧身横截面尺寸和粧身长度往往很大;另外，在考虑降雨、库水位变化、地震等作用时， 抗滑粧的几何尺寸可能会更大，有时甚至不得不采用多排抗滑粧支挡。
[0009] 若采用粧-承台-挡墙组合结构，由于粧的悬臂端长度大大减小，使得粧所受弯矩 显著减低，因而粧身截面尺寸和长度均明显减小。因此，对于浅层W及中厚层滑坡，采用抗 滑粧结构能够取得较好效果。对于厚层、巨厚层滑坡，该结构已不再适用。
[0010] 挡±墙是指支承填±或山坡±体、防止填±或±体变形失稳的构造物。运里仅W 衡重式挡±墙为例分析，衡重式挡±墙是^挡±墙自身重力与利用的±重来维持自身稳 定，采用混凝±诱筑而成，一般不配钢筋或只在局部范围内配W少量的钢筋，其经济效益明 显。
[0011] 衡重式挡±墙的优点是可建成高度较大，就地取材，施工方便，经济效果好。但是， 由于衡重式挡±墙体积、重量都大，因此对地基承载力要求较高。
[0012] 衡重式挡±墙在墙后±压力作用下，必须具有足够的整体稳定性和结构的强度， 设计时应验算挡±墙在荷载作用下，沿基底的滑动稳定性，绕墙趾转动的倾覆稳定性和地 基的承载力。衡重式挡±墙用于处理滑坡时，由于墙体必须穿过滑坡体并深入滑床，因此， 其只能用于处理浅层滑坡，且滑床的地基承载力也必须满足要求。
[0013] 综上所述，W处理滑坡为例，抗滑粧在处理浅层和中厚层的滑坡时具有显著的优 越性，而用于处理厚层及巨厚层滑坡的效果并不一定可靠；挡±墙仅能用于处理滑床地基 承载力满足要求的浅层滑坡。在其它工程如高边坡、高填方工程中，抗滑粧和挡±墙也均有 各自的局限性。
[0014] 基于挡墙与抗滑粧各自的优缺点，提出了一种单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构 及其设计计算方法。
【发明内容】
[0015] 本发明的目的是解决现有技术中，挡墙和抗滑粧等结构的不足问题，提出了一种 单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构设计计算方法。
[0016] 为实现本发明目的而采用的技术方案是运样的，单排粧基-承台-挡墙组合支挡结 构的设计计算方法，针对的支挡结构支挡结构支撑基岩和滑坡体，所述滑坡体覆盖在基岩 上。其特征在于:包括衡重式挡±墙、抗滑银齿、承台和单排粧基。
[0017] 所述单排粧基的底部埋入基岩的内部，所述单排粧基的顶部位于滑坡体的内部。
[0018] 所述承台位于单排粧基顶部中屯、位置。所述承台与单排粧基进行刚性连接。所述 承台位于滑坡体的内部。
[0019] 所述防滑银齿位于承台的顶部。所述防滑银齿与承台进行刚性连接。
[0020] 所述衡重式挡±墙位于防滑银齿的顶部，所述衡重式挡±墙的底部与防滑银齿相 契合。所述衡重式挡上墙支撑滑坡体。
[0021] 所述衡重式挡±墙与滑坡体相接触的一侧为左侧，所述衡重式挡±墙的左侧设有 一处平台，所述衡重式挡±墙的右侧高于左侧。所述衡重式挡±墙和滑坡体形成内凹结构。
[0022] 设计计算方法，包括W下步骤：
[0023] 1)衡重式挡±墙的设计计算，包括:衡重式挡±墙的自重、水平和竖向±压力；
[0024] 1.1)衡重式挡±墙的自重的计算；
[0025] 所述衡重式挡±墙的自重为：
[0026] 始=丫检? V挡(式一）
[0027] 式中:始一挡±墙自重；
[00巧]丫检一挡±墙材料重度；
[0029] V挡一挡上墙体积；
[0030] 1.2)衡重式挡±墙的水平和竖向±压力的计算；
[0031] 所述衡重式挡±墙的±压力按照库伦±压力进行计算：
[0034] 式中：Ea-主动±压力；[00；35] 丫±一填上重度.
[0032；
[0033；
[0036] h-挡上墙高度；（采用简化算法，不分别计算上下墙）
[0037] Ka-主动±压力系数；
[003引常一填±内摩擦角；
[0039] P-墙背倾角，逆时针为正(俯斜），顺时针为负(仰斜）；
[0040] 0-墙背填±表面的倾角；
[0041 ] 5-墙背与上体之间的摩擦角；
[0042] 2)承台的外荷载和内力的计算；
[0043] 所述承台的外荷载包括竖向±压力和衡重式挡±墙的自重；所述承台的内力包 括:剪力、弯矩、晓度和转角；
[0044] 2.1)基本假定
[0045] 梁的每一点晓度与地基变形相等，且两者之间没有缝隙存在;地基变形只与该点 受力大小成正比，相邻地基不存在相互作用;弹性地基梁遵守平截面假定，结构在受力过程 中，中性轴不发生偏转；
[0046] 2.2)承台的外荷载的计算；
[0047] 所述承台所受的均布荷载由上部传递的挡±墙自重和竖向±压力组成；
[004引
[0049]
[0050] 式中：q-承台所受均布荷载；
[00川 Eay-竖向主动±压力；
[0化2] 始一挡±墙自重；
[0053] L 一承台长度；
[0054] 2.3)承台的内力的计算；
[0055] 2.31)winkler假定的弹性地基梁在均布荷载作用下，采用短梁计算方法下的初参 数法进行求解：
[0化6]
[0057]式中：EI-抗弯刚度；
[005引q(x)-外荷载方程；
[0059] p(x)-地基反力方程；
[0060] wi址ler假定地基沉陷与压力成正比p = ky，并引入特征系数0，可得：
[0063] 式中:k-地基系数；[0064] 得到解的基本形式为：
[0061]
[0062]
[00 化]
[0066] 式中：f (化)为各种荷载情况下的晓度修正系数；
[0067] y日一左侧初始晓度；
[0068] 目0-左侧初始转角；
[0069] Qo-左侧初始剪力；
[0070] Mo-左侧初始弯矩；
[0071] 克雷洛夫函 {式十）
[0072] 双曲线函数
[0073] 2.32)将固端作为边界将地基梁分为=部分进行计算，第一段与第=段视为一端 自由一端固定的弹性地基梁，两者呈对称状态，第二段视为两端固定的弹性地基梁进行计 算；
[0074] 对于均布荷载，晓度修正项为：
[0075]
('式-I--二）
[0076] 均布荷载作用下的wi址ler弹性地基梁基本方程可W表示为：
[0077]
'式十 H):
[0078] ①悬臂段，即第一段或第=段
[0079] 由左侧约束条件舶= 〇、M〇 = 0得：
[0080] (式十四）
[0081 ]由右侧约束条件yA=0、0A = O反算得到：
[0082；
[0083；
[醒； 试十六）
[00化]式中，悬臂段长度；
[0086] ②中间段，即第二段
[0087] 由左侧约束条件yA=0、目A=0得：
[0088： 户巾-b)
[0089；
[0090: (式十八）
[0091]式中，L2-中间段长度；
[0092] X-距左端固定处的距离；
[0093] 3)单排粧基的外荷载和内力的计算；
[0094] 粧基受到的外荷载包括:滑坡力、水平±压力、上部荷载产生的弯矩；内力包括:剪 力、弯矩、晓度、转角；
[0095] 3.1)所述基本假定与步骤2.1)的基本假定相同；
[0096] 3.2)单排粧基的外荷载计算
[0097] 並排棘甚磅丕II婚献^7的化田.弈田佑说态狱決讲巧A宵.
[009引
[0099] 可得出第i条块的剩余下滑力（即该部分的滑坡推力化i，即：
[0100]
[0101] 式中：Ei-第i块滑体剩余下滑力；
[0102] Ei-1-第i-1块滑体剩余下滑力；
[0103] Wi-第i块滑体重量；
[0104] Ri-第i块滑体滑床反力；
[0105] 传递系数，
[0106] ci-第i块滑体面上岩±体的黏聚力；
[0107] Li-第i块滑体的滑面长度；
[0108] 重i-第i块滑体面上岩±体的内摩擦角；
[0109] ai-第i块滑体滑面的倾角；
[0110] ai-1-第i-1块滑体滑面的倾角；
[0111] 3.3)单排粧基的内力计算
[0112] 所述单排粧基分为自由段和错固段两部分进行计算；
[0113] ①自由段
[01 14] 晓度修正项:f (化）=fl化X)+f2(化)+f3(0x)(式十九）
[011引 S力作用下的wi址ler弹性地基梁基本方程可W表示为：
[011引均布荷载
[0116] 边界集中
[0117] 边界弯矩
[0119
[0120
[0121
[0122]将约束条件yA=O、0A = O代入上式二十四中，反算得到：
[0123
[0124
[0125
[01%]式中：出一悬臂段与承台高度之和；
[0127] ②错固段
[0128] 所述错固段为一端固定一端自由的弹性地基梁，边界有集中力与集中弯矩，无均 布荷载，即自由段q' =0与F = 0; W29; :武二十屯）
[0130；
[0131；
[0132；
[0133； ?八）
[0134；
[0135；
[0136；
[0137； 度S个部分；
[0138；
[0139；
[0140；
[0141；
[0142] 式中：EN-垂直截面的合力；
[0143] B-验算截面宽度；
[0144] e-偏屯、距；
[0145] 所述步骤2)中关于承台的设计计算中，由于Winkler假定忽略了剪应力的作用，没 有考虑±体变形的连续性，故Winkler假定不能全面的反映地基梁的真实情况，对于某些情 况下的地基，会产生较大误差。一般的可W认为W下几种情况采用Winkler假定会得到比较 满意的结果：
[0146] 1)高压缩性软±地基、薄的破碎岩层或不均匀±层；
[0147] 2)抗剪强度很低的半液态±(如渺泥、软黏±等)地基或基底下塑性区相对较大；
[0148] 3)地基压缩层下存在硬层且压缩层较薄；
[0149] 4)浅基础
[0150] 所述步骤2)中承台的内力计算中，单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构，由于承台 与粧基连接部位固结，作竖向承载力计算时应将两者视为一个整体进行计算，且下部有± 体抗力的作用。
[0151] 考虑地基抗力的组合结结构与地基连续接触、连续变形，所受反力也是连续分布 的，具有无穷多个支点和无穷多个支反力，为无穷多次超静定结构，采用Winkler弹性地基 梁进行计算。
[0152] 本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有W下优点：
[0153] 用于厚层、巨厚层滑坡体的组合支挡结构，较单独采用抗滑粧或者挡墙进行支挡 的方式，效果更好，经济性更高。考虑地基抗力与粧-承台协调作用的组合结构承台的计算 方法，较现目前采用的计算方法更加接近结构的真实受力状态，能够简便的求得承台的晓 度、转角、剪力和弯矩，为工程设计计算提供可靠的依据。
【附图说明】
[0154] 图1为单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构示意图；
[0155] 图2为单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构承台自由段计算示意图；
[0156] 图3为单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构承台中间段计算示意图；
[0157] 图4为单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构粧基计算示意图；
[0158] 图5为传递系数法的结构示意图；
[0159] 图6为承台的剪力图；
[0160] 图7为承台的弯矩图；
[0161] 图8为单排粧基的剪力图；
[0162] 图9为单排粧基的弯矩图。
[0163] 图中：挡±墙1、抗滑银齿2、承台3、单排粧基4、基岩5、滑坡体6。
【具体实施方式】
[0164] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅 限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯 用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
[0165] 如图1所示，单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构，所述支挡结构支撑基岩5和滑坡 体6,所述滑坡体6覆盖在基岩5上。其特征在于:包括衡重式挡±墙1、抗滑银齿2、承台3和单 排粧基4。
[0166] 所述单排粧基4的底部埋入基岩5的内部，所述单排粧基4的顶部位于滑坡体6的内 部。
[0167] 所述承台3位于单排粧基4顶部中屯、位置。所述承台3与单排粧基4进行刚性连接。 所述承台3位于滑坡体6的内部。
[0168] 所述防滑银齿2位于承台3的顶部。所述防滑银齿2与承台3进行刚性连接。
[0169] 所述衡重式挡±墙1位于防滑银齿2的顶部，所述衡重式挡±墙1的底部与防滑银 齿2相契合。所述衡重式挡±墙1支撑滑坡体6。
[0170] 所述衡重式挡±墙1与滑坡体6相接触的一侧为左侧，所述衡重式挡±墙1的左侧 设有一处平台，所述衡重式挡±墙1的右侧高于左侧。所述衡重式挡±墙1和滑坡体6形成内 凹结构。
[0171] 本实施例中的挡±墙1的高度为12m，材料重度为21kN/V;承台高1.6m，宽4.0m，长 10.0 m，材料重度为25kN/m3;粧基长度14. Om，截面尺寸2. Om X 3 . Om，粧间距6. Om，材料重度 为25kN/m3。
[0172] 单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构的设计计算方法，其特征在于，包括W下步骤：
[0173] 1)衡重式挡±墙1的设计计算，包括:衡重式挡±墙1的自重、水平和竖向±压力；
[0174] 1.1)衡重式挡±墙1的自重的计算；
[0175] 所述衡重式挡±墙1的自重为：
[0176] 始=丫检挡(式一）=905.28kN
[0177] 式中:始一挡±墙自重；
[0178] 丫检一挡±墙材料重度；
[0179] V挡一挡±墙体积；
[0180] 1.2)衡重式挡±墙1的水平和竖向±压力的计算；
[0181] 所述衡重式挡±墙1的±压力按照库伦±压力进行计算：
[0182]
[0側 （式H)
[0184]式中：Ea-主动 ± 压力;Ea = 323kN [01 化]丫±-填上重度；丫 ±=i8kN/m3
[0186] h-挡±墙高度;h = 12m
[0187] 帮一填±内摩擦角
[0188] P-墙背倾角，逆时针为正(俯斜），顺时针为负(仰斜）；
[0189] p = 〇。
[0190] 0-墙背填±表面的倾角;(6 = 0°
[0191 ] 5-墙背与上体之间的摩擦角;S = 14.4。
[0192] 1.3)挡±墙1的设计验算
[0193] 所述挡±墙1的设计验算包括抗滑移、抗倾覆、强度=个部分；由于抗滑银齿作用， 不必进行抗滑移验算。
[0194] :式互十）
[0195] 强度验算选取危险截面，计算得出应力小于允许应力即可。
[0196- - 式十一)
[0197]分别取上、下墙底作为验算截面：
[019 引
[0199] 均满足要求，混凝±不会发生破坏。
[0200] 所述承台3的外荷载包括竖向±压力和衡重式挡±墙1的自重;所述承台3的内力 包括:剪力、弯矩、晓度和转角；
[0201] 关于承台的设计计算中，由于Winkler假定忽略了剪应力的作用，没有考虑±体变 形的连续性，故Winkler假定不能全面的反映地基梁的真实情况，对于某些情况下的地基， 会产生较大误差。一般的可W认为W下几种情况采用Winkler假定会得到比较满意的结果：
[0202] (1)高压缩性软±地基、薄的破碎岩层或不均匀±层；
[0203] (2)抗剪强度很低的半液态±(如渺泥、软黏±等)地基或基底下塑性区相对较大；
[0204] (3)地基压缩层下存在硬层且压缩层较薄；
[0205] (4)浅基础
[0206] 2)承台3的设计计算
[0207] 2.1)基本假定
[0208] 梁的每一点晓度与地基变形相等，且两者之间没有缝隙存在;地基变形只与该点 受力大小成正比，相邻地基不存在相互作用;弹性地基梁遵守平截面假定，结构在受力过程 中，中性轴不发生偏转；
[0209] 2.2)承台3的外荷载的计算；
[0210] 所述承台3所受的均布荷载由上部传递的挡±墙自重和竖向±压力组成；
[0211]
[0212]
[0213] 式中:q-承台所受均布荷载；
[0214] Eay-竖向主动上压力；
[0215] 始一挡上墙自重；
[0216] L-承台长度；
[0217] 绘制出剪力、弯矩图，所述承台3的剪力图如图6所示，所述承台3的弯矩图如图7 所示。
[0218] 根据剪力、弯矩图，可知承台3支承处可能发生剪切破坏，跨中处容易发生受弯破 坏，对承台3不利位置进行加强，作为配筋计算的依据；
[0219] 2.3)承台3的内力的计算；
[0220] 承台的内力计算中，单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构，由于承台与粧基连接部 位固结，作竖向承载力计算时应将两者视为一个整体进行计算，且下部有±体抗力的作用。
[0221] 考虑地基抗力的组合结结构与地基连续接触、连续变形，所受反力也是连续分布 的，具有无穷多个支点和无穷多个支反力，为无穷多次超静定结构，采用Winkler弹性地基 梁进行计算。
[0222] 2.31)winkler假定的弹性地基梁在均布荷载作用下，采用短梁计算方法下的初参 数法进行求解：
[0223]
[0224] 式中：EI-抗弯刚度；
[0225] q(x)-外荷载方程；
[02%] p(x)-地基反力方程；
[0227] wi址ler假定地基沉陷与压力成正比p = ky，并引入特征系数0，可得：
[0230] 式中:k-地基系数；[0231] 得到條的其太化击为，
[022引
[0229]
[0232]
[0233] 式中：f (化)为各种荷载情况下的晓度修正系数；
[0234] yo-左侧初始晓度；
[0235] 目〇-左侧初始转角；
[0236] Qo-左侧初始剪力；
[0237] Mo-左侧初始弯矩；
[023引克雷洛夫函邀
[0239] 双曲线函数
[0240] 2.32)将固端作为边界将地基梁分为=部分进行计算，第一段与第=段视为一端 自由一端固定的弹性地基梁，两者呈对称状态，第二段视为两端固定的弹性地基梁进行计 算；
[0241] 对于均布荷载，晓度修正项为：
[0242]
[0243] 均布荷载作用下的wi址ler弹性地基梁基本方程可W表示为：
[0244
[0245] ①悬臂段，如图2所示的第一段或第=段[0246] 由左侧约束条件舶= 〇、M〇 = 〇得：
[0250] 进一步化简为：
[0247
[0248
[0249
[0251]
(式十六）
[0252] 式中，悬臂段长度；
[0253] ②中间段，如图3所示的第二段
[0254] 由左侧约束条件yA=0、目A = 0得：
[0 巧5]
[0 巧 6]
[0 巧 7]
[0巧引式中，L2-中间段长度；
[0259] X-距左端固定处的距离；
[0260] 3)单排粧基4的外荷载和内力的计算；
[0%1]粧基受到的外荷载包括:滑坡力、水平±压力、上部荷载产生的弯矩；内力包括:剪 力、弯矩、晓度、转角；
[0262] 3.1)所述基本假定与步骤2.1)的基本假定相同；
[0263] 3.2)单排粧基4的外荷载计算
[0264] 如图5所示，采用传递系数法进行计算单排粧基4的外荷载；
[02 化]
[0%6]
[0%7]
[026引式中：Ei-第i块滑体剩余下滑力；
[0269] Ei-i-第i-1块滑体剩余下滑力；
[0270] Wi-第i块滑体重量；
[0271] Ri-第i块滑体滑床反力；
[0272] 如一传递系数：
[0273] Cl-第i块滑体面上岩±体的黏聚力；
[0274] k-第i块滑体的滑面长度；
[0275] d) 1-第i块滑体面上岩±体的内摩擦角；
[0276] 日1一第i块滑体滑面的倾角；
[0277] Qi-i-第i-1块滑体滑面的倾角；
[0278] 根据表1~表3可求得滑坡推力为202.21kN/m，合力为2022. IkN。对单排粧基-承 台-挡墙组合支挡结构，每根粧受力为1011.〇5kN，自由端长度为4.27m，换算为矩形分布q = 236.7mcN/m。
[0279] 表 1
[Ozoo」 巧J
[0
[0
[0
[0284]
[i
[0286] 3.3)单排粧基4的内力计算，如图4所示；
[0287] 所述单排粧基4分为自由段和错固段两部分进行计算； [028引①自由段
[0289] 晓度修正项:f (化）=fi(0x)+f2(化)+f3(0x)(式十九）
[0295] 将左侧约束条件Qq = 0、M() = 0代入式二十立中，得：
[0290]
[0291]
[0292]
[0293]
[0294]
[0296；
[0297；
[0298；
[0299；
[0300；
[0301] 式中：出一悬臂段与承台高度之和；
[0302] ②错固段
[0303] 所述错固段为一端固定一端自由的弹性地基梁，边界有集中力与集中弯矩，无均 布荷载，即自由段q' =0与F = 0;
[0304:
:戎二十屯）
[0305] 式中：护X-上部传递的水平荷载；
[0306] E%-上部传递的竖向荷载；
[0307] M'一弯矩；
[0308] (试二十八）
[0309]
[0310]
[03川式中：出一错固段长度。
[0312]绘制剪力、弯矩图，所述单排粧基4的剪力图如图8所示，所述单排粧基4的弯矩图 如图9所示。
[0313]根据图8和图9,可知单排粧基4错固界面处容易发生剪切破坏，而在错固界面W下 一定距离处容易发生受弯破坏。可根据剪力、弯矩图作为配筋计算的依据，并对单排粧基4 不利位置进行加强。
【主权项】
1.单排粧基-承台-挡墙组合支挡结构设计计算方法，针对的支挡结构支撑基岩(5)和 滑坡体(6)，所述滑坡体(6)覆盖在基岩(5)上；其特征在于:包括衡重式挡土墙（1)、抗滑锯 齿(2)、承台（3)和单排粧基(4); 所述单排粧基(4)的底部埋入基岩(5)的内部，所述单排粧基(4)的顶部位于滑坡体(6) 的内部； 所述承台（3)位于单排粧基(4)顶部中心位置;所述承台（3)与单排粧基(4)进行刚性连 接;所述承台（3)位于滑坡体(6)的内部； 所述防滑锯齿(2)位于承台（3)的顶部;所述防滑锯齿(2)与承台（3)进行刚性连接； 所述衡重式挡土墙（1)位于防滑锯齿（2)的顶部，所述衡重式挡土墙（1)的底部与防滑 锯齿(2)相契合;所述衡重式挡土墙(1)支撑滑坡体(6); 所述衡重式挡土墙（1)与滑坡体(6)相接触的一侧为左侧，所述衡重式挡土墙（1)的左 侧设有一处平台，所述衡重式挡土墙（1)的右侧高于左侧;所述衡重式挡土墙（1)和滑坡体 (6)形成内凹结构； 所述组合支挡结构设计计算方法包括以下步骤： 1) 衡重式挡土墙（1)的计算，包括:衡重式挡土墙（1)的自重和土压力； 1.1) 所述衡重式挡土墙（1)的自重为： Gf当=丫砼? V挡 式中：-挡土墙材料重度； V挡一挡土墙体积； 1 ? 2)所述衡重式挡土墙（1)的土压力：式中：Y土一填土重度； h-挡土墙高度； Ka-主动土压力系数； 9 一填土内摩擦角； p-墙背倾角，逆时针为正(俯斜），顺时针为负(仰斜）； 后一墙背填土表面的倾角； S-墙背与土体之间的摩擦角； 2) 承台（3)的外荷载和内力的计算； 所述承台（3)的外荷载包括竖向土压力和衡重式挡土墙（1)的自重;所述承台（3)的内 力包括:剪力、弯矩、挠度和转角； 2.1) 基本假定 梁的每一点挠度与地基变形相等，且两者之间没有缝隙存在;地基变形只与该点受力 大小成正比，相邻地基不存在相互作用;弹性地基梁遵守平截面假定，结构在受力过程中， 中性轴不发生偏转； 2.2) 承台（3)的外荷载：式中:Eay-竖向主动土压力； Ea-步骤1 ? 2)中求得的主动土压力； Gs-步骤1.1)中求得的挡土墙自重； L 一承台长度； 2.3) 承台（3)的内力的计算； 以固端作为边界将地基梁，即承台（3)，分为三部分进行计算，第一段和第三段为一端 自由一端固定的弹性地基梁;第二段为两端固定的弹性地基梁； ①悬臂段，即第一段和第三段 所述挠度y、转角9、弯矩M、剪力Q:式中，Li 一悬臂段长度； k 一地基系数； EI-抗弯刚度； 0-引入的特征系数； ②中间段，即第二段 所述挠度y、转角9、弯矩M、剪力Q:式中，L2-中间段长度； X-距左端固定处的距离； 0-引入的特征系数； 3)单排粧基(4)的外荷载和内力的计算； 粧基受到的外荷载包括:滑坡力、水平土压力、上部荷载产生的弯矩；内力包括:剪力、 弯矩、挠度、转角； 3.1) 所述基本假定与步骤2.1)的基本假定相同； 3.2) 单排粧基(4)的外荷载计算 采用传递系数法进行计算得到单排粧基(4)的外荷载q'； 3.3) 单排粧基(4)的内力计算 所述单排粧基(4)分为自由段和锚固段两部分进行计算； ① 自由段 所述挠度y、转角9、弯矩M、剪力Q:式中:Hi-悬臂段与承台高度之和； F-滑坡力作用于承台侧面的水平力F = qi X Hi洽； ffea 一承台尚度； Ex-上部挡墙传递至承台顶面的水平力 M外一外力作用下产生的弯矩； 0-引入的特征系数； ② 锚固段，即自由段q'=〇与F = 0; 所述挠度y、转角9、弯矩M、剪力Q:式中:H2-锚固段长度； -上部传递的水平荷载； M'一上部传递的弯矩； E%-上部传递的竖向荷载； 0-引入的特征系数； 其中：E'x = Ex+F+q' XHi
【文档编号】E02D27/14GK106049529SQ201610444717
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】王俊杰, 杨恒, 赵迪, 邱珍锋
【申请人】重庆交通大学