有一问题不明,请各位大侠赐教:楼主说:
“《水工挡土墙设计规范》之6.1.6条文解释中这样说:“对于按圆弧布置的挡土墙,根据土压力作用原理,水平力垂直于墙背方向,故取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元较为合理;但在一般情况下,沿弧长方向取1延米作为稳定计算单元是偏于安全的。”
我个人的观点是:对于重力式挡土墙,这段解释是正确的,因为重力式墙主要是靠自重来稳定。但对于悬壁式和扶壁式墙,“沿弧长方向取1延米作为稳定计算单元是偏于安全的”这话是否正确就很值得研究。我们知道悬壁式和扶壁式墙主要靠墙后拖板上的土重来维持稳定,而按圆弧布置的挡土墙的背后拖板的面积是扇形,受两端直墙拖板的影响,圆弧段拖板的面积大幅度减少,因此其稳定如果还是沿弧长方向取1延米作为稳定计算单元,那肯定是偏于不安全的!除非减少两端直墙拖板的面积来保证圆弧段拖板的面积,而工程师们在设计时很少作出这样的调整。
我在黄冈磨盘嘴节制闸进口挡土墙设计时就遇到了这个问题。受地形限制,圆弧段墙拖板的面积很小,如果沿弧长方向取1延米作为稳定计算墙的稳定能满足要求,但如果取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元,其稳定安全系数则差很多,怎样调整都难满足要求,最后只能把圆弧段墙改为重力式才满足要求,两边的仍为悬壁式。这样又带来了一个新问题也要引起大家注意,就是墙的型式不一样,墙高一样,那么地基应力差别较大,如果是软基,沉降问题会相当突出。不瞒大家,我上面提到的磨盘嘴节制闸进口挡土墙,就因为圆弧段墙为重力式,两端的墙为悬壁式,建成后弧段墙沉降就明显大于两端墙,尽管问题不大,但这也算是个教训。
说半天,我的意见是:按圆弧布置的挡土墙,必须取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元。务必请大家记住。”
我认为规范的考量是:如果按朗肯公式,挡墙重力作用的中心线算是外弧,土压力作用面算是内弧,内弧弧长肯定小于外弧弧长,所以用单位外弧长所算的稳定系数肯定是偏于安全的。虽然圆弧布置的拖板面积肯定小于直线布置的面积,但是土压力作用的长度也减小了啊。
另外,扶壁式挡墙和悬臂式挡墙本质上应该也是重力式挡墙,只不过前者大部分重力是拖板上的土重贡献的。