邊坡設計與擋土牆設計的區別?

同樣都是穩定性問題,為什麼一個用的是土壓力計算一個用的是穩定性分析?


設計的目的決定了設計的方法。

1.為什麼簡單的邊坡設計不用進行土壓力計算?

因為很多簡單邊坡上連結構都沒有,土壓力算出來沒有用啊……

2.為什麼擋土牆設計要計算土壓力?

因為我要用土壓力設計擋土牆啊,我要保證擋土牆強度夠、受力平衡(穩定)。

3.擋土牆設計中無需進行穩定性分析?

否。若只著眼於擋土牆,當然無需進行穩定性分析。但是設計需著眼於擋土牆和土組成的體系,還是需要做整體穩定性計算的。基坑工程也是這樣,做支護設計時用土壓力,做完支護設計,還得分析穩定性。

4.邊坡設計完全不需要土壓力分析?

否。隨便找一篇土釘牆的文章:朱彥鵬, 董建華. 土釘支護邊坡動力模型的建立及地震響應分析[J]. 岩土力學, 2010, 31(4): 1013-1022.

裡面的算例,65°的邊坡,土釘牆支護,為了做抗震設計,也是要算土壓力的。


謝邀!(艾瑪終於等到一個研究方向的了……先簡單回答一下,以後慢慢填坑吧。)

這個問題問的很好。現在的設計規範,確實是把邊坡和擋牆分開來來進行,如同題主所說,"同樣都是穩定性問題,一個用的是穩定性分析(邊坡)一個用的是土壓力計算(擋牆)「。

我們知道諸如AASHTO等規範,邊坡和擋牆的區分是以70度為界。當為什麼要這樣?69度就要按邊坡進行穩定性分析,70度就用土壓力進行分析?所以這個問題在學界還是有些爭議的。比如Prof. Leshchinsky,從他的觀點就認為,這兩者應該要統一,採用統一的方法進行設計。(先挖這麼多吧,以後慢慢答。)


作為岩土在讀phd,我來回答一下這個問題。

題主問的的是兩個問題,一個是邊坡設計,一個是擋土牆設計。這兩個問題分別是兩個概念,不能混為一談,可以說邊坡設計某種程度上包含了擋土牆設計的概念。

首先講邊坡,通俗的說,邊坡可以分為兩種,滑坡性邊坡(即存在潛在滑裂面,或者坡度較陡的大型邊坡),還有就是坡度較小的斜坡,小型邊坡或者一些僅僅算傾斜場地的地形(通常坡腳小於土體內摩擦角)。

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現在我們來說邊坡設計,對於第一類滑坡性邊坡,設計包含兩個部分:

1、首先邊坡穩定性評價分析

2、如果穩定性小於既定的安全係數(比如自然工況的1.3,或者降雨工況的1.2),那麼就需要對邊坡進行支護,支護的方法很多,比如抗滑裝設計,錨索或錨桿支護設計,還有就是題主提到的擋土牆設計。

對於這種滑坡性邊坡,我們的穩定性分析通常是採用瑞典圓弧法,bishop法,國內規範裡面的傳遞係數法,還有摩根斯坦等等方法。

在計算邊坡安全係數的同時,我們通常還要計算這個邊坡的滑坡推力。

對於這類大型邊坡,滑坡推力是很大很大的,通常一個小小的擋土牆是根本抵擋不住的。一般都是錨索+抗滑樁進行支護,抗滑樁一般是方樁,尺寸可以很大很大,我以前設計過4米*3米截面,嵌固段就有12米啊。

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好了,那我們回到前面,如果一個大型邊坡穩定性評價是安全的,那麼是不是意味著我們就不需要進行支護啦?

答案是,No,除非是荒無人煙,或者荒郊野嶺。

為什麼呢?

因為邊坡穩定性分析中,安全係數大於規定值只表明邊坡不會發生整體性,或者大規模局部滑坡,不會存在毀滅性傷害。但是邊坡前面的凌空面,非常局部的一些土體,會因為開挖應力釋放,處於不穩定的狀態,(這個情況類似於基坑開挖,可以理解嗎?),同理,我們最初介紹的第二種非滑坡性邊坡(即坡度較小的斜坡,小型邊坡或者一些僅僅算傾斜場地的地形:通常坡腳小於土體內摩擦角)仍然需要進行擋土牆設計。擋土牆支擋的部分也是牆後有限長度的土體。

這裡進行的擋土牆設計時土壓力就是按照課本和規範裡面的土壓力計演算法進行計算。不要問我為什麼不用進行穩定性分析,因為就算你計算滑坡穩定性分析,那也是非常安全的的啊,(邊坡傾角都小於內摩擦角了,怎麼滑啊,啊,最多前方凌空面失穩啊,所以進行土壓力計算就夠了)

這裡我們要明確一下,擋土牆不僅僅只是用於支擋邊坡的(對於大型邊坡,基本上用不到),他更廣泛的應用是在於支擋路堤,岸堤,公路兩邊的護坡等等。


前面幾位說得已經很多了,雖然如此,我還是想說點和上面幾位不太一樣的東西。

首先要理清邊坡與擋牆的異同,以及兩者的結合點。邊坡與擋牆似乎是一樣的,但很多地方並不相同。通常邊坡的治理,措施比較廣泛,處理的結果是使邊坡穩定、安全,雖然擋牆也常用於邊坡,但其主要作用是對牆后土體(坡)的土壓力的支擋,即:邊坡是整體的滑弧安全,擋牆是局部的支擋安全。設計概念上,兩者是不可相互替代的。

從設計理念上,擋土牆只是牆背土體的支擋,需驗算支擋牆體的應力(承載力)、傾覆、應力比、穩定,對於邊坡處理的局部非岩基擋牆,還需驗算其邊坡的整體穩定(滑弧穿越擋牆地基,非邊坡局部擋牆無需驗算)。而對於邊坡,關鍵還是在於整體穩定(滑弧可能從局部擋牆上滑出也可能從局部擋牆地基滑出)。


想問問邊坡設計的設計費用大概是多少?怎麼核算


明明都有土壓力計算,都有穩定性分析,重要的都有變形控制,為啥不同?擋土牆就是邊坡支擋的一種措施之一。


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