GEO5用户手册岩土经验参数汇总(二)
本文主要汇总挡墙设计中涉及到经验参数。
注:挡墙设计主要包括:土压力计算、悬臂式挡土墙设计、重力式挡土墙设计、桥台挡土墙设计、石笼挡土墙设计、混凝土砌块挡土墙设计和配筋砌体挡土墙设计。
地震作用重要性系数 Ci
公路抗震规范JTG B02-2013 中建议的地震作用重要性系数Ci 的取值
公路等级 | 构筑物重要程度 | 地震作用重要性系数Ci |
高速公路、一级公路 | 抗震重点工程 一般工程 | 1.7 1.3 |
二级公路 | 抗震重点工程 一般工程 | 1.3 1.0 |
三级公路 | 抗震重点工程 一般工程 | 1.0 0.8 |
四级公路 | 抗震重点工程 | 0.8 |
注:抗震重点工程指隧道和破坏后抢修困难的路基、挡土墙工程。
来自「理论 – 土压力– 地震的影响」
公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008 中建议的地震作用重要性系数Ci 的取值
桥梁分类 | E1地震作用 | 地震作用重要性系数Ci |
A类 | 1.0 | 1.7 |
B类 | 0.43(0.5) | 1.3(1.7) |
C类 | 0.34 | 1.0 |
D类 | 0.23 | - |
来自「理论 – 土压力– 地震的影响」
地基抗震承载力调整系数 ξa
建筑抗震设计规范GB 50011-2010 中建议的地基抗震承载力调整系数ξa 的取值
岩土名称和性状 | ξa |
岩石,密实的碎石土,密实的砾、粗、中砂, fak ≥ 300kPa的粘性土和粉土 | 1.5 |
中密、稍密的碎石土,中密和稍密的砾、粗、中砂,密实和中密的细、粉砂,150kPa ≤ fak < 300kPa的粘性土和粉土,坚硬黄土 | 1.3 |
稍密的细、粉砂,100kPa ≤ fak < 150kPa的粘性土和粉土,可塑黄土 | 1.1 |
淤泥,淤泥质土,松散的砂,杂填土,新近堆积黄土及流塑黄土 | 1.0 |
注:公路抗震规范JTG B02-2013 中的建议取值(表4.2.2)和上表取值相同。
来自「理论 – 土压力– 地震的影响」
水运抗震规范JTS 146-2012 中建议的地基承载力调整系数ξa 的取值
地基土 | ξa |
松砂,非液化状态 | 1.0 |
一般砂,非液化状态 | 1.3 |
密实的碎石土和基岩,包括夯实的抛石基床 | 1.5 |
来自「理论 – 土压力– 地震的影响」
结构与岩土间的摩擦对土压力的影响
δ 值的大小通常为 δ =1/3φ 至 δ = 2/3 φ 之间。不同接触类型情况下岩土与结构间的摩擦角δ 取值可参考 δ推荐值表和 |δ| /φ 推荐值表。
不同材料之间的摩擦角 δ 取值(依据美国规范NAVFAC):
接触材料 | 摩擦系数tg(δ) | 摩擦角δ° |
建于如下岩土材料中的大体积混凝土 : | ||
干净的敲击声脆的硬岩 | 0.70 | 35 |
干净的砾石、砾石与砂的混合土、粗砂 | 0.55-0.6 | 29-31 |
干净的细砂到中砂、粉质中砂到粗砂、粉质或粘土质碎石土 | 0.45-0.55 | |
干净的细砂、粉质或粘土质细砂到中砂 | 0.35-0.45 | 19-24 |
细砂质粉土、非塑性粉土 | 0.30-0.30 | 17-19 |
刚度大且坚硬的残积土或先期固结粘土 | 0.40-0.50 | 22-26 |
中等坚硬到坚硬的粘土和粉质粘土 | 0.30-0.35 | 17-19 |
用于支护如下岩土类型的钢板桩: | ||
干净的砾石、碎石和砂的混合土、含碎石且级配良好的堆石 | 0.40 | 22 |
干净的砂、粉质砂砾混合土、单一粒径的硬岩堆石 | 0.30 | 17 |
粉质砂、混有粉土或粘土的砾石或砂 | 0.25 | 14 |
细砂质粉土、无塑性粉土 | 0.20 | 11 |
用于支护如下岩土类型的浇筑混凝土或混凝土板桩: | ||
干净的砾石、砾砂混合土、含碎石且级配良好的堆石 | 0.40-0.50 | 22-26 |
干净的砂、粉质砂砾混合土、单一粒径的硬岩堆石 | 0.30-0.40 | 17-22 |
粉质砂、混有粉土或粘土的砾石或砂 | 0.30 | 17 |
细砂质粉土、无塑性粉土 | 0.25 | 14 |
其他不同结构材料组合: | ||
软岩料石砌体与软岩料石砌体 | 0.70 | 35 |
硬岩料石砌体与软岩料石砌体 | 0.65 | 33 |
硬岩料石砌体与硬岩料石砌体 | 0.55 | 29 |
砌体结构与木材 | 0.50 | 26 |
钢板桩与钢板桩连接处 | 0.30 | 17 |
来自「理论 – 土压力– 结构与岩土间的摩擦对土压力的影响」
土对挡土墙墙背的摩擦角δ(依据中国规范《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013))
挡土墙情况 | 摩擦角δ° |
墙背平滑,排水不良 | (0.00~0.33)φ |
墙背粗糙,排水良好 | (0.33~0.50)φ |
墙背很粗糙,排水良好 | (0.50~0.67)φ |
墙背与填土之间不可能滑动 | (0.67~1.00)φ |
来自「理论 – 土压力– 结构与岩土间的摩擦对土压力的影响」
结构与岩土间的粘结力
当采用总应力法计算主动土压力和被动土压力时,需要输入土的不排水抗剪强度参数cu 和结构与岩土间的粘结力a。
结构与岩土间粘结力 a 的常用取值
土体类型 | 粘聚力 c [kPa] | 粘结力 a [kPa] |
软到很软的粘性土 | 0 - 12 | 0 – 12 |
中等稠度的粘性土 | 12 - 24 | 12 – 24 |
较硬的粘性土 | 24 - 48 | 24 - 36 |
硬粘性土 | 48 - 96 | 36 – 46 |
来自「理论 – 土压力– 结构与岩土间的摩擦对土压力的影响」
岩石参数
与岩石纯抗压强度相关的岩石参数
岩石的抗压强度 σci [MPa] | 岩石的 Hoek 强度参数 mi[-] | GSI [-] | 岩石的粘聚力c [kPa] | 岩石的内摩擦角 φ[°] |
150 | 25 | 75 | 7000 - 13000 | 46 - 68 |
80 | 12 | 50 | 3000 - 4000 | 30 - 65 |
50 | 16 | 75 | 2000 - 4000 | 40 - 60 |
30 | 15 | 65 | 1000 - 2000 | 40 - 60 |
20 | 8 | 30 | 400 - 600 | 20 - 44 |
15 | 10 | 24 | 300 - 500 | 24 - 38 |
5 | 10 | 20 | 90 - 100 | 23 - 28 |
来自「理论 – 土压力– 岩石参数」
一些岩石的内摩擦角值:
风化的砂砾岩,稍破碎 | 35 –44° |
未风化的粘性板岩,中等破碎 | 30 - 40° |
未风化的凝灰岩,中等破碎 | 33 –42° |
未风化的辉绿岩 | 39 –50° |
未风化的phantanite 岩, 稍破碎 | 45 –52° |
来自「理论 – 土压力– 岩石参数」
较完整岩层的单轴极限抗压强度和侧向容许应力的对应值(铁路路基支挡结构设计规范 TB10025-2006(2009 局部修订版))
单轴极限抗压强度(kPa) | 侧向容许值σ[MPa] |
10000 | 1.5~2 |
15000 | 2 ~ 3 |
20000 | 3 ~ 4 |
30000 | 4 ~ 6 |
40000 | 6 ~ 8 |
50000 | 7.5 ~ 10 |
60000 | 9 ~ 12 |
80000 | 12 ~ 16 |
来自「理论 – 土压力– 岩石参数」
挡墙底与地基岩土体的摩擦系数μ的建议值(建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2013)
岩土类别 | 摩擦系数μ |
黏性土 - 可塑 | 0.20~0.25 |
黏性土 - 硬塑 | 0.25~0.30 |
黏性土 - 坚硬 | 0.30~0.40 |
粉土 | 0.25~0.35 |
中砂、粗砂、砾砂 | 0.35~0.40 |
碎石土 | 0.40~0.50 |
极软岩、软岩、较软岩 | 0.40~0.60 |
表面粗糙的坚硬岩、较坚硬岩 | 0.65~0.75 |
来自「理论 – 挡墙分析– 验算-安全系数法」
锚杆抗拔强度建议值
岩土材料 | 极限粘结强度 [N/mm2] | 不同钻孔直径的锚杆抗拔强度 [kN/m] | ||||
65 mm | 75 mm | 90 mm | 100 mm | 150 mm | ||
软页岩 | 0,21 - 0,83 | 42 - 169 | 49 - 195 | 59 - 234 | 65 - 260 | 98 - 391 |
砂岩 | 0,83 - 1,73 | 169 - 350 | 195 - 407 | 234 - 486 | 260 - 543 | 391 - 562 |
板岩, 硬页岩 | 0,86 - 1,38 | 175 - 281 | 202 - 325 | 243 - 390 | 270 - 433 | 405 - 562 |
软石灰岩 | 1,00 - 1,52 | 204 - 310 | 235 - 358 | 282 - 429 | 314 - 477 | 471 - 562 |
花岗岩, 玄武岩 | 1,72 - 3,10 | 351 - 562 | 405 - 562 | 486 - 562 | 540 - 562 | 562 - 562 |
混凝土 | 1,38 - 2,76 | 281 - 562 | 325 - 562 | 390 - 562 | 433 - 562 | 562 - 562 |
来自「理论 – 挡墙分析– 基底锚固」
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