一个矩形断面的重力挡土墙设置在均匀地基土上,墙高10m,墙前埋深4m,墙体混凝土重度γcs=22kN/m3。墙后地下水位在地面以下4m,墙前地下水位在地面以下 2m(如图所示)。墙后水平方向的主动土压力与水压力的合力为1550kN/m,作用点距墙底3.6m;墙前水平方向的被动土压力与水压力的合力为1237kN/m,作用点距墙底 1.7m。在满足抗倾覆稳定安全系数Fs=1.2的情况下,墙的宽度b为( )。
墙体自重 W=10×22b=220b 扬压力1 pw1=2×10b=20b 扬压力2 pw2=(6-2)×10b/2=20b 倾覆力矩 Ms=1550×3.6-1237×1.7=3477kN?m/m 抗倾覆力矩 MR=220b×0.56-20b×0.5b-20b×b×(2/3) =b2 (110-10-40/3)=86.7b2 MR=1.2Ms 86.7b2=1.2×3477 b2=1.2×3477/86.7=48.1m2 b=6.94m ①此题不加扬压力 b2=1.2×3477/110=37.9m2 b=6.16m ②如果将扬压力加到倾覆力矩中 Ms=1550×3.6-1237×1.7+20b(0.5+2/3)6=3477+23.3b2 抗倾覆力矩 MR=220b×0.56=110b2 110b2=1.2×(3477+23.3b2) b2=50.86m2 b=7.13m ③不加安全系数 b2=3477/110=31.6m2 b=5.62m