关于抗倾覆稳定系数的计算，有疑问

kex2982

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“关于抗倾覆稳定系数的计算，有疑问！！！
关于06年案例上午卷24题的疑惑：
墙体rG=22，墙后水平主动土和水压力合力Ea＝1550KN，做用点距墙底Za=3.6m，墙前水平向被动土和水压力合力Ep＝1237KN，做用点距墙底Zp=1.7m，问抗倾覆稳定安全系数Fs＝1.2时的墙宽度b。(示意图见2楼）
根据题意现有以下几个算法，不知到那个正确？
1．Fs=(墙重力矩－水浮力距)／（被动土压力力矩－主动土压力力矩）
2．Fs=(墙重力矩＋被动土压力力矩)／（主动土压力力矩＋水浮力距）
3．Fs=(墙重力矩＋被动土压力力矩－水浮力距)／（主动土压力力矩）
我用3种方法计算，结果如下：
方法1：6.94 方法2： 7.4 方法3：7.3
按基坑规范理解，应该采用2或3计算，其结果比较接近。
但题目给的可选答案是：
A 5.62 B 6.16 C 6.94 D 7.13
显然使用方法1计算的。
看来3种计算方法工程上都可接受，问题是我们在考试，考试时我可能会按方法2、3计算，那不就选D而错了吗？还要花不少的时间！！
大家帮忙解答一下，盼！！！
我计算的水浮力和力矩为：
墙－4米至－8米，三角形分布：Pw1=(0+10×4)b/2，力臂：2b/3，力矩：(40b^2)/3
墙－8米至－10米，矩形分布：Pw2=10×2×b，力臂：b/2，力矩：10b^2
水浮力合力力矩：(70b^2)/3
希望大家能积极参与!!
先谢谢大家!!
2005年案例上午22题也是同样问题!
关于浮力问题如何考虑?

沤江明珠

题图

TWTW

不必按你的上述三公式计算，对地下水位以下的挡墙重度按浮重度计算（上下游计算平均水位）
计算公式为Fs=（挡墙重力矩＋被动力矩）／主动力矩
计算结果为7.14

cbh156

谢谢解答!!

okrokr

我的理解是这样的，按挡土墙的抗倾覆稳定系数定义，K＝稳定力系对墙趾的总力矩／倾覆力系对墙趾的总力矩，这个题中的稳定力有二个：(1)挡土墙的自重，(2)是被动土压力与水压力的合力， 倾覆力有二个：(1)主动土压力与水压力的合力，(2)水浮力，（要注意的是，水的浮力=排开同体积水的重量，当我们在挡土墙水下部分重量计算中使用浮重度后，在倾覆力系中可不再考虑水浮力的力矩，这二者是一致的。）
所以本题的抗倾覆稳定系数K=（挡土墙重力矩+被动土压力矩）/主动土压力矩，本题中主、被动土压力及力矩较明确，而挡土墙的重量与力矩是关健，由于挡土墙二边的水位高差，水下部份又采用了浮重量，实际上挡土墙重量的作用点不在轴心，可能是偏心的，所以我把挡土墙分成4块，0~4米一块（重度22、力矩d/2），8~10米一块（浮重度12、力矩d/2），4~8米分左右二块三角形，左三角（重度22、力矩d/3），右三角（浮重度12、力矩2d/3），要注意三角形部分的力矩值。
具体计算K=[（4*b*1*22*b/2+1/2*4*b*1*22*b/3+1/2*4*b*1*12*2b/3+1*2*b*12*b/2）+1237*2]/1550*3.6=6.98

OPQYYY

"“最后一个水压力的问题，降水以后，墙内外的水位不同，水压力合力的位置不同，各算各的，没有什么复杂的问题，复杂的是底部的扬压力，可以按照《建筑基坑工程技术规范》YB 9258－97中，图9.2.1及公式，作为向上的力，抵消了一部分重力。”我理解的是：墙下的水产生的扬压力是与重力方向相反，同样作用在墙的重心上，
Fs=(墙重力矩＋被动土压力力矩－水浮力距)／（主动土压力力矩）得稍微改动一下
Fs=(墙重力-水的扬压力）＊重力矩+被动土水压力矩/主动土水压力
按上述方法算得06年的那道题墙宽是7.14m，应该是答案D了"
高老师同意"Fs=(墙重力-水的扬压力）＊重力矩+被动土水压力矩/主动土水压力"这个观点

xzy7707

我看了一下书，扬压力=水压力＋渗透力，如只考虑水压力的话，扬压力在基底成梯形分布，P=γm*(h+h“)/2，力作用点好象不在挡墙中点，应是梯形的形心，还有一个问题，扬压力形成的力矩，到底参与稳定力矩还是倾覆力矩计算?也就是说放在分子还是分母上?二者的计算结果是不同的.按定义应参与倾覆力矩计算的，，...请高手指教............

hygzbmh

正确答案为：

关于抗倾覆稳定系数的计算，有疑问-13024.jpg

kex2982kex2982

对于这个问题，提出如下看法。
1由于考题中未指明土的性质，依据题意，可采用水土合算进行土压力计算，不必区分。
2由于挡土墙为砼结构，底部存在扬压力，应考虑。但由于扬压力在基础底部程三角形分布（最大扬压力等于基础两侧水压力差），因此应注意作用点的位置。
3由于基础底部以上2m存在水的浮力，因此应注意对该部分的重量取有效重量。
4扬压力作为倾复力
掌握以上几点，应该得到正确的答案。

沤江明珠

对于第3点，本人认为在取了扬压力后，就不能在计入浮力了！