7.2 设 计
7.2.1 水泥土墙的设计必须进行整体稳定性验算和正截面承载力验算。
7.2.2 水泥土墙的宽度(b)和嵌固深度(hd)应经试算确定。初定尺寸时可按下列公式估算：
b0＝(0.4～0.8)h (7.2.2-1)
hd0＝(0.6～1.0)h (7.2.2-2)
式中 b0——初定水泥土墙的宽度(m)；
hd0——初定嵌固深度(m)；
h——水泥土墙的挡土高度(m)。
7.2.3 水泥土墙稳定性验算可沿基坑方向取单位延长米(1.0m)进行，其主要内容应包括：抗倾覆、抗水平滑动、抗圆弧滑动、抗基坑底隆起、抗渗透破坏和基坑底抗突涌稳定性，并应符合下列要求：
1 对于渗透性低的黄土，抗倾覆稳定性应按下列公式验算（见图7.2.3-1）：
式中 ΣMEp、ΣMEa——分别为被动土压力与主动土压力绕墙前趾0点的力矩之和(kN·m)；
ΣMw——墙前与墙后水压力对0点的力矩之和(kN·m)；
G——墙身重量(kN)；
b——墙身厚度(m)；
U——作用于墙底面上的水浮力(kN)；
hwa——主动侧地下水位至墙底的距离(m)；
hwp——被动侧地下水位至墙底的距离(m)；
Lw——U的合力作用点距0点的距离(m)。
对于渗透性较强的土体，应单独计算作用于挡墙上的水压力和渗流力，同时按浮重度计算相应的土压力。
2 抗水平滑动稳定性应按下式验算：
式中 ΣEp、ΣEa——分别为被动土压力与主动土压力的合力(kN)；
ΣEw——作用于墙前墙后水压力的合力(kN)；
Ck、φk——分别为墙底土层的黏聚力标准值(kPa)和内摩擦角标准值(°)。
由于墙底水泥浆的拌合作用，Ck、φk值可适当提高使用。
3 当组成基坑边坡土体为黄土时，抗圆弧滑动稳定性应按本规程附录A验算。
4 当基坑底为软土时，应验算坑底土抗隆起稳定性。抗隆起稳定性应按下列公式验算（见图7.2.3-2）：
式中 Nq、Nc——承载力系数；
γ1、γ2——分别为墙后和墙前土层的平均重度(kN/m3)，水下用浮重度；
q——地面均布荷载(kPa)。
5 当设计考虑墙的隔水作用时，尚应进行抗渗透破坏稳定性验算。抗渗透破坏稳定性验算应按下列公式验算（见图7.2.3-3）：
式中 icr——极限平均水力坡度；
Gs——坑底土颗粒的相对密度；
e——坑底土的孔隙比；
i——平均水力坡度；
hw——墙两侧的水头差(m)；
L——产生水头损失的最短渗透流线长度(m)。
6 当基坑底面以下存在承压含水层时，基坑底抗突涌稳定性应按下式验算：
式中 γs——基坑底面至不透水层底的平均重度(kN/m3)；
hs——基坑底面至不透水层底的厚度(m)；
Hw——承压水高于不透水层底面的水头高度(m)。
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可适当提高使用。7.2.4 水泥土墙设计除应符合本规程第7.2.3条的规定外，尚应按下列规定进行正截面承载力验算和墙体剪应力验算：
1 单位延长米墙体的墙底端和墙身正应力由下式确定：
式中 
——计算断面水泥土墙两侧的最大和最小正应力(kPa)；
γcs——水泥土墙的平均重度(kN/m3)；
z——由墙顶至计算截面的深度(m)；
Mk——水泥土墙计算截面处的弯矩标准值(kN·m)；
W——水泥土墙计算截面处的抵抗矩(m3)。
2 墙底地基土承载力必须满足下列公式要求：
式中 fa——墙底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)。
3 水泥土墙墙身应力应满足下列公式要求：
4 水泥土墙体剪力应满足下列公式要求：
式中 Vk——墙体剪力标准值(kN)；
λb——每延长米墙体范围内的桩体所占的面积(m2)；
Kj——水泥土强度不均匀系数，一般取2.0。
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7.2.5 水泥土墙的桩顶水平位移应根据当地类似工程实测资料，可采用工程类比法进行估算。当无足够经验时，可通过有限元法或弹性桩的原理进行计算。
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