特種結(jié)構(gòu)擋土墻施工技術(shù)講義

1、 特種結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu) 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院 建筑工程教研室 孫克孫克 第二章?lián)跬翂?本章提要 按照我國規(guī)范的要求著重介紹了重力式擋土墻、薄臂式擋土 墻、板樁式擋土墻的分析與設(shè)計方法。簡單介紹了擋土墻的抗震 設(shè)計方法及護(hù)坡和加筋土擋土墻的設(shè)計方法。 擋土墻的概念 為保持結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的土體、物料有一定高差的結(jié)構(gòu)稱為支擋 結(jié)構(gòu)。以剛性較大的墻體支承填土和物料并保證其穩(wěn)定的稱為擋 土墻。擋土墻是用來抵擋和防止土體坍落的構(gòu)筑物。凡土體有突 變的地方，都需要做擋土墻。 擋土墻在土木工程中得到廣泛的應(yīng)用，如公路、鐵路、橋臺、 水利、港灣工程、水閘岸和建筑周圍等。隨著我國基本建設(shè)步伐 的加快，在道路、水利、建

2、筑和市政工程當(dāng)中擋土墻的應(yīng)用越來 越多，因此，對擋土墻的合理設(shè)計將直接影響工程的安全和經(jīng)濟(jì) 效益。 擋土墻回填土一側(cè)稱為墻背，墻的另一側(cè)為墻面，墻背與基 底的相交處稱為墻踵，墻面與基底相交處稱為墻趾。墻面、墻背 的傾斜度是指兩者與垂直面的夾角，通常，工程中常用單位豎直 高度與斜面相應(yīng)水平投影長度之比，如墻背側(cè)斜度為1：n（如圖 2.1所示）。 第二章 擋土墻 墻背一側(cè)較高的土體稱為回填土。在墻背后不論是回填土，還是 未經(jīng)擾動的土體或其他物料均稱為回填土。墻背填土表面的荷載 稱為超載（圖2.1所示）。 2.1 擋土墻設(shè)計的基本原理 2.1.1 擋土墻的分類及適用范圍 擋土墻的分類方法很多，一般可

3、按結(jié)構(gòu)型式、建筑材料、施工 方法及所處環(huán)境條件等進(jìn)行劃分。 按其結(jié)構(gòu)型式及受力特點劃分。 常見的擋土墻型式可分為重力式、半重力式、衡重式、懸臂式、 扶臂式、錨桿式、錨定板式、加筋土擋土墻、板樁式及地下連續(xù) 墻等；若按材料類型可分為木質(zhì)、磚、石砌、混凝土及鋼筋混凝 土擋土墻；按所處的環(huán)境條件劃分為一般地區(qū)、浸水地區(qū)和地震 區(qū)擋土墻等。 擋土墻作為一種結(jié)構(gòu)物，其類型是各式各樣的，其適用范圍 將取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料、墻的用途、 施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗積累等因素，各種擋土墻 的特點及適用見表2.1。 擋土墻 2.1.2擋土墻設(shè)計的基本原則 擋土墻應(yīng)保證填土及擋土墻本

4、身的穩(wěn)定，另外墻身應(yīng)具有足 夠的強(qiáng)度，以保證擋土墻的安全使用，同時設(shè)計中還要做到經(jīng)濟(jì) 合理，因此，擋土墻設(shè)計的基本原則是： （1）擋土墻必須保證結(jié)構(gòu)安全正常使用，因此應(yīng)滿足以下要求： a 擋土墻不能滑移； b 擋土墻不能傾覆； c 擋土墻墻身要有足夠的強(qiáng)度； d 擋土墻的基礎(chǔ)要滿足承載力的要求。 （2）根據(jù)工程要求以及地形地質(zhì)條件，確定擋土墻結(jié)構(gòu)的平面布 置和高度，選擇擋土墻的類型及截面尺寸。 （3）在滿足規(guī)范要求的前提下使擋土墻結(jié)構(gòu)與環(huán)境協(xié)調(diào)。 對擋土墻的施工提出指導(dǎo)性意見。為保證擋土墻的耐久性，在設(shè) 計中應(yīng)對使用過程的維修給出相應(yīng)規(guī)定。 擋土墻 2.2 重力式擋土墻設(shè)計 重力式擋土墻，一般

5、由磚、石、混凝土做成。由于土壓力所引起 的傾覆力矩，靠擋土墻自重產(chǎn)生的抵抗力矩來平衡，同時對磚、 石砌體又不允許出現(xiàn)受拉面，致使結(jié)構(gòu)的體積龐大。但此類擋土 墻不需要鋼材，且能就地取材。 重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在力的作用下的 平衡和穩(wěn)定。它是公路工程、鐵路工程、水利工程、港口工程、 礦山工程和建筑工程中常見的一種擋土墻。重力式擋土墻可用石 砌或混凝土澆注，一般截面都作成梯形（如圖2.2所示），它的優(yōu) 點是能就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效益好。 由于重力式擋土墻靠自重維持平衡，因此，體積和重力都較大， 在較弱地基上修建往往受到承載力的限制。當(dāng)?shù)鼗闆r較好，擋 土墻高度不大，本地又有

6、可用石料時，可首選重力式擋土墻。重 力式擋土墻高一般適用于6m以下，當(dāng)墻高大于6m時采用其他型 式的擋土墻更為經(jīng)濟(jì)。重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰 斜圖2.2（a）、垂直圖2.2（b）、和俯斜圖2.2（c）三種類型。 按照土壓力理論仰斜墻背的主動土壓力最小，而俯斜墻背的主動 土壓力最大，垂直墻背位于兩者之間。 擋土墻 2.2.1 重力式擋土墻的構(gòu)造 重力式擋土墻的截面尺寸隨墻的截面形式和墻的高度而變化。重 力式擋土墻墻胸坡和墻背一般選在1：0.21：0.3之間，但為了保 證墻身穩(wěn)定和避免施工困難，墻背坡不宜小于1：0.25，墻面盡量 與墻背平行（圖2.3所示）。 對于地面坡度較陡、墻背垂

7、直時，墻面坡度可取1：0.051： 0.2；當(dāng)?shù)貏萜教箷r，擋土墻的坡度可較緩，但不宜緩于1：0.4 （如圖2.4所示）。 采用混凝土塊或石砌的擋土墻，墻頂寬不宜小于0.5m；對整 體澆注的素混凝土墻，墻頂寬不應(yīng)小于0.4m ;對鋼筋混凝土擋土 墻，墻頂寬不應(yīng)小于0.2m，而墻底寬應(yīng)根據(jù)計算最后確定。 當(dāng)墻身高度超過一定限度時，基底壓應(yīng)力往往是控制截面尺 寸的重要因素。為了使基底壓應(yīng)力不超過地基承載力，可在墻底 加設(shè)墻趾臺階，加設(shè)墻趾臺階也對擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定有利。墻 趾的高度與高寬比，應(yīng)按材料的剛性角確定，墻趾臺階連線與豎 直線之間的夾角應(yīng)為：石砌擋土墻不大于35；混凝土擋土墻 不大于45。一

8、般趾寬不大于墻高的1/20，也不應(yīng)小于0.1m，墻 趾高度應(yīng)按剛性角確定，但不宜小于0.4m（如圖2.5所示）。 2.2.2 重力式擋土墻的設(shè)計 擋土墻在墻后填土壓力作用下，必須具有足夠的 整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。設(shè)計時應(yīng)驗算擋土墻在土壓 力作用下和其他外荷載作用下沿基底的滑移穩(wěn)定性； 驗算墻身抗傾覆穩(wěn)定；驗算墻身強(qiáng)度及地基承載力。 （1）作用于擋土墻上的荷載 作用于擋土墻上的荷載分類 按其作用性質(zhì)可將作用在擋土墻的荷載分為： a. 永久荷載 永久荷載是指長期作用在擋土墻上的不變荷載，如擋 土墻的自重、土壓力、浮力、 地基反力及摩擦力等。 b. 可變荷載 可變荷載主要是指作用在擋土墻上的活荷載、

9、動荷載、 波浪壓力、洪水水壓力及浮力、溫度應(yīng)力和地震作用 等。 擋土墻 荷載效應(yīng)組合 在考慮擋土墻不同的計算項目時，如整體穩(wěn)定、墻身穩(wěn)定計算， 應(yīng)根據(jù)使用時的情況和工作條件，進(jìn)行荷載組合。在荷載組合是 時應(yīng)考慮如下原則：按實際可能同時出現(xiàn)的最不利組合考慮。擋 土墻設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的荷載，按承 載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。對于 承載力極限狀態(tài)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè) 計，其表達(dá)式為： sr 式中 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按其重要性分三級，分別取為1.1、 1.0、0.9； s荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值； r結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計值； 對擋土墻的基本組合，

10、其荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)按下式確 定： s=gcggk+q1cq1q1k+qicqiciqik （2.2） 式中 g永久荷載的安全分項系數(shù)，在進(jìn)行擋土墻墻身強(qiáng)度計 算時可取g =1.0，對抗滑移、抗傾覆有利的永久荷載取0.9； 擋土墻 q1、qi分別為第1個和第i個可變荷載的安全分項系數(shù)，一般 不利時取1.4； gk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值； q1k第1個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，一般為最主要的可變荷載； qik第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值； cg、cq1、cqi分別為永久荷載、第1個和第i個可變荷載的 效應(yīng)系數(shù)； ci第i個可變荷載組合系數(shù)，當(dāng)與風(fēng)荷載組合時取0.8； 當(dāng)無風(fēng)荷載參與組合時取1.0。 荷載計算 a.擋土

11、墻自重 g=sv （2.3）式中 s擋土墻的重度，可按表2.2取值； v擋土墻每延米長度的體積（m3/m）。 擋土墻 b. 土壓力 按土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教材中庫侖土壓力計算公式確定。 c. 靜水壓力 垂直作用于擋土墻某一點的靜水壓力強(qiáng)度為： p=wh1 式中 w水的重度，取9.8 kn/m3； h1計算點到水面的垂直距離（m）。 d. 動水壓力 當(dāng)水流流經(jīng)擋土墻時，由于流向流速的改變，水流將對擋土 墻產(chǎn)生動水壓力作用，一般可由下式計算： pd=kw*(v2/g)*(1-cos)/sin 式中 pd作用于擋土墻上的動水壓力； k水流繞流系數(shù)，與擋土墻形狀有關(guān)，一般可取為1.0； 水流作用于擋土墻的

12、面積，當(dāng)取1m 寬計算時=1*h，h 為水深； 水流流向與擋土墻面之間的夾角； v水流平均速度（m/s）； g重力加速度（9.8 m/s2）。 動水壓力分布，可假定為倒三角形，其合力作用點到水平面 為水深的三分之一。當(dāng)流速大于10 m/s時，尚應(yīng)考慮水深的脈動 沖擊。 e. 波浪壓力 瀕臨湖海、水庫及較大的江河的擋土墻或護(hù)岸，波浪的沖擊 壓力及波浪滾退時的動水壓力作用，常是擋土墻等構(gòu)筑物破壞的 重要因素。計算波浪壓力需要確定計算風(fēng)速值、有效吹程、波浪 要素、水面的風(fēng)高度及根據(jù)波浪壓力圖形確定波浪壓力，具體計 算方參見參考文獻(xiàn)2。 f. 浮力 作用于擋土墻基礎(chǔ)上的揚壓力，一般由浮力和滲透力兩部分

13、 組成。浮力可由下式計算： gf=wv1 式中 w水的重度； v1墻體水下部分的體積。 g. 滲透壓力 對于一般擋土墻不設(shè)防水帷幕，則滲透壓力圖形 如圖2.6所示。 h. 公路荷載和鐵路荷載 作用于公路上的各級公路車輛荷載按國家有關(guān)規(guī) 范取值，也可參見參考文獻(xiàn)2取值。鐵路列車荷載采用 中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)算式計算，計算方法參見參 考文獻(xiàn)2、3。 （2）擋土墻的穩(wěn)定驗算 作用在擋土墻上的荷載效應(yīng)組合 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，驗算擋土墻的 穩(wěn)定性，應(yīng)用基本荷載組合進(jìn)行計算，各分項系數(shù)取 值應(yīng)按照下列原則：當(dāng)為自重與土壓力組合進(jìn)行計算 時，分項系數(shù)按有利時取0.9，不利時取1.0，而可變 荷

14、載分項系數(shù)取1.4。擋土墻的被動土壓力一般不予考 慮，當(dāng)基礎(chǔ)較深，地基穩(wěn)定，不受水流沖刷和擾動破 壞時，結(jié)合墻身的穩(wěn)定條件可考慮被動土壓力。在浸 水和地震等特殊情況下，按偶然作用組合考慮。 擋土墻 一般地區(qū)擋土墻的穩(wěn)定驗算 擋土墻的整體穩(wěn)定驗算按照國家有關(guān)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)一般地?fù)跬?墻所受的力（如圖2.7 所示）進(jìn)行驗算。 穩(wěn)定驗算如下： a. 抗滑移穩(wěn)定驗算 ks=(gn+ean)/(eat-gt)1.3 （2.7） b. 抗傾覆穩(wěn)定驗算 kl=(gx0+eazf)/eazf1.6 （2.8） 式中 g擋土墻每延米自重； x0擋土墻重心離墻趾的水平距離； a0擋土墻的基底傾角； 土對擋土墻墻背

15、的摩擦力（見表2.3）； b基底的水平投影寬度； z土壓力作用點離墻踵的高度； 抗滑移穩(wěn)定驗算 抗傾覆穩(wěn)定驗算 擋土墻 土對擋土墻基底的摩擦系數(shù)（見表2.4） gn垂直于基底的重力分力，gn=gcos0； gt平行于基底的重力分力，gt=gsin0； eat平行于基底的土壓力分力，eat=easin（-0-）； ean垂直于基底的土壓力分力，ean= eacos（-0-）； eaea= easin（-）； eazeaz= eacos（-）； ff=b-zcot； zfzf=z-btan0； 浸水地?fù)跬翂Φ姆€(wěn)定驗算 浸水地?fù)跬翂筇钔敛捎脦r塊或沙土，且留有足夠泄水孔時，可 不考慮墻前、后的靜水壓

16、力及墻后的動水壓力，主要考慮水位以 下?lián)跬翂疤盍系母×?。擋土墻的計算水位采用最不利水位?擋土墻 2.3板樁式擋土墻 板樁式擋土墻，可由鋼、木、鋼筋混凝土做成。結(jié)構(gòu)比 較薄，靠插入土中部分來維持整體平衡（有時在板樁 上部加支撐或拉桿以協(xié)助平衡）。但插入土中部分要 求較深，施工較復(fù)雜，一般需用打樁機(jī)打入。在水利 工程中應(yīng)用較多，工業(yè)和民用建筑施工時常用于土方 工程中。 擋土墻 2.4 薄壁式 式 擋 土 墻 薄壁式擋土墻由鋼筋混凝土做成。根據(jù)擋土高度的大 小，可做成無肋角式（懸臂式）和有肋角式（扶臂 式）。圖2.9所示 擋土墻 擋土墻 懸臂式擋土墻的構(gòu)造懸臂式擋土墻的構(gòu)造 懸臂

17、式擋土墻是鋼筋混凝擋土墻的主要型式之一。它 是一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物，它依靠墻身的重力及底板以 上的填土的重力來維持其平衡。 懸臂式擋土墻如圖所示，是由墻身、墻趾板和墻踵板 構(gòu)成，由于這種擋土墻抗彎能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，可用 在擋土墻高度很高的土坡邊上，其構(gòu)造要求如下： （1）墻身 a.一般懸臂式擋土墻的內(nèi)側(cè)做成豎直面，墻面可作成1： 0.021：0.05的斜坡， 擋土墻 具體坡度應(yīng)根據(jù)擋土墻的高度確定，當(dāng)擋土墻的高度 較小時，墻身可作成等厚度的；當(dāng)高度較大時，墻面 坡度應(yīng)取大些。墻頂?shù)淖钚『穸纫员闳?00300mm。 當(dāng)擋土墻高度為4-5m及以下時，常用無肋角式擋土墻 （又稱懸臂式擋土墻），為了節(jié)

18、省混凝土，墻身常做 成上小下大的變截面。有時在墻身與底板連接處做有 支托，也有將底板反向設(shè)置的情況。 b .為了消除水壓影響，減少墻背面的水平推力，墻 后應(yīng)做好排水措施； 當(dāng)墻后填料是沙礫土?xí)r，可在墻背底部設(shè)置一層干凈 疏松的卵石排水層，在墻身中間每隔3m 左右設(shè)置10- 15cm孔徑的泄水孔。 擋土墻 當(dāng)填土為粘土或其它低孔隙率土?xí)r，墻背面應(yīng)先鋪設(shè) 一層卵石，并配有泄水孔，以排除后填土中的水分。 在墻后填土?xí)r，應(yīng)采用嚴(yán)格的分層夯填方法，不宜任 意堆填。在季節(jié)性凍土地區(qū)，墻后填土宜選用非凍脹 性土。 c.墻面較長時，宜采用分段施工以減少收縮影響。伸 縮縫間距可取2030m。 （2）底板 底板是

19、由墻趾板和墻踵板組成，基礎(chǔ)底板的厚度宜與 墻身下端的厚度相等，底板一般水平設(shè)置，做成變厚 度板，底面為水平。其前趾和后踵宜頂面作出斜度， 這樣即可節(jié)省混凝土，也有利于排水。長度由抗滑移 穩(wěn)定驗算確定，根部厚度一般取為（1/121/10）墻踵 板長，且不應(yīng)小于200mm。墻趾板的長度由抗傾覆穩(wěn) 定、基底應(yīng)力和偏心距大小等條件來確定，一般可取 為0.150.3倍的墻底板高度。底板總寬度b按整體穩(wěn)定 條件決定，一般 ?。?.60.8）h（h為墻高）。 （3）凸榫 為了提高擋土墻的抗滑移能力，底板有時要設(shè)置凸榫。 懸臂式擋土墻的構(gòu)造如圖2.10所示。 懸臂式擋土墻的設(shè)計懸臂式擋土墻的設(shè)

20、計 計算內(nèi)容：墻背側(cè)壓力；確定垂直墻身尺寸及垂直墻 身計算；確定基礎(chǔ)底板尺寸及土的承載力驗算；底板 配筋計算；穩(wěn)定性驗算。 1、確定墻背面的側(cè)壓力 為了簡化計算及偏于安全起見，可忽略墻身前被動 土壓力的影響和墻身后面的填土與墻身間的摩擦力。 a、無地下水，或排水良好時 12 0 22 0 2 1 tan 22 tan 2 45 45 eee h qh b、有地下水時 0 ,2 tan 2 45aw ph 地下水位處： 地下水位以下部分： 0 2 tan 2 45awswwww phhhhh 2、垂直墻身計算 墻身嵌固在基礎(chǔ)板中，每延米的設(shè)計嵌固彎矩值為： 012 32 gq hh mee 根據(jù)

21、此嵌固彎矩，計算擋土墻垂直墻身底部厚度h 和配筋。由于沿墻身高度的彎矩從底部向上逐漸變小， 至頂部其彎矩為零，因而墻身厚度和配筋沿墻高可逐 漸減小。一般只將底部鋼筋的1213伸至頂端， 其余鋼筋可交替在墻高中部的一處或兩處切斷。受力 鋼筋應(yīng)靠近墻身內(nèi)側(cè)面(背面)，垂直配置；而水平分 布鋼筋，應(yīng)和該垂直鋼筋綁孔在一起形成一個整體網(wǎng) 片，分布筋宜用10300。如墻身較厚(一般超過 200mm),為防止墻外側(cè)面(正面)產(chǎn)生收縮與溫度裂縫， 可在墻外側(cè)面內(nèi)配置10300縱橫交織的構(gòu)造鋼筋 網(wǎng)。 求出彎矩后根據(jù)混凝土知識配筋即可 3、確定基礎(chǔ)板尺寸并驗算基礎(chǔ)板下土的承載力 首先假定底板寬度b， 前趾寬度

22、b1及底板厚度； 垂直墻身自重g1，基礎(chǔ) 板自重g2、墻后踵板b2 寬度內(nèi)所壓土重g3，以 及活荷載g4，土的側(cè) 壓力e1、e2，然后求得 基礎(chǔ)偏心距e0值 1 122334412 1234 32gag ag ag ae he h gggg 0 2 b e 0 6 b e 當(dāng)時 全部受壓 max min 0 6 1 ge bb 0 6 b e 當(dāng)時 部分受壓 要求滿足 當(dāng)不滿足式要求時，需調(diào)整底板寬度。 )( 3 2 max g c f 2 minmax f2 . 1 max f-為地基承載力的設(shè)計值 4、基礎(chǔ)板配筋計算 垂直墻身前的基礎(chǔ)板 (前趾)，在土的反力作用下 引起向上彎曲(見圖)。在

23、設(shè) 計時，一般可忽略前趾板自 重及其上所壓少量土體的作 用(因板自重很小，其上土 體荷重在使用過程中有可能 被移走)。這樣，計算求得 的鋼筋應(yīng)配置在前趾板的下 部。垂直墻身后的基礎(chǔ)板 (后踵)，承受g3,g4和部分 g2的向下荷載以及土反力 引起的向上荷載的共同作用， 使基礎(chǔ)板后踵向下彎曲。計 算求得的鋼筋應(yīng)配置在基礎(chǔ) 板的上部。 5、穩(wěn)定性驗算 擋土墻在側(cè)壓力作用下，應(yīng)考慮墻的傾覆和滑動的穩(wěn)定性。 a、抗傾覆要求 1.5 ag a m m b、抗滑動要求 1.3 w g p 基礎(chǔ)底面摩擦系數(shù)應(yīng)根據(jù)實驗資料確定，也可查表 在軟基上的擋土墻要進(jìn)行深層滑動驗算，詳見有關(guān)地基基礎(chǔ) 書籍。當(dāng)穩(wěn)定性不夠

24、時，應(yīng)采取相應(yīng)措施。 c、提高穩(wěn)定性的措施 提高穩(wěn)定性的常用措施有如下幾種： (1)、減少土的側(cè)壓力 墻后填土換成塊 石，增加內(nèi)摩擦角 值，從而減少側(cè) 壓力。 在擋土墻豎壁中部 設(shè)減壓平臺，平臺 長度最好伸出土體 滑裂面以外，以提 高具減少側(cè)壓力的 效果。此種做法常 用于扶壁式擋土墻。 (2)、增加墻后底板挑出長度 增加后底板挑出長度，一般有兩種做法； 在原基礎(chǔ)底板后面加設(shè)抗滑拖板，它和原底板鉸接連接， 另一種是把原底板后踵部分加長。這樣，可增加墻背后面堆土 重使抗傾覆和抗滑能力提高。 (3)、增大基礎(chǔ)抗滑能力 擋土墻通過加長基礎(chǔ)板可提高抗傾覆能力，但抗滑動能力提高不多，當(dāng)然 可以通過把基礎(chǔ)板

25、的后踵更多地加長或加卸壓平臺，換填土等方法來解決抗滑 問題，但有時不一定經(jīng)濟(jì)。下面介紹三種增大基礎(chǔ)抗滑能力的方法。 在基礎(chǔ)板底面夯填3050cm厚 的碎 石，增加摩擦系數(shù) 基礎(chǔ)板做成傾斜面。一般要求傾 斜角100 由平衡條件知： cossin w ngp 抗滑動力為： cossin w ngp 滑動力為： cossin w pg 若基礎(chǔ)板傾斜坡度為l:6時，cos =0.986，sin =0.164由以上 公式看出，其抗滑力提高了，而滑動力減少了。但當(dāng)?shù)鼗翉?qiáng)較低時，應(yīng) 避免使用此法。 設(shè)防滑鍵(齒坎) 防滑鍵的做法如圖所示，鍵 的高度hj與鍵離前趾端部a點的 距離aj的比例，宜滿足下列關(guān)系：

26、 0 tan 2 45 j j h a 0 2 max tan 22 45 b p j eh 當(dāng)鍵的位置滿足上式時，被動土壓力ep值最大。鍵后面土和基礎(chǔ)底板間的 摩擦力f為： m in 2 b j fb a 最后應(yīng)滿足： 1 .3 p p w e f p p 值是考慮被動土壓力ep不能充分發(fā)揮的影響系數(shù)，建議取0.5。 當(dāng)有地下水浮托力時，max、 b 、min 中要減去其影響。 2.4.2有肋角式擋土墻 2-4-2-1 構(gòu)造特點構(gòu)造特點 組成：由立板、底板、扶壁 在墻身較高的情況下(一般大于5m時)，采用無肋角式擋土墻會導(dǎo)致墻身過 厚面不經(jīng)濟(jì)，此時，常采用有肋角式擋土墻，也稱扶壁式擋土墻，如

27、果墻 身更高，可考慮加設(shè)橫梁、橫板，將各段扶壁連綴起來；若橫梁間距安排 得當(dāng)，使上下梁間墻身的最大彎矩相等，可得到墻身上下厚度大體一致的 結(jié)果。加設(shè)橫板有一定寬度時，還可起到卸壓作用。如果扶壁中的剪應(yīng)力 值不大，也可做成空腹式扶壁以節(jié)約混凝土，但此法有使施工復(fù)雜的缺點。 扶壁的距離一般取235m之間。關(guān)于墻面排水、伸縮縫的做法要求與 無肋角式擋土墻相同。為了使扶壁、垂直墻身、基礎(chǔ)底板之間能連接牢固， 一般在交接處做成支托，墻高可作到910米。扶壁間距為墻高的1 / 3 1 / 2，厚度約取扶壁間距的1 / 8-1 / 6。立板與底板的厚度與扶壁的間距成正比， 立板頂端后不小于200mm，下端厚

28、度由計算確定。 前趾和后踵最小厚度不得小于200300mm。 扶板兩端立板外伸長度，根據(jù)外伸懸臂固端彎距與中間跨固端彎距相等的 原則確定，通常選用扶壁凈間距的0.4倍。 扶壁擋土墻的底寬b與墻高之比可取0.60.8之間。 見圖。 擋土墻 扶壁擋土墻的設(shè)計扶壁擋土墻的設(shè)計 扶壁式擋土墻的計算內(nèi)容與懸臂式擋土墻相比，僅增加扶壁計算部分。 在垂直墻身和基礎(chǔ)板計算時，由于扶壁的存在，計算方法略有不同，下 面做簡要敘述。 扶壁與懸臂式擋土墻的設(shè)計有很多方面類似，但又有其自身的特點。 1）扶壁與懸臂式擋土墻的壓力計算與懸臂式擋土墻相同。 2）內(nèi)力計算如下： a.立板立板：可看成三邊固定一邊自

29、由的雙向板，荷載為土壓力和水壓力。 分兩部分計算：第一部分為離底板頂面1.5li（li為兩扶壁之間的距離） 高度以下的立板可視為三邊固定一邊自由的雙向板。 第二部分為第一部分以上部分可視為沿高度將其劃分為單位高度的水平 板帶，以扶壁為支座，按水平單向連續(xù)板計算作用其上的荷載為水平方 向土壓力的平均值。 算法1：立板內(nèi)力可按查表計算。也可按下式計算：m中=p il i2/20 m支座=p il i2 /12 p i為i板帶上的水平土壓力。 擋土墻 算法2：立板（垂直墻身）是以扶壁為支座的一個連續(xù)板帶，見圖。 當(dāng)ly/lx3時，可近似地當(dāng)作三邊固定、一邊自由的雙向板進(jìn)行計 算。當(dāng)ly/lx 3時，

30、以連續(xù)單向板計算，由于垂直墻身上作用的土 體側(cè)壓力自上而下逐漸增加，所以水平彎矩也自上而下增大，配 置水平鋼筋時,可自上而下分段加密，或者墻身厚度采用上薄下厚 的變截面，另外在垂直墻身和基礎(chǔ)板之間存在著垂直方向的彎矩， 配筋時應(yīng)適當(dāng)考慮。 b. 墻趾板內(nèi)力計算 基礎(chǔ)板也同樣是以扶壁為支座的一個連續(xù)板帶?；A(chǔ)板的前趾部 分比較短，可當(dāng)作向上彎曲的懸臂板計算。 c.墻踵板內(nèi)力計算 基礎(chǔ)板的后踵部分計算方法和垂直墻身相同。 扶壁配置三種鋼筋 扶壁(肋)與垂直墻身一起整體工作，如同一個變截 面的懸臂t形梁一樣，肋中配置三種鋼筋：傾斜筋，水 平筋和垂直鋼筋，見圖。 傾斜鋼筋是懸臂t形梁的受拉鋼筋，沿扶壁

31、的斜面 放置。 水平鋼筋將扶壁和垂直墻身連系起來，以防止在側(cè) 壓力作用下垂直墻身與扶壁的連接處被拉斷，并作為懸 臂t形梁的箍筋以承受肋中的主拉應(yīng)力，保證肋的斜截 面強(qiáng)度。 垂直鋼筋用作連系扶壁和基礎(chǔ)板，承受由于基礎(chǔ)板 的局部彎曲作用在扶壁內(nèi)產(chǎn)生的垂直方向上的拉力，以 防止基礎(chǔ)板與扶壁的連接處被拉斷。 d.扶壁(肋)計算 2.4.3 擋土墻的抗震驗算 在設(shè)計烈度為8度及以上地區(qū)的擋土墻，應(yīng)進(jìn)行抗震驗算。擋土墻在 地震作用下，除了其本身自重產(chǎn)生水平慣性力以外，在墻身背面的土體由 于地震動力作用增加了對擋土墻的側(cè)向壓力。 2-4-3-1 擋土墻自重慣性力擋土墻自重慣性力 11eh pck w 2-4

32、-3-2 擋土墻的動土壓力擋土墻的動土壓力 2 2tan eha pck p 第四節(jié) 擋土墻計算例題 已知：擋土墻的尺寸如右圖，地面活荷載 q=5000n/m2。地基土為粘土，容許 承載力r=100kn/m2 ，內(nèi)摩擦角 =300 ，擋土墻處在地下水位上。 求： 擋土墻墻身和基礎(chǔ)板配筋，穩(wěn)定性驗算 和土的承載力驗算（擋土墻混凝土用 c25級，鋼筋用、級鋼）。 12 00 222 00 22020 1 tantan 222 13030 17000 3.0tan455000 3.0 tan45 222 255005000 30500/ 4545 eee hqh n m 解： 1.確定側(cè)壓力 2.垂

33、直墻身計算 012 2 32 3.03.0 1.2 255001.4 5000 22 41100 13/ 310/ gq mc y hh mee nm fn mm fn mm 凈保護(hù)層厚度取3.5cm 22 41100000 0.135 13 1000 160 s mc m f bh 2 0 41100000 930 0.92300 160 s sy m amm f h 墻身每米設(shè)置墻身每米設(shè)置912 （as=1017mm2） 在在1/2高度處截斷一半高度處截斷一半 水平設(shè)置構(gòu)造筋水平設(shè)置構(gòu)造筋 10300 3.土的承載力驗算 每延米垂直墻身自重 每延米基礎(chǔ)底板自重 每延米墻后踵板寬度內(nèi)土自重

34、 每延米墻后活荷載 1 1 0.1 0.23 2500011300/ 2 gn m 2 1 0.1 0.21.6 250000.2 0.2 25000 2 6000 10007000/ g n m 3 3.05 1700051900/gn m 4 5000 1.05000/gn m 側(cè)壓力 0 0 22220 1 1130 tan17000 3.2tan45 2222 29000/ 45 eh n m 0 0 220 2 30 tan5000 3.2 tan45 22 5330n/ 45 eqh m 基礎(chǔ)底面土反力的偏心距e0 1 122334412 0 1234 32 2 11300 0.7

35、2 7000 0.874+51900 1.3 5000 1.31.8 211300 7000 51900 5000 3.23.2 290005330 32 0.252 11300 7000 51900 5000 gag ag ag ae he h b e gggg 0 0.30 6 b e 全部受壓 max min 2 2 0 76.9kn/m 6.7kn/m 6 1 1130070005190050006 0.252 1 1.80 1.01.80 eg bb minmax 41.8kn/m 2 f max min 1.2 f 滿足 4.基礎(chǔ)板配筋計算 以設(shè)計荷載來計算配筋，自重和填土重的荷載分項系數(shù)取為1.2， 活荷載分項系數(shù)取為1.4。重新計算求得： 0 0 26.3 6 ecm b e 2 max 2 min 95.13/ 6.251/ kn m kn m （1）前趾部分 1 2 1 0.2 6.25195.136.251 1.8 65.5/