懸臂式擋土墻

1、懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：1.概述2.構(gòu)造要求3.懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)一、概述v 懸臂式擋土墻是一種輕型、新型的支擋結(jié)構(gòu)，廣泛用于國(guó)內(nèi)外的公路、鐵路工程中，該結(jié)構(gòu)具有良好的社會(huì)效益。v 由立臂、墻底板、凸榫組成，如圖1所示，該種擋墻具有以下特點(diǎn)：依靠自重和墻底板以上的填筑土體的重力維持墻體的穩(wěn)定，適用于石料匱乏的地區(qū)以及地基承載力較低的填方地段，墻高一般小于6m。墻趾板墻趾板立臂立臂墻踵板墻踵板凸榫凸榫二、構(gòu)造要求v 1.基礎(chǔ)需滿(mǎn)足：v （1）埋置深度不小于1mv （2）凍結(jié)深度不大于1m時(shí)，埋置深度應(yīng)在凍結(jié)線(xiàn)一下0.25m(弱凍脹土除外)，同時(shí)滿(mǎn)足（1）； 凍結(jié)深度不大于1m時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度

2、不小于1.25m，同時(shí)還應(yīng)將基底至凍結(jié)線(xiàn)下0.25m深度范圍內(nèi)的地基土換填為弱凍脹土或不凍脹土v （3）受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度不小于1mv （4）在軟質(zhì)巖層地基上，基礎(chǔ)埋置深度不小于1mv 2.對(duì)于墻底板，一般水平放置，頂面自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。墻踵板水平長(zhǎng)度由抗滑穩(wěn)定性計(jì)算，靠立臂處厚度一般為(1/121/10) H，且不應(yīng)小于2030cmv 墻趾板的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)墻體的抗傾覆穩(wěn)定性、基底應(yīng)力和偏心距等條件確定，一般可取為(0.150.3)B，其厚度與墻踵相同。通常底板寬度B由墻體的整體穩(wěn)定性決定，一般可取墻高的0.60.8倍。當(dāng)墻后為以一地下水位較高且地基承載力很小的軟弱地基時(shí)，B值可

3、能會(huì)增大到1倍的墻高或者更大v 3.墻身混凝土的等級(jí)不宜低于C20，主筋直徑不宜小于12mm;墻后填土應(yīng)在墻身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可進(jìn)行，填料應(yīng)分層夯實(shí)；伸縮縫的間距不應(yīng)小于20m,縫寬23cm，縫內(nèi)瀝青麻筋或?yàn)r青木板，塞入深度不宜小于2cmv 4.擋土墻的排水管，應(yīng)按上下左右23m交錯(cuò)設(shè)置，排水孔的坡度為4%，進(jìn)水側(cè)設(shè)置反濾層，厚度不得小于0.3m，在最低一排排水孔的進(jìn)水口下部應(yīng)設(shè)置隔水層，當(dāng)墻背填料為細(xì)粒土?xí)r，應(yīng)在最低排排水孔至墻頂以下0.5m高度以?xún)?nèi)填筑不小于0.3m厚的砂礫石或者土工合成材料作為反濾層，反濾層的頂部與下部應(yīng)設(shè)置隔水層。（1）立臂v 懸臂式支擋結(jié)構(gòu)由立臂和墻底

4、板兩部分組成。為便于施工立臂內(nèi)側(cè)做成豎直，外側(cè)做成1:0.021:0.05的斜坡，具體坡度值將根據(jù)立臂的強(qiáng)度和剛度要求確定。當(dāng)支擋墻高不大時(shí)，立臂可以做成等厚度的。墻頂?shù)淖钚『穸韧ǔ２捎?025cm。當(dāng)墻高較高時(shí)，宜在立臂下部將界面加厚。（2）墻底板v 一般水平設(shè)置，通常做成變厚度，底面水平，頂面則自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。v 墻底板由墻踵板和墻趾板兩部分組成，其長(zhǎng)度和高度由全墻抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算確定。底板在與立臂相接處厚度為（1/121/10）H,而墻趾板與墻踵板端部厚度不小于30cm；其寬度B可近似取（0.60.8）H，當(dāng)遇到地下水位高軟弱地基時(shí)，B值應(yīng)增大。（3）凸榫v 為提高擋土墻的穩(wěn)定能

5、力，底板可以設(shè)置凸榫。為使凸榫前的土體產(chǎn)生最大的被動(dòng)土壓力，墻后的主動(dòng)土壓力不因設(shè)凸榫而最增大，凸榫應(yīng)設(shè)置在正確的位置上。凸榫的高度，應(yīng)根據(jù)凸榫前土體的被動(dòng)土壓力能夠滿(mǎn)足全墻的抗滑穩(wěn)定要求而定。凸榫的厚度除了滿(mǎn)足混凝土的直剪和抗彎的要求外，為了便于施工，還不應(yīng)小于30cm。1 1BT1BTBT23 3三、懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)擬定墻身截面荷載計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 最大裂縫寬度驗(yàn)算滿(mǎn)足滿(mǎn)足滿(mǎn)足滿(mǎn)足滿(mǎn)足滿(mǎn)足滿(mǎn)足不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足加凸榫加長(zhǎng)墻踵板4.1.1墻踵板長(zhǎng)度計(jì)算v 墻踵板長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：v 一般情況下：v 有凸榫時(shí)：v v （1）如圖2所示的路肩墻，有3 .

6、 10 xEGfK0 . 1xcEGfK203BhHfEKBxcB BB1B1B2B2B3B3H1H1b bh hH H1:01:0v （2）對(duì)于如圖3所示的路堤墻，計(jì)算公式如下：tan2133BHffEEKByxcB BB1B1B2B2B3B3H1H1b bh hH H1:01:0v （3）當(dāng)立臂面坡不垂直時(shí)，應(yīng)該對(duì)按上兩式墻踵板計(jì)算的長(zhǎng)度進(jìn)行修正：B BB1B1B2B2B3B3H1H1b bh hH H1:m1:m1321mHB 4.1.2墻趾板長(zhǎng)度計(jì)算v （1）對(duì)于路肩墻（見(jiàn)圖2）v （2）對(duì)于路堤墻（見(jiàn)圖3）v 如果由B=B1+B2+B3計(jì)算出的基底應(yīng)力或偏心距v eB/6,應(yīng)采取加寬

7、基礎(chǔ)的方法加大B1,使其滿(mǎn)足要求。 式中：)(25.025.032001BBKfHBHcH)(25.0tan5.032031BBKfBHBHKKhH002.墻身內(nèi)力計(jì)算v 4.2.1立臂計(jì)算v 立臂為固定在墻底板上的懸臂梁，各截面的剪力、彎矩計(jì)算公式如下(計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示)：2/201axKzhzQ6/3021axKzhzMH1xQ1Q1XM1M1Xh0Ka4.2.2墻踵板的內(nèi)力v 墻踵板是以立臂底端為固定端的懸臂梁，內(nèi)力計(jì)算圖下圖所示。4.2.3墻趾板內(nèi)力計(jì)算v 各截面的剪力以及彎矩如下所示：3.凸榫的設(shè)計(jì)v 在墻身底部設(shè)置凸榫基礎(chǔ)，是增加擋土墻抗滑穩(wěn)定的一種方法，需將整個(gè)凸榫置于過(guò)墻趾與水

8、平成 及通過(guò)墻踵與水平成 的直線(xiàn)所包圍的三角形范圍內(nèi)，如下圖所示。BT2451 1BT1BTBT23 32454.3.1凸榫的位置v 由上可知，凸榫的位置、高度、寬度必須符合下列要求：v 凸榫前側(cè)距墻趾的最小距離為：245tan1TThBcot12TTTThBBBBfBfEKBBBBxcT245cot211min14.3.2凸榫的高度v 上式中 ， ， 墻趾、墻踵及凸榫前緣處基底的壓應(yīng)力，其余符號(hào)同前pTscTfBBEKh231212145tan21213p2134.3.3凸榫寬度v 式中：tTTfKMB5 .3fBBEKhMTxcTT321212混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度凸榫所承受的總彎矩）設(shè)計(jì)安全

9、系數(shù)（取混凝土受彎構(gòu)件的強(qiáng)度tTfMK65. 25.墻體鋼筋混凝土配筋設(shè)計(jì)v 懸臂式支擋結(jié)構(gòu)的立臂底板，按受彎構(gòu)件計(jì)算。除構(gòu)件正截面受彎承載能力、斜截面承載能力需要驗(yàn)算外還需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，其驗(yàn)算公式如下： 所需受力面積按下式計(jì)算：sksktepsteiiiiiepcktetkteepsckcrAhMAAAVdndndfdcEw02max87.065.01.108.09.1200211bhfMbhffAckycksv 5.1立臂鋼筋設(shè)計(jì)v （1）立臂受力鋼筋直徑不小于12mm，底部鋼筋間距一般采用100150mm，頂端受力鋼筋不應(yīng)大于500mmv （2）可將立臂鋼筋切斷，僅將1/41/3受力鋼筋延伸到板頂。鋼筋切斷部位應(yīng)在理論切斷點(diǎn)以上再加以鋼筋錨固長(zhǎng)度25d30d。v （3）分布鋼筋直徑為不小于6mm，間距40cm50cm,截面面積不小于立臂底部受力鋼筋的10%。H HLmLmLmLm5.2底板鋼筋設(shè)計(jì)v （1）墻踵板受力鋼筋，設(shè)置在墻踵板的頂面。受力筋一端插