扶壁式擋土墻

1、1.設計資料墻背填土與墻前地面高差H=6m，填土表面水平，上有均布荷載20KN/m2,地基承載力特征值200 KN/m2，填土物理參數分別為r=16.8KN/m3,c=15kpa,底板與地基摩擦系數是對該擋土墻進行設計。2.擋土方案：擬采用扶壁式擋土墻3.主要尺寸擬定：根據支擋結構設計取基礎埋深L=1.5m,則擋墻高度=7.5m。根據公路擋土墻設計與施工細則8.2.2兩扶壁凈距取墻高的即=3.6m。墻面板邊緣與扶壁間距為0.4=1.44m，取1.5m。扶壁厚度為=0.45m取0.5m，立壁頂寬取0.5m墻趾板與墻踵板水平設置。厚度均為靠近立壁處厚度為取0.8m底板長=7.6m，用墻踵邊緣的豎直

2、面作為假想墻背面，由于填土表面水平且墻頂齊平，在均布荷載作用下，主動土壓力系數：，根據支擋結構設計式4.7有：式中 取根據支擋結構設計式4.10有式中：則計算結果為負說明說明若僅為了保證穩(wěn)定性可以不設趾板，但為了減少踵板配筋使地基反力趨于均勻取=0.5m4.荷載計算1）土壓力計算根據擋土墻設計實用手冊2.50-1式2.51有式2.48有，上式中：綜上所述：因此在填土部分發(fā)生第二破裂面 （2）區(qū)域OABC內填土自重：（3）結構自重5.抗傾覆穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定力矩：抗傾覆穩(wěn)定性系數 滿足要求6.抗滑移穩(wěn)定性驗算：豎向力之和抗滑力滑移力：抗滑穩(wěn)定性系數7.地基承載力驗算：偏心距8.內力計算1 墻面板a.

3、 墻面板水平內力水平內力可簡化為下圖所示：受力最大板條跨中正彎矩扶壁兩端負彎矩水平板條的最大剪應力發(fā)生在扶壁兩端，可假設其值等于兩扶壁間水平板條上法向土壓應力之和的一半，受力最大板條扶壁兩端剪力b. 墻面板豎向內力墻面板跨中豎直彎矩沿墻高分布如下圖：負彎矩使墻面板靠填土一側受拉，發(fā)生在墻面板下范圍，最大負彎矩位于墻面板的底端2 墻踵板，與對應的等代力踵板及兩肋板自重（兩肋板分攤到每延末）踵板及以上所有外力產生的豎向力之和：踵板及以上所有外力產生的豎向力之和扣除踵板部分多算的土壓力后與基底反力之差：由于假設了墻踵板與墻面板為鉸支座鏈接，作用于墻面板的水平土壓力主要通過扶壁傳至踵板，故不計算墻踵板

4、橫向板條的彎矩和剪力。最大縱向負彎矩：最大縱向正彎矩：踵板端部與肋板結合處的最大剪力：3 墻趾板（趾板內力按整個墻長計算）將墻趾板看成懸臂梁計算：墻趾板自重產生向下的剪力與彎矩：基地壓力產生向上的剪力與彎矩：4 肋板（扶壁），滿足肋板底部水平力和彎矩：肋板中部水平力和彎矩： 肋板兩側水平及豎向拉筋計算時拉力：水平拉力：豎向拉力：9. 結構設計（1）結構設計所需材料參數混凝土選用C30，軸心抗壓強度設計值，抗拉強度標準值，抗拉強度設計值，彈性模量，主筋選HRB400，抗拉強度設計值，箍筋采用HRB335，抗拉強度設計值，彈性模量為，根據鐵路路基支擋結構設計規(guī)范（TB10025-2006）5.1.

5、4規(guī)定荷載分項系數取1.65，根據混凝土結構設計原理表4-2，鋼筋最外側保護層厚度c=50mm。（2）趾板結構設計標準彎矩：設計彎矩：標準剪力：設計剪力：a. 截面設計設計尺寸：h=800mm，b=7600mm初步估計，故趾板按最小配筋率取，選配62C 16125mm實際面積：b. 最大裂縫驗算實際的有效高度：等效應力：因此按構造配筋（3）立壁板結構設計1 內側縱向配筋a. 截面計算設計計算尺寸b=1000mm，h=500mm,標準彎矩 設計彎矩標準剪力 設計剪力故按小配筋率配筋 選筋9 C16125mm實配每延米配筋量b. 裂縫驗算實際有效高度=48.039pa2 外側縱筋外側縱筋也按構造選

6、筋立壁板在縱向配筋內外側在整個豎向內均為66C 16125mm內外側總配筋面積均為：3 內側豎向筋a. 正截面計算設計計算尺寸，b=1000mm,h=500mm,標準彎矩 設計彎矩按最小配筋率配筋選配9 C16125實配b. 最大裂縫驗算實際有效高度等效應力4 外側豎向筋按構造選配9C 16125mm 實配1809.9立壁板在豎向配筋內外側在縱向均為內外側總配筋面積均為(4) 踵板結構設計1 踵板頂面橫向水平鋼筋該鋼筋主要是為了使墻面板承受豎向負彎矩的鋼筋得以發(fā)揮作用而設置的，承受與墻面板豎向最大彎矩相同的彎矩。即標準彎矩Mk=28272000N.mm，設計彎矩M=46648800N.mm，設

7、計計算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.根據以上計算該處配筋也按構造配筋選配7 C18160mm，整個計算單元內配筋量48 C18160mm2 踵板頂面縱向鋼筋踵板縱向鋼筋主要承受踵板扶壁兩端負彎矩和正彎矩，因此需要頂面和底面都布置縱向鋼筋。1) 踵板頂面縱筋a. 截面計算標準彎矩Mk=137622000N.mm，設計彎矩M=227076300N.mm，設計計算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.踵板頂面縱筋按構造配筋，選配9C 16125mmb. 最大裂縫驗算實際有效高度等效應力在整個單元內踵板頂面配筋量41C 16125mm2) 踵板底面縱筋根據計

8、算可知，該截面也按構造配筋，因此踵板底面縱筋配筋量為41 C16125mm(5) 板肋結構設計1 肋板兩側橫向水平鋼筋a. 截面設計標準拉力Nk=55723N，設計拉力N=919578N設計計算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉鋼筋設計面積按構造配筋選配8 C16300mmb. 最大裂縫驗算有效受拉混凝土截面面積按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋的配筋率不均勻系數構件受力特征系數肋板兩側水平拉筋按等間距布置，兩側總根數42根，每側21根。2 肋板兩側豎向鋼筋標準拉力Nk=229370N，設計拉力N=378460.5N設計計算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉鋼筋設計面積選配8 C16300mm，實配面積1608.8mm2由上可知裂縫驗算也滿足要求。肋板兩側水平拉筋按等間距布置，兩側總根數32根，每側16根。3 肋板斜拉筋設計a. 肋板與踵板交接處正截面抗彎配筋標準彎矩Mk=1990919000N.mm，設計彎矩M=3285016350N.mm設計計算尺寸b=500mm,.判斷截面類型：按第一類T型截面設計。根據最小配筋率配筋，選配14C 25（三層布置），實際配筋面積，轉化為垂直截面面積則實際有效高度h0=5412.5mm,滿足要求。實際受壓區(qū)高度b. 肋板中部正截面抗彎配筋標準彎