懸臂式擋土墻教學(xué)教材課件

懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻一、概述懸臂式擋土墻是一種輕型、新型的支擋結(jié)構(gòu)，廣泛用于國內(nèi)外的公路、鐵路工程中，該結(jié)構(gòu)具有良好的社會效益。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。一、概述懸臂式擋土墻是一種輕型、新型的支擋結(jié)構(gòu)，廣泛用于國內(nèi)二、構(gòu)造要求1.基礎(chǔ)需滿足：（1）埋置深度不小于1m（2）凍結(jié)深度不大于1m時(shí)，埋置深度應(yīng)在凍結(jié)線一下0.25m(弱凍脹土除外)，同時(shí)滿足（1）；凍結(jié)深度不大于1m時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度不小于1.25m，同時(shí)還應(yīng)將基底至凍結(jié)線下0.25m深度范圍內(nèi)的地基土換填為弱凍脹土或不凍脹土（3）受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度不小于1m（4）在軟質(zhì)巖層地基上，基礎(chǔ)埋置深度不小于1m二、構(gòu)造要求1.基礎(chǔ)需滿足：2.對于墻底板，一般水平放置，頂面自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。墻踵板水平長度由抗滑穩(wěn)定性計(jì)算，靠立臂處厚度一般為(1/12~1/10)H，且不應(yīng)小于20~30cm墻趾板的長度應(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(0.15~0.3)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0.6~0.8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值可能會增大到1倍的墻高或者更大3.墻身混凝土的等級不宜低于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2~3cm，縫內(nèi)瀝青麻筋或?yàn)r青木板，塞入深度不宜小于2cm2.對于墻底板，一般水平放置，頂面自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。4.擋土墻的排水管，應(yīng)按上下左右2~3m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高度以內(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。4.擋土墻的排水管，應(yīng)按上下左右2~3m交錯(cuò)設(shè)置，排水孔的坡（1）立臂懸臂式支擋結(jié)構(gòu)由立臂和墻底板兩部分組成。為便于施工立臂內(nèi)側(cè)做成豎直，外側(cè)做成1:0.02~1:0.05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?0~25cm。當(dāng)墻高較高時(shí)，宜在立臂下部將界面加厚。（1）立臂懸臂式支擋結(jié)構(gòu)由立臂和墻底板兩部分組成。為便于施工（2）墻底板

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。墻底板由墻踵板和墻趾板兩部分組成，其長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（1/12~1/10）H,而墻趾板與墻踵板端部厚度不小于30cm；其寬度B可近似?。?.6~0.8）H，當(dāng)遇到地下水位高軟弱地基時(shí)，B值應(yīng)增大。（2）墻底板

一般水平設(shè)置，通常做成變厚度，底面水平，頂面則（3）凸榫為提高擋土墻的穩(wěn)定能力，底板可以設(shè)置凸榫。為使凸榫前的土體產(chǎn)生最大的被動土壓力，墻后的主動土壓力不因設(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)凸榫前土體的被動土壓力能夠滿足全墻的抗滑穩(wěn)定要求而定。凸榫的厚度除了滿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。（3）凸榫三、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)算滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足不滿足不滿足不滿足加凸榫加長墻踵板三、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4.1.1墻踵板長度計(jì)算墻踵板長度可按下式計(jì)算：一般情況下：有凸榫時(shí)：

（1）如圖2所示的路肩墻，有4.1.1墻踵板長度計(jì)算墻踵板長度可按下式計(jì)算：（2）對于如圖3所示的路堤墻，計(jì)算公式如下：（2）對于如圖3所示的路堤墻，計(jì)算公式如下：（3）當(dāng)立臂面坡不垂直時(shí)，應(yīng)該對按上兩式墻踵板計(jì)算的長度進(jìn)行修正：（3）當(dāng)立臂面坡不垂直時(shí)，應(yīng)該對按上兩式墻踵板計(jì)算的長度進(jìn)行4.1.2墻趾板長度計(jì)算（1）對于路肩墻（見圖2）（2）對于路堤墻（見圖3）如果由B=B1+B2+B3計(jì)算出的基底應(yīng)力σ>[σ]或偏心距e>B/6,應(yīng)采取加寬基礎(chǔ)的方法加大B1,使其滿足要求。式中：4.1.2墻趾板長度計(jì)算（1）對于路肩墻（見圖2）2.墻身內(nèi)力計(jì)算4.2.1立臂計(jì)算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)算簡圖如下所示)：2.墻身內(nèi)力計(jì)算4.2.1立臂計(jì)算4.2.2墻踵板的內(nèi)力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。4.2.2墻踵板的內(nèi)力墻踵板是以立臂底端為固定端的懸臂梁，內(nèi)4.2.3墻趾板內(nèi)力計(jì)算各截面的剪力以及彎矩如下所示：4.2.3墻趾板內(nèi)力計(jì)算各截面的剪力以及彎矩如下所示：3.凸榫的設(shè)計(jì)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)凸榫置于過墻趾與水平成及通過墻踵與水平成的直線所包圍的三角形范圍內(nèi)，如下圖所示。3.凸榫的設(shè)計(jì)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4.3.1凸榫的位置由上可知，凸榫的位置、高度、寬度必須符合下列要求：凸榫前側(cè)距墻趾的最小距離為：4.3.1凸榫的位置由上可知，凸榫的位置、高度、寬度必須符合4.3.2凸榫的高度上式中，，—墻趾、墻踵及凸榫前緣處基底的壓應(yīng)力，其余符號同前4.3.2凸榫的高度4.3.3凸榫寬度式中：4.3.3凸榫寬度5.墻體鋼筋混凝土配筋設(shè)計(jì)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：5.墻體鋼筋混凝土配筋設(shè)計(jì)懸臂式支擋結(jié)構(gòu)的立臂底板，按受彎構(gòu)5.1立臂鋼筋設(shè)計(jì)（1）立臂受力鋼筋直徑不小于12mm，底部鋼筋間距一般采用100~150mm，頂端受力鋼筋不應(yīng)大于500mm（2）可將立臂鋼筋切斷，僅將1/4~1/3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度25d~30d。（3）分布鋼筋直徑為不小于6mm，間距40cm~50cm,截面面積不小于立臂底部受力鋼筋的10%。5.1立臂鋼筋設(shè)計(jì)5.2底板鋼筋設(shè)計(jì)（1）墻踵板受力鋼筋，設(shè)置在墻踵板的頂面。受力筋一端插入立臂與底板連接處以左不小于一個(gè)錨固長度；另一端按材料圖切斷，在理論切斷點(diǎn)向外伸出一個(gè)錨固長度。（2）墻趾板的受力鋼筋應(yīng)設(shè)置于墻趾板的底面，該筋一端伸入墻趾板與立臂連接處以右不小于一個(gè)錨固長度；另一端一半延伸到墻趾，另一半在B1/2處再加一個(gè)錨固長度處切斷。如下圖所示：5.2底板鋼筋設(shè)計(jì)（1）墻踵板受力鋼筋，設(shè)置在墻踵板的頂面。此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！

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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。墻底板由墻踵板和墻趾板兩部分組成，其長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（1/12~1/10）H,而墻趾板與墻踵板端部厚度不小于30cm；其寬度B可近似?。?.6~0.8）H，當(dāng)遇到地下水位高軟弱地基時(shí)，B值應(yīng)增大。（2）墻底板

一般水平設(shè)置，通常做成變厚度，底面水平，頂面則（3）凸榫為提高擋土墻的穩(wěn)定能力，底板可以設(shè)置凸榫。為使凸榫前的土體產(chǎn)生最大的被動土壓力，墻后的主動土壓力不因設(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)凸榫前土體的被動土壓力能夠滿足全墻的抗滑穩(wěn)定要求而定。凸榫的厚度除了滿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。（3）凸榫三、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)算滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足不滿足不滿足不滿足加凸榫加長墻踵板三、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4.1.1墻踵板長度計(jì)算墻踵板長度可按下式計(jì)算：一般情況下：有凸榫時(shí)：

（1）如圖2所示的路肩墻，有4.1.1墻踵板長度計(jì)算墻踵板長度可按下式計(jì)算：（2）對于如圖3所示的路堤墻，計(jì)算公式如下：（2）對于如圖3所示的路堤墻，計(jì)算公式如下：（3）當(dāng)立臂面坡不垂直時(shí)，應(yīng)該對按上兩式墻踵板計(jì)算的長度進(jìn)行修正：（3）當(dāng)立臂面坡不垂直時(shí)，應(yīng)該對按上兩式墻踵板計(jì)算的長度進(jìn)行4.1.2墻趾板長度計(jì)算（1）對于路肩墻（見圖2）（2）對于路堤墻（見圖3）如果由B=B1+B2+B3計(jì)算出的基底應(yīng)力σ>[σ]或偏心距e>B/6,應(yīng)采取加寬基礎(chǔ)的方法加大B1,使其滿足要求。式中：4.1.2墻趾板長度計(jì)算（1）對于路肩墻（見圖2）2.墻身內(nèi)力計(jì)算4.2.1立臂計(jì)算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)算簡圖如下所示)：2.墻身內(nèi)力計(jì)算4.2.1立臂計(jì)算4.2.2墻踵板的內(nèi)力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。4.2.2墻踵板的內(nèi)力墻踵板是以立臂底端為固定端的懸臂梁，內(nèi)4.2.3墻趾板內(nèi)力計(jì)算各截面的剪力以及彎矩如下所示：4.2.3墻趾板內(nèi)力計(jì)算各截面的剪力以及彎矩如下所示：3.凸榫的設(shè)計(jì)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)凸榫置于過墻趾與水平成及通過墻踵與水平成的直線所包圍的三角形范圍內(nèi)，如下圖所示。3.凸榫的設(shè)計(jì)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4.3.1凸榫的位置由上可知，凸榫的位置、高度、寬度必須符合下列要求：凸榫前側(cè)距墻趾的最小距離為：4.3.1凸榫的位置由上可知，凸榫的位置、高度、寬度必須符合4.3.2凸榫的高度上式中，，—墻趾、墻踵及凸榫前緣處基底的壓應(yīng)力，其余符號同前4.3.2凸榫的高度4.3.3凸榫寬度式中：4.3.3凸榫寬度5.墻體鋼筋混凝土配筋設(shè)計(jì)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