扶壁式擋土墻

1、1.設(shè)計(jì)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(shù)分別為r=16.8KN/m3,c=15kpa,底板與地基摩擦系數(shù)是對該擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.擋土方案：擬采用扶壁式擋土墻3.主要尺寸擬定：根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取基礎(chǔ)埋深L=1.5m,則擋墻高度=7.5m。根據(jù)公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工細(xì)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(shè)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(dòng)土壓力系數(shù)：，根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)式4.7有：式中 取根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)式4.10有式中：則計(jì)算結(jié)果為負(fù)說明說明若僅為了保證穩(wěn)定性可以不設(shè)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(jì)算1）土壓力計(jì)算根據(jù)擋土墻設(shè)計(jì)實(shí)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(nèi)填土自重：（3）結(jié)構(gòu)自重5.抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定力矩：抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù) 滿足要求6.抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算：豎向力之和抗滑力滑移力：抗滑穩(wěn)定性系數(shù)7.地基承載力驗(yàn)算：偏心距8.內(nèi)力計(jì)算1 墻面板a.

3、 墻面板水平內(nèi)力水平內(nèi)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(fù)彎矩水平板條的最大剪應(yīng)力發(fā)生在扶壁兩端，可假設(shè)其值等于兩扶壁間水平板條上法向土壓應(yīng)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(nèi)力墻面板跨中豎直彎矩沿墻高分布如下圖：負(fù)彎矩使墻面板靠填土一側(cè)受拉，發(fā)生在墻面板下范圍，最大負(fù)彎矩位于墻面板的底端2 墻踵板，與對應(yīng)的等代力踵板及兩肋板自重（兩肋板分?jǐn)偟矫垦幽喟寮耙陨纤型饬Ξa(chǎn)生的豎向力之和：踵板及以上所有外力產(chǎn)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(shè)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(jì)算墻踵板

4、橫向板條的彎矩和剪力。最大縱向負(fù)彎矩：最大縱向正彎矩：踵板端部與肋板結(jié)合處的最大剪力：3 墻趾板（趾板內(nèi)力按整個(gè)墻長計(jì)算）將墻趾板看成懸臂梁計(jì)算：墻趾板自重產(chǎn)生向下的剪力與彎矩：基地壓力產(chǎn)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(cè)水平及豎向拉筋計(jì)算時(shí)拉力：水平拉力：豎向拉力：9. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需材料參數(shù)混凝土選用C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量，主筋選HRB400，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，箍筋采用HRB335，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量為，根據(jù)鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10025-2006）5.1.

5、4規(guī)定荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.65，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理表4-2，鋼筋最外側(cè)保護(hù)層厚度c=50mm。（2）趾板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)彎矩：設(shè)計(jì)彎矩：標(biāo)準(zhǔn)剪力：設(shè)計(jì)剪力：a. 截面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)尺寸：h=800mm，b=7600mm初步估計(jì)，故趾板按最小配筋率取，選配62C 16125mm實(shí)際面積：b. 最大裂縫驗(yàn)算實(shí)際的有效高度：等效應(yīng)力：因此按構(gòu)造配筋（3）立壁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 內(nèi)側(cè)縱向配筋a. 截面計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸b=1000mm，h=500mm,標(biāo)準(zhǔn)彎矩 設(shè)計(jì)彎矩標(biāo)準(zhǔn)剪力 設(shè)計(jì)剪力故按小配筋率配筋 選筋9 C16125mm實(shí)配每延米配筋量b. 裂縫驗(yàn)算實(shí)際有效高度=48.039pa2 外側(cè)縱筋外側(cè)縱筋也按構(gòu)造選

6、筋立壁板在縱向配筋內(nèi)外側(cè)在整個(gè)豎向內(nèi)均為66C 16125mm內(nèi)外側(cè)總配筋面積均為：3 內(nèi)側(cè)豎向筋a. 正截面計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸，b=1000mm,h=500mm,標(biāo)準(zhǔn)彎矩 設(shè)計(jì)彎矩按最小配筋率配筋選配9 C16125實(shí)配b. 最大裂縫驗(yàn)算實(shí)際有效高度等效應(yīng)力4 外側(cè)豎向筋按構(gòu)造選配9C 16125mm 實(shí)配1809.9立壁板在豎向配筋內(nèi)外側(cè)在縱向均為內(nèi)外側(cè)總配筋面積均為(4) 踵板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(fù)彎矩的鋼筋得以發(fā)揮作用而設(shè)置的，承受與墻面板豎向最大彎矩相同的彎矩。即標(biāo)準(zhǔn)彎矩Mk=28272000N.mm，設(shè)計(jì)彎矩M=46648800N.mm，設(shè)

7、計(jì)計(jì)算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.根據(jù)以上計(jì)算該處配筋也按構(gòu)造配筋選配7 C18160mm，整個(gè)計(jì)算單元內(nèi)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(fù)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)彎矩Mk=137622000N.mm，設(shè)計(jì)彎矩M=227076300N.mm，設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.踵板頂面縱筋按構(gòu)造配筋，選配9C 16125mmb. 最大裂縫驗(yàn)算實(shí)際有效高度等效應(yīng)力在整個(gè)單元內(nèi)踵板頂面配筋量41C 16125mm2) 踵板底面縱筋根據(jù)計(jì)

8、算可知，該截面也按構(gòu)造配筋，因此踵板底面縱筋配筋量為41 C16125mm(5) 板肋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 肋板兩側(cè)橫向水平鋼筋a. 截面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)拉力Nk=55723N，設(shè)計(jì)拉力N=919578N設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉鋼筋設(shè)計(jì)面積按構(gòu)造配筋選配8 C16300mmb. 最大裂縫驗(yàn)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(jì)算的縱向受拉鋼筋的配筋率不均勻系數(shù)構(gòu)件受力特征系數(shù)肋板兩側(cè)水平拉筋按等間距布置，兩側(cè)總根數(shù)42根，每側(cè)21根。2 肋板兩側(cè)豎向鋼筋標(biāo)準(zhǔn)拉力Nk=229370N，設(shè)計(jì)拉力N=378460.5N設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉鋼筋設(shè)計(jì)面積選配8 C16300mm，實(shí)配面積1608.8mm2由上可知裂縫驗(yàn)算也滿足要求。肋板兩側(cè)水平拉筋按等間距布置，兩側(cè)總根數(shù)32根，每側(cè)16根。3 肋板斜拉筋設(shè)計(jì)a. 肋板與踵板交接處正截面抗彎配筋標(biāo)準(zhǔn)彎矩Mk=1990919000N.mm，設(shè)計(jì)彎矩M=3285016350N.mm設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸b=500mm,.判斷截面類型：按第一類T型截面設(shè)計(jì)。根據(jù)最小配筋率配筋，選配14C 25（三層布置），實(shí)際配筋面積，轉(zhuǎn)化為垂直截面面積則實(shí)際有效高度h0=5412.5mm,滿足要求。實(shí)際受壓區(qū)高度b. 肋板中部正截面抗彎配筋標(biāo)準(zhǔn)彎