钢筋混凝土扶壁式挡土墙设计

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3）墙锺板计算 墙锺板计算同竖板
H1 H1 8 8
钢筋 N5 钢筋 N5 钢筋 N2 钢筋 N3
b L Lm 4
钢筋 N4
L 6
H1
钢筋 N3
Lm L 4
钢筋 N6 钢筋 N3
N3 N2 L N3 N3
钢筋 N5
5H 1 8
Lm
钢筋 N4
2L 3
H1 8
A
钢筋 N7
A
h
钢筋 N1 B1
基本烈度（度） 7 地 震 角 8 9

非 浸 水 浸 水
1 30'
2 30'
3
5
6
10
② 按照我国《公路工程抗震设计规范》的挡土墙抗震验算
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兰州理工大学土木工程学院 我国《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004—89）规定，验算挡土墙的抗震强 度和稳定性，只考虑垂直路线走向的水平地震作用。地震作用应与结构重力、土的 重力和水的浮力相组合，其它荷载均不考虑。 地震作用采用静力法计算。挡土墙应按表2.6规定的范围和要求，验算其抗 震强度和稳定性。
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2.4 钢筋混凝土扶壁式挡土墙设计
2.4.1 扶壁式挡土墙特点及设计内容
(1)根据支挡环境的需要拟定墙高， 以及相应的墙身结构尺寸； (2)根据所拟定的墙体结构尺寸，确 定结构荷载(墙身自重、土压力、填土重 力)，由此进行墙体的抗滑、抗倾覆稳定 性验算，确认是否需要底板加凸设计； （3）底板地基承载力验算，确认底 板尺寸是否满足要求； （4）墙身结构设计。
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2.5挡土墙的抗震验算
(1) 地震时，因土压力增大而造成挡土墙的破坏
① 用地震角加大墙背和填土表面坡脚的公式
2 1 sin( )sin( ) 2 2 2 Eae h [cos ( )]/ cos ( )cos( ) 1 2 cos cos( )cos( )
K A ——非地震条件下作用于墙背的主动土压力系数，按下式计算：
cos2 KA (1 sin )2
（2.41）
Ci ——重要性修正系数，应按表 2.7 采用； Cz ——综合影响系数，取 Cs =0.25； K h ——水平地震系数，应按表 2.8 采用； ——墙背土的内摩擦角（0） 。
H1
H 底 1 4
K a tan (45 ) 2
2 0
第三

c b
a
f
（2）墙身截面尺寸的拟定
pj 0 H1
墙高9~10m，扶壁间距为1/3~1/2墙高，墙顶宽可选用 200mm，墙背取竖直面，地板厚度大于等于200mm。
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iw
H 12
1
H iw H
iw 1
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兰州理工大学土木工程学院 对于路肩墙可按式（2.40）计算。
1 Eea H 2 K A (1 3CiCz K h tan ) 2
式中 ，其作用点距墙底 0.4H 处； Eea ——地震时作用于墙背每延米长度上的主动土压力（kN/m） ——土的重力密度（kN/m3） ； H ——墙身高度（m） ；
挡土墙抗震强度和稳定性验算范围和要求 表2.6
公 路 等 级 基本烈度（度）
高速公路及一、二级公路
三、四级公路
7 项 目 岩石、非液化 土及非软土地 基 非浸水 浸 水 不验算 不验算 验算
8 H>4 验算 验算 验算
9
9
验算 验算 验算
验算 验算 验算
液化土及软土地基 抗滑动稳定系数 K c 抗倾覆稳定系数 K o
Lm B2 (a) B3
Lm
墙面板
A-A截面
(b)
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0.41L b L L m 4
H1 4
L 6
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H1 8
钢筋 N11
扶臂弯矩曲线
钢筋 N6
M1 钢筋 N10 M2 钢筋 N8 材料图
h
H1 8
3H 1 4
H1
M3 钢筋 N1 B1 钢筋 N7 B2 (a) B3 (b) 钢筋 N9
H1 pj 0
扶臂
墙面板
① 墙面板的土压力荷载计算
水平板条
② 墙面板的水平内力
跨中正弯矩：
M中
pj L
20
2
0.41L b 1 12
L 1 12 1 20
b
L 1 12 1 20
b 0.41L
扶壁两端负弯矩：
M端
pj L2
12
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底板在与立臂相接处厚度为(1/12～1/10)H，而墙趾板 墙踵板端部厚度不小于300mm；其宽度B可近似取(0.6～ 0.8)H，当遇到地下水位高或软弱地基时，B值应适当增大。 1) 墙踵板长度（抗滑移稳定） 墙踵板长度(图3.19)的确定应以满足墙体抗滑稳定性 的需要为原则，即：
扶臂 墙面板
墙趾板 墙踵板 凸榫
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2.4.1扶壁式挡土墙的构造 2.4.2扶壁式挡土墙设计 （1）扶壁式挡土墙上的土压力计算
H 顶 1 4 H1 H 第二 1 4 4
e
g d
2h 1 Ea s H 2 K a (1 0 ) 2 H
1.1 1.2
注：H为挡土墙墙趾至墙顶面的高度（m）。
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兰州理工大学土木工程学院 挡土墙第i截面以上墙身重心处的水平地震荷载，应按下式计算：
Eihw CiCz KhiwGiw
式中 ； Eihw ——第 i 截面以上墙身重心处的水平地震荷载（kN） Ci ——重要性修正系数，应按表 2.7 采用； Cz ——综合影响系数，取 Cs =0.25； K h ——水平地震系数，应按表 2.8 采用； ； Giw ——第 i 截面以上墙身圬工的重力（kN）
Ks
当有凸榫时
Kc
G
Eax
1.3
பைடு நூலகம்
G
Ex
1.0
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(1)土压力计算 同悬臂式挡土墙。 (2)墙踵板与墙趾板长度的确定 同悬臂式挡土墙。 (3)墙身内力计算 1) 墙趾板 同悬臂式挡土墙。 2) 墙面板 2
Ci
1.7 1.3 1.0 0.6
注： （1）位于基本烈度为 9 度地区的高速公路和一级公路上的抗震重点工程，其重要性修正系数也可采用 1.5。 （2）抗震重点工程系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复（抢修）困难的路基、中桥和挡土墙等工程。一般工 程系指非重点的路基、中小桥和挡土墙等工程。
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水平地震系数 基本烈度（度） 水平地震系数 K h 7 0.1 表 2.8 8 0.2 9 0.4
水平地震荷载沿墙高的分布系数 iw
公路等级 墙高（m）
表 2.9
高 速 公 路、一、 二级公路
三、四级 公路
重力式挡墙 iw 计算简图
H 12
iw 1
iw 1
iw ——水平地震荷载沿墙高的分布系数，应按表 2.9 采用。
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结构重要性系数 Ci
表 2.7 重要性修正系数
路线等级及构造物 高速公路和一级公路上的抗震重点工程 高速公路和一级公路上的一般工程、二级公路上的抗震重点 工程、二、三级公路上桥梁的梁端支座 二级公路的一般工程、三级公路上的重点抗震工程、四级公 路上桥梁的梁端支座 三级公路的一般工程、四级公路上的抗震重点工程