扶壁式挡土墙设计
钢筋混凝土扶壁式挡土墙设计
基本烈度(度)
7
8
9
地震角
非浸水
1 30'
3
6
浸水
2 30'
5
10
② 按照我国《公路工程抗震设计规范》的挡土墙抗震验算
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。
验算
验算
验算
验算
抗滑动稳定系数 Kc
1.1
抗倾覆稳定系数 Ko
注:H为挡土墙墙趾至墙顶面的高度(m)。
1.2
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; Kh ——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); iw ——水平地震荷载沿墙高的分布系数,应按表 2.9 采用。
200mm,墙背取竖直面,地板厚度大于等于200mm。
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
底 H1 第三 H1 第二 H1 顶 H1
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
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计在各类土木工程建设中,挡土墙的应用广泛而重要。
其中,扶壁式钢筋混凝土挡土墙凭借其独特的结构优势和良好的性能,成为了一种常见的选择。
接下来,让我们深入了解一下扶壁式钢筋混凝土挡土墙的设计要点。
一、扶壁式钢筋混凝土挡土墙的工作原理扶壁式钢筋混凝土挡土墙主要由墙面板、扶壁、墙趾板和墙踵板组成。
墙面板直接承受土压力,将其传递给扶壁和基础。
扶壁则起到增强墙体稳定性和抗弯能力的作用,通过与墙面板和基础的连接,共同抵抗土压力和其他外力的作用。
墙趾板和墙踵板分别位于墙体的前端和后端,主要用于增加基础的抗倾覆和抗滑移能力。
二、设计前的准备工作在进行扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计之前,需要收集一系列相关的资料和数据。
首先是地质勘察报告,了解工程所在地的地质条件,包括土层分布、土的物理力学性质、地下水位等。
其次是地形地貌资料,确定挡土墙的位置、高度和长度,以及周边环境对挡土墙的影响。
此外,还需要明确挡土墙所承受的荷载,包括土压力、车辆荷载、地震作用等。
三、土压力的计算土压力是扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计中最关键的荷载之一。
常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的计算方法。
同时,还需要考虑土的性质、填土的坡度、墙背的粗糙度等因素对土压力的影响。
对于地震区的挡土墙,还需要计算地震土压力,以确保挡土墙在地震作用下的安全性。
四、墙体结构设计1、墙面板设计墙面板的厚度通常根据其受力情况和构造要求确定。
在计算墙面板的内力时,需要考虑水平土压力和竖向荷载的作用。
一般情况下,墙面板可按单向板或双向板进行设计。
2、扶壁设计扶壁的间距、厚度和高度需要根据墙体的高度、土压力大小以及混凝土的强度等级等因素综合确定。
扶壁的内力计算较为复杂,需要考虑其与墙面板的共同作用。
3、墙趾板和墙踵板设计墙趾板和墙踵板的尺寸主要取决于基础的承载力和墙体的稳定性要求。
其厚度应满足抗弯和抗剪强度的要求。
扶壁式挡土墙的计算原理与设计实例
扶壁式挡土墙的计算原理与设计实例.pdf 范本一:正文:一、概述扶壁式挡土墙是一种常见的土木工程结构,被广泛应用于土地整理和土地保护工作中。
本文将介绍扶壁式挡土墙的计算原理和设计实例,读者了解该结构的基本原理和应用方法。
二、扶壁式挡土墙的计算原理1. 承载力计算扶壁式挡土墙的承载力主要由土体的自重和挡土墙的自重组成。
根据挡土墙的几何形状和土壤背填的条件,可以采用多种方法来计算挡土墙的承载力。
2. 应力分析扶壁式挡土墙在受到土壤压力的作用下,挡土墙体内会产生复杂的应力分布。
通过对挡土墙各部分的应力分析,可以确定挡土墙的结构参数,以保证挡土墙的稳定性和安全性。
3. 推土计算扶壁式挡土墙在使用过程中,可能需要经常进行推土操作。
通过对推土作业的计算,可以确定推土的施工参数和方式,以达到最佳的推土效果。
三、扶壁式挡土墙的设计实例1. 挡土墙的几何形状选择根据工程的具体情况和土地的地形条件,选择适当的挡土墙几何形状,包括挡土墙的高度、宽度和倾斜角度等参数。
2. 挡土墙的材料选择根据挡土墙的设计要求和工程预算,选择适当的挡土墙材料,包括土壤、混凝土和钢筋等。
3. 挡土墙的施工方法选择根据工程进度和施工条件,选择适当的挡土墙施工方法,包括常规施工和机械施工等。
四、本文所涉及的附件本文涉及的附件包括计算表格、设计图纸和相关规范标准等,供读者参考和使用。
五、本文所涉及的法律名词及注释1. 土木工程结构:指用于土地开发和土地保护的工程设施,包括挡土墙、排水系统和地基处理等。
2. 承载力:指挡土墙所能承受的最大荷载,决定了挡土墙的结构强度和稳定性。
3. 应力分析:指对挡土墙内各部分的内力和应力进行计算和分析,以确定挡土墙的结构参数和受力情况。
4. 推土操作:指对挡土墙进行推土的施工操作,用于增加挡土墙的高度和稳定性。
范本二:正文:一、简介扶壁式挡土墙是一种常见的地质工程结构,用于土地整理和土地保护。
本文介绍扶壁式挡土墙的计算原理和设计实例,以读者了解该结构的工作原理和应用方法。
扶壁式挡土墙设计(一)(一)
扶壁式挡土墙设计(一)(一)挡土墙是一种用以防止土体坍塌或侧向位移的结构,扶壁式挡土墙是其中一种常见的设计形式。
本文将详细介绍扶壁式挡土墙的设计原理和关键要点,以及其在土木工程中的应用。
引言概述:扶壁式挡土墙是一种采用扶壁形式来支撑土体并抵抗土体侧向压力的结构,其设计目标是确保挡土墙在长期使用过程中的安全性和稳定性。
本文将围绕扶壁式挡土墙的设计原理、施工方法、材料选用、坡度控制和加固措施等方面展开阐述。
正文内容:1. 设计原理1.1 扶壁式挡土墙的基本工作原理1.2 挡土墙的设计参数及计算方法1.3 扶壁式挡土墙与其他类型挡土墙的比较优势2. 施工方法2.1 挡土墙的基础处理和基槽开挖2.2 土体压实与填充2.3 扶壁结构的施工和加固工艺2.4 扶壁的防渗措施2.5 挡土墙的后续处理和养护3. 材料选用3.1 扶壁结构材料的选择与性能要求3.2 土体填充材料的选用与分类3.3 土体背面过滤材料的选择和施工方法4. 坡度控制4.1 挡土墙坡度的选择与设计4.2 扶壁结构坡度调整的方法与技术4.3 挡土墙的排水设计与排水措施5. 加固措施5.1 挡土墙加固的方法和原则5.2 扶壁结构的加固措施及效果评估5.3 土体稳定性分析与风险评估5.4 增加挡土墙结构的稳定性与耐久性的措施总结:扶壁式挡土墙设计中,需要考虑的因素非常多,包括土体性质、施工条件、地震荷载等。
本文从设计原理、施工方法、材料选用、坡度控制和加固措施等方面进行了详细的论述,旨在提供一种科学、合理的设计方案,确保扶壁式挡土墙在实际工程应用中达到预期的效果。
正确的设计和施工将为土木工程的安全性和持久性提供可靠保障。
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计
力。 计算挡土墙的强度和地基承载力时用设计荷载,计算滑移稳定和倾覆稳定时用标准荷
载 。荷载分项系数取值如下: 对于自重、土 ,7 ^ 1丨20;对于地面均布活荷载和地下水 30-1.40。
取挡土墙单位长度1瓜进行计算,挡土墙水平土压力的标准值按下式计算〔图 2 〉:
墙身顶部处:
01 : 卩 乂 ⑷ 。-
3^挡土墙计算:采 用 025混凝土,I 级钢筋(钐,II级钢筋(安) 计算过程从略,下面仅列出计算结果。 ( 工)滑移稳定
⑵倾覆稳定
义匕005 00 ― (界15十0^)5111 0000 : 1‘85〉 1,30,可。
^ 二2丨2 〉 1 5 ,可。
门)地基承载力
地基压力:
地 基 最 大 压 财 :?腿 ^ 605^
地基承载力应满足下式要求:
尸順 《 1.20义
⑶)
式 中 地 基 承 载 力 设 计 值 (抓 / 历2),当 匆 判 时 ,宜乘以折减系数&后使用:
00 = 0 时
时
1^二0^90,00= 11 时 ^ 二!).80。
七、设 计 实 例 、 下面是某海关工程采用的扶壁式钢筋混凝土挡土墙, 于 1999年 6 月竣工,使用至今效 果良好。 1.基本数据
四、滑移稳定计算
按下式计算( 图 3 〉:
十0^)005 00 十^5111 0 0 ^
⑷
^^005 00 ~
0^)5111 00 ’
见 广 灰 比 十 211 X严 “ +瓜
式中: V 广墙身自重的标准值(奶 ) 〜一底板自重的标准值^抓 )
— 底 板 0 2 段范围内地面活荷载标准值和土自重标准值之和( 咖 ) X 仏一地面活荷载标准值所产生的水平压力( 咖 ) 乂2广土自重标准值所产生的水平压力( 抓 )
扶壁式挡土墙(最终版)
扶壁式挡土墙(最终版)扶壁式挡土墙(最终版)1. 引言扶壁式挡土墙是一种常用的挡土结构,广泛应用于土木工程领域。
它能够有效地抵抗土体的侧向压力,保证施工和使用过程中的稳定性和安全性。
本文档旨在提供关于扶壁式挡土墙的详细信息,包括设计原则、施工步骤、材料选择等方面。
2. 设计原则2.1 墙体稳定性扶壁式挡土墙的首要设计原则是保证墙体的稳定性。
墙体应具备足够的抗倾覆和抗滑动能力,以确保土体不会发生侧倾或滑动的情况。
2.2 土体排水系统为了避免土体中的水分对墙体产生不利影响,设计中应包括有效的排水系统。
这可以通过设置排水孔、排水管道等措施来实现,以确保土体中的水分能够顺利排出。
2.3 土体质量选择选择适当的土体质量对于墙体的稳定性至关重要。
一般来说,粘土和砂土是常用的材料。
在选择土体质量时,应考虑土体的力学性质和可塑性,以及其与挡土墙的结合性能。
3. 施工步骤3.1 地基准备在施工之前,必须对地基进行准备工作。
这包括将基地清理干净,确保基地平整和稳定。
如果地基不稳定或存在较大的不均匀沉降,应采取相应的加固措施。
3.2 基础施工基础是扶壁式挡土墙的重要组成部分,它负责分散土体的压力,并将其传递到地基上。
基础的施工包括挖掘基坑、浇筑混凝土等步骤。
根据具体情况,还可以加入加固筋等结构加固措施。
3.3 墙体建设根据设计要求,墙体可以使用预制混凝土板、钢筋混凝土或砌体等材料进行建设。
施工时需要保证墙体的垂直度和水平度,并在需要的位置设置墙柱、预制块等辅助结构。
3.4 排水系统安装在墙体建设过程中,应同时考虑排水系统的安装。
这包括在墙体后方设置合适的排水孔,以及铺设排水管道和过滤层。
排水系统的设计应充分考虑土壤的渗透性和排水能力。
4. 材料选择4.1 墙体材料常用的墙体材料包括预制混凝土板、钢筋混凝土和砌体。
在选择墙体材料时,需要考虑强度、耐久性和施工便利性等因素。
4.2 排水系统材料排水系统的材料选择应具有良好的耐久性和抗腐蚀性能。
扶壁式挡土墙设计报告
扶壁式挡土墙设计报告1. 引言扶壁式挡土墙是一种常用的护坡结构,广泛应用于公路、铁路、水利工程等领域。
它通过将土壤分层倾斜支撑,以达到稳定土体的目的。
本设计报告将阐述扶壁式挡土墙的设计原理、材料选用、施工方法等方面的内容,并给出具体的设计参数。
2. 设计原理扶壁式挡土墙设计的基本原理是通过扶壁的作用,实现土体的抗滑稳定。
该结构分为背填土层、挡土墙背填土层和前填土层三个部分。
背填土层用于平衡土体重力,挡土墙背填土层通过扶壁作用减小土体的倾覆碰撞力,前填土层则用于增加扶壁的水平受力面积。
设计时需要确定挡土墙的长度、高度、倾角和宽度等参数。
其中,挡土墙的高度应根据所抵抗的土体压力和地质条件来确定。
挡土墙的倾角一般选取2-5之间,以满足土体的稳定要求。
挡土墙的宽度则需要根据挡土墙的高度及土体的内摩擦角来确定。
3. 材料选用3.1 挡土墙材料挡土墙通常采用钢筋混凝土构造,其抗压强度应满足设计要求。
挡土墙面可采用混凝土表面砂浆处理或砌块结构,以提高挡土墙的美观性。
3.2 土体材料土体在扶壁式挡土墙中起到重要的作用,其选用要考虑土体的稳定性和抗冲刷能力。
通常选择黏土、砂质黏土或砂土作为背填土层和前填土层的材料。
4. 施工方法4.1 确定施工顺序扶壁式挡土墙的施工需要按照一定的顺序进行。
首先应进行场地平整和挡土墙基础的施工,然后再进行挡土墙本体的施工,最后进行背填土层和前填土层的施工。
4.2 挡土墙基础施工挡土墙基础的施工需要按照设计图纸要求进行。
通常可以采用钢筋混凝土浇筑的方式进行,确保基础的稳定性。
4.3 挡土墙本体施工挡土墙本体的施工需要根据设计图纸进行。
一般采用模板浇筑的方法,确保挡土墙的结构稳定性。
4.4 背填土层和前填土层施工背填土层和前填土层的施工需要保证土体的均匀分布和紧实度。
在施工过程中可以采用机械压实或人工压实的方法,以确保土体的稳定性。
5. 结论扶壁式挡土墙是一种常用的护坡结构,通过扶壁作用实现土体的抗滑稳定。
扶壁式挡土墙结构设计与施工工艺
扶壁式挡土墙结构设计与施工工艺一、扶壁式挡土墙结构设计1.1 概述扶壁式挡土墙是一种常见的土木工程结构,主要用于抵抗土体的侧向压力,防止坡体滑坡和土体冲蚀。
扶壁式挡土墙的设计需要考虑土体的性质、工程地质条件、设计要求等因素,从而确定合适的结构形式和尺寸。
1.2 土体力学性质在进行扶壁式挡土墙结构设计时,首先需要充分了解土体的力学性质,包括土体的内聚力、内摩擦角、土体的压缩性和抗剪承载力等参数。
通过实地勘测和室内试验,获取土体的力学性质数据,从而为后续的结构设计提供基础参数。
1.3 结构形式选择根据设计要求和土体力学性质,确定扶壁式挡土墙的结构形式。
常见的结构形式包括重力式挡土墙、预应力锚杆挡土墙、混凝土悬臂挡土墙等。
根据具体工程的实际情况,选择最适合的结构形式,保证工程的稳定性和安全性。
1.4 尺寸设计结合土体力学性质和结构形式选择,确定扶壁式挡土墙的尺寸设计。
包括挡土墙的高度、厚度、坡度等参数的确定,以及基础的尺寸和深度等。
在尺寸设计过程中,需要充分考虑土体的稳定性和挡土墙的受力特点,确保结构的合理性。
1.5 材料选择在扶壁式挡土墙的设计中,材料的选择也至关重要。
主要包括挡土墙的材料、锚杆材料、地下排水材料等。
根据工程的具体情况,选择合适的材料,保证工程的耐久性和安全性。
二、扶壁式挡土墙施工工艺2.1 基础处理扶壁式挡土墙的施工从基础处理开始,包括场地的平整、基础的开挖和处理等。
在基础处理过程中,需要注意保证基础的平整和坚实,以确保后续结构的承载能力和稳定性。
2.2 结构施工扶壁式挡土墙的结构施工包括模板搭设、混凝土浇筑、锚杆安装等过程。
在结构施工过程中,需要严格按照设计要求和施工工艺进行,确保结构的准确度和质量。
2.3 排水处理在扶壁式挡土墙施工完成后,需要做好地下排水的处理工作。
通过合理设置排水管道和渗水孔,排除土体内部的水分,防止土体的液化和坍塌,从而保证挡土墙的稳定性。
2.4 防护措施在扶壁式挡土墙施工的过程中,需要做好相关的防护措施,保障施工人员的安全。
扶壁式挡土墙设计(一)(两篇)
引言:扶壁式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于稳定土体并防止土体滑坡和崩塌。
本文将详细介绍扶壁式挡土墙的设计理念、结构组成以及相关计算和施工要点。
概述:扶壁式挡土墙是一种利用挡土墙前的支撑结构承受土体背后侧压力的土木结构,它通过布设水平和垂直支撑来减少对挡土墙的背后土体施加的压力。
扶壁式挡土墙结构简单、经济高效,在土建工程中得到广泛应用。
正文内容:一、设计理念1. 挡土墙的稳定性分析详细阐述了扶壁式挡土墙的稳定性分析方法,包括土体侧压力计算、倾覆稳定性分析以及滑移稳定性分析等。
通过结构的合理设计,确保挡土墙能够稳定承载土体的背后压力。
2. 挡土墙的排水设计介绍了挡土墙的排水设计原则,包括在挡土墙内部设置排水设施,以确保墙体内没有积水,减少土体与墙体接触面积,提高墙体的稳定性。
二、结构组成1. 挡土墙的基础设计详细描述了扶壁式挡土墙基础的设计要点,包括基础的类型选择、基础的尺寸计算、基础的深度确定等。
强调了基础对挡土墙整体稳定性的重要性。
2. 挡土墙的墙体设计探讨了挡土墙墙体的设计原则,包括墙体的高度确定、墙体的倾斜角度选择以及墙体的厚度计算等。
通过合理的墙体设计,提高挡土墙的整体强度和稳定性。
3. 挡土墙的支撑结构设计介绍了扶壁式挡土墙中支撑结构的设计要点,包括水平支撑和垂直支撑的布设原则、支撑结构的材料选择以及支撑结构的稳定性计算等。
三、相关计算1. 土体背后侧压力的计算详细介绍了土体背后侧压力计算的方法,包括土体的体积重、土体的侧压力系数以及土体的水平力计算等。
通过计算得到土体施加在挡土墙背后的压力,为结构设计提供基础数据。
2. 挡土墙的倾覆稳定性计算阐述了挡土墙倾覆稳定性计算的方法,包括倾覆力矩的计算、倾覆系数的确定以及倾覆稳定性分析的步骤等。
通过计算为挡土墙的倾覆稳定性提供理论支持。
四、施工要点1. 扶壁式挡土墙施工步骤详细描述了扶壁式挡土墙的施工步骤,包括基坑开挖、基础浇筑、墙体砌筑以及支撑结构安装等。
扶壁式挡土墙设计
扶壁式挡土墙设计一、扶壁式挡土墙的结构组成扶壁式挡土墙主要由墙面板、墙踵板、墙趾板、扶壁和填土等部分组成。
墙面板是直接承受土压力的构件,通常采用钢筋混凝土预制板或现浇板。
墙踵板位于墙面板的底部后侧,增加了挡土墙的抗倾覆稳定性。
墙趾板位于墙面板的底部前侧,起到增加基底压力、减小基底应力不均匀分布的作用。
扶壁则是连接墙面板和墙踵板的竖向构件,增强了挡土墙的整体性和抗弯能力。
填土则是位于挡土墙后侧的土体,其性质和压实度对挡土墙的稳定性有重要影响。
二、扶壁式挡土墙的设计原则1、安全性原则确保挡土墙在各种工况下(如正常使用、地震、洪水等)都能保持稳定,不发生滑移、倾覆、地基承载力不足等破坏现象。
2、经济性原则在满足安全性的前提下,尽量降低工程造价,选择合理的结构形式、材料和尺寸。
3、适用性原则根据工程的具体情况(如地形、地质、填土高度、使用要求等),选择合适的挡土墙类型和设计参数,使其能够有效地发挥支挡作用。
4、美观性原则在一些对景观要求较高的工程中,应考虑挡土墙的外观设计,使其与周围环境相协调。
三、扶壁式挡土墙的设计计算1、土压力计算土压力的计算是扶壁式挡土墙设计的关键。
常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
对于填土表面水平、墙背竖直且光滑的情况,朗肯土压力理论较为适用;对于填土表面倾斜、墙背粗糙等情况,库仑土压力理论更为准确。
2、稳定性验算(1)抗滑移稳定性验算通过计算挡土墙在水平土压力作用下的抗滑移力和滑移力,判断其是否满足抗滑移稳定性要求。
抗滑移系数应根据墙底与地基土的摩擦特性确定。
(2)抗倾覆稳定性验算计算挡土墙在土压力作用下绕墙趾点的抗倾覆力矩和倾覆力矩,确保抗倾覆力矩大于倾覆力矩,满足抗倾覆稳定性要求。
(3)地基承载力验算验算墙底地基在竖向荷载作用下的平均应力和最大应力,使其不超过地基的容许承载力。
3、结构内力计算(1)墙面板的内力计算将墙面板视为连续梁,根据土压力分布和边界条件,计算其弯矩和剪力。
扶壁式挡土墙
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。
Civil Engineering School of LUT
iw ——水平地震荷载沿墙高的分布系数,应按表 2.9 采用。
Civil Engineering School of LUT
兰州理工大学土木工程学院
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
iw
H 12
1
H iw H
iw 1
Civil Engineering School of LUT
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
扶壁式挡土墙计算书
扶壁式挡土墙计算书一、设计资料1、挡土墙参数 挡土墙类型:扶壁式挡土墙 挡土墙的高度:8.00 m 挡土墙的顶宽:0.30 m 扶壁间距:3.00 m 扶壁板厚:0.20 m 墙趾宽度:1.50 m 墙趾高度:0.60 m墙踵宽度:2.70 m 墙踵高度:0.60 m 墙体材料的容重:24.00 kN /m3 墙背面与挡土之间的摩擦角:δ=10 ° 墙底与基土的摩擦系数:μ=0.60 2、配筋计算参数 混凝土强度等级:C20 钢筋级别:HRB335 裂缝计算钢筋等效直径:10.00 mm 混凝土保护层厚度:20.00 mm裂缝控制宽度:0.20 mm 3、土坡及荷载参数 坡面线段数:1 坡面序号 水平长度(m) 竖直长度(m) 1 5.00 1.00 面荷载距墙体水平距离:0.00 m 面荷载分布宽度:4.00 m 面荷载值:BP=10.00 kPa钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2010)4.土层信息:二、计算结果1、挡土墙自重计算 挡土墙总重:W=118.08 kN /m 相对于趾点力臂:Z w =1.98 m600270060015008000300B P =10.010005000用墙踵的竖直面作为假想墙背,按朗肯理论计算: 墙踵上的土重:W 1=379.05 kN /m 相对于趾点力臂:Z w1=3.04 m2、土压力计算 土压力总值:E a =224.41 kN /m 土压力x 方向分量:E x =220.05 kN /m 土压力y 方向分量:E y =44.01 kN /m 土压力x 方向作用位置:Z x =4.50 m 土压力y 方向作用位置:Z y =2.95 m3、抗倾覆稳定验算 挡土墙抗倾覆稳定安全系数:K q =WZ w +E y Z xE x Z y=2.44 ≥1.6 抗倾覆稳定验算满足!4、抗滑移稳定验算 挡土墙抗滑移稳定安全系数:K h =(W+Ey)μEx=4.25≥1.3 抗滑移稳定验算满足!5、地基验算 基底合力的偏心距:e 0=B 2 -WZ w +E y Z x -E x Z y W+E y=0.53 m∵e 0<B /6∴基底地基土不出现零应力区,最大应力值:σmax =W+Ey B (1+6e 0B)=204.54 kPa基底压力最小值:σmin =W+Ey B (1-6e 0B)=35.97 kPa6、墙身截面强度验算1)墙面板截面强度验算 (1)墙面板的水平内力 替代土压力图形中,面板的法向土压应力值:σpj =26.35 kPa 扶壁之间的净距:L=2.80 m 扶壁两端的剪力:Q 端=36.89 kN /m 跨中弯矩设计值:M 中=13.94 kN·m /m 跨中弯矩标准值:Mk 中=10.33 kN·m /m 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.06 % < μmin =0.15%当钢筋配筋面积A s =412.50mm 2时,最大裂缝宽度 ωmax =0.02 mm<0.20 mm 两端负弯矩设计值:M 端=-23.24 kN·m /m 两端负弯矩标准值:Mk 端=-17.21 kN·m /m 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.10 % < μmin =0.15%当钢筋配筋面积A s =412.50mm 2时,最大裂缝宽度 ωmax =0.10 mm<0.20 mm (2)墙面板的竖向内力 最大正弯矩设计值:M 正=10.30 kN·m /m 最大正弯矩标准值:Mk 正=7.63 kN·m /m 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.05 % < μmin =0.15%当钢筋配筋面积A s =412.50mm 2时,最大裂缝宽度 ωmax =0.00 mm<0.20 mm 墙面板底端最大负弯矩设计值:M 底=-41.19 kN·m /m 墙面板底端最大负弯矩标准值:Mk 底=-30.51 kN·m /m当钢筋配筋面积A s =514.28mm 2时,最大裂缝宽度 ωmax =0.19 mm<0.20 mm2)底板截面强度验算按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,永久荷载效应起控制作用 竖向力引起的弯矩设计值:Mv=2103.25 kN·m /m 水平力引起的弯矩设计值:Mh=867.15 kN·m /m 总竖向力设计值:G=724.05 kN /m偏心距:e=B 2 -Mv-MhG =0.54 mm基底最大应力值:σmax =G B (1+6eB )=277.35 kPa基底压力最小值:σmin =G B (1-6eB)=44.45 kPa墙踵板根部点的地基压力设计值:pd=184.19 kPa墙趾板根部点的地基压力设计值:pb=199.72 kPa 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合 竖向力引起的弯矩标准值:Mvk=1582.75 kN·m /m 水平力引起的弯矩标准值:Mhk=649.64 kN ·m /m 总竖向力标准值:Gk=541.14 kN /m偏心距:e=B 2 -Mvk-MhkGk =0.53 mm基底最大应力值:σmax =Gk B (1+6eB )=204.54 kPa基底压力最小值:σmin =Gk B (1-6eB)=35.97 kPa墙踵板根部点的地基压力标准值:pd=137.11 kPa墙趾板根部点的地基压力标准值:pb=148.35 kPa 配筋计算及裂缝验算(1)墙趾板墙趾板根部点的弯矩设计值:Mb=261.03 kN·m/m墙趾板根部点的弯矩标准值:Mbk=187.44 kN·m/m当钢筋配筋面积A s=1581.19mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.18 mm<0.20 mm(2)墙踵板墙踵板边缘的总竖向应力设计值:σw=236.95 kN·m/m 墙踵板边缘的总竖向应力标准值:σwk=170.53 kN·m/m 墙踵板与扶壁衔接处的剪力:Q端=331.73 kN/m跨中弯矩设计值:M中=92.88 kN·m/m跨中弯矩标准值:Mk中=66.85 kN·m/m抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.10 % < μmin=0.15%当钢筋配筋面积A s=862.50mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.08 mm<0.20 mm两端负弯矩设计值:M端=-154.81 kN·m/m两端负弯矩标准值:Mk端=-111.41 kN·m/m当钢筋配筋面积A s=920.46mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.19 mm<0.20 mm3)扶壁截面强度验算距离墙顶x=2.47 m处截面宽度B=0.20 m截面高度H=1.20 m翼缘宽度BT=1.13 m翼缘高度HT=0.30 m截面剪力Q=37.27 kN截面弯矩设计值M=35.59 kN·m截面弯矩标准值Mk=26.36 kN·m抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.05 % < μmin=0.15%当钢筋配筋面积A s=352.50mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.00 mm<0.20 mm距离墙顶x=4.93 m处截面宽度B=0.20 m截面高度H=2.10 m翼缘宽度BT=2.07 m翼缘高度HT=0.30 m截面剪力Q=125.01 kN截面弯矩设计值M=225.37 kN·m截面弯矩标准值Mk=166.94 kN·m抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.10 % < μmin=0.15%当钢筋配筋面积A s=622.50mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.07 mm<0.20 mm距离墙顶x=7.40 m处截面宽度B=0.20 m截面高度H=3.00 m翼缘宽度BT=3.00 m翼缘高度HT=0.30 m截面剪力Q=263.22 kN截面弯矩设计值M=693.81 kN·m截面弯矩标准值Mk=513.93 kN·m抗弯拉筋构造配筋: 配筋率μ=0.15 % < μmin=0.15% 当钢筋配筋面积A s=892.50mm2时,最大裂缝宽度ωmax=0.16 mm<0.20 mm。
扶壁式挡土墙(最终版)
于是得:
W W1 W2 W3 W4 W5 2
即
=(H1
+B 3
tg
h0)+ ht3
EB3 sin B3
2Et sin
B3
2.4
M1 B32Biblioteka 2W=(H1
+B 3
tg
h0)+ ht3
sin
B3
(EB3
2Et
)
2.4
M1 B32
如图(c)所示计算长度,按 下式计算, 且
LW b 12B2
LW l b
(中跨)
LW 0.91l b
(悬臂跨)
3)翼缘宽度
扶肋的受压区有效翼缘高度,墙顶 部,墙底部(或)中间为直线变化,
可知:
bi
b
12B2hi H1
bi
b
hil H1
四、配筋设计
扶壁式挡土墙的墙面 板、墙趾板、墙踵板 按矩形截面受弯构件 配筋,而扶肋按变截 面“T”形梁配筋。
12
pil 2
1
2
pil 2
于是得
l 0.41l
二、墙踵板结构计算
1)计算模型和计算荷载 墙踵板可视为支撑于扶肋上 的连续板,不计算墙面对其 的约束,而视其为铰支。内 力计算时,可将墙踵板顺墙 长方向划分为若干单位长度 的水平板条,根据作用墙踵 板上的荷载,对每一连续板 条进行弯矩、剪力计算,并 假定竖向荷载在每一连续板 条上的最大值均匀作用于板 条上。
扶壁式挡土墙的优点
扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点 1. 挡土高度大,适用范围广 2. 经济效果良好 3. 施工速度快,大大缩短建设工期 4. 可靠度较高,质量容易控制
扶壁式挡土墙施工组织设计
目录第一章编制依据..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第二章工程概况..................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1地形地貌............................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.2工程地质............................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.3水文地质条件.................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4工程概况............................................................................................................ 错误!未定义书签。
第三章总体施工方案............................................................................................. 错误!未定义书签。
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计
扶壁式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:扶壁挡土墙100803计算时间: 2010-08-03 10:36:05 星期二------------------------------------------------------------------------ 原始条件:30.0墙身尺寸:墙身总高: 3.200(m)墙宽: 0.400(m)墙趾悬挑长DL: 0.600(m)墙踵悬挑长DL1: 1.800(m)底板高DH: 0.400(m)墙趾端部高DH0: 0.300(m)扶肋间距: 1.200(m)扶肋厚: 0.400(m)扶壁两端墙面板悬挑长度: 0.328(m)钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)墙趾埋深: 0.700(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C30纵筋级别: HRB335抗剪腹筋等级: HPB235裂缝计算钢筋直径: 20(mm)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 160.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 0.000 02 5.000 0.000 0作用于墙上的附加外荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点)荷载号 X Y P 作用角(m) (m) (kN) (度)1 0.000 0.000 30.000 270.000地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 √5. 附加力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 30.270(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 27.530(度)Ea=57.603 Ex=24.928 Ey=51.930(kN) 作用点高度 Zy=1.067(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=27.502(度) 第1破裂角=27.490(度)Ea=54.091 Ex=24.974 Ey=47.980(kN) 作用点高度 Zy=1.067(m) 墙身截面积 = 2.210(m2) 重量 = 55.250 kN整个墙踵上的土重 = 43.489(kN) 重心坐标(0.934,-1.794)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重 = 3.780(kN) 相对于趾点力臂=0.286(m))(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移力= 24.974(kN) 抗滑力= 90.250(kN)滑移验算满足: Kc = 3.614 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 70.008(kN) > 0.0(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.112 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂 Zw1 = 1.534 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.286 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.245 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.067 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 26.639(kN-m) 抗倾覆力矩= 254.945(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 9.570 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 234.881(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力 = 180.500(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=228.306(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.800 (m) 偏心距 e = 0.135(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.265(m)基底压应力: 趾部=83.133 踵部=45.795(kPa)最大应力与最小应力之比 = 83.133 / 45.795 = 1.815作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.135 <= 0.167*2.800 = 0.467(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=83.133 <= 192.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=45.795 <= 208.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=64.464 <= 160.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 180.500(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=228.306(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.800 (m) 偏心距 e = 0.135(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.265(m)基础底压应力: 趾点=83.133 踵点=45.795(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 199.692(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=260.730(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.800 (m) 偏心距 e = 0.094(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.306(m)基础底压应力: 趾点=85.736 踵点=56.901(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.400(m)截面剪力: Q = 40.558(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩: M = 12.374(kN-m)抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.03% < Us_min=0.21%抗弯受拉筋: As = 858(mm2)截面弯矩: M(标准值) = 11.796(kN-m)最大裂缝宽度:δfmax = 0.022(mm)。
扶壁式挡土墙设计研究及工程应用
扶壁式挡土墙设计研究及工程应用摘要:随着我国经济的发展和社会的进步,我国水利工程建设事业突飞猛进,在极大程度上满足了防洪、灌溉、发电等各方面需求。
然而,在水利工程发展的过程中,其建设质量也开始受到关注。
扶壁式挡土墙的设置有效防止水利工程中填方边坡的滑动,从而保证水利工程的正常使用。
但是扶壁式挡土墙在其应用过程中也存在着较多问题,比如挡土墙的强度、尺寸等都需经过专业验算,这就为施工单位带来一定挑战。
文主要针对扶壁式挡土墙的设计以及工程应用进行研究分析,以供参考。
关键词:扶壁式挡土墙;设计研究;工程研究1、扶壁式挡土墙的概念以及特点1.1扶壁式挡土墙的概念扶壁式挡土墙是一种薄壁式挡土墙,其所应用的材料主要是钢筋混凝土,指的是在悬臂式挡土墙沿墙长度方向每隔一定距离加设一道扶壁将立壁式面板与墙踵板连接起来的支挡结构。
因为其施工简单,且有较好的性价比,因此广泛应用到水利工程领域,用以满足特定地区水利工程建设要求,对于防止较高填方边坡滑动具有重要作用。
但是其在施工的过程中也存在着一些难点需要我们去解决。
1.2扶壁式挡土墙的特点施工简单。
因为扶壁式挡土墙的结构并不复杂,且所需要的材料也不多,只需要保证钢筋混凝土的质量,并解决好施工位置的选择问题,就可以进行施工。
因此扶壁式挡土墙被大量应用在现代水利工程建设中,并有效缩短了施工工期,提升了水利工程的建设效率。
其次是适应性好,一般的扶壁式挡土墙都有着非常好的适应能力。
当扶壁式挡土墙完工之后,可以更快投入到使用之中。
并且在使用的过程中,其材料特性以及结构特征可以更好地为水利工程项目后续建设提供支持。
材料性能发挥好。
因为扶壁式挡土墙所应用的材料是钢筋混凝土,其有着较强的硬度和质量,因此可以充分满足现代水利工程项目的建设需求。
2、扶壁式挡土墙的设计研究在进行扶壁式挡土墙施工之前,要做好工程的相关设计工作,只有保证设计工作的科学性、合理性和可实施性,才能让挡土墙在以后的应用过程中发挥最大的作用,实现挡土墙建设的意义。
扶壁式挡土墙
扶壁式挡土墙 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-1.设计资料 墙背填土与墙前地面高差H=6m ,填土表面水平,上有均布荷载20KN/m 2,地基承载力特征值200KN/m 2,填土物理参数分别为r=16.8KN/m 3,c=15kpa,25ϕ=底板与地基摩擦系数0.5μ=是对该挡土墙进行设计。
2.挡土方案:拟采用扶壁式挡土墙3.主要尺寸拟定:根据《支挡结构设计》取基础埋深L=1.5m,则挡墙高度0H 0l 取墙高的12即0l =3.6m 。
墙面板边缘与扶壁间距为0.40l =1.44m ,取1.5m 。
扶壁厚度为180l =0.45m 取0.5m ,立壁顶宽取0.5m 墙趾板与墙踵板水平设置。
厚度均为靠近立壁处厚度为010.7510H m =取0.8m 底板长022L l l b =++=7.6m ,用墙踵边缘的竖直面作为假想墙背面,由于填土表面水平且墙顶齐平,在均布荷载作用下,主动土压力系数:o2o 2oa 25=tan (45=tan 45)0.40622K ϕ=—)(—,220a 0a 1116.87.50.4067.5200.406252.73522a E H K H qK KN γ=+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 根据《支挡结构设计》式4.7有:320()s ax ay K E E B B H h μμηγ-=-+ 式中=1.3s s K K ——抗滑安全系数,取取3=5m B根据《支挡结构设计》式4.10有0m 1l 0m0.52+=+H B K μσσσσ()() 式中:1m B ——墙趾板长()000=h 16.8 1.190.4068.115w K KPa σσγ=⨯⨯=——均布荷载引起的土压应力,016.87.50.40651.156H H w H K KPa σσγ==⨯⨯=——墙踵板底端填土引起的压应力,则10.50.57.528.115+51.1560.25+0.55)0.0431.68.115+51.156B m ⨯⨯⨯⨯-+=-⨯()——(()计算结果为负说明说明若仅为了保证稳定性可以不设趾板,但为了减少踵板配筋使地基反力趋于均匀取1B =0.5m4.荷载计算1)土压力计算根据《挡土墙设计实用手册》2.50-122212(1)(1tan tan )cos 2ax z q E H L Hγϕβϕγ=+- 式2.51有tan()ay ax E E E αϕ=+式2.48有11(90)()22o E αϕεβ=---,11(90)()22o E βϕεβ=-+- 上式中:E α——第二破裂面与竖直线夹角 综上所述:4532.52o E E ϕβα==-=因此在填土部分发生第二破裂面(2)区域OABC 内填土自重:(3)结构自重5.抗倾覆稳定性验算稳定力矩:1920.116 2.2334287.619qk ax g M E E KN M =⨯=⨯+⋅ 抗倾覆稳定性系数22412.933 5.227 1.64287.619zr l qr M K M ===>满足要求 6.抗滑移稳定性验算:竖向力之和127423.538R R ay N G G E KN =++=抗滑力3716.269N μ=滑移力:1920.116ax E KN = 抗滑稳定性系数 1.935 1.3s ax N K E μ==>7.地基承载力验算: 偏心距zr 22412.9334287.6193.00.561127432.5386qk M M B B e m m N --=-=-=<= 8.内力计算① 墙面板a. 墙面板水平内力水平内力可简化为下图所示: 受力最大板条跨中正弯矩22030.957 3.6=2020pj l M KN M σ⨯=⋅中 扶壁两端负弯矩20==33.434KN M 12pj l M σ--⋅端水平板条的最大剪应力发生在扶壁两端,可假设其值等于两扶壁间水平板条上法向土压应力之和的一半,受力最大板条扶壁两端剪力20V ==55.7232pj l KN σ--端b. 墙面板竖向内力墙面板跨中竖直弯矩沿墙高分布如下图: 负弯矩使墙面板靠填土一侧受拉,发生在墙面板下4H 范围,最大负弯矩位于墙面板的底端0100.03(+28.272pj M H l KN M σσ=-=-⋅底)② 墙踵板1237.826kPa σ=,272.509kPa σ=与1M 对应的等代力1388.5295d M N kN B =⨯= 踵板及两肋板自重(两肋板分摊到每延末)踵板及以上所有外力产生的竖向力之和:7342.538N kN =踵板及以上所有外力产生的竖向力之和扣除踵板部分多算的土压力后与基底反力之差: 由于假设了墙踵板与墙面板为铰支座链接,作用于墙面板的水平土压力主要通过扶壁传至踵板,故不计算墙踵板横向板条的弯矩和剪力。
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计
扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计摘要:根据扶壁式钢筋混凝土挡土墙设计经验,依据规范,对扶壁式钢筋混凝土挡土墙在设计中如何选择合理的模型、如何分析各部分内力计算及各部位构造要求等问题提出的建议,可供工程设计参考。
关键词:扶壁式钢筋混凝土挡土墙;滑移稳定;倾覆稳定;复合桩基;一、适用条件和构造要求:当墙身高度大于或等于8m时,若采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙,往往墙身过厚,很不经济,此时若采用扶壁式钢筋混凝土挡土墙,常常能收到满意的经济效果。
扶壁式钢筋混凝土挡土墙由垂直墙身、基础底板和扶壁组成,基础底板划分为外挑板和内挑板,如图1所示。
图1扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙各部分尺寸的一般构造要求如下:墙高H≥8m,基础宽度l取(1/3-1/2)H,扶壁间距L取(1/3-1/2)H,扶壁厚度≥300-400mm,扶壁顶宽≥300-400mm,基础底板外挑板厚度不应小于200mm,基础底板内挑板厚度不应小于250mm,垂直墙身顶部厚度不宜小于150mm,墙身底部厚度由计算确定,但不小于150mm。
为了降低水压的影响,减少墙背面的水平压力,墙后应做好排水措施。
当墙后填料是砂砾土时,可以在墙背底部设置一层卵石排水层,在墙身中每隔3m左右设置10-15cm孔径的泄水孔;当墙后填料为粘土或其他低孔隙率土时,在墙背面应先铺设一层厚度为300mm以上的卵石滤水层,然后再在卵石外面分层夯填粘土。
基础埋深不小于1m,冻胀类土不应小于冻结深度以下0.25m。
挡土墙应每隔25m左右设置一条30mm宽的伸缩缝,缝内填沥青麻丝或沥青木丝板。
二、荷载及水平土压力计算挡土墙荷载除自重外,主要为土压力。
土压力又分为垂直土压力和水平土压力,垂直土压力的计算较为简单,而水平土压力可采用《建筑地基基础设计规范》GB/T50007—2002的公式、库伦理论或朗金理论计算,本次设计推荐朗金理论进行计算。
为简化计算及偏于安全起见,可忽略墙身前被动土压力的影响,只考虑主动土压力,并忽略墙身后面的填土与墙身间的摩擦力。
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洛阳某工程扶壁式挡土墙设计摘要扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,其主要特点是构造简单、施工方便,墙身断面较小,自身质量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的地基。
适用于缺乏石料及地震地区。
一般在较高的填方路段采用来稳定路堤,以减少土石方工程量和占地面积。
扶壁式挡土墙,断面尺寸较小,踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移,竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力,相对悬臂式挡土墙受力更好,适用6~12m高的填方边坡,可有效地防止填方边坡的滑动。
本设计剖析了挡土墙的作用原理;分析了挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势;并完成了该扶壁式挡土墙的总体设计(主要尺寸的拟定)、荷载及土压力的计算,内力计算,滑移稳定计算,倾覆稳定计算,地基承载力计算,结构计算;完成了图纸绘制;设计了施工组织;并进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。
以求达到安全适用的目的,寻求最佳经济效益。
关键词:扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工The Buttress Retaining Wall Design of a Project of LuoyangABSTRACTHelp retaining wall is a reinforced concrete thin-wall retaining wall, its main features is that its structure is simple and its construction is easy, the wall of the section is small, its own quality is light, it can better play to the strength properties of the material, and it can adapt to bearing the capacity of the lower foundation and apply to the lack of stone and earthquake areas. In order to reduce the amount and cover an area of earth and stone works,generally it usually uses a higher fill section to stabilize the embankment. Buttresses retaining wall has a smaller section size, heel panel soil weight force can effectively resist overturning and sliding, vertical panels and buttresses can stand the earth pressure moments and shear forces, the relative cantilever retaining wall by the force is good to use the 6 ~ 12m high fill slope, can effectively prevent the sliding of the fill slope.The design analysis the principle of retaining walls, understands the status quo of retaining wall and development trend. And it can also complete the overall design of the supporting retaining wall (the formulation of the main dimensions),the supporting retaining wall loads and earth pressure,internal force calculation,slip stability calculation,overturning stability calculations,foundation bearing capacity calculation,structural calculations,completing the drawings(including elevations and drawing detail),completing of the construction design of the retaining wall of the buttress, and optimize the design according to the geological conditions and site requirements further. By using this design to achieve the safety applicable to the purpose of seeking the best value for money.KEY WORDS:buttresses, retaining walls, earth pressure, load calculation目录第一章绪论 (1)1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展 (1)1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状 (1)1. 2. 1挡土墙的作用 (1)1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求 (2)1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点 (5)1. 3. 1 挡土高度大,适用范围广 (5)1. 3. 2 经济效果良好 (5)1. 3. 3 施工速度快,大大缩短建设工期 (5)1. 3. 4 可靠度较高,质量容易控制 (6)1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势 (6)1. 5本文的主要工作 (6)第2章土压力理论 (8)2. 1土体的破坏原理 (8)2. 2作用在挡土墙的土压力 (8)2. 3朗肯土压力理论 (9)2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算 (11)2. 3. 2朗肯被动土压力计算 (12)2. 4 库伦土压力理论 (13)2. 4. 1 库伦主动土压力计算 (13)2. 4. 2库伦被动土压力计算 (16)第3章扶壁式挡土墙设计原理 (18)3. 1计算模型和计算荷载 (18)3. 1. 1 水平内力 (18)3. 1. 2 竖直弯矩 (19)3. 2墙踵板设计计算 (20)3. 2. 1计算模型与计算荷载 (20)3. 2. 2 纵向内力 (21)3. 2. 3 横向弯矩 (21)3. 3 扶肋设计计算 (21)3. 3. 1 计算模型和计算荷载 (21)3. 3. 2 剪力和弯矩 (21)3. 3. 3 翼缘宽度 (22)3. 4 配筋设计 (22)3. 4. 1 墙面板 (23)3. 4. 2 墙踵板 (23)3. 4. 3 墙趾板 (24)3. 4. 4 扶肋 (24)第4章洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 (25)4. 1 主要尺寸的拟定 (25)4. 2土压力计算 (27)4. 3 自重与填土重力 (28)4. 4 抗倾覆稳定性验算 (28)4. 5 抗滑移稳定性验算 (29)4. 6 地基承载力验算 (29)4. 7 结构设计 (30)4. 7. 1 立板设计 (30)4. 7. 2 底板设计 (33)4. 7. 3墙踵板计算 (34)4. 7. 4扶壁设计 (35)第5章施工组织设计 (37)5. 1 工法特点 (37)5. 2 适用范围 (37)5. 3 工艺原理 (37)5. 4 施工工艺流程及操作要点 (38)5. 4. 1 施工准备 (38)5. 4. 2劳动力准备 (38)5. 4. 3 施工工艺流程 (39)5. 5 操作要点 (40)5. 5. 1 钢筋工程 (40)5. 5. 2模板工程 (40)5. 5. 3砼工程 (41)5. 5. 4 附属工程 (41)5. 6 材料与设备 (41)5. 7 质量控制 (42)5. 8 安全措施 (43)5. 9 环保措施 (43)结论 (45)谢辞 (46)参考文献 (47)外文资料翻译 (48)第一章绪论1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展随着我国经济的持续发展,为了加强区域联系,交通环境正在不断改变。
公路建设虽然提升了各个地区的交通能力,但由于受各地地质条件的限制,加上雨水的冲刷,使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故,例如边坡侵蚀、坡面坍塌等,而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失,对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。
工程中运用边坡加固技术维护边坡稳定,可以有效的解决这一问题。
建造挡土墙是边坡加固工程的常用形式。
另外,很多工程项目建设在山地和丘陵地区,这些场地地形起伏较大,为了满足工业生产的需要,最大限度的减少耕地的占用,更有效的节约和利用有限的土地资源,往往需要在起伏较大的场地上进行平整工作,有着较高高度的填方边坡在实际工程中也经常遇到。
以前的填方区工程多数采用一般重力式毛石或素混凝土挡土墙,石料用量惊人,施工质量很难控制,施工速度较慢。
经过实际工程的应用和监测,证明扶壁式挡土墙安全可靠,经济效益和社会效益显著。
1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状1. 2. 1挡土墙的作用挡土墙是用来支承填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的一种构筑物。
目前,挡土墙不仅广泛应用于道路建设和工与民用建设,同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持山地规划、山体滑坡及泥石流防治等领域。
在路基工程中,挡土墙可用以稳定路基和路堑边坡,减少土石方工程量和占地面积,防止水流冲刷路基,并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。
在山区的工业与民用建设中,挡土墙可以因地制宜,将上坡分割成阶梯状平整场地,方便人们的生产和生活,节约耕地。
随着工程技术的发展,挡土墙的形式日趋增多,应用范围日渐扩大。
1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求常用的挡土墙形式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙及扶壁式挡土墙等,重力式挡土墙和悬臂式挡土墙一般用于墙高不超过8 m的情况,当墙高超过8m时宜采用扶壁式挡土墙。
1. 重力式挡土墙重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。
图1-1 重力式挡土墙半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。