第三章悬臂式及扶壁式支挡结构
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通常底板的宽度B由墙的整体稳定来决定,一般可取 墙高度H的0.6~0.8倍。当墙后为一地下水位较高,且地 基承载力很小的软弱地基时,B值可能会增大到1倍墙高 或者更大。见图2-1。
3.2.3 凸榫
为提高挡土墙杭滑稳定的 能力,底板设置凸棒,如图31和3-3。
凸榫应设在正确位置上。 凸榫的高度,应根据凸榫前土 体的被动土压力能够满足全墙 的抗滑稳定要求而定。凸榫的 厚度除了满足混凝土的直剪和 抗弯的要求以外,为了便于施 工,还不应小于30m。
在进行扶壁设计时,一般将扶壁视为固结于墙锺板的T 型变截面悬臂梁,墙面板可视为扶壁的翼缘板。翼缘板的有 效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽,一般在计算中只考虑主动 土压力的水平分力。
增设扶壁改善了作用在挡墙墙背上的土压力分布,约束 了立臂的水平位移,当对墙后位移要求较高时,通过增设扶 壁来达到要求不失为一种选择。
图3-3 凸榫的设置
第三节 悬臂式支挡结构力学分析模型和土 压力计算
3.3.1 假想墙背土压力分析模型及计算
一般而言,对于悬臂式挡土墙采用库仑土压力理论。在计 算悬臂式挡土墙土压力的时,首先就是计算墙面的选择,当悬 臂式挡土墙在填土压力的作用下,墙体产生背离填土方向的位 移和变形,其值达到一定大小时,墙后填土即处于主动极限平 衡状态,此时填土内将产生以墙脚D点为准的两个滑动面,如图 3-4中DE面和AC面。
3.2.2 墙底板
墙底板一般水平设置。通常做成变厚度,底面水平,顶面 则自与立板连接处向两侧倾斜。
墙底板是源自文库墙踵板和墙趾板两部分组成。墙踵板顶面倾
斜,底面水平,其长度由全墙抗滑稳定验算确定,并具有一定 的刚度。靠立板处厚度一般取为墙高的1/12~1/10,且不应小 于20~30cm。
墙趾板的长度应根据全墙的倾覆稳定、基底应力( 即地基承载力)和偏心距等条件来确定,一般可取为 0.15~ 0.3B,其厚度与墙踵相同。
计算墙面。
3.3.2 实际墙背力学分析模型和土压力计算
假想墙背土压力的计算可以采用上述的土压力计算方 法进行计算,而在实际的设计计算中,往往也需要知道实 际墙背的土压力值,下面将实际墙背的计算方法作一简要 的说明。
段作路肩墙或路堤墙使用。
悬臂式挡土墙在城市道路中,也可以采用装配式,主要 包括帽石、墙面板、现浇混凝土基础及天然地基等部分,其 中帽石、墙面板及钢筋混凝土基础等均可按定型进行设计。
由于墙面板的高度、结构尺寸及配筋等均采用定型化设 计,解决了十分复杂繁琐的检算和配筋工作,给设计及施工 都带来的便利有以下几点:
3.1.1 发展和类型
悬臂式和扶壁式挡土墙是一种轻型、新型支挡结构。它依靠 墙身自重和墙底板以上填筑土体(包括荷载)的重力维持挡土 墙的稳定,其主要特点是厚度小、自重轻,挡土高度较高,而 且经济指标也比较好,适用于石料缺乏和地基承载力较低的填 方地段。通过工程实践证明,该结构具有良好的社会效益和经 济效益。
AC面为计算墙面,即设想填
土所产生的主动土压力是作用在
AC面上,然后通过土体ABC传递
到墙面(即立板背面)AB上。但
是作为计算墙面,AC面与竖直面 之间的夹角 应满足条件 (45 )
2
其中 为填土的内摩擦角,如若
(45 ),则应从C点作与竖直面 2
的夹角等于 (45 ) 的平面CF作为 2
悬臂式挡土墙由立 臂(墙面板)和墙底板 (包括墙趾板和墙踵板) 组成,如图3-1,其立 臂为固结与墙底板的悬 臂板。
当悬臂式挡土墙墙高大于 6m时,立臂下部弯矩增大,耗 用钢筋较多,且变形不易控制
因此,一般沿墙长方向, 每隔一定距离加设扶壁,使立 臂与墙踵板相互连接起来,这 种结构形式称为扶壁式挡土墙 (如图3-2),主要由立臂、墙 踵板、墙趾板和扶壁组成。
3.1.2 结构和力学特点
悬臂式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上 方填土的重力来保证的,而且墙趾板也显著的增加了抗倾覆 稳定性,并大大减小了基底应力,因此,悬臂式挡土墙的整 体稳定性与墙底板的宽度有关,增大墙底板宽度,可以提高 挡土墙的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性,减少基地应力。
悬臂式挡土墙主要特点是构造简单,施工方便,墙 身断面较小,墙身断面较小,污工量省,占地较少,自 身重量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,常用于填方路
根据《铁路工程设计手册》上规定,当悬臂式挡墙支护 高度超过6m时,须在挡墙上增设扶壁。在悬臂式挡墙上增加 扶壁能除有效的增加挡墙支挡高度以外,还能改善立板和墙 锺板的受力条件,减小立臂的变形;
在悬臂式上设置扶壁主要的目的是提高其支挡高度,又 能充分的利用悬臂式的特点,从而在支挡结构设计上达到最 优化、最经济的目的。
第二节 悬臂式支挡结构构造
3.2.1立臂 悬臂式支挡结构是由立臂和墙底板两部分组成。为
便于施工,立臂内侧(即墙背)做成竖直面,外侧(即 墙面)可做成1:0.02~1:0.05的斜坡,具体坡度值将 根据立板的强度和刚度要求确定。
当支挡结构墙高不大时.立臂可做成等厚度。墙顶 的最小厚度通常采用20~25cm。当墙高较高时,宜在立 板下部将截面加厚。
从结构上来说,当在悬臂式挡墙上增加扶壁以后,扶壁与立
板和底板成固定连接,起着拉住和固定立板的作用;立板则起 着挡土的作用,底板则承受填土的竖直压力,以保持挡土墙的 整体稳定性,即保持其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性。
从力学上来说,增设扶壁以后,作用在实际墙背上的
土压力分布将产生一定的变化,立板与扶壁接触面由原来 的土压力转变为拉力,从而约束了挡墙的水平位移,虽然 作用在立板上的力复杂化了,但是减小了作用在立板底部 上的弯矩,对于挡墙的安全性能有所提高,同样的道理, 作用在墙锺板上的力也变的复杂。
新型支挡结构
新型支挡结构
第三章 悬臂式与扶壁式支挡结构 设计与计算
第一节 概述
第二节 悬臂式支挡结构构造
第三节 悬臂式支挡结构力学分析模型和土压力计算
本
章
第四节 悬臂式支挡结构设计
内
容
第五节 扶壁式支挡结构构造
第六节 扶壁式支挡结构设计
第七节 悬臂式(扶壁式)支挡结构制作与施工 第八节 算例
第一节 概述
3.2.3 凸榫
为提高挡土墙杭滑稳定的 能力,底板设置凸棒,如图31和3-3。
凸榫应设在正确位置上。 凸榫的高度,应根据凸榫前土 体的被动土压力能够满足全墙 的抗滑稳定要求而定。凸榫的 厚度除了满足混凝土的直剪和 抗弯的要求以外,为了便于施 工,还不应小于30m。
在进行扶壁设计时,一般将扶壁视为固结于墙锺板的T 型变截面悬臂梁,墙面板可视为扶壁的翼缘板。翼缘板的有 效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽,一般在计算中只考虑主动 土压力的水平分力。
增设扶壁改善了作用在挡墙墙背上的土压力分布,约束 了立臂的水平位移,当对墙后位移要求较高时,通过增设扶 壁来达到要求不失为一种选择。
图3-3 凸榫的设置
第三节 悬臂式支挡结构力学分析模型和土 压力计算
3.3.1 假想墙背土压力分析模型及计算
一般而言,对于悬臂式挡土墙采用库仑土压力理论。在计 算悬臂式挡土墙土压力的时,首先就是计算墙面的选择,当悬 臂式挡土墙在填土压力的作用下,墙体产生背离填土方向的位 移和变形,其值达到一定大小时,墙后填土即处于主动极限平 衡状态,此时填土内将产生以墙脚D点为准的两个滑动面,如图 3-4中DE面和AC面。
3.2.2 墙底板
墙底板一般水平设置。通常做成变厚度,底面水平,顶面 则自与立板连接处向两侧倾斜。
墙底板是源自文库墙踵板和墙趾板两部分组成。墙踵板顶面倾
斜,底面水平,其长度由全墙抗滑稳定验算确定,并具有一定 的刚度。靠立板处厚度一般取为墙高的1/12~1/10,且不应小 于20~30cm。
墙趾板的长度应根据全墙的倾覆稳定、基底应力( 即地基承载力)和偏心距等条件来确定,一般可取为 0.15~ 0.3B,其厚度与墙踵相同。
计算墙面。
3.3.2 实际墙背力学分析模型和土压力计算
假想墙背土压力的计算可以采用上述的土压力计算方 法进行计算,而在实际的设计计算中,往往也需要知道实 际墙背的土压力值,下面将实际墙背的计算方法作一简要 的说明。
段作路肩墙或路堤墙使用。
悬臂式挡土墙在城市道路中,也可以采用装配式,主要 包括帽石、墙面板、现浇混凝土基础及天然地基等部分,其 中帽石、墙面板及钢筋混凝土基础等均可按定型进行设计。
由于墙面板的高度、结构尺寸及配筋等均采用定型化设 计,解决了十分复杂繁琐的检算和配筋工作,给设计及施工 都带来的便利有以下几点:
3.1.1 发展和类型
悬臂式和扶壁式挡土墙是一种轻型、新型支挡结构。它依靠 墙身自重和墙底板以上填筑土体(包括荷载)的重力维持挡土 墙的稳定,其主要特点是厚度小、自重轻,挡土高度较高,而 且经济指标也比较好,适用于石料缺乏和地基承载力较低的填 方地段。通过工程实践证明,该结构具有良好的社会效益和经 济效益。
AC面为计算墙面,即设想填
土所产生的主动土压力是作用在
AC面上,然后通过土体ABC传递
到墙面(即立板背面)AB上。但
是作为计算墙面,AC面与竖直面 之间的夹角 应满足条件 (45 )
2
其中 为填土的内摩擦角,如若
(45 ),则应从C点作与竖直面 2
的夹角等于 (45 ) 的平面CF作为 2
悬臂式挡土墙由立 臂(墙面板)和墙底板 (包括墙趾板和墙踵板) 组成,如图3-1,其立 臂为固结与墙底板的悬 臂板。
当悬臂式挡土墙墙高大于 6m时,立臂下部弯矩增大,耗 用钢筋较多,且变形不易控制
因此,一般沿墙长方向, 每隔一定距离加设扶壁,使立 臂与墙踵板相互连接起来,这 种结构形式称为扶壁式挡土墙 (如图3-2),主要由立臂、墙 踵板、墙趾板和扶壁组成。
3.1.2 结构和力学特点
悬臂式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上 方填土的重力来保证的,而且墙趾板也显著的增加了抗倾覆 稳定性,并大大减小了基底应力,因此,悬臂式挡土墙的整 体稳定性与墙底板的宽度有关,增大墙底板宽度,可以提高 挡土墙的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性,减少基地应力。
悬臂式挡土墙主要特点是构造简单,施工方便,墙 身断面较小,墙身断面较小,污工量省,占地较少,自 身重量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,常用于填方路
根据《铁路工程设计手册》上规定,当悬臂式挡墙支护 高度超过6m时,须在挡墙上增设扶壁。在悬臂式挡墙上增加 扶壁能除有效的增加挡墙支挡高度以外,还能改善立板和墙 锺板的受力条件,减小立臂的变形;
在悬臂式上设置扶壁主要的目的是提高其支挡高度,又 能充分的利用悬臂式的特点,从而在支挡结构设计上达到最 优化、最经济的目的。
第二节 悬臂式支挡结构构造
3.2.1立臂 悬臂式支挡结构是由立臂和墙底板两部分组成。为
便于施工,立臂内侧(即墙背)做成竖直面,外侧(即 墙面)可做成1:0.02~1:0.05的斜坡,具体坡度值将 根据立板的强度和刚度要求确定。
当支挡结构墙高不大时.立臂可做成等厚度。墙顶 的最小厚度通常采用20~25cm。当墙高较高时,宜在立 板下部将截面加厚。
从结构上来说,当在悬臂式挡墙上增加扶壁以后,扶壁与立
板和底板成固定连接,起着拉住和固定立板的作用;立板则起 着挡土的作用,底板则承受填土的竖直压力,以保持挡土墙的 整体稳定性,即保持其抗滑稳定性和抗倾覆稳定性。
从力学上来说,增设扶壁以后,作用在实际墙背上的
土压力分布将产生一定的变化,立板与扶壁接触面由原来 的土压力转变为拉力,从而约束了挡墙的水平位移,虽然 作用在立板上的力复杂化了,但是减小了作用在立板底部 上的弯矩,对于挡墙的安全性能有所提高,同样的道理, 作用在墙锺板上的力也变的复杂。
新型支挡结构
新型支挡结构
第三章 悬臂式与扶壁式支挡结构 设计与计算
第一节 概述
第二节 悬臂式支挡结构构造
第三节 悬臂式支挡结构力学分析模型和土压力计算
本
章
第四节 悬臂式支挡结构设计
内
容
第五节 扶壁式支挡结构构造
第六节 扶壁式支挡结构设计
第七节 悬臂式(扶壁式)支挡结构制作与施工 第八节 算例
第一节 概述