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


第四节 悬臂式支挡结构设计


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
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