悬臂式挡土墙设计讲解
悬臂式挡墙和扶壁式挡墙构造设计
悬臂式挡墙和扶壁式挡墙构造设计首先，我们来介绍悬臂式挡墙。
悬臂式挡墙是一种具有悬挂效应的挡墙结构，通过采用悬挂横梁设计来增加挡墙的承载能力和稳定性。
悬挂横梁位于挡墙的顶部，通过外侧锚杆固定在坡体中，利用斜拉力将挡墙的荷载传递到地基中。
悬臂式挡墙具有抗滑性好、承载能力高、施工方便等特点。
1.挡墙的结构形式：悬臂式挡墙可以采用钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。
根据具体情况选择合适的结构形式。
2.悬挂横梁设计：悬挂横梁是悬臂式挡墙的重要组成部分，负责传递荷载到地基中。
设计悬挂横梁时需要考虑挡墙的荷载、横梁的强度、刚度和稳定性等。
3.锚杆设计：锚杆是将悬挂横梁与坡体牢固连结的重要构件。
锚杆的数量、直径和长度需要根据挡墙的荷载和土体的力学性质来确定。
4.整体稳定性分析：悬臂式挡墙的整体稳定性分析是设计中的关键问题。
通过研究挡墙、悬挂横梁和锚杆等结构的力学性能，评估挡墙的整体稳定性，并采取相应的措施来增加挡墙的稳定性。
接下来，我们介绍扶壁式挡墙。
扶壁式挡墙是一种通过与坡体紧密接触来增加挡墙稳定性的结构形式。
扶壁式挡墙没有悬挂横梁，挡墙直接建造在坡体上，通过与坡体之间的摩擦力将侧向荷载传递到坡体中。
扶壁式挡墙具有施工方便、经济实用等特点。
扶壁式挡墙的构造设计需要考虑以下几个方面：1.挡墙的结构形式：扶壁式挡墙可以采用钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。
根据具体情况选择合适的结构形式。
2.与坡体之间的摩擦力分析：扶壁式挡墙的稳定性依赖于与坡体之间的摩擦力。
通过研究挡墙与坡体之间的接触性能，并考虑土体的力学性质，来评估挡墙的稳定性。
3.土体的稳定性分析：扶壁式挡墙的稳定性分析还需要考虑土体的稳定性。
通过分析坡体的抗滑性能、抗倾覆性能等，来评估挡墙结构对土体稳定性的影响。
4.建造顺序设计：扶壁式挡墙的建造顺序需要合理设计，以确保挡墙的稳定性和施工的安全性。
综上所述，悬臂式挡墙和扶壁式挡墙都是土木工程中常见的挡墙结构，它们在设计时需要考虑结构形式、荷载传递、稳定性等方面的问题。
悬臂式挡土墙设计方法探讨(全文)
悬臂式挡土墙设计方法探讨(全文)一.悬臂式挡土墙的定义和作用1.1 定义悬臂式挡土墙是一种由墙板、支撑结构和基础构成的挡土结构，其特点是挡土墙板在上部受到荷载作用而产生弯曲，而下部则通过支撑结构和基础来传递荷载，保证墙体的稳定性。
1.2 作用悬臂式挡土墙主要用于抵抗土体的侧方推力，能够有效防止土体滑动和变形，保护周围的建筑物、路基等。
二.悬臂式挡土墙的设计方法2.1 地质调查与分析在设计悬臂式挡土墙之前，需要进行详细的地质调查和分析，了解土体的性质、坡度、坡面的形态和土壤结构等，以便为后续的设计提供准确的数据。
2.2 挡土墙的几何尺寸确定根据地质调查和分析的结果，确定悬臂式挡土墙的几何尺寸，包括挡土墙的高度、宽度和墙板的厚度等。
2.3 荷载计算和结构设计根据土体的侧推力和荷载特性，进行对挡土墙的荷载计算，并根据计算结果进行结构设计，确定支撑结构和基础的尺寸和材料。
三.悬臂式挡土墙的施工工艺3.1 基础施工3.2 墙板施工3.3 支撑结构施工3.4 后期处理四.悬臂式挡土墙的监测与维护4.1 监测方法4.2 维护措施附件：本文档涉及的附件包括：地质调查报告、设计图纸、结构计算书等。
法律名词及注释：1. 悬臂式挡土墙：悬臂式挡土墙是一种由墙板、支撑结构和基础构成的挡土结构，其特点是挡土墙板在上部受到荷载作用而产生弯曲，而下部则通过支撑结构和基础来传递荷载，保证墙体的稳定性。
2. 土体侧推力：土体侧推力是指土体在某一方向上的侧向压力，即土体对挡土墙施加的推力。
3. 支撑结构：支撑结构是指支撑挡土墙板的结构，主要包括墙脚、支撑梁等。
4. 基础：基础是指挡土墙的承载结构，用于将挡土墙的荷载传递到地基中。
一.悬臂式挡土墙的简介悬臂式挡土墙是现代土木工程领域中常见的挡土结构，通过墙板和支撑结构的相互作用，可以有效地抵抗土体的侧方推力，保护周围环境和建筑物的安全。
本文将对悬臂式挡土墙的设计方法进行探讨，以便为相关工程提供参考。
悬臂式挡土墙
谢谢观看
设计内容
设计内容
悬臂式挡土墙的设计计算主要包括：侧压力计算、确定墙身断面尺寸、钢筋混凝土结构设计、裂缝宽度验算 及稳定性验算等。
一般通过试算法确定墙身的断面尺寸，即先拟定截面的试算尺寸，计算作用其上的侧压力，通过全部稳定验 算来最终确定墙踵板和墙趾板的长度。
钢筋混凝土结构设计主要是对已初步拟定的墙身断面尺寸进行内力和配筋计算。在配筋设计时，可能会调整 断面尺寸，特别是墙身的厚度。一般情况下这种墙身厚度的调整对整体稳定影响不大，可不再进行全墙的稳定验 算。
3．墙身构造
为提高挡土墙的抗滑移能力，可在基础底板加设防滑键。防滑键设在墙身底部，键的宽度应根据剪力要求， 其最小值为30 cm。
特点
特点
悬臂式挡土墙是一种轻型支挡构筑物。其支挡结构的抗滑、抗倾覆主要取决于墙身自重和墙底板以上填筑土 体(包括荷载)的重力效应，此外如果在墙底板设置凸榫将大大提高挡土墙的抗滑稳定性。由于挡土墙采用钢筋混 凝土结构，使得其结构厚度减小，自重减轻，钢筋混凝土底板刚度的提高，使得挡土墙立臂高度较高且提高了在 地基承载力较低条件下的适应性。因此，悬臂式挡土墙的优点主要体现在结构尺寸较小、自重轻、便于在石料缺 乏和地基承载力较低的填方地段使用。
稳定性验算主要包括抗滑、抗倾覆、地基稳定性验算等内容。裂缝最大宽度验算应满足相关规范的要求。另 外，悬臂式挡土墙按平面应变问题考虑，即沿墙长度方向取一延米进行设计计算。
设计步骤
设计步骤
悬臂式挡土墙设计包括四个步骤。 ①根据支挡环境的需要拟定墙高和相应的墙身结构尺寸，在墙体的延伸方向一般取一延长米计算。 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，确认是否需要在底板上加凸榫。 ③底板地基承载力验算，确认底板尺寸是否满足要求。 ④墙身结构设计及裂缝宽度验算。
悬臂式挡土墙施工工艺设计
悬臂挡墙施工技术一、主要技术特点：悬臂式挡土墙结构简单、厚度小、重量轻、挡土高度高、施工方便。
它是钢筋混凝土挡土墙的一种重要形式，是一种轻型挡土结构。
它依靠墙壁的重量和地板以上的重量（包括表面超载）来保持平衡。
可适用于地基和地震区的低承载力。
a) 本工程悬臂挡墙总长约650m。
墙体高度应根据现场实际情况确定（参考挡土墙图纸及04J008第92页选型），基础埋深不小于1.5米，对地基的承载能力有要求。
在150千帕。
b) 在基础底部添加防滑齿墙。
c)墙上设置排水孔，距离2-3m ，外坡度5 %，用直径100mm的PVC 管呈梅花状排列；进水口下部用粘土夯实密封厚度30cm，反滤层设置为40cm较厚的粗粒层。
d)变形缝应在墙体上每隔12m 设置，宽度为2cm ，伸缩缝应用沥青防水层封堵或嵌入沥青涂层板。
2、地面处理：本工程地基承载力应达到150Kpa，开挖地基存在淤泥层或软土层，超挖部分可采用C15混凝土回填。
如距承重层2m以内土层发生变化，应及时通知设计单位调整挡土墙接缝及结构设计。
3、混凝土垫层施工：根据设计图纸。
基础浇筑10厘米厚，C15混凝土垫层在混凝土垫层两侧各放置比基础宽10厘米。
在挡土墙基础的凹槽处，设置木模板。
4、钢筋安装：对于现浇钢筋基础，先安装基础钢筋，预先准备墙体竖向钢筋，待基础浇筑且混凝土达到2.5Mpa后为墙体安装钢筋。
钢筋的现场加工、制作和捆扎。
现场绑扎时，先画线，再放置钢筋，穿线，打结，最后放置专用垫片。
首先放置主杆，然后放置辅助杆。
放置焊接接头和绑扎接头的钢筋时，接头位置同一截面的接头数量、搭接长度应按现行施工规范执行。
钢筋的交叉处用铁丝固定。
所有箍筋与受力钢筋垂直排列，箍筋钩搭接沿受力钢筋方向错开。
为了保证保护层的厚度，焊盘的厚度要准确，预制时要保证强度。
5、模板工程：A.模板设计模板采用2.44m*1.22m*1.2cm木夹板，模板接缝处用塑料条密封，防止漏浆。
板后用成型的方木垂直钉在模板上，方木之间的距离为10cm。
悬臂式挡土墙
BT1
BT
BT2
σ3
σ1
三、悬臂式挡土墙的设计
拟定墙身截面
荷载计算
抗倾覆稳定性验算 满足 抗滑稳定性验算 满足 地基承载力验算 满足 结构设计 最大裂缝宽度验算 满足 满足 满足 不满足 加凸榫 不满足 加长墙踵板 满足 不满足
4.1.1墙踵板长度计算
墙踵板长度可按下式计算： 一般情况下：
2.对于墙底板，一般水平放置，顶面自与立臂连接处向两 侧倾斜。墙踵板水平长度由抗滑稳定性计算，靠立臂处厚 度一般为(1/12~1/10) H，且不应小于20~30cm 墙趾板的长度应根据墙体的抗倾覆稳定性、基底应力和偏 心距等条件确定，一般可取为(0.15~0.3)B，其厚度与 墙踵相同。通常底板宽度B由墙体的整体稳定性决定，一 般可取墙高的0.6~0.8倍。当墙后为以一地下水位较高且 地基承载力很小的软弱地基时，B值可能会增大到1倍的 墙高或者更大 3.墙身混凝土的等级不宜低于C20，主筋直径不宜小于 12mm;墙后填土应在墙身混凝土强度达到设计强度的 70%方可进行，填料应分层夯实；伸缩缝的间距不应小 于20m,缝宽2~3cm，缝内沥青麻筋或沥青木板，塞入深 度不宜小于2cm
d ep 1 . 9 c 0 . 0 8 te f tk 所需受力面积按下式计算：
i
te sk
As Ap Ate Mk 0.8 7h0 As
f ck As bh 0 1 f y
2M 1 2 f ck b h 0
5.1立臂钢筋设计 （1）立臂受力钢筋直径不小于12mm，底部钢筋间距一 般采用100~150mm，顶端受力钢筋不应大于500mm （2）可将立臂钢筋切断，仅将1/4~1/3受力钢筋延伸到 板顶。钢筋切断部位应在理论切断点以上再加以钢筋锚固 长度25d~30d。 （3）分布钢筋直径为不小于6mm，间距40cm~50cm, 截面面积不小于立臂底部受力钢筋的10%。
悬臂和扶壁式挡墙讲解
悬臂式、扶壁式挡土墙1、引用文件《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009 《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346-2011 《水泥胶砂强度检验方法（ⅠSO 法）》GB/T17671-1999 《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010 《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004 2、施工准备 2.1概述悬臂式挡土墙由底板和固定在底板上的直墙构成，主要靠底板上的填土重量来维持稳定的挡土墙，主要由立壁、趾板及踵板三个钢筋混凝土构件组成。
悬臂式挡土墙构造简单，施工方便，能适应较松软的地基，墙高一般在6m-9m 之间。
面坡常用1：0.02～1：0.05斜坡，具体坡度值将根据立板的强度和刚度要求确定。
背坡可直立。
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。
踵板采用等厚,趾板端部厚度可减薄,但不小于0.30m 。
当墙高较大时，立壁下部的弯矩较大，钢筋与混凝土的用量剧增，此时建议采用扶壁式挡土墙。
扶壁式挡土墙，由底板、立板、扶壁组成。
立板常为等厚,间距常取墙高的1/3~1/2,厚度约为间距的1/8~1/6,但不小于0.3m 。
凸榫：为提高挡土墙抗滑稳定的能力，底板设置凸榫。
为使凸榫前的土体产生最大的被动土压力，墙后的主动土压力不因设凸榫而增大。
2.2作业条件钢管、木方、新型节能对称拉杆、2cm 厚泡沫板、3mm厚三合板、悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙槽钢、模板等材料准备齐全。
钻孔灌注桩各种质量指标检验合格桩头进行截除，截除后的桩顶标高应符合设计要求，清理桩头并报检测单位进行检测。
2.3材料及机具主体材料为碎石、钢筋，应符合设计级配要求；选用的水泥、砂、及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。
悬臂式挡土墙设计
悬臂式挡土墙设计一、悬臂式挡土墙的特点和适用范围悬臂式挡土墙通常由立壁、趾板和踵板三部分组成，其结构形似悬臂梁。
它的主要特点包括：1、结构轻巧：相比于重力式挡土墙，悬臂式挡土墙可以节省材料，降低工程造价。
2、施工方便：构件可以预制，现场拼装，施工速度较快。
3、适应性强：能够适应不同的地形和地质条件。
悬臂式挡土墙适用于填方路段、地基承载力较低的地区以及对景观要求较高的场所。
例如，在城市道路的填方边坡、河岸护坡等工程中经常被采用。
二、设计前的准备工作在进行悬臂式挡土墙设计之前，需要收集一系列的基础资料和数据，包括：1、工程地质勘察报告：了解地基土的物理力学性质、地下水位等情况，为基础设计提供依据。
2、填土的物理力学参数：如填土的重度、内摩擦角、粘聚力等，这些参数对于计算土压力至关重要。
3、挡土墙的使用要求：包括墙高、墙顶荷载、使用年限等。
三、土压力计算土压力的计算是悬臂式挡土墙设计的关键环节。
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，应根据具体情况选择合适的理论和计算方法。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙，填土表面倾斜的情况；朗肯土压力理论则适用于墙背垂直、光滑，填土表面水平的情况。
一般来说，如果挡土墙的墙背较为粗糙，填土表面有一定坡度，采用库仑土压力理论计算更为准确。
计算土压力时，需要考虑不同的工况，如正常使用状态和地震状态。
在地震状态下，土压力会增大，需要乘以相应的地震系数进行调整。
四、挡土墙的稳定性验算悬臂式挡土墙的稳定性验算包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。
抗滑移稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会沿基底发生滑移。
验算时，需要计算挡土墙受到的滑移力和抗滑移力，抗滑移安全系数应满足规范要求。
抗倾覆稳定性验算则是保证挡土墙不会绕墙趾发生倾覆。
计算倾覆力矩和抗倾覆力矩，抗倾覆安全系数也必须达到规定值。
此外，还需要进行地基承载力验算，确保基底压力不超过地基的承载能力。
悬臂挡土墙设计
悬臂挡土墙设计悬臂挡土墙是一种常见的土木工程结构，其设计应考虑土壤类型、墙体尺寸、支撑结构以及地质条件等因素，以确保墙体具有良好的稳定性和耐久性。
本文将就悬臂挡土墙的设计要点进行论述，以指导读者在实际工程中设计合适的悬臂挡土墙。
一、土壤类型分析在进行悬臂挡土墙设计时，首先需要对工程所处地区的土壤类型进行详细的分析。
常见的土壤类型包括砂土、黏土等。
对于不同类型的土壤，其内聚力和摩擦力特性也会有所不同。
因此，在选择合适的墙体材料和设计参数时，需充分考虑土壤的物理性质。
二、墙体尺寸确定悬臂挡土墙的尺寸设计是确保其能够承受整个挡土体的重量和外力作用的关键因素。
根据实际情况，设计师需要考虑挡土墙的高度、宽度和厚度等参数。
一般来说，墙体的高度越高，挡土墙的稳定性要求越高。
墙体的厚度和宽度也需要根据土壤类型和设计要求进行合理的选择。
三、支撑结构设计悬臂挡土墙的稳定性来自于支撑结构的设计。
支撑结构通常包括锚杆、地锚等。
在设计支撑结构时，需要对土壤的抗剪强度和抗拉强度进行合理估计，以选择合适的材料和尺寸。
此外，还需要根据土壤的性质进行有效的加固措施，确保支撑结构能够承受墙体的挤压力和水平荷载。
四、地质条件分析地质条件是悬臂挡土墙设计中不可忽视的因素之一。
在进行设计之前，需要对工程地区的地质情况进行详细调查，了解土层的分布、厚度和稳定性等信息。
根据地质调查结果，设计师可以选择合适的支撑结构和加固措施，以确保悬臂挡土墙在地震、地下水位变化等外部条件影响下仍然稳定可靠。
五、施工及维护要点在进行悬臂挡土墙设计之后，还需要注意施工及维护的要点。
施工时，应按照设计要求进行施工材料的选择和施工工艺的安排，确保墙体的质量和结构的稳定。
同时，为了保证悬臂挡土墙的长期使用和维护，需要进行定期巡视和维护，及时发现并修复墙体的损坏和松动部位。
总结：悬臂挡土墙的设计是一项精细的工作，需要综合考虑土壤类型、墙体尺寸、支撑结构、地质条件等多个因素。
悬臂式挡土墙设计全解
悬臂式挡土墙工程实例——成都市三环路与铁路立交工程设计路段为K23+385.728—K23+486.726右幅快车道；已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值[σ]=150kpa,墙身设计高度H=4m ；填土标准重度γ=18KN/m 3，填土表面均布荷载q=10KN/m 2, 填土内摩擦角Φ=35。
,底板与地基摩擦系数f=0.3,墙身采用C20混凝土，HRB335钢筋。
一、 截面选择选择悬臂式挡土墙。
尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示 根据规范要求H 1=110H=400mm, H 2=H-H 1=3600mm, H 0=810mm,b=250mm, B=0.8H=3200mm ；地面活荷载q 的作用，采用换算立柱高：01050.55189q H r ==== B 3的初步估算：22250(810)0.05=470mm B H =++⨯320 1.4348.78=22300.3(40.55) 1.0518r c K m Ex B B H m f μ•⨯=-=••⨯+⨯⨯•—0.47（H+）B 1 =B-B 3-B 2=3200-2230-470=500mmB20.27kpac22.22kpac图1 悬臂式支挡结构计算图（单位：mm)min=71.54kpa1=97.45kpa2=102.91kpamax=108.72kpa二、 荷载计算 1.土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算：2tan 450.2712K αφ⎛⎫=︒-= ⎪⎝⎭地面处水平压力：σA =γH 。
*Ka=18⨯59⨯0.271=2.71 kpa悬臂底B 点水平压力：σB =γ(H 。
+H 2) Ka =18⨯(59+3.6)⨯0.271=20.27 kpa底板c 点水平压力：σc =γ(H 。
+ H 2 + H 1 )Ka=18⨯(59+3.6+0.4)⨯0.271=22.22 kpa土压力及合力作用点位置： Ea 1=σA H 2 =2.71⨯3.6=9.76 KN/m ；Za 1=22H + H 1 =2.2 m Ea 2=12(σB -σA )⨯H=12⨯（20.27-2.71）⨯3.6=31.61 KN/m ；Za 2= 13H 2 + H 1 =1.6 mEa 3= 12(σc -σA )⨯H= 12⨯(22.22-2.71)⨯4=39.02 KN/m ；Za 3= 13（H 1 + H 2）=1.333 m2．竖向荷载计算 （1）立臂自重力钢筋混凝土标准容重γk ＝ 25kN/m3，其自重力 G 1k =()0.2502.47+⨯(3.6+0.81)⨯25=39.69 KN/mX 1=0.5+[0.22⨯4.41⨯0.5⨯0.22⨯23+0.25⨯4.41⨯(0.22+0.125)] ÷(0.5⨯0.22⨯4.41+0.25⨯4.41) =0.7844 m （2）底板自重力G 2k=(0.5+0.47+2.23) ⨯0.4⨯25=32 KN/m X 2=3.22=1.6 m （3）地面均布活载及填土的自重力G 3k=(q+γH 2)B 1 =(10+18⨯3.6) ⨯2.23=166.81 KN/mX 3=0.5+0.47+2.232=2.085 m 三、抗倾覆稳定验算 稳定力矩112233xk k k k M G x G x G x =++=39.69⨯0.7844+32⨯1.6+166.81⨯2.085 =430.13 KN*m/m 倾覆力矩Mq k =Ea1*Za1+Ea3*Za3=9.67⨯2.2+39.02⨯1.333=73.49 KN*m/m0430.135.8573.9.541xk qk M K M ==>=故稳定 四、抗滑稳定验算 竖向力之和G k =∑Gi k =39.69+32+166.81=238.50 KN/m 抗滑力Ff=Gk*f=238.500.3=71.55 KN/m 滑移力E= Ea1+ Ea3=9.76+39.02=48.78 KN/m71.5548.781.47 1.3k c G f K E ===> 故稳定 五、地基承载力验算地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载r 1＝1.30；土荷载r 2＝1.20；自重r 3＝1.20。
4.悬臂式挡土墙解析
筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之
间的摩擦角方 0 。
（1）截面选择
由于缺石地区，选择钢筋混凝土结构。墙高低于6m，选择悬臂式挡土 墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示。
150 p
k
A
a
3000
z1=3/3+0.25=1.25m；
2) 竖向荷载计算 ①立臂板自重力
3000
600
150 p
k
A
G1k G2k
BD
250
G1k
0.15 0.25 3 25 15kN/m 2
150
C B' D' 400 250
1600
B D
x1
0.4
(0.1 3) /
2
(2 0.10) / 3 0.15 3 (0.1 3) / 2 0.15 3
600
G1k G2k
100
BD
b
150
C B' D' 400 250
1600
250
150
min
B D
max
150 p
k
A
a
3000
G1k G2k
100
600
BD
b
250
C B' D'
150
150
400 250
1600
min
B D
max
1) 土压力计算 沿墙体延伸方向取一延长米。由于地面水平，墙背竖直且光
1) 墙踵板长度（抗滑移稳定） 墙踵板长度的确定应以满足墙体抗滑稳定性的需要
4悬臂式挡土墙解析
4悬臂式挡土墙解析在土木工程领域，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止土体变形失稳。
其中，悬臂式挡土墙以其独特的结构和性能特点，在许多工程中得到了广泛应用。
接下来，让我们一起深入了解一下悬臂式挡土墙。
悬臂式挡土墙通常由立壁、趾板和踵板三部分组成。
立壁就像是一面竖直的墙壁，直接承受土压力的作用；趾板位于挡土墙的前端，起到增加稳定性和分散压力的作用；踵板则位于后端，为整个结构提供支撑和平衡。
这种挡土墙的工作原理其实并不复杂。
当土体作用在立壁上时，土压力会通过立壁传递到趾板和踵板上。
由于趾板和踵板的设置，使得挡土墙能够将所承受的压力有效地分散到地基中，从而保持结构的稳定。
悬臂式挡土墙具有不少优点。
首先，它的结构相对简单，施工较为方便。
与其他复杂的挡土墙结构相比，悬臂式挡土墙不需要大量的预制构件和复杂的连接方式，这在一定程度上缩短了施工周期，降低了施工成本。
其次，它能够适应不同的地形和地质条件。
无论是在平坦的场地还是在复杂的山坡地形上，悬臂式挡土墙都可以根据实际情况进行灵活的设计和施工。
再者，它的占地面积相对较小。
在一些空间有限的场地中，悬臂式挡土墙能够充分发挥其优势，有效地利用空间。
然而，悬臂式挡土墙也并非完美无缺。
它对地基的要求相对较高。
如果地基承载力不足，就可能导致挡土墙的下沉或倾斜，从而影响其稳定性和安全性。
此外，悬臂式挡土墙的钢筋用量较大，这也在一定程度上增加了工程造价。
在设计悬臂式挡土墙时，需要考虑多个因素。
土压力的计算是至关重要的一环。
土压力的大小和分布直接影响着挡土墙的结构尺寸和配筋设计。
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。
设计师需要根据具体的工程条件选择合适的计算方法，并对计算结果进行合理的修正。
同时，挡土墙的稳定性也是设计中需要重点关注的问题。
包括抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性和地基承载力稳定性等。
为了保证挡土墙的稳定性，设计师需要合理确定挡土墙的尺寸、配筋以及基础的形式和尺寸。
悬臂式挡土墙设计
悬臂式挡土墙设计在土木工程领域，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌和滑移，以保持土体的稳定性。
悬臂式挡土墙作为一种常见的挡土墙形式，具有结构简单、施工方便等优点，在工程中得到了广泛的应用。
一、悬臂式挡土墙的结构组成悬臂式挡土墙主要由立壁、趾板和踵板三部分组成。
立壁是挡土墙的主要受力构件，通常垂直于地面，承受土压力和其他水平荷载。
趾板位于挡土墙的底部前端，增加了挡土墙的抗倾覆稳定性。
踵板位于挡土墙的底部后端，主要用于承受地基反力，提高挡土墙的抗滑移稳定性。
二、悬臂式挡土墙的工作原理悬臂式挡土墙的工作原理是通过自身的重力、趾板和踵板与地基之间的摩擦力以及墙身结构的抗弯能力来抵抗土压力的作用。
当土体作用在挡土墙上时，土压力会使挡土墙产生弯矩和剪力。
立壁通过弯曲变形来抵抗弯矩，同时趾板和踵板与地基之间的摩擦力可以抵抗水平滑移，从而保证挡土墙的稳定性。
三、悬臂式挡土墙的设计要点1、土压力计算土压力的计算是悬臂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。
在实际工程中，应根据土体的性质、挡土墙的高度和填土的坡度等因素选择合适的土压力计算方法。
2、稳定性验算悬臂式挡土墙的稳定性包括抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性。
抗倾覆稳定性验算主要是计算挡土墙在土压力作用下绕墙趾点的倾覆力矩和抗倾覆力矩，确保抗倾覆力矩大于倾覆力矩。
抗滑移稳定性验算则是计算挡土墙在土压力作用下的水平滑移力和抗滑移力，保证抗滑移力大于水平滑移力。
3、截面设计根据土压力计算结果和稳定性验算要求，确定悬臂式挡土墙的截面尺寸。
立壁的厚度和高度应根据抗弯和抗剪强度要求进行设计，趾板和踵板的长度和厚度应根据地基承载力和抗滑移、抗倾覆要求进行确定。
4、钢筋配置在悬臂式挡土墙的设计中，钢筋的配置是保证结构强度和耐久性的重要措施。
钢筋的布置应根据内力计算结果进行，通常在立壁的受拉区和受压区配置纵向钢筋，在趾板和踵板内配置横向钢筋和分布钢筋。
悬臂式挡土墙设计讲解
悬臂式挡土墙工程实例——成都市三环路与铁路立交工程设计路段为K23+385.728—K23+486.726右幅快车道； 已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值[σ]=150kpa,墙身设计高度H=4m ；填土标准重度γ=18KN/m 3，填土表面均布荷载q=10KN/m 2,填土内摩擦角Φ=35。
,底板与地基摩擦系数f=0.3,墙身采用C20混凝土，HRB335钢筋。
一、 截面选择选择悬臂式挡土墙。
尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示 根据规范要求H 1=110H=400mm, H 2=H-H 1=3600mm, H 0=810mm,b=250mm, B=0.8H=3200mm ；地面活荷载q 的作用，采用换算立柱高：01050.55189q H r ==== B 3的初步估算：22250(810)0.05=470mm B H =++⨯320 1.4348.78=22300.3(40.55) 1.0518r c K m Ex B B H m f μ•⨯=-=••⨯+⨯⨯•—0.47（H+）B 1 =B-B 3-B 2=3200-2230-470=500mmB20.27kpac22.22kpac图1 悬臂式支挡结构计算图（单位：mm)min=71.54kpa1=97.45kpa2=102.91kpamax=108.72kpa二、 荷载计算 1.土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算：2tan 450.2712K αφ⎛⎫=︒-= ⎪⎝⎭地面处水平压力：σA =γH 。
*Ka=18⨯59⨯0.271=2.71 kpa悬臂底B 点水平压力：σB =γ(H 。
+H 2) Ka =18⨯(59+3.6)⨯0.271=20.27 kpa底板c 点水平压力：σc =γ(H 。
+ H 2 + H 1 )Ka=18⨯(59+3.6+0.4)⨯0.271=22.22 kpa土压力及合力作用点位置：Ea 1=σA H 2 =2.71⨯3.6=9.76 KN/m ；Za 1=22H + H 1 =2.2 m Ea 2=12(σB -σA )⨯H=12⨯（20.27-2.71）⨯3.6=31.61 KN/m ；Za 2= 13H 2 + H 1 =1.6 mEa 3= 12(σc -σA )⨯H= 12⨯(22.22-2.71)⨯4=39.02 KN/m ；Za 3= 13（H 1 + H 2）=1.333 m2．竖向荷载计算 （1）立臂自重力钢筋混凝土标准容重γk ＝ 25kN/m3，其自重力 G 1k =()0.2502.47+⨯(3.6+0.81)⨯25=39.69 KN/mX 1=0.5+[0.22⨯4.41⨯0.5⨯0.22⨯23+0.25⨯4.41⨯(0.22+0.125)] ÷(0.5⨯0.22⨯4.41+0.25⨯4.41) =0.7844 m （2）底板自重力G 2k=(0.5+0.47+2.23) ⨯0.4⨯25=32 KN/m X 2=3.22=1.6 m （3）地面均布活载及填土的自重力G 3k=(q+γH 2)B 1 =(10+18⨯3.6) ⨯2.23=166.81 KN/m X 3=0.5+0.47+2.232=2.085 m 三、抗倾覆稳定验算 稳定力矩112233xk k k k M G x G x G x =++=39.69⨯0.7844+32⨯1.6+166.81⨯2.085 =430.13 KN*m/m 倾覆力矩Mq k =Ea1*Za1+Ea3*Za3=9.67⨯2.2+39.02⨯1.333=73.49 KN*m/m0430.135.8573.9.541xk qk M K M ==>=故稳定 四、抗滑稳定验算 竖向力之和G k =∑Gi k =39.69+32+166.81=238.50 KN/m 抗滑力Ff=Gk*f=238.500.3=71.55 KN/m 滑移力E= Ea1+ Ea3=9.76+39.02=48.78 KN/m71.5548.781.47 1.3k c G f K E ===> 故稳定 五、地基承载力验算地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载r 1＝1.30；土荷 载r 2＝1.20；自重r 3＝1.20。
4悬臂式挡土墙解析
为原则，即：
G
h0
b q
Ks Eax 1.3
h0
b
h0
b
1:m
H1
1:0
H
H1
1:0
H
H1
H
当有凸榫时
h
h
h
G
K c Ex 1.0
B1 B2
B3 B
(a)
B1 B2
B3 B
(b)
B1 B2
悬壁（臂）式挡土墙
立 壁 沿江大道 墙趾悬臂
江滩 墙踵悬臂
悬壁（臂）式挡土墙
定义： 悬臂式挡土墙多用钢筋混凝土做成，它的稳定
性主要靠墙踵悬臂以上的土所受重力维持，它的 悬臂部分的拉应力由钢筋来承受。
悬壁（臂）式挡土墙 特点：
1.截面尺寸小。 2.施工方便。 3.对地基承载力要求不高。 4. 工作面较大。
内摩擦力 300 ,底板与地基摩擦系数 0.45，由于采用钢
筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之
间的摩擦角方 0 。
（1）截面选择
由于缺石地区，选择钢筋混凝土结构。墙高低于6m，选择悬臂式挡土 墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示。
150 p
k
A
a
3000
悬臂式挡土墙的设计
悬臂式挡土墙的构造 2.底板
•一般水平设置。通常变厚度，底面水平， 顶面则自与立臂连接处向两侧倾斜。当墙 身受抗滑稳定控制时，多采用凸榫基础。 •墙踵板长度由墙身抗滑稳定验算确定， 并具有一定的刚度。靠近立臂处厚度一般 取为墙高的1/12～1/10，且不应小于 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，其厚度与墙踵板相同。通常底 板的宽度由墙的整体稳定性决定，一般可 取墙高的0.6～0.8倍。
《悬臂式挡土墙》课件
由于其简洁的外观和线条，悬臂 式挡土墙在景观上具有良好的效
果，能够融入周围环境。
缺点
材料成本高
由于采用钢筋混凝土材料，悬臂式挡土墙的材料 成本相对较高。
对地基要求高
为了保证结构的稳定性，悬臂式挡土墙对地基的 要求较高，需要在稳定的地基上建设。
ABCD
施工周期长
由于结构复杂，需要精细的施工工艺和技术，导 致施工周期相对较长。
某山区铁路沿线边坡防护工程
工程简介
该工程位于山区铁路沿线，采用悬臂式挡土墙结构，主要目的是防止 山体滑坡、泥石流等自然灾害对铁路设施的破坏。
技术特点
根据山体地形、地质条件进行个性化设计，采用生态友好型材料，减 小对环境的影响。
实施效果
经过多年的运营，该工程防护效果显著，有效降低了自然灾害对铁路 设施的破坏风险，保障了铁路运输的安全和畅通。
剪强度。
排水系统
排水系统用于排除墙后 积水，减少填料的含水 量，提高挡土墙的稳定
性。
工作原理
01
悬臂式挡土墙依靠墙踵悬臂和地 面反力来保持自身稳定，同时利 用填料与墙身的摩擦力来抵抗侧 压力。
02
当填料侧压力作用在墙踵悬臂上 时，通过墙踵板传递到基础，再 通过基础传递到地面，形成对墙 身的反力，保持挡土墙的稳定。
混凝土浇筑
按照设计要求的混凝土配合比， 进行混凝土的搅拌、运输和浇筑 ，确保混凝土的质量和浇筑密实 度。
养护与拆模
按照规范要求进行混凝土的养护 和拆模，确保混凝土的结构强度 和外观质量。
质量检测与验收
外观检测
对挡土墙的外观进行检查，包括墙面平整度、线条流畅性 、色泽一致性等方面，确保符合设计要求和规范标准。
悬臂式挡土墙设计指导书
t≥
M j ⋅γ c Ao.L ⋅ Ra
式中：γc-混凝土安生系数，=1.25; L-矩形截面单位长度，即 L=1.0m；
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
h01
b2 b1 C
h0
D
B
s
Ao-计算系数，Ao=ξ(1-0.5ξ)，ξ=u(Rg/Ra)，u-配筋率，u=0.3~0.8%，Rg-纵向受拉 钢筋设计强度，Ra-混凝土抗压设计强度。 (2) 截面厚度 t 斜裂缝宽度要求的计算
由粘聚力 c 引起的土压力 2 c k a ，但这部分侧压力为负值。这两部分叠加的结果如图 c 所 示，图中 ade 部分为负侧压力，由于墙背光滑，土对墙背产生的拉力将使土体脱离墙体，在 计算土压力时，该部分应略去不计。因此，粘性土的土压力分布实际上仅是 abc 部分。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
e h
d a hc
σa H
Ea
Ea H/3 b γHka ─ 2c√ ka γHka
Ea (H-hc)/3 c
φ/2 α=45° +
(a)
(b)
(c)
图 朗金主动土压力 (a)主动压力图式；(b)砂性土主动土压力分布图；(c)粘性土主动土压力分布 a 点离填土表面的深度 z0 称为临界深度。在填土表面无荷载的条件下，临界深度 z0 可 根据式(4)，并令 pa=0 求得：
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
第二块自重：Q2＝A2. γ2.1 切向分力：T2＝Q2.sinα2
A1 N1 A2 A3 A4 T2 N3 T4 Q4
二、锚杆挡土墙
灌浆锚杆－直径100～150mm，压注水泥砂浆：如用于土层，则加压灌 浆或内部扩孔－预压锚杆或扩孔锚杆，－多用于路堑挡土墙
肋柱和墙面板≮C20。
二、锚杆挡土墙
2、可设单级墙或双级墙，每级墙高≯ 8m，多级墙间设置 宽度≮2m的平台，下两级墙的肋柱宜交错布置。
3、肋柱式间距宜为2.0～3.0m，肋柱宜垂直布置或向填土 一侧仰斜，仰斜度不应大于1：0.05。
4、每级肋柱上的锚杆层数，可设双层或多层。锚杆可按 弯距相等或支点反力相等的原则布置，向下倾斜。每 层锚杆与水平面的夹角宜控制在150～200之间，锚杆层 间距不小于2.0m。
5、肋柱受力方向的前后侧面内应配置通长受力钢筋，钢 筋直径不应小于12mm
1 2
B3tg )u
Ey
B3＝
[Kc ]Ex f Ey
f
(H
1 2
B3tg )
B2
B3由试算法求出
（3）墙胸面坡坡度1：m，胸坡修正Δ B3
B3 mH1 / 2
Kc－容许抗 滑稳定系数
2、底板宽度计算
3）墙址板宽度B1 －高墙受抗倾覆稳定性控制，一般由基底应 力或偏心距控制，并要求墙踵处的基底不应 出现拉应力。
3、底板厚度计算
1）趾板弯矩和剪力:
Q1
N1
G1
G2
B1[ 1
1 2
(1
2)
B1 B
hhpj
(h
hpj )]
M1
B12 6
[3(1
h)
( h
)(h1
2hpj ) (1
2)
B1 ] B
悬臂式挡土墙(库伦)
一.参数1.地面活载 q :20kN/m 22.土的重度γ:18kN/m 33.墙后土高差 H 1:6m 墙前土埋深 H 3: 5.2m 4.粘聚力 C :0kPa 5.土的内摩擦角 :30度二 墙体尺寸墙底面坡度取：k =0墙底面坡角 α0=atan(k)=0度墙踵板悬挑长度 L 2 =1m 立墙根部 L 1= 500 + 300 = 1.2m 墙趾板悬挑长度 L 3 =1.5m 墙体截面示意图墙底部宽度 B = L 1+L 2+L 3 = 3.7m 墙后土体总高 H2:11.2α1=atan(H 2/(L 2+0.3)) =83.3792239度假想墙背与墙后填土摩擦角 δ=30度第二破裂面临界角：=30度墙背倾角:=6.620776082度临界角>墙背倾角，不产生第二破裂面二.荷载计算H 2 =11.20.35262564q 产生 Eaq =q*H 2*Ka*1.1=86.8869573kN/m H 2范围土体产生 q 1=γ*H 2*Ka=71.0893287H 2范围土体产生 Ea 1=0.5*q 1*H 2*1.1=437.910265总主动压力Ea=Eaq+Ea 1=524.797222kN/m 土压力作用点高度 z =（q*Ka*H2^2/2+q1*H2^2/6)/(Ea/1.1)=4.04238411mH3范围土体土压力计算α2=atan(H 3/L 3) =73.9091837度墙背倾角:被动土压力系数 kp=tan(45+Φ/2)^22H 3范围土体产生 q 2=γ*H 3*Kp=187.2H 3范围土体产生 Ea 2=0.5*q 2*H 3*1.1=535.392kN/m悬臂挡土墙设计设计依据:《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》=-+-+++⋅-=222])cos()cos(()sin()sin(1)[cos(cos )(cos 主动动压力系βρρδβϕϕδρδρρϕKa ϕββϕρsin sin arcsin 212245-+-= cr αρ-= 90ϕϕαρ土压力作用点高度 z2 =（q 2*H 3^2/6)/(Ea2/1.1)=1.73333333m三 抗滑移稳定验算重力G计算:混凝土断面 A 1=21.9936505m 2(计算见附件1)墙后土断面 A 2=5m 2(计算见附件1)G=A 1*25+A 2*18=639.841262kN α =83.3792239度α0 =0度δ=30度α -α0-δ=53.3792239Gn=Gcos(a 0)=639.841262kNGt=Gsin(α0)=0kN Eat=Ea×sin(α 1-α0-δ)=421.202893kN Ean=Ea×cos(α1 -α0-δ)=313.049911kN 墙前H3范围土体Ea2=535.392kN摩擦系数 μ =0.4滑移力 ＝ Eat - Gt =421.202893抗滑力＝ (Gn+Ean) μ+Ea2=916.548469Kc=抗滑移力/滑移力=2.17602605>1.3，抗滑移验算满足OK!四 抗倾覆稳定验算x f = b - z×ctan(α) = 3.2307947m z f = z - b×tan(α0)= 4.04238411m x 0 =1.90258588m (计算见附件1)Eax = Ea×sin(α-δ)=421.202893Eaz = Ea×cos(α-δ) =313.049911抗倾覆力矩 Mv 1= G x 0 + E az x f =2228.75295墙前H3范围土体抗倾覆力矩 Mv 2= Ea2*z2 =928.0128抗倾覆力矩 Mv = Mv1+Mv2 =3156.766倾覆力矩 M h = E ax z f =1702.66388Kp=Mv/Mh=1.85401581>1.5，抗倾覆验算满足OK!e =(Mv-Mh)/Gk =1.52598944m偏心距 e 0 = b/2 - e =0.32401056mb /4=0.925m b /6=0.616666667m偏心距 e ＜b /6地基压力392.854504kN/m 2122.221806kN/m 2偏心距 e ＞b /6416.29435kN/m 2=+=)61(0max Be B G P k =-=)61(0min Be B G P k =-==)2/(32320max e b G La G P kk k59219594.xls1.2×f=180kN/m 2地基应力验算不满足，请调整！总竖向力 Gk =952.891173kN 对两桩中心点o点取矩：Mv 1= G(x0 -B/2)+ Eaz(xf -B/2)=465.904277Mv2= Ea2*z2 =928.0128Mh = Eax* zf =1702.66388b1=b3=0.8m b2=2.1m 桩的纵向间距s =2.4m N 1=±s*(Mh-Mv1-Mv2)/b2=352.8535kNN2=s*Gk/2=1143.46941kN Nmax=1496.3229kN Nmin=790.615918kN六 结构设计立板与底板混凝土等级采用 C35，ft= 1.57N/mm 2 fc=16.7N/mm 2混凝土保护层厚度40mm钢筋HRB335fy=300N/mm 2分项系数按简化计算取1.351墙趾板计算根部截面高度:1200mm 悬挑长度 L 3=1500mmQ=1.35*L 2*P max =795.530371kN M=1.35*0.5*L2*L2*Pmax=596.6477782墙踵板计算根部截面高度:1200mm悬挑长度 L 2=1mP=P min +(P max -P min )*L 3/B=195.365778Q=1.35*L 3*(P-18*H1-25*0.7)=101.068801kN M=1.35*0.5*L 3*L 3*(P-18*H 1-25*0.7)=47.1594003=-==)2/(32320max e b G La G P kk k59219594.xls3底板配筋以墙趾板根部截面为控制截面as=M/a1fcbh 020.026551290.026913450.98654327As=1753.00354配筋率=0.152435钢筋直径18As1=254.469间距100实配筋面积2544.69001mm 2配筋率=0.221277裂缝验算αcr = 2.1ρte = As/Ate =0.00424115σsk =Mk/(0.87h0As)=173.593029f tk = 1.78φ= 1.1-0.65f tk /(ρte σsk )=-0.4715111取φ＝0.2取φ=0.2ωmax =αcr *φσs(1.9c+0.08d/ρte)/E=0.14801655mm裂缝控制0.3mm裂缝验算满足4立墙配筋底截面计算q 换算土体高H 5= 1.11111111H 2=11.2作用在立板上主动压力系数Kax=Ka × sin (α-δ) =0.28301777Q1=1.35γH 2(2H 5+H 2)Ka/2=516.930823kN M1=1.35γH 2^2(3H 5+H 2)Ka/6=2089.63294KN.m 墙前H3Q2=1.35γH 3*H 3Kp/2=657.072kN M2=1.35γH 3^3Kp/6=1138.9248KN.m 总计Q=Q1-Q2=-140.14118kN M=M1-M2=950.708143KN.m截面高度h=1200mmas=M/a1fcbh0^2=0.043046220.044014880.97799256As=M/gfyh0=2817.68583配筋率=0.245016选择钢筋直径25As1=490.8738间距100实配筋面积4908.73844mm 2配筋率=0.426847裂缝验算αcr= 2.1ρte=As/Ate 0.00818123σsk=Mk/(0.87h0As)=143.392508ftk= 1.78φ=1.1-0.65ftk/(ρte σsk)=0.11374718<0.2时，取0.2φ=0.2ωmax=acr*φσs(1.9c+0.08d/ρte)/E=0.0936382mm裂缝控制0.3mm裂缝验算满足=--=s αξ211=-+=)211(5.0s s αγ=--=s αξ211=-+=)211(5.0s s αγ。
【精编】悬臂式及锚杆挡土墙分析PPT课件
（6-7） （6-8）
6.3.2.2 柱状剪切法
T u D 2 L 1 1 D 2 L 22
（6-9）
6.4 构件设计
6.4.1 挡土板设计
（1）挡土板的基本构造 （2）板壁式锚杆挡土墙墙面板的基本构造 （3）挡土板内力计算的结构 （4）挡土板上的土压力
6.4.1.1 视挡土板为简支板的内力计算
6.3.1.3 土层锚杆抗拔力 ——取决于地层和砂浆的摩阻力
（1）锚杆的极限抗拔力
Tu DLe
（6-2）
式中， τ为砂浆与孔壁的平均抗剪强度，取决于地层 特性和砂浆质量，宜由现场拉拔试验确定。
（2）平均抗剪强度确定 锚杆孔壁与砂浆接触面的抗剪强度与以下三种破
坏形式有关，即
●砂浆接触面外围的地层剪切破坏； ●沿着砂浆与孔壁的接触面剪切破坏； ●接触面内砂浆的剪切破坏。
（6-12） （6-13）
●隔离体受到的竖直向的力及其引起的弯矩
Pp qRsin
M p q R sin0x q x 22
x R s in 0 R s in
M p q R 2s in 20 s in 2 2
（6-18） （6-17）
（2）内力:
M x M p H R c o s c o s0 （6-14）
●长期强度 ●应力不均匀
6.3.2 括孔型灌浆锚杆的抗拔力
6.3.2.1 压缩桩法
（1）计算公式（土层） Tu FQ
（6-5）
T u D 1Z Z 1 1 L 11 d Z D 2Z Z 2 2 L 22 d Z q d S（6-6）
（2）参数取值
qd 9c qd 6kc
（3）注意事项
W3
W 4 2 E hsin B 3
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
悬臂式挡土墙工程实例——成都市三环路与铁路立交工程设计路段为K23+385.728—K23+486.726右幅快车道；已知，填方最大高度5米，地基承载力设计值[σ]=150kpa,墙身设计高度H=4m ；填土标准重度γ=18KN/m 3，填土表面均布荷载q=10KN/m 2, 填土内摩擦角Φ=35。
,底板与地基摩擦系数f=0.3,墙身采用C20混凝土，HRB335钢筋。
一、 截面选择选择悬臂式挡土墙。
尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示 根据规范要求H 1=110H=400mm, H 2=H-H 1=3600mm, H 0=810mm,b=250mm, B=0.8H=3200mm ；地面活荷载q 的作用，采用换算立柱高：01050.55189q H r ==== B 3的初步估算：22250(810)0.05=470mm B H =++⨯320 1.4348.78=22300.3(40.55) 1.0518r c K m Ex B B H m f μ•⨯=-=••⨯+⨯⨯•—0.47（H+）B 1 =B-B 3-B 2=3200-2230-470=500mmB20.27kpac22.22kpac图1 悬臂式支挡结构计算图（单位：mm)min=71.54kpa1=97.45kpa2=102.91kpamax=108.72kpa二、 荷载计算 1.土压力计算由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用朗金理论公式计算：2tan 450.2712K αφ⎛⎫=︒-= ⎪⎝⎭地面处水平压力：σA =γH 。
*Ka=18⨯59⨯0.271=2.71 kpa悬臂底B 点水平压力：σB =γ(H 。
+H 2) Ka =18⨯(59+3.6)⨯0.271=20.27 kpa 底板c 点水平压力：σc =γ(H 。
+ H 2 + H 1 )Ka=18⨯(59+3.6+0.4)⨯0.271=22.22 kpa土压力及合力作用点位置： Ea 1=σA H 2 =2.71⨯3.6=9.76 KN/m ；Za 1=22H + H 1 =2.2 m Ea 2=12(σB -σA )⨯H=12⨯（20.27-2.71）⨯3.6=31.61 KN/m ；Za 2= 13H 2 + H 1 =1.6 mEa 3= 12(σc -σA )⨯H= 12⨯(22.22-2.71)⨯4=39.02 KN/m ；Za 3= 13（H 1 + H 2）=1.333 m2．竖向荷载计算 （1）立臂自重力钢筋混凝土标准容重γk ＝ 25kN/m3，其自重力G 1k =()0.2502.47+⨯(3.6+0.81)⨯25=39.69 KN/mX 1=0.5+[0.22⨯4.41⨯0.5⨯0.22⨯23+0.25⨯4.41⨯(0.22+0.125)] ÷(0.5⨯0.22⨯4.41+0.25⨯4.41) =0.7844 m （2）底板自重力G 2k=(0.5+0.47+2.23) ⨯0.4⨯25=32 KN/m X 2=3.22=1.6 m （3）地面均布活载及填土的自重力G 3k=(q+γH 2)B 1 =(10+18⨯3.6) ⨯2.23=166.81 KN/m X 3=0.5+0.47+2.232=2.085 m 三、抗倾覆稳定验算稳定力矩112233xk k k k M G x G x G x =++=39.69⨯0.7844+32⨯1.6+166.81⨯2.085 =430.13 KN*m/m 倾覆力矩Mq k =Ea1*Za1+Ea3*Za3=9.67⨯2.2+39.02⨯1.333=73.49 KN*m/m0430.135.8573.9.541xk qk M K M ==>=故稳定 四、抗滑稳定验算 竖向力之和G k =∑Gi k =39.69+32+166.81=238.50 KN/m 抗滑力Ff=Gk*f=238.500.3=71.55 KN/m 滑移力E= Ea1+ Ea3=9.76+39.02=48.78 KN/m71.5548.781.47 1.3k c G f K E ===> 故稳定 五、地基承载力验算地基承载力采用设计荷载，分项系数：地面活荷载r 1＝1.30；土荷 载r 2＝1.20；自重r 3＝1.20。
基础底面偏心距e 0，先计算总竖向力 到墙趾的距离：0V HkM M e G -=M H =1.3Ea1*Za1+1.Ea3*Za3=1.3⨯9.76⨯2.2+1.2⨯39.02 ⨯1.333e 0=90.33 KN/mG k =1.2 ⨯(39.69+32+18 ⨯3.6 ⨯2.23 ⨯2.085) =288.42 KN/mMv=1.2 ⨯(39.69⨯0.7844+32⨯1.6+18⨯3.6⨯2.23⨯2.085)+1.3⨯ （10⨯2.23⨯2.085） =520.79 KN*m/m 偏心距e =()520.7990.33288.42-=1.49 m=2B -e=3.22-1.49=0.11 m<6B=0.53 m 地基压力σmax =6e (1+)Gk B B =288.423.2⨯(1+6⨯0.113.2)=108.72 kpa σmin =6e (1)Gk B B -=288.423.2⨯(1-6⨯0.113.2)=71.54 kpa σmax =108.72 < [σ]=150 kpa 故地基承载力满足要求. 六、结构设计立臂与底板均采用C20混凝土和HRB335级钢筋，查表得f cd ＝ 9.2 Mpa ，f td ＝ 1.06 Mpa ，f tk=1.54 Mpa,E c=2.55⨯104Mpa, f sd ＝ 280 Mpa ，f 1sd=280 Mpa ,E s ＝ 2×105Mpa（1） 立臂设计底截面设计弯矩M=1.3⨯9.76⨯3.62+1.2⨯31.61⨯3.63=68.36 KN*m/m 标准弯矩 Mk=9.76⨯3.62+31.61⨯3.63=55.50 KN*m/m 有效高度h 0=250-30=220 mm 由f cd*b *X= f sd*As 得 X=2809.0(200)1As⨯⨯=0.03As其中混凝土保护层厚度C=30 mm M= f sd* As*(250-30-2X ) 代入化简得：0.0152 A 2s-220 As+244143=0 即As=13257 mm 2（舍），As=1217 mm 2 取φ16@165钢筋，As=1219 mm 2 裂缝验算s ts tsA A ρ== 12190.0098,=0.010.51000250s ts ts ts A A ρρ===⨯⨯取 6055.50102380.870.872201219k sk s M Mpa h A σ⨯===⨯⨯0.650.65 1.541.10 1.100.680.01238tkts skf ψρσ⨯=-=-=⨯最大裂缝宽度2.10,30,16cr cq a c mm d mm ===max max51.90.08238162.10.68 1.9300.080.310.202100.01cq sk cr s t s d w a c E w mm mmσψρ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+=> ⎪⨯⎝⎭不满足，改用φ16@125钢筋，As=1609 mm 216090.0130.5100250ts ρ==⨯⨯655.50101800.872201609sk Mpa σ⨯==⨯⨯0.65 1.541.100.670.013180ψ⨯=-=⨯max 5180162.10.67 1.9300.080.190.202100.013w mm mm ⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+=< ⎪⨯⎝⎭故裂缝宽度满足要求 墙踵板根部D 点设计弯矩：2.23 2.23 2.232.230.425 1.218 2.233.6 1.210 2.23 1.302222.231 2.2371.54 2.23(97.4571.54) 2.2356.15223D M kN m=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯--⨯⨯⨯=⋅墙趾板根部B 点设计弯矩：0.50.5120.50.425 1.2102.910.5(108.72102.91)0.50.2222312.10B M kN m=-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯=⋅ 标准弯矩计算，由前面计算可知，标准荷载作用时：430.1373.491.495238.50sk qkkM M e m G --===0 3.2 1.4950.10522B e e m =-=-= 此时地基压力：0max 6230.5060.105(1)(1)89.203.2 3.2k G e kpa B B σ⨯=+=+= min06230.5060.105(1)(1)59.863.2 3.2k G e kpa B B σ⨯=-=-=2.23 2.23 2.232.230.42518 2.233.610 2.232221 2.23(97.4571.54) 2.2311.5023D M kN m=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯⨯=⋅墙踵板强度设计：混凝土保护层厚度C=30 mm ，有效高度h 0=400-30=370 mm,b=1000 mm 同理受压区高度X=0.03As D M = f sd* As*(370-2X ) 代入化简得：0.015 A 2s-370As+200536=0 解得As=24100 mm 2(舍)，As=567 mm 2 取φ12@140钢筋，As=808 mm 2 裂缝验算：8080.004,=0.01.0.51000400s ts ts ts A A ρρ===⨯⨯取 6055.5010213pa 0.870.87370808k sk s M M h A σ⨯===⨯⨯0.650.65 1.541.10 1.100.630.01213tkts skf ρσ⨯ψ=-=-=⨯最大裂缝宽度max 5213122.100.63 1.9300.080.220.22100.01w mm mm ⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+⨯=> ⎪⨯⎝⎭取φ12@130钢筋，As=870 mm 28700.004,=0.01.0.51000400s ts ts ts A A ρρ===⨯⨯取 6055.5010198pa 0.870.87370870k sk s M M h A σ⨯===⨯⨯0.650.65 1.541.10 1.100.590.01198tkts skf ρσ⨯ψ=-=-=⨯max 5198122.100.59 1.9300.080.1870.22100.01w mm mm ⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+⨯=> ⎪⨯⎝⎭满足要求根据构造要求，底板墙趾的配筋与墙踵一致。