悬臂式挡土墙分解

4.2.1立臂计算 立臂为固定在墙底板上的悬臂梁，各截面的剪力、弯矩计 算公式如下(计算简图如下所示)：
γh0Ka
Q1x z2h0 z Ka / 2
Q1
M1
H1
M1x z 2 3h0 z Ka / 6
x
Q1X
M1X
4.2.2墙踵板的内力
墙踵板是以立臂底端为固定端的悬臂梁，内力计算图下图 所示。
（3）凸榫
为提高挡土墙的稳定能力，底板可以设置凸榫。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 设凸榫而最增大，凸榫应设置在正确的位置上。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 的要求外，为了便于施工，还不应小于30cm。
立臂
墙踵板 墙趾板
凸榫
二、构造要求
1.基础需满足： （1）埋置深度不小于1m （2）冻结深度不大于1m时，埋置深度应在冻结线一下 0.25m(弱冻胀土除外)，同时满足（1）； 冻结深度不大 于1m时，基础埋置深度不小于1.25m，同时还应将基底 至冻结线下0.25m深度范围内的地基土换填为弱冻胀土或 不冻胀土 （3）受水流冲刷时，基础埋置深度不小于1m （4）在软质岩层地基上，基础埋置深度不小于1m
4.3.3凸榫宽度
3.5KM T ft
hT 2 1 K E B B f c x T1 2 3 2
BT
MT
式中：
K 混凝土受弯构件的强度 设计安全系数（取 2.65） M T 凸榫所承受的总弯矩 f t 混凝土抗拉设计强度
B1
B2
B3
4.挡土墙的排水管，应按上下左右2~3m交错设置，排水 孔的坡度为4%，进水侧设置反滤层，厚度不得小于 0.3m，在最低一排排水孔的进水口下部应设置隔水层， 当墙背填料为细粒土时，应在最低排排水孔至墙顶以下 0.5m高度以内填筑不小于0.3m厚的砂砾石或者土工合成 材料作为反滤层，反滤层的顶部与下部应设置隔水层。
2

BT
σ1
4.3.1凸榫的位置
由上可知，凸榫的位置、高度、宽度必须符合下列要求：
BT 1 hT tan 45 2
BT 2 B BT1 BT hT cot
f
凸榫前侧距墙趾的最小距离为：
2 K c Ex Bf 1 BT 1min B B B 1 cot 45 2
悬臂式挡土墙的设计
主要内容： 1.概述 2.构造要求 3.悬臂式挡土墙的设计
一、概述
悬臂式挡土墙是一种轻型、新型的支挡结构，广泛用于国 内外的公路、铁路工程中，该结构具有良好的社会效益。 由立臂、墙底板、凸榫组成，如图1所示，该种挡墙具有 以下特点：依靠自重和墙底板以上的填筑土体的重力维持 墙体的稳定，适用于石料匮乏的地区以及地基承载力较低 的填方地段，墙高一般小于6m。
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
Leabharlann Baidu
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.墙体钢筋混凝土配筋设计
悬臂式支挡结构的立臂底板，按受弯构件计算。除构件正 截面受弯承载能力、斜截面承载能力需要验算外还需要进 行裂缝宽度验算，其验算公式如下：
wmax cr
ck
Es
1.1 0.6 5
d ep
n d n dV
i 2 i i i
te ck
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：
H
Lm
Lm
5.2底板钢筋设计
（1）墙踵板受力钢筋，设置在墙踵板的顶面。受力筋一 端插入立臂与底板连接处以左不小于一个锚固长度；另一 端按材料图切断，在理论切断点向外伸出一个锚固长度。 （2）墙趾板的受力钢筋应设置于墙趾板的底面，该筋一 端伸入墙趾板与立臂连接处以右不小于一个锚固长度；另 一端一半延伸到墙趾，另一半在B1/2处再加一个锚固长 度处切断。如下图所示：
4.3.2凸榫的高度
1 K c Es B BT 1 3 2 f 2 hT
p
1 1 2 p 3 1 t an 45 2 2
2， 上式中1 ， 3—墙趾、墙踵及凸榫前缘处基底的压应 力，其余符号同前
1:0
b
β
H h H1
B1
B2 B
B3
（3）当立臂面坡不垂直时，应该对按上两式墙踵板计算 的长度进行修正：
1 B3 mH 1 2
b
β
h
H1
1:m
B1 B2 B
H
B3
4.1.2墙趾板长度计算
（1）对于路肩墙（见图2）
2 0 H B1 0.5 fH 0.25( B2 B3 ) Kc 0 H
（1）立臂
悬臂式支挡结构由立臂和墙底板两部分组成。为便于施工 立臂内侧做成竖直，外侧做成1:0.02~1:0.05的斜坡， 具体坡度值将根据立臂的强度和刚度要求确定。当支挡墙 高不大时，立臂可以做成等厚度的。墙顶的最小厚度通常 采用20~25cm。当墙高较高时，宜在立臂下部将界面加 厚。
（2）墙底板
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%。
有凸榫时：
f G K0 1.3 Ex
1:0 H h H1
B1
b
f G Kc 1.0 Ex
（1）如图2所示的路肩墙，有
K c Ex B3 B2 f H h0
B2 B
B3
（2）对于如图3所示的路堤墙，计算公式如下：
Kc Ex fE y B3 1 f H B3 tan 2
一般水平设置，通常做成变厚度，底面水平，顶面则自与 立臂连接处向两侧倾斜。 墙底板由墙踵板和墙趾板两部分组成，其长度和高度由全 墙抗滑稳定性验算确定。底板在与立臂相接处厚度为 （1/12~1/10）H,而墙趾板与墙踵板端部厚度不小于 30cm；其宽度B可近似取（0.6~0.8）H，当遇到地下 水位高软弱地基时，B值应增大。
（2）对于路堤墙（见图3）
如果由B=B1+B2+B3计算出的基底应力σ>[σ]或偏心距 e>B/6,应采取加宽基础的方法加大B1,使其满足要求。 0 h0 K 式中：

H
0.5H B3 t an f B1 0.25( B2 B3 ) K0

HK
2.墙身内力计算
4.2.3墙趾板内力计算
各截面的剪力以及弯矩如下所示：
3.凸榫的设计
在墙身底部设置凸榫基础，是增加挡土墙抗滑稳定的一种 方法，需将整个凸榫置于过墙趾与水平成 45 及通过 2 墙踵与水平成 的直线所包围的三角形范围内，如下图 所示。
45
BT1 BT BT2
σ3
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