【正文】 擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查、勘測，確定構(gòu)造物的形式與尺寸，運(yùn)用合適的理論計(jì)算土壓力，并進(jìn)行穩(wěn)定性和截面強(qiáng)度方面的驗(yàn)算，采取合理、可行的措施，以保證擋土墻的安全性。此外，在泄水孔入口附近應(yīng)用易滲的粗顆粒材料做反濾層，并在泄水孔入口下方鋪設(shè)粘土夯實(shí)層，防止積水滲入地基不利于墻的穩(wěn)定性。 2． 5． 1 基底拓展 為減少基底壓應(yīng)力，增加抗傾覆的穩(wěn)定性，在墻趾處伸出一臺(tái)階，以拓寬基底，墻趾臺(tái)階寬度為 25mm,臺(tái)階高寬比為 3： 2。由于該擋墻的尺寸較大，施工架設(shè)模板難度較大。 外側(cè)豎向受力鋼筋 N5 布置在墻面板的臨空一側(cè)，承受墻面板的豎向正彎矩，該鋼筋通長布置，兼作墻面板的分布鋼筋用。 以上配筋計(jì)算可知，墻面板外側(cè)水平受拉鋼筋 N2 的分布為：全墻采用? 14 的鋼筋，間距為 250mm。為方便施工，可在扶肋中心切斷，沿墻高可分為幾個(gè) 區(qū)段進(jìn)行配筋，但區(qū)段不宜分得太多。 鋼筋保護(hù)層厚度 C=30mm,估計(jì)選用鋼筋直徑為 20mm。 a. 底面上的總豎向力 53 15 6 68 6ayN W E k N? ? ? ? ? b. 合力作用點(diǎn)與墻前趾的距離 2 0 0 2 .8 1 7 5 7 .1 7 1 .8 16 8 8 .0 6xm??? c. 偏心距 4 .3 0 .3 4 0 .7 226Bex? ? ? ? ? d. 基底邊緣應(yīng)力 1 2 3 5 . 8 62 8 4 . 1 66 6 8 8 . 0 6 6 0 . 3 4( 1 ) ( 1 )4 . 3 4 . 3Ne k P aBB?? ?? ? ? ? ? e. 要求滿足下列公式 121 ( ) 1 6 0 8 0 02 kk P a f k P a??? ? ? ? 查得在密實(shí)狀態(tài)下，碎石土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 700900kPa,此處取kf =800kPa。其驗(yàn)算方法與重力式擋土墻相同。由于墻踵板的寬度通常只有墻高的 1/3 左右，其值一般較小，對墻踵板橫向配筋不起控制作用，故不必計(jì)算此橫向彎矩。如圖 27 所示。 21 / 12 1 / 2p i p iM l l???? 39。 墻面板承受的最大水平正彎矩及最大水平負(fù)彎矩在豎直方向上分別發(fā)生在扶肋跨中的 1/2H1 處和扶肋固支處的第三個(gè) H1/4 處，如圖 25所示。 , b AC m?? 所以，算得 BCS ? 。墻面板頂寬 b=300m,為了利于施工，采用等厚垂直面板，墻底板板端厚度,墻踵板寬度 B1=1m。 2． 3 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì) 扶壁式擋土墻的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括墻身構(gòu)造設(shè)計(jì)、墻身截面尺寸的擬定，墻身穩(wěn)定性和基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算、墻身配筋設(shè)計(jì)和裂縫開展寬度等。 土坡的穩(wěn)定性用土坡穩(wěn)定安全系數(shù)來表示，抗剪力與抗切拉之比即為土坡穩(wěn)定安全系數(shù)： K= c o ss inT W tg tgT W tg? ? ?????’抗 剪 力抗 切 力 根據(jù)規(guī) 范，邊坡工程等級(jí)為二級(jí)的土坡，采用直線式滑動(dòng)法分析的土坡，安全穩(wěn)定系數(shù) K 取 ，故該土坡的穩(wěn)定坡角可以求出： 31 0 .4 6 21 .3 0tg tgtg K?? ? ? ? ??? 其中 ? 為土坡的安全穩(wěn)定坡角。 （ 2）可用的回填土。綜合分析考慮建筑場地的地理地質(zhì)條件及工程特性，確定最為經(jīng)濟(jì)合理的擋土墻形式有重力式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種。它適用于一般地區(qū)土質(zhì)及破碎軟巖質(zhì)地段，也可置于樁板擋土墻之間支擋巖土以保證邊坡穩(wěn)定。與重力式擋土墻相比，具有結(jié)構(gòu)輕、柔性大、工程量少、造價(jià)低、施工方 便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于地基承載力不大的地區(qū)。 1． 3． 1 重力式擋土墻 重力式擋土墻一般由塊石或混凝土材料砌筑。 1． 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 —— 擋土墻的概述 公路擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構(gòu)造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。重力式擋土墻 是靠墻身自重保證墻身穩(wěn)定的，因此，墻身截面較大，適用于小型工程，通常畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 3 頁 共 36 頁 墻高小于 8 米，但結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，能就地取材，因此廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。設(shè)計(jì)時(shí)，為了維持錨定板擋土墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力平衡，必須保證錨定板結(jié)構(gòu)周圍的整體穩(wěn)定和土的摩阻力大于由土自重和荷載產(chǎn)生的土壓力。 土釘墻面層為噴射混凝土中間夾鋼筋網(wǎng)，土釘要和面板有效連接，外端設(shè)鋼墊板或加強(qiáng)鋼筋通過螺絲端桿錨具或焊接進(jìn)行連接。為了確保設(shè)計(jì)的節(jié)約經(jīng)濟(jì)，科學(xué)合理 ，將對這兩種擋土墻形都進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其結(jié)構(gòu)形式，以及所用材料、截面尺寸、配筋等，然后進(jìn)行造價(jià)工程量的比較分析，最終確定一種最佳方案作為施工設(shè)計(jì)。細(xì)砂、粉砂、含水量接近最佳含水量的的粉土、粉質(zhì)粘土和低塑性粘土為可用的回填土，如當(dāng)?shù)責(zé)o粗顆粒，外運(yùn)不經(jīng)濟(jì)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 9 頁 共 36 頁 顯然，所得的穩(wěn)定坡角較小，與實(shí)際條件中約為 60 度的邊坡相距甚大，因此該土坡是不穩(wěn)定的，為了得到一個(gè)穩(wěn)定的土坡，若不采取擋墻支護(hù)，則需要放緩坡，而實(shí)際的工程地質(zhì)條件給定的坡高較高，放緩坡所需要的挖方量巨大 ，明顯不經(jīng)濟(jì)，所以放緩坡不合適，必須采取擋墻支護(hù)。 2． 3． 1 墻身構(gòu)造設(shè)計(jì) 扶壁式擋土墻墻高不宜超過 15m，一般在 9— 10m 左右，段長度不宜大于 20m，扶肋間距應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性要求確定，一般為 1/4— 1/2 墻高，每段中宜設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上的扶肋，扶肋厚度一般為扶肋間距的 1/10— 1/4，但不應(yīng)該小于 。 ? 2020 ≧ 20 L (1/10 1/4)L H1 H B1 B2 B3 ≧ 30 B1=(1 /20 1/5) H B3=(1 /4 1 /2)H a) b) 圖 21 扶壁式擋土墻構(gòu)造（單位 cm） a) 平面圖； b)橫斷面圖 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 14 頁 共 36 頁 2． 3． 3 土壓力的計(jì)算 ?????? 圖 22 主動(dòng)土壓力計(jì)算圖 其中 8?? ， 31?? ， ? ? ??? 。 主動(dòng)土壓力反力 0000c o s ( 2 5 3 1 ) 5 9 7 . 7 6 /s in ( 2 5 3 9 )E a W k N m????。 設(shè)計(jì)采用的彎矩值和實(shí)際彎矩值相比是安全的，如圖 4c)所示。 l m?? 2． 3． 5 墻踵板設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 計(jì)算模型和計(jì)算荷載 墻踵板可視為支承于扶肋上的連續(xù)板，不計(jì)墻面板對它的約束，而視其為鉸支。 各部分應(yīng)力計(jì)算： 1 1 3( ) 1 4 .2 ( 9 .6 3 2 5 ) 1 5 6 .1 8W H B tg tg k N? ? ?? ? ? ? ? ? ? 23 24 t k N??? ? ? ? 33 sin3BW E B ?? ? ，其中 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 21 頁 共 36 頁 3BE 是作用在 BC 面上的土壓力，所以 25 tg m? ? ? ?。 （ 2）由于在荷載作用下墻面板與墻踵板有相反方向的 移動(dòng)趨勢，即在墻踵板根部產(chǎn)生與墻面板的豎直彎矩縱向分布的相同。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 26 頁 共 36 頁 （ 1） 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性是指在土壓力和其他的荷載作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑移穩(wěn) 定系數(shù)表示，即作用于擋土墻的抗滑力與實(shí)際下滑力之比。 1 2 3 5 .8 6 1 .2 9 6 0kf kP a? ? ? ? 基底平均應(yīng)力和最大壓力均滿足要求。截面尺寸擬定為 h=300mm,b 取 1 米寬進(jìn)行設(shè)計(jì)。 H1/2 處作為控制面進(jìn)行計(jì)算，此時(shí) M=樣代入基本公式得： 1 9 .6 1 0 0 0 3 0 0 sxA? ? ? ? 63 3 1 0 1 9 .6 1 0 0 0 ( 2 6 0 )2xx? ? ? ? ? ? 求得： 15x mm? 2480sA mm? 。 （ 2）豎向受力鋼筋 內(nèi)側(cè)豎向收里鋼筋 N4 布置在靠填土一側(cè)，承受墻面板的豎直 負(fù)彎矩，該筋向下伸入墻踵板不少于一個(gè)鋼筋錨固長度，向上在距離墻踵板頂高 H1/4 處加上一個(gè)鋼筋錨固長度處切斷，每跨中部 2L/3 范圍內(nèi)按跨中的最大豎直負(fù)彎矩 MD 配筋，靠近扶肋兩側(cè)各 L/6 部分按 MD/2 配筋。由于正彎矩較小 M=，由上面的計(jì)算可知，需按最小配筋率進(jìn)行配筋，故墻外側(cè)的 鋼筋布置為：全墻布置 ? 14 鋼筋，間距為 250mm。 扶壁式擋土墻的截面尺寸為：墻面板高 米，厚度 米，墻底