【正文】 扶臂式擋土墻計(jì)算模型示意圖3）扶臂式擋土墻的配筋根據(jù)上述內(nèi)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行配筋，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)直角可考慮倒角，構(gòu)造鋼筋配置時(shí)可考慮斜筋配置。 錨桿擋土墻設(shè)計(jì)原理 錨桿擋土墻靠錨桿在穩(wěn)定土體或巖體中的錨固段提供的錨固力維持擋土墻的穩(wěn)定。錨桿擋土墻墻式錨桿擋土墻和板柱式錨桿擋土墻。這里主要介紹錨桿擋土墻的構(gòu)造和設(shè)計(jì)思路與原理。（一）墻式錨桿擋土墻的構(gòu)造 墻式擋土墻由錨桿、錨具、錨墩和墻四種單元組成。墻與普通擋土墻類(lèi)似，只是錨桿擋土墻的墻體厚度比一般擋土墻小。1）錨桿： 錨桿分鋼筋錨桿和鋼質(zhì)錨索兩類(lèi)，鋼筋錨桿單根所能提供的載荷有限一般小于200kN，錨固深度相對(duì)較小，常不超過(guò)20米，施工較方便；而錨索能提供的荷載較大可達(dá)10000kN,錨固深度也較大，目前錨索可施工85m長(zhǎng)的錨索。鋼筋錨桿外端有螺紋。（A） 墻式錨桿擋土墻 （B）板柱式錨桿擋土墻 錨桿擋土墻計(jì)算模型剖面示意圖（A） 墻式錨桿擋土墻 （B）板柱式錨桿擋土墻 錨桿擋土墻正面示意圖2）錨具： 錨具由鋼墊板及螺帽構(gòu)成，墊板置于螺帽與錨孔孔口之間，螺帽通過(guò)錨桿鋼筋外端螺紋與錨桿連接，并且能夠調(diào)節(jié)位移進(jìn)而調(diào)節(jié)錨桿預(yù)壓力。簡(jiǎn)易的錨具有彎鉤并用混凝土膠結(jié)，或短焊混凝土膠結(jié)。3）錨墩： 錨墩由鋼筋混凝土構(gòu)成，其作用是傳遞錨具鋼墊板作用力至墻體上，調(diào)節(jié)作用力不與墻面垂直的方向問(wèn)題，保護(hù)錨具免受腐蝕。4）墻：墻的作用是擋土和承受土壓力或滑坡推力，將其中一部分力通過(guò)基底傳遞到地基土層中；將其中另一部分通過(guò)錨桿或錨索轉(zhuǎn)遞到邊坡內(nèi)部穩(wěn)定巖土中，達(dá)到平衡轉(zhuǎn)臺(tái)。其（二）板柱式錨桿擋土墻的構(gòu)造板柱式錨桿擋土墻由錨桿或錨索、肋柱、擋土板和錨具四個(gè)單元四個(gè)單元組成。（1）錨桿及錨固體：多為圓柱形，分錨固段和自由段組成，錨固段通過(guò)水泥砂漿與孔周巖土體連接。錨桿材料為鋼筋或鋼質(zhì)純所構(gòu)成。（2）肋柱： 材質(zhì)為鋼筋混凝土，強(qiáng)度等級(jí)不低于C25的矩形或“T”形鋼筋混凝土構(gòu)件，承擔(dān)正、負(fù)彎矩，計(jì)算模型外伸部分為簡(jiǎn)支梁，中間部分為連系梁結(jié)構(gòu)。（3）擋土板： 材質(zhì)為鋼筋混凝土，強(qiáng)度等級(jí)不低于C25的矩形、或槽形、或空心矩形鋼筋混凝土構(gòu)件，結(jié)構(gòu)計(jì)算模型為簡(jiǎn)支梁。（4）擋土板：錨具與墻式錨桿擋土墻錨具基本一致，不再傲述。（三）錨桿擋土墻設(shè)計(jì)原理1）墻背土壓力計(jì)算 多采用庫(kù)倫土壓力計(jì)算，墻背與土體間的摩擦角一般取。也有用太沙基土壓力計(jì)算， （518）式中，分別為墻身上的總土壓力或靜止土壓力和墻高。2）肋柱內(nèi)力計(jì)算 取墻體頂部以下三角形分布的主動(dòng)土壓力，墻體是傾斜時(shí)取垂直向土壓力。肋柱采用底端固定或者鉸接的連系梁結(jié)構(gòu)模型，(a)。3）錨桿內(nèi)力計(jì)算 錨桿內(nèi)力由下式計(jì)算： （519）（a） 肋柱內(nèi)力計(jì)算模型 （b）擋土板內(nèi)力計(jì)算模型 肋柱及擋土板內(nèi)力計(jì)算模型式中，、和分別為錨桿傾角、肋柱豎向傾角（）和肋柱支反力計(jì)算所處錨桿需要提供的水平拉力。4）肋柱底端地基承載力驗(yàn)算： 作用在肋柱上的所有豎向力之和除以肋柱底端面積就可以得到其基底附加應(yīng)力，豎向力包括錨桿拉力的豎向分量。 （520）式中，、a、b分別為肋柱底端豎向總軸向應(yīng)力和肋柱底端面邊長(zhǎng)（矩形）。5）擋土板內(nèi)力計(jì)算： 按擋土板上沿板的寬度方向梯形分布土壓力荷載的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，簡(jiǎn)直端由肋柱提供支撐力，（b）。6）肋柱及擋土板設(shè)計(jì)： 肋柱和擋土板混凝土等級(jí)一般不低于C25。根據(jù)上述方法計(jì)算出肋柱和擋土板內(nèi)力值，按照《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求和相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)有關(guān)參數(shù)表格，可以得到配筋量和構(gòu)造設(shè)計(jì)。7）錨桿設(shè)計(jì)：錨桿設(shè)計(jì)主要有截面積、錨固段長(zhǎng)度和總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)。（1）錨桿截面積設(shè)計(jì)：錨桿截面積設(shè)計(jì)需要根據(jù)其強(qiáng)度、需要的錨拉力及安全度確定。 （521） 錨桿及擋墻特征結(jié)構(gòu)（2）錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)：錨桿自由段長(zhǎng)度：、潛在滑動(dòng)面特征和錨桿傾角等，按幾何原理計(jì)算。錨桿錨固段長(zhǎng)度：由兩個(gè)因素確定，一是錨桿桿體與錨固體之間的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度確定，二是錨固體與錨孔巖土體之間的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度確定，取二者大值。由錨固體與錨孔巖土體之間抗剪粘結(jié)強(qiáng)度確定的錨固段長(zhǎng)度如下： （522）由錨桿桿體與錨固體之間抗剪粘結(jié)強(qiáng)度確定的錨固段長(zhǎng)度如下： （523）式中，、、和分別為安全系數(shù)（）、錨固段錨孔直徑、單根或單束錨桿或錨索直徑、鋼筋或錨索根數(shù)、鋼筋或錨索抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、錨固體與巖土體和錨桿桿體與錨固體之間的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。8）錨具設(shè)計(jì)：錨索錨具一般有現(xiàn)成的產(chǎn)品，根據(jù)設(shè)計(jì)錨桿或錨索預(yù)應(yīng)力進(jìn)行選型，錨固力較小可以自制簡(jiǎn)單錨具，如焊接短鋼筋或彎鉤并且用混凝土膠結(jié)，自制錨具應(yīng)做抗剪、抗沖切和抗拉驗(yàn)算。 楔形錨具結(jié)構(gòu)示意圖9）施工中應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）錨桿或錨索成型：錨桿或錨索在制作、運(yùn)輸和保存中不應(yīng)受到損傷，特別是防腐層不能被破損；（2）鑿孔：錨孔施工尺寸、長(zhǎng)度、位置和方向應(yīng)滿(mǎn)足誤差要求，錨孔內(nèi)碎屑和粉狀物應(yīng)清除干凈。（3）置入錨桿或錨索：錨桿置入孔內(nèi)應(yīng)到位，就位應(yīng)在誤差范圍內(nèi)，擴(kuò)張環(huán)和收縮箍位置誤差不超限。（4）錨孔灌漿：灌漿應(yīng)用管子從孔底開(kāi)始灌入，返漿到孔口后才停止注漿，錨孔較深的應(yīng)在不同深度設(shè)置多道注漿管。（5）加預(yù)拉力：錨桿加載應(yīng)根據(jù)地層和預(yù)拉力大小確定，堅(jiān)硬巖體可分為2~3次張拉到位，間隔時(shí)間可不超過(guò)15天就可封錨；松弛或松動(dòng)巖體，或者土體應(yīng)分3~5次張拉到位，間隔時(shí)間根據(jù)巖土體變形時(shí)效性確定；有的固結(jié)或壓密變形緩慢的巖土體封錨時(shí)間可能達(dá)半年之久。（6）封錨：當(dāng)錨桿或錨索的預(yù)加拉力降低速率每天小于設(shè)計(jì)總預(yù)加拉力的1‰后才能封錨，封錨應(yīng)保證腐蝕性物質(zhì)不會(huì)進(jìn)入與錨桿接觸。 錨定板錨桿擋土墻設(shè)計(jì)原理 錨定板擋土墻的構(gòu)造除在錨固段端部有一個(gè)固定錨索的反力板，使錨索錨固段長(zhǎng)度減小外，其余部分和原理與錨桿或錨索擋土墻基本相同，；錨定板常用圓形或矩形的 錨定板擋土墻結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)制鋼筋混凝土板。錨定板的內(nèi)力計(jì)算常根據(jù)彈性理論中受均布荷載和中心受相反向集中荷載作用的板殼模型計(jì)算，然后根據(jù)內(nèi)力分布按《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。其余部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按前述的錨桿或錨索擋土墻設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。錨定板錨固力計(jì)算應(yīng)考慮穩(wěn)定巖土體的拔出問(wèn)題。另外，擋土墻應(yīng)進(jìn)行外部穩(wěn)定性驗(yàn)算。 加筋擋土墻設(shè)計(jì)原理 。是一種鋼筋混凝土和密集拉結(jié)筋構(gòu)成的輕型支擋結(jié)構(gòu)，（a） 剖面圖 （b）正面圖 加筋土擋土墻構(gòu)造它依靠墻面混凝土塊和筋帶（常用防腐鋼質(zhì)帶、預(yù)制鋼筋混凝土軸、聚丙烯土工帶和含鋼絲橡膠帶）構(gòu)成。常用于填土邊坡的支擋，使鋼筋混凝土塊、筋帶和邊坡土體構(gòu)成一種似“整體式”的墻體，使邊坡保持穩(wěn)定。（一）加筋擋土墻構(gòu)造1）面板：平面形狀可為“十” 字形、槽形、六邊形、“L”形和矩形。材料可用金屬板、鋼筋混凝土板和混凝土板。其填土側(cè)應(yīng)有連接凹形孔或凸形把柄。2）拉筋： 有較高的抗拉強(qiáng)度，較好的柔性和較小的變形。表面粗糙，抗腐蝕性強(qiáng)。3）面板下基礎(chǔ)： 根據(jù)地基性能，可用現(xiàn)澆混凝土，或漿砌條石或塊石，或者鋼筋混凝土。（二）加筋擋土墻設(shè)計(jì)原理1）基本簡(jiǎn)化：面板承受主動(dòng)土壓力，填土邊坡體內(nèi)分主動(dòng)（土壓力）區(qū)和穩(wěn)定區(qū)。拉筋與填土之間的摩擦系數(shù)相同，拉筋以上填土自重及工程荷載在拉筋上產(chǎn)生摩擦阻力。2）土壓力計(jì)算水平向土壓力：面板承受的土壓力強(qiáng)度，圖中K0為靜止土壓力系數(shù)。其值為： （524）式中，為填土的內(nèi)摩擦角。 加筋土擋土墻土壓力分布示意圖墻頂面超載在第i層拉筋產(chǎn)生的水平土壓力由下式計(jì)算： （525）垂直向土壓力：等于填土自重應(yīng)力和超載引起的壓應(yīng)力之和。 （526）其中， （a） （b）式中， 、和分別為墻頂面超載換算土柱寬度，超載換算土柱高度（沿墻體的線荷載）和第i層拉筋的埋深。3）面板設(shè)計(jì) 面板形狀由施工條件等因素確定，設(shè)計(jì)時(shí)只計(jì)算厚度，板上的荷載取該板位置土壓力的最大強(qiáng)度（也可取平均值），根據(jù)每塊板上拉筋數(shù)，按照兩端外伸的簡(jiǎn)支板模型計(jì)算。墻高大于8米的擋土墻，墻板厚度可設(shè)計(jì)為等厚的；當(dāng)墻高大于8米時(shí)，可采用不同厚度或統(tǒng)一厚度，下部墻板增加構(gòu)造配筋。4）拉筋長(zhǎng)度設(shè)計(jì)拉筋有無(wú)效長(zhǎng)度和有效長(zhǎng)度，無(wú)效長(zhǎng)度對(duì)于錨固力沒(méi)有貢獻(xiàn)段的長(zhǎng)度，類(lèi)似于錨桿或錨索自由段長(zhǎng)度；有效長(zhǎng)度對(duì)于錨固力有貢獻(xiàn)段的長(zhǎng)度，類(lèi)似于錨桿或錨索錨固段長(zhǎng)度。（1）無(wú)效長(zhǎng)度計(jì)算； 當(dāng)時(shí)， （527） 當(dāng)時(shí)， （528）（2）有效長(zhǎng)度計(jì)算； （529）式中， 、和分別為安全系數(shù)（）、填土與拉筋之間的摩擦系數(shù)、拉筋寬度（扁狀）、每延米擋土墻拉筋根數(shù)，拉筋水平間距和垂直間距。5）拉筋截面積設(shè)計(jì) 根據(jù)拉筋抗拉強(qiáng)度計(jì)算： （530） 式中，為拉筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。6）拉筋抗拔穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)進(jìn)行單塊和全墻穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于單塊： （531） （532）式中，、和分別為單塊i和墻整體的穩(wěn)定性系數(shù)，作用在單塊i上的拉筋拉力和土壓力。7）全墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 按照一般重力式擋土墻的設(shè)計(jì)方法，分別就全墻的抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。 邊坡的支擋結(jié)構(gòu)還有板樁（成型鋼板組合）及排樁（密排和間隔排）擋土墻和地下連續(xù)墻等，其主要的工作原理和設(shè)計(jì)原理近似，可以參考相關(guān)規(guī)范和手冊(cè)。6. 邊坡的加固設(shè)計(jì) 概述 邊坡加固類(lèi)型與方法 邊坡加固設(shè)計(jì)原理7. 邊坡的防護(hù)設(shè)計(jì) 概述 邊坡防護(hù)類(lèi)型與方法 邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原理＜≤≥＞