【正文】 扶臂式擋土墻計算模型示意圖3）扶臂式擋土墻的配筋根據(jù)上述內(nèi)力計算結(jié)果進行配筋，結(jié)構設計時直角可考慮倒角，構造鋼筋配置時可考慮斜筋配置。 錨桿擋土墻設計原理 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造和設計思路與原理。（一）墻式錨桿擋土墻的構造 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，鋼筋錨桿單根所能提供的載荷有限一般小于200kN，錨固深度相對較小，常不超過20米，施工較方便；而錨索能提供的荷載較大可達10000kN,錨固深度也較大，目前錨索可施工85m長的錨索。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成，墊板置于螺帽與錨孔孔口之間，螺帽通過錨桿鋼筋外端螺紋與錨桿連接，并且能夠調(diào)節(jié)位移進而調(diào)節(jié)錨桿預壓力。簡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題，保護錨具免受腐蝕。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基底傳遞到地基土層中；將其中另一部分通過錨桿或錨索轉(zhuǎn)遞到邊坡內(nèi)部穩(wěn)定巖土中，達到平衡轉(zhuǎn)臺。其（二）板柱式錨桿擋土墻的構造板柱式錨桿擋土墻由錨桿或錨索、肋柱、擋土板和錨具四個單元四個單元組成。（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)純所構成。（2）肋柱： 材質(zhì)為鋼筋混凝土，強度等級不低于C25的矩形或“T”形鋼筋混凝土構件，承擔正、負彎矩，計算模型外伸部分為簡支梁，中間部分為連系梁結(jié)構。（3）擋土板： 材質(zhì)為鋼筋混凝土，強度等級不低于C25的矩形、或槽形、或空心矩形鋼筋混凝土構件，結(jié)構計算模型為簡支梁。（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）錨桿擋土墻設計原理1）墻背土壓力計算 多采用庫倫土壓力計算，墻背與土體間的摩擦角一般取。也有用太沙基土壓力計算， （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)力計算 取墻體頂部以下三角形分布的主動土壓力，墻體是傾斜時取垂直向土壓力。肋柱采用底端固定或者鉸接的連系梁結(jié)構模型，(a)。3）錨桿內(nèi)力計算 錨桿內(nèi)力由下式計算： （519）（a） 肋柱內(nèi)力計算模型 （b）擋土板內(nèi)力計算模型 肋柱及擋土板內(nèi)力計算模型式中，、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力和肋柱底端面邊長（矩形）。5）擋土板內(nèi)力計算： 按擋土板上沿板的寬度方向梯形分布土壓力荷載的簡支梁計算，簡直端由肋柱提供支撐力，（b）。6）肋柱及擋土板設計： 肋柱和擋土板混凝土等級一般不低于C25。根據(jù)上述方法計算出肋柱和擋土板內(nèi)力值，按照《鋼筋混凝土結(jié)構設計規(guī)范》要求和相關結(jié)構設計手冊有關參數(shù)表格，可以得到配筋量和構造設計。7）錨桿設計：錨桿設計主要有截面積、錨固段長度和總長度設計。（1）錨桿截面積設計：錨桿截面積設計需要根據(jù)其強度、需要的錨拉力及安全度確定。 （521） 錨桿及擋墻特征結(jié)構（2）錨桿長度設計：錨桿自由段長度：、潛在滑動面特征和錨桿傾角等，按幾何原理計算。錨桿錨固段長度：由兩個因素確定，一是錨桿桿體與錨固體之間的抗剪粘結(jié)強度確定，二是錨固體與錨孔巖土體之間的抗剪粘結(jié)強度確定，取二者大值。由錨固體與錨孔巖土體之間抗剪粘結(jié)強度確定的錨固段長度如下： （522）由錨桿桿體與錨固體之間抗剪粘結(jié)強度確定的錨固段長度如下： （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)、鋼筋或錨索抗拉強度設計值、錨固體與巖土體和錨桿桿體與錨固體之間的粘結(jié)抗剪強度設計值。8）錨具設計：錨索錨具一般有現(xiàn)成的產(chǎn)品，根據(jù)設計錨桿或錨索預應力進行選型，錨固力較小可以自制簡單錨具，如焊接短鋼筋或彎鉤并且用混凝土膠結(jié)，自制錨具應做抗剪、抗沖切和抗拉驗算。 楔形錨具結(jié)構示意圖9）施工中應注意的問題：（1）錨桿或錨索成型：錨桿或錨索在制作、運輸和保存中不應受到損傷，特別是防腐層不能被破損；（2）鑿孔：錨孔施工尺寸、長度、位置和方向應滿足誤差要求，錨孔內(nèi)碎屑和粉狀物應清除干凈。（3）置入錨桿或錨索：錨桿置入孔內(nèi)應到位，就位應在誤差范圍內(nèi)，擴張環(huán)和收縮箍位置誤差不超限。（4）錨孔灌漿：灌漿應用管子從孔底開始灌入，返漿到孔口后才停止注漿，錨孔較深的應在不同深度設置多道注漿管。（5）加預拉力：錨桿加載應根據(jù)地層和預拉力大小確定，堅硬巖體可分為2~3次張拉到位，間隔時間可不超過15天就可封錨；松弛或松動巖體，或者土體應分3~5次張拉到位，間隔時間根據(jù)巖土體變形時效性確定；有的固結(jié)或壓密變形緩慢的巖土體封錨時間可能達半年之久。（6）封錨：當錨桿或錨索的預加拉力降低速率每天小于設計總預加拉力的1‰后才能封錨，封錨應保證腐蝕性物質(zhì)不會進入與錨桿接觸。 錨定板錨桿擋土墻設計原理 錨定板擋土墻的構造除在錨固段端部有一個固定錨索的反力板，使錨索錨固段長度減小外，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)構示意圖預制鋼筋混凝土板。錨定板的內(nèi)力計算常根據(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算，然后根據(jù)內(nèi)力分布按《鋼筋混凝土結(jié)構設計規(guī)范》進行設計。其余部分結(jié)構設計按前述的錨桿或錨索擋土墻設計方法進行。錨定板錨固力計算應考慮穩(wěn)定巖土體的拔出問題。另外，擋土墻應進行外部穩(wěn)定性驗算。 加筋擋土墻設計原理 。是一種鋼筋混凝土和密集拉結(jié)筋構成的輕型支擋結(jié)構，（a） 剖面圖 （b）正面圖 加筋土擋土墻構造它依靠墻面混凝土塊和筋帶（常用防腐鋼質(zhì)帶、預制鋼筋混凝土軸、聚丙烯土工帶和含鋼絲橡膠帶）構成。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)應有連接凹形孔或凸形把柄。2）拉筋： 有較高的抗拉強度，較好的柔性和較小的變形。表面粗糙，抗腐蝕性強。3）面板下基礎： 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）加筋擋土墻設計原理1）基本簡化：面板承受主動土壓力，填土邊坡體內(nèi)分主動（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）土壓力計算水平向土壓力：面板承受的土壓力強度，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算： （525）垂直向土壓力：等于填土自重應力和超載引起的壓應力之和。 （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）面板設計 面板形狀由施工條件等因素確定，設計時只計算厚度，板上的荷載取該板位置土壓力的最大強度（也可取平均值），根據(jù)每塊板上拉筋數(shù)，按照兩端外伸的簡支板模型計算。墻高大于8米的擋土墻，墻板厚度可設計為等厚的；當墻高大于8米時，可采用不同厚度或統(tǒng)一厚度，下部墻板增加構造配筋。4）拉筋長度設計拉筋有無效長度和有效長度，無效長度對于錨固力沒有貢獻段的長度，類似于錨桿或錨索自由段長度；有效長度對于錨固力有貢獻段的長度，類似于錨桿或錨索錨固段長度。（1）無效長度計算； 當時， （527） 當時， （528）（2）有效長度計算； （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）拉筋截面積設計 根據(jù)拉筋抗拉強度計算： （530） 式中，為拉筋的抗拉強度設計值。6）拉筋抗拔穩(wěn)定性驗算應進行單塊和全墻穩(wěn)定性進行驗算。對于單塊： （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)定性驗算 按照一般重力式擋土墻的設計方法，分別就全墻的抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性進行驗算。 邊坡的支擋結(jié)構還有板樁（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計原理近似，可以參考相關規(guī)范和手冊。6. 邊坡的加固設計 概述 邊坡加固類型與方法 邊坡加固設計原理7. 邊坡的防護設計 概述 邊坡防護類型與方法 邊坡防護設計原理＜≤≥＞