【正文】 ，這種擋土墻形式簡單，施工方便，可就地取材，適用性強，因而應用廣泛。圖21 重力式擋土墻的截面尺寸圖2．2．1土壓力計算 墻體自重W = 根據擬建擋土墻的條件漿砌塊石，查得墻背摩擦角為，此處取，墻后填土傾斜，=25， 則查表可知主動土壓力系數Ka=,墻后填土選擇為黃土，~, kN/m。 最終確定擋土墻的尺寸：,。2．3．1墻身構造設計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，扶肋間距應根據經濟性要求確定，一般為1/4—1/2墻高，每段中宜設置三個或三個以上的扶肋，扶肋厚度一般為扶肋間距的1/10—1/4。墻面板寬度和墻底板的厚度與扶肋間距成正比，可采用等厚的垂直面板。墻趾板寬宜為墻高的1/20—1/5。2．3．2截面尺寸擬定根據《建筑邊坡工程技術規(guī)范》及工程地質條件，此扶壁式擋土墻墻高擬定為H=10m,分段長度為20m,扶肋間距L=4m,。 a) b) 圖21 扶壁式擋土墻構造（單位cm）a) 平面圖； b)橫斷面圖2．3．3 土壓力的計算 圖22 主動土壓力計算圖其中 。這個棱體作用著三個力，即破裂棱體的自重W，主動土壓力的反力Ea，破裂面的反力R。R的方向與破裂面法線成角，同樣偏于阻止棱體下滑的方向。從力的三角形中可得：式中根據前面計算得的穩(wěn)定坡角，此處的擋墻后填土坡度擬定為25度，填土的重度為,則：其中 。主動土壓力反力。計算時，將其沿墻高或墻長劃分為若干單位寬度的水平板條與豎向板條，假設每一個單位條上作用均布荷載，其大小為該條單位位置處的平均值，近似按支承于扶肋的連續(xù)板來計算水平板條的彎矩和剪力，按固支于墻底板上的剛架梁來計算豎向板條的彎矩。其中土壓應力為： 圖23 墻面板簡化土應壓力圖（ ） （）（）2. 水平內力根據墻面板計算模型，水平內力計算簡圖如圖24所示。 圖24 墻面板的水平內力計算a) 計算模型；b)荷載的作用圖； c) 設計彎矩圖。設計采用的彎矩值和實際彎矩值相比是安全的，如圖4c)所示。3．豎直彎矩墻面板在土壓力的作用下，除了上述的水平彎矩外，將同時產生沿墻高方向的豎直彎矩。負彎矩出現在墻杯一側底部H1/4范圍內，正彎矩出現在墻面一側，最大值在第三個H1/4段內，其最大值可近似按下列公式計算：豎直負彎矩： 圖25 墻面板跨中及扶肋處的彎矩圖a)跨中彎矩 b)扶肋處彎矩豎直正彎矩：沿墻長方向（縱向），豎直彎矩的分布如圖6所示，呈拋物線形分布。 圖26 墻面板豎直彎矩圖 a)豎直彎矩沿墻高分布；b)豎直彎矩沿墻縱向分布4. 扶肋外懸臂長度l’的確定扶肋外外懸臂節(jié)長l’，可按懸臂梁的固端彎矩與設計用彎矩相等求得，即：2．3．5墻踵板設計計算 1. 計算模型和計算荷載墻踵板可視為支承于扶肋上的連續(xù)板，不計墻面板對它的約束，而視其為鉸支。作用在墻踵板上的力有：計算墻背間與實際墻背的土重W1；墻踵板自重W2；作用在墻踵板頂面上的土壓力豎向分力W3；作用在墻踵板端部的土壓力豎向分力W4；由墻趾板固端彎矩M1的作用在墻踵板上引起的等代荷載W5；以及地基反力等，如圖所示。將上述荷載在墻踵板上的引起的豎向應力疊加，即可得到墻踵板的計算荷載。故可近似假設沿墻踵板的計算荷載為三角形分布，最大值在踵點處。 各部分應力計算：，其中是作用在BC面上的土壓力，所以?！獕筇钔梁弯摻罨炷恋娜葜兀↘n/m）。 墻踵板順墻長方向板條的彎矩和剪力計算與墻面板相同，各內力分別為：支點負彎矩：支點剪力：跨中正彎矩：邊跨自由端彎矩：3. 橫向彎矩 墻踵板沿墻長方向（橫向）的彎矩由兩部分組成：（1）在圖7e所示的三角形分布荷載作用下產生的橫向彎矩最大值出現在墻踵板的根部。（2）由于在荷載作用下墻面板與墻踵板有相反方向的移動趨勢，即在墻踵板根部產生與墻面板的豎直彎矩縱向分布的相同。2．3．6 扶肋設計計算 a) b) c)圖28 扶肋計算圖式扶肋可視為錨固在墻踵板上的T形變截面懸臂梁，墻面板則作為該T形梁的翼緣板，如圖28a)所示，翼緣板的有效計算寬度由墻頂向下逐漸加寬，如圖28a),b)所示，為了簡化計算，只考慮墻背主動土壓力的水平分力，而扶肋和墻面板的自重以及土壓力的豎向分力忽略不計。在土壓力中，作用在AB面上的土壓力的水平分力作用下，產生的剪力和彎矩為：當時的： 如圖所示，計算長度Lw,按下式計算，且。2．3．7容許應力驗算扶壁式擋土墻的驗算內容包括抗滑移穩(wěn)定性，抗傾覆穩(wěn)定性，基底應力及合力偏心距的驗算。（1） 抗滑移穩(wěn)定性驗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)定系數表示，即作用于擋土墻的抗滑力與實際下滑力之比。（查得Ka=）以墻踵板的板端豎直面作為假想墻背，則：所以（）故抗滑移穩(wěn)定性滿足要求。（算得土壓力的水平分力的力臂h=）則， 所以滿足抗傾覆穩(wěn)定性的要求。為了使擋土墻墻形結構合理和避免發(fā)生不均勻的沉降，還應控制作用于擋土墻基底的合力偏心距?；灼骄鶓妥畲髩毫鶟M足要求。2．3．8 配筋設計扶壁式擋土墻墻面板，墻趾板按矩形截面受彎構件配筋，而扶肋按變截面T形梁配筋。（1）水平受力鋼筋內側水平受拉鋼筋N2布置在墻面板靠填土一側，承受水平負彎矩，以扶肋處支點彎矩設計計算，全墻可分為3—4段。經算得M=55KNM.選用材料：以HRB335鋼筋作為受拉鋼筋，混凝土的強度等級選用C20，查得,。截面尺寸擬定為h=300mm,b取1米寬進行設計。 將以上的數據代入基本公式： 算得： 查《混凝土結構設計原理》附表19得： 選配 驗算適用條件： 驗算滿足要求。驗算滿足適用條件。外側受拉鋼筋N3布置在中間跨墻面板臨空一側，承受水平正彎矩，該鋼筋沿墻長方向通長布置。，此時M=：求得： 。驗算滿足適用條件。5KNm。驗算滿足適用條件。（2）豎向受力鋼筋內側豎向收里鋼筋N4布置在靠填土一側，承受墻面板的豎直負彎矩，該筋向下伸入墻踵板不少于一個鋼筋錨固長度，向上在距離墻踵板頂高H1/4處加上一個鋼筋錨固長度處切斷，每跨中部2L/3范圍內按跨中的最大豎直負彎矩MD配筋，靠近扶肋兩側各L/6部分按MD/2配筋。驗算滿足適用條件。同樣代入基本公式求得：。所以，由上可知，墻面板內側豎向受力鋼筋的分布為：每跨中部2L/3范圍采用18鋼筋，間距為250mm；靠近扶肋兩側L/6范圍內采用14鋼筋，間距為250mm。由于正彎矩較小M=，由上面的計算可知，需按最小配筋率進行配筋，故墻外側的鋼筋布置為：全墻布置14鋼筋，間距為250mm。由上面的計算可知，選配的U形鋼筋為14，承受拉力作用，每個扶肋上U形鋼筋的個數為：根。墻踵板的頂面和底面縱向水平受拉鋼筋N8,N9,N3相同。由上設計計算所得可知，重力式擋土墻的截面尺寸為頂寬1米，底寬5米，高9米，所使用的混凝土強度等級為C20，估算材料用量可知，重力式擋土墻橫向沒延米所需的混凝土用量為27平米。扶壁式擋土墻的截面尺寸為：，底寬3米。顯然，重力式擋土墻所需的混凝土用量比扶壁式的大得多，因此所花費的造價也要高，而且工程量巨大，施工難度高。以上分析看出，該地段不宜采用重力式擋墻支護，而采用扶壁式擋墻支護，總體造價不高，經濟合理，又符合墻高要求。 2．5 扶壁式擋墻結構加固措施在選擇了扶壁式擋土墻作為施工方案設計，完成了擋土墻截面設計及穩(wěn)定、強度驗算之后，必須采取必要的措施，以保證擋土墻的安全性。2．5．2排水設計擋土墻排水措施的作用在于疏干墻后土體和防止地表水下滲，以免墻后積水形成靜壓力。排水措施主要包括（1）截水溝。（2）泄水孔。一般泄水孔的直徑為510cm,間距23cm,泄水孔應高于墻前水位，以免倒灌。泄水孔的布置應錯開呈梅花樁式，以免在某一個面上形成軟弱層，影響擋土墻的穩(wěn)定性。主要用途在于引水，將路基范圍內的各種水源水流引至橋涵或路基范圍內的指定地點。2．5．3沉降縫和伸縮縫的設置：為避免地基不均勻沉降引起墻身開裂，需按墻高和地基性質的變異，設置沉降縫，同時，為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度化作用而產生裂縫，需設置伸縮縫。在山區(qū)公路中，擋土墻的應用更為廣泛。扶壁式擋土墻結構是在重力式擋土墻的基礎上因地制宜發(fā)展而來的，實際工程中，可采取聯合的結構形式，其計算方法基本相同。結束語隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設計也接近了尾聲。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現自己的看法有點太片面。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺，自己要學習的東西還太多。在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。致謝在此要感謝我的指導老師米海珍和喬雄對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。附：英文翻譯LIMIT ANALYSIS OF SOIL SLOPES SUBJECTED TO POREWATER PRESSURESBy , assoicite member, ASCE ,and ., member,ASCE ABSTRACT: the limitequilibrium method is monly, used for slope stability analysis. However, it is well known that the solution obtained from the limitequilibrium method is not rigorous, because neither static nor kinematic admissibility conditions are satisfied. Limit analysis takes advantage of the lowerand upperbound theorem of plasticity to provide relatively simple but rigorous bounds on the true solution. In this paper, three nodded linear triangular finite elements are used to construct both statically admissible stress fields for lowerbound analysis and kinematically admissible velocity fields for upperbound analysis. By assuming linear variation of nodal and elemental variables the determination of the best lowerand upperbound solution maybe set up as a linear programming problem with constraints based on the satisfaction of static and kinematic admissibility. The effects of prowater pressure are considered and incorporated into the finiteelement formulations so that effective stress analysis of saturated slope may be done. Results obtained from limit analysis of simple slopes with different groun