悬臂式挡土墙的方案设计(支挡结构与桩基)

1、 目录目录 1 1 前言前言 .1 1 1.1 毕业设计的目的和意义 .1 1.2 挡土墙的概述 .1 1.3 挡土墙的类型及适用条件.2 1.3.1 重力式挡土墙 .2 1.3.2 悬臂式挡土墙 .2 1.4 挡土墙设计的基本要求 .2 2 2 挡土墙设计基本资料挡土墙设计基本资料 .3 3 2.1 工程地质背景 .3 2.2 工程地质评价与建议 .3 3 3 悬臂式挡土墙的方案设计悬臂式挡土墙的方案设计 .3 3 3.1 悬臂式概述 .3 3.2 悬臂式挡土墙设计步骤及内容.4 3.3 悬臂式挡土墙设计计算 .4 3.3.1 土压力计算 .5 3.3.2 墙身尺寸计算 .5 3.3.3 墙

2、体稳定性和基底应力验算 .8 3.3.4 墙身配筋或裂缝开展宽度计算 .10 3.3.5 裂缝开展宽度计算 .12 3.3.6 斜截面抗剪强度验算 .13 3.4 悬臂式挡土墙施工工艺 .14 4 4 重力式挡土墙的方案设计重力式挡土墙的方案设计 .1414 4.1 重力式挡土墙概述 .14 4.2 重力式挡土墙的类型 .14 4.3 重力式挡土墙构造 .15 4.4 重力式挡土墙设计计算 .15 4.4.1 主动土压力计算 .15 4.4.2 设计挡土墙截面 .17 4.4.3 重力式挡土墙稳定性验算 .17 4.4.4 重力式挡土墙应力验算 .18 4.5 重力式挡土墙施工工艺 .19 5

3、 5 挡土墙的经济技术对比分析挡土墙的经济技术对比分析 .1919 5.1 悬臂式挡土墙的工程算量.19 5.2 重力式挡土墙的工程算量.19 5.3 挡土墙的经济技术对比分析.19 6 6 桥梁桩基桥梁桩基 .1919 6.1 工程地质资料 .19 6.2 桩基设计计算 .20 6.2.1 桩基的布置 .20 6.2.2 桩基的应力计算 .22 6.3 桩基检算.27 6.4 桩身配筋设计 .27 6.5 桩基施工工艺及施工注意事项.29 7 7 总结与展望总结与展望 .2929 7.1 总结.29 7.2 展望.31 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙设计计算 1.1 工程地质资料 公路江门段 k

4、23+000-k23+110 地面标高：150.00m；挡墙顶面标高：155.00m 地层顺序： 1.种植土含腐殖质约 0.4m； 2.低液限粘土：可-硬塑，厚度大于 1.0m；地基容许承载力 200-250kpa; 3.泥岩全风化。呈硬塑状，厚度大于 2.3m,地基容许承载力 250kpa. 4. 硅化灰岩：弱风化层，岩质较硬，厚度大于 3.2m，地基容许承载力 800kpa -1200kpa; 1.2 设计资料 悬臂式路肩挡土墙 墙高 6m，顶宽 b=0.25m，力壁面坡坡度 1:m=1:0.05，基础埋深 h=1m。 墙背填土重度 =18kn/m3 ，内摩擦角 =30。地基土内摩擦角 d

5、=30， 摩擦系数 f=0.4，容许承载力=250kpa 活荷载为公路-级，其等代土层厚度 h0=0.7m。抗滑动和抗倾覆安全系数 kc1.3，k01.5。 钢筋混凝土结构设计数据 (1)混凝土标号 c15，r=15mpa，抗压设计强度 ra=8500kpa，弹性模量 eh=2.3107kpa，抗拉设计强度 rl=1.05mpa (2)i 级钢筋抗拉设计强度 rg=2.4105kpa，弹性模量 eg=2.1108kpa (3)裂缝容许宽度 max=0.2mm。 2.土压力计算 由朗金公式计算土压力（=0） 得全墙土压力 e 及力臂 y 为 3.墙身尺寸计算 3.1 底板长度 b 假设底板厚度

6、h3=0.5m，则mhh5 . 0 3 0 1 当 =18kn/m3，f=0.40 时，查表得重度修正系数 =1.07 得踵板长度 b3为 333 . 0 30cos11 30cos11 1 coscoscos coscoscos cos 2 2 22 22 a k kpakhh kpakh ah ah 16.40333 . 0 )67 . 0(18)( 27 . 3 271. 067 . 0 18 0 00 m hh hhh y knk h h he a 19 . 2 )67 . 02(3 6)67 . 03( )2(3 )3( 07.133333. 0) 8 7 . 02 1 (618 2

7、 1 ) 2 1 ( 2 1 0 0 202 mmhbb mhhh 53. 05 . 505 . 0 25. 0 ,5 . 5 12 31 )07.133,0( 82 . 2 53. 0 1807. 1)7 . 06(40. 0 07.13330 . 1 )( 2 0 3 kneex mb hhf ek b xc 得踵板修正长度为 得趾板长度为 取 b1=0.4m 地板长度mbbbbb69. 314. 082. 253. 02 . 0 3321 3.2 力壁厚度 力壁根部截面（hi=h1=5.5m） 得该截面的剪力 q1为 根据桥规第 4.1.2 条，计算内力为 (1)按配筋要求确定厚度 取配

8、筋率 =0.7%，有 截面有效厚度 (2)按斜裂缝限制要求确定厚度 截面有效厚度为 mmhb14 . 0 5 . 505. 05 . 0 2 1 13 m bb k fhb hhc hh 17 . 0 )82 . 2 53 . 0 (25 . 0 )16.4020. 4(3 . 1 16.4020 . 4 2 64 . 05 . 0 )(25. 0 )( 2 5 . 0 32 0 0 1 mknkhhhm knkhhhq aii aii 67.229333. 0)7 . 035 . 5(15 . 518 6 1 )3(cos 6 1 74.113)5 . 0( 2 0 2 1 01 mknmm

9、 knqq j j 60.27567.2292 . 12 . 1 49.13674.1132 . 12 . 1 11 11 178 . 0 )5 . 01 ( 198 . 0 / 0 a rr ag m bra m h a cj 48. 0 85000 . 1178. 0 25 . 1 60.275 0 1 0 m br q h j 07 . 0 1001505 . 0 49.136 05 . 0 1 0 力壁厚度由配筋率控制，取 h0=0.48m，保护层厚度为 0.04m，则力壁厚度为 0.48+0.04=0.52mb2=0.53m，符合假设。 3.3 底板厚度 作用于挡土墙基底的总反力为

10、kpafekn c 48.43240. 0/07.13330 . 1 / 底板厚度由踵板控制，并假设地基反力近似地呈三角形分布（2=0） ，如右图 所示（。 。 。 。图未画） kpabn41.23469 . 3 /48.4322/2 1 踵板根部截面 mbb i 96 . 2 14 . 0 82 . 2 33 可得该截面的剪力为（=0，2=0 时） 该截面弯矩为 根据桥规第 4.1.2 条，计算内力 q3j，m3j (1)按配筋率要求 取配筋率 =0.7%，查表可得 a0=0.178，有 (2)按斜裂缝限制要求 截面的有效厚度为 踵板厚度由配筋率控制，取 h0=0.43m，取保护层厚度为 0

11、.04m，则踵板厚度为 kn b bhhhbqq ihii 04.89 69. 3/41.23496 . 2 5 . 05 . 025)7 . 05 . 5(1896 . 2 5 . 0)( 1 3301333 mkn b b hhh b mm i h i i 07.269 69 . 3 96 . 2 41.2345 . 0253)7 . 05 . 5(183 6 96 . 2 3)(3 6 2 3 1301 2 3 33 mknmm knqq j j 88.32207.2692 . 12 . 1 85.10604.892 . 12 . 1 33 33 m bra m h a cj 52 .

12、0 85001178 . 0 25 . 1 88.322 0 3 0 m br q h j 06 . 0 1001505 . 0 85.106 05 . 0 3 0 0.43+0.04=0.47m（与原假设的 h3=0.5m 符合） 。 4.墙体稳定性和基底应力验算 4.1 求全墙总竖向力 n 和抗倾覆力矩 my（如图所示.未画） 4.1.1 踵板上填土重 w 及力臂 zw（对趾板端部的力臂，以下同） 4.1.2 墙体自重 g 及力臂 zg 力臂自重 wa及力臂 za 夹块自重 wb及力臂 zb 趾板自重 wc及力臂 zc 踵板自重 wd及力臂 zd 趾板上覆土重 wh及力臂 zh mbbbz

13、 knhhbw w 21 . 2 2/96 . 2 53 . 0 2 . 02/ 34.330)7 . 05 . 5(96 . 2 18)( 321 013 m b bb bbbb bb bbbb z knbbhw a ha 53 . 0 20 . 0 )53 . 0 25 . 0 (3 )25 . 0 53 . 0 )(25 . 0 253. 0( )53 . 0 25 . 0 (3 53 . 0 53 . 0 25 . 0 25 . 0 )(3 )(2( )(3 63.53)25 . 0 53 . 0 (5 . 5255 . 0)( 2 1 22 1 2 22 2 2 22 2 21 mb

14、bz knhbw b hb 47. 02/53 . 0 2 . 02/ 63. 65 . 053 . 0 25 21 32 mbz knhbw c hc 1 . 02 . 05 . 0 2 1 5 . 25 . 020 . 0 25 1 0 1 1 m gzwzwzwzwz knwwwwg mbbbz knbhw ddccbbaag dcba d hd 14 . 1 / )( 76.99375 . 263. 663.53 21 . 2 2/67 . 2 62 . 0 4 . 02/ 3796 . 2 5 . 025 321 33 mbz knbhhw h h 1 . 02 . 05 . 0 2

15、 1 8 . 1182 . 0)5 . 01 ()( 1 1 0 1 全墙总竖向力及抗倾覆力矩为 4.2 验算抗滑动稳定性系数 满足要求 4.3 验算抗滑稳定系数 倾覆力矩 m0为 满足要求 4.4 验算偏心距 满足要求 4.5 验算基底应力 满足要求 5.墙身配筋或裂缝开展宽度计算 墙身配筋和裂缝开展宽度计算分别按力壁、趾板和踵板进行。为节省钢筋， 应根据构件长度大小将构件划分为 13 段进行计算，以便确定钢筋截断点，本 算例挡土墙的分段如下图说所示（.未画） 5.1 内力计算 mkn zwgzwzm knwgwn hhgwy h 96.844 1 . 08 . 114 . 1 76.992

16、1 . 2 34.330 9 . 4318 . 176.9934.330 30 . 1 30 . 1 07.133 4 . 0 9 . 431 x c e fn k 50. 190. 2 42.291 96.844 42.29119 . 2 07.133 0 0 0 m m k mknyem y x 6/565 . 0 28 . 1 2/69. 32/ 62 . 0 6/69. 36/ 28 . 1 9 . 431/ )42.29196.844(/ )( 0 bzbe mb mnmmz n yn kpakpa bb n 250 52 . 9 58.224 ) 69. 3 565 . 0 6 1

17、 ( 69 . 3 9 . 431 ) e6 1 ( 21 ， 各计算截面的剪力 qi和弯矩 mi计算值列于下表 各截面内力值 构件截面 qi(kn)mi(kn*m) qij(kn ) mij(kn*m ) a-a20.3816.3824.4619.66 b-b64.7497.5077.69117 力壁 c-c113.74229.67136.49275.6 趾板 d-d40.64.0748.724.88 f-f86.2348103.4857.6 踵板 e-e85.12252.74102.14303.29 注：qij、mij为按桥规第 4.1.2 条换算的截面计算内力。 5.2 配筋计算 按桥规

18、 ，利用有关公式计算各截面的配筋情况（保护层厚度取 0.04m） 。 以力壁截面 a-a-为例 该截面有效厚度mh31 . 0 04. 025 . 0 05 . 0 2 0 计算系数 配筋率%09 . 0 240000/8500025. 0/ ga rr 则所需钢筋截面面积为 同理，可得到其它截面的配筋情况，考虑工地方便施工，配筋选用弯矩最大截 面处来配筋。具体分列于表 3-2 表 3-2 各截面配筋计算表 构件截面 mij（kn* m） h0(m)a0 （% ） ag(cm2) 选用钢筋 a-a19.660.310.0250.0250.092.791616 b-b1170.410.0850.

19、0890.3212.961616 力壁 c-c275.60.4850.1440.1560.5526.751616 趾板 d-d4.880.460.0030.0030.010.461516 踵板 f-f57.60.460.0330.0340.125.51516 025 . 0 025. 0211211 025. 0 850031 . 0 1 38.1625 . 1 0 22 0 0 a rhb m a a jc 224 0 79. 21079 . 2 31 . 0 10009. 0cmmhbag e-e303.290.460.1760.1950.6931.71516 3.5.3 裂缝开展宽度计算

20、 根据原桥规第 4.2.5 条，构件最大裂缝宽度（mm）可按下列公式计算： 式中：c1-钢筋表面形状系数，本文用螺纹钢筋 c1=1.0； c2-荷载作用系数，本文所有荷载都当作长期荷载，故 c2=1.5； c3-构件形式系数，本文构件为板式受弯构件，故 c3=1.15； d-纵向受拉钢筋直径（mm） ； -含筋率； g-受拉钢筋在使用荷载下的应力。 同样，以力壁 a-a 截面为例。配 1616 钢筋，此时 ag=32.2cm2。 实际配筋率为： 受拉钢筋应力为： （满足要求） 同理，可得各截面的裂缝宽度计算值如表 3-3 表 3-3 各截面裂缝宽度值 构件截面 mi（kn*m ） h0（m ）

21、（%） d(mm)g(kpa)fmax(mm) a-a19.660.311.041622638.450.08 b-b1170.410.7916101865.440.47 力壁 c-c275.60.4850.6616202844.091.11 ) 1028 . 0 30 ( 321max d e ccc g g f 0 87 . 0 ha m g g %04. 1)31100/(2 .32)/( 0 bhag mmmm d e ccc kpaham g g f gg 20 . 0 08 . 0 ) 04. 11028. 0 1630 ( 101 . 2 45.22638 15 . 1 5 . 1

22、1 ) 1028 . 0 30 ( 45.22638)87 . 0 /( 8 321max 0 趾板 d-d4.880.460.66164037.720.02 f-f57.60.460.661647658.290.26 踵板 e-e303.290.460.6616250942.411.39 由上表可知，各截面最大裂缝开展宽度均小于 0.2mm，满足要求。 3.5.4 斜截面抗剪强度验算 根据桥规第 4.1.13 条，如截面受弯构件满足以下要求时，则不需进行斜截 面抗剪计算，且仅按构造要求配置钢筋； 式中： qj-按桥规第 4.1.13 条，计算的截面最大剪力（kn） ； ri-混凝土抗拉强度（

23、mpa） ； b-截面宽度（cm） ，取 100cm； h0-截面外受弯构件的有效厚度（cm） 。 各截面满足以上要求的情况如表 3-4 所示。 表 3-4 各截面满足抗剪强度情况 构件截面 h0(cm)0.038r1bh0(kn)qij(kn) a-a31 12369 24.46 b-b41 16359 77.69 力壁 c-c48.5 19352 136.49 趾板 d-d46 18354 48.72 f-f46 18354 103.48 踵板 e-e46 18354 102.14 由上表可知，各截面仅需要按构造要求配置箍筋。 重力式挡土墙 重力式挡土墙设计计算 1. 设计资料 1.1 墙

24、身构造：墙高 6m，墙背仰斜坡度：1:0.25（=14.02） ，墙身分段长度 10m，其余初始拟采用尺寸如下图所示： 0 038 . 0 hbrq ij 1.2 土质情况：墙背填土容重，内摩擦角；填土与墙背间的 3 /18mkn 35 摩擦角；地基为低液限粘土容许承载力，基地摩擦系数 5 . 17kpa250 f=0.4 1.3 墙身材料：砌体容重，砌体容许压应力，容许剪应 3 /20mnkpa500 力kpa80 2.破裂棱体位置确定： 2.1 破裂角（）的计算 假设破裂面交于荷载范围内，则有：823835 5 . 1702.14 因为 90 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算

25、公式： )2( 2 1 )(2( 2 1 tan)2( 2 1 tan)2( 2 1 )00(0tan)22( 2 1 )( 2 1 000 0 00000 hhhhahhaa hhh hhhhhahhhdbabb knee knee kn bae ay ax a 86 . 3 ) 5 . 17214sin(97.63)sin( 83.63) 5 . 17214cos(97.63)cos( 97.63 )823844536sin( )3544536cos( )52 . 5 7291 . 0 08.22(18 )sin( )cos( )tan( 00 2.2 验算破裂面是否交于荷载范围内： 破裂

26、砌体长度：mhl87. 2)25 . 0 7291. 0(6)tan(tan 0 车辆荷载分布宽度：mdmnnbl5 . 36 . 03 . 18 . 12) 1( 所以 l0l，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。 2.3 土压力计算 根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式： 2.4 土压力作用点位置计算： 2.5 土压力对墙趾力臂计算 基地倾斜，土压力对墙趾力臂： 2.6 稳定性验算 44536 7291 . 0 )03.14tan5 .38)(tan 5 . 38tan35(cot5 .38tan )tan)(tantan(cottan )tan)(tan(cottantan 0

27、0 a b 52 . 5 )214tan()68 . 0 206(6 2 1 00 tan)22( 2 1 )( 2 1 08.22)60)(68. 0260( 2 1 )(2( 2 1 000 00 hahhhdbabb hahhaa 垂直距离土压力作用点到墙踵的 1 101 01 18 . 2 23 . 1 3/68 . 0 3/63/3/ 23. 16/68 . 0 21/2h1k x x z mkhhz h mzbz mhzz xy xx 98 . 1 25 . 0 93 . 1 5 . 1tan 93 . 1 25 . 0 18 . 2 1 11 kn ee kn ee kn bae

28、 ay ax a 86 . 3 ) 5 . 17214(sin97.63 )sin( 83.63)5 .17214cos(97.63 )cos( 97.63 )823844536sin( )3544536cos( )52. 57291. 008.22(18 )sin( )cos( )tan( 00 （1）墙体重量及其作用点位置计算 挡墙按单位长度计算，为方便计算从墙趾处沿水平方向把挡土墙分为两部分， 上部分为四边形，下部分为三角形： (2)抗滑稳定性验算： 倾斜基地 0.2：1（） 638111 0 验算公式： mbz knvg mhbv mbhz knvg mhbv g g 98. 05 .

29、 1651 . 0 651 . 0 76 . 3 188. 025. 05 . 15 . 02/1 47. 1)tan(2/1 6 . 1722063 . 8 63 . 8 75 . 5 5 . 1 2 122 112 111 111 111 3 . 196.36 083.634 . 1198. 0)86. 34 . 136.1761 . 1 (4 . 0)0198 . 0 83.6386 . 3 (4 . 136.1761 . 1 0tan)1 . 1 ()tantan(1 . 1 21010201 pqxqyqpqxyq eeegeeeg 所以抗滑稳定性验算满足。 （2）抗倾覆稳定性验算：

30、 2.7 基底应力和合理偏心距验算 （1）合理偏心距计算 上式中弯矩为作用与基底形心的弯矩，所以计算时要先计算对形心的力臂，根 据前面计算过的对墙趾的力臂，可以计算对形心的力臂。 所以基底合力偏心距满足规范的规定要求。 （2）基底应力验算 要求。所以抗倾覆稳定性满足 5 . 142.39 0)98. 183.6393 . 1 86 . 3 (4 . 1)98 . 0 76. 347 . 1 6 . 172(8 . 0 0)(8 . 0 11 ppqyxxyqg zezezegz 01011 sincos)( 4 . 12 . 1 e xqyq ge eweg mm n m g mb eweg

31、zgzgzeze eweg mm n m e m b zz m b zz m b zz m b zz xqyqg ggxxyy xqyqg ge yy xx gg gg 38 . 0 4/09 . 0 19 . 0 83.634 . 198 . 0 )086 . 3 4 . 12 . 136.176( )23. 076 . 3 72. 06 .172(4 . 1)08. 283.6323 . 1 86 . 3 (2 . 1 sincos)( )(4 . 1)(2 . 1 sincos)( 4 . 12 . 1 23. 175 . 0 98. 1 2 42. 2198. 08 . 026 . 2

32、 tan 2 24 . 0 8 . 004 . 1 2 93 . 0 8 . 073. 1 2 1 0101 2211 01011 0 22 11 kpakpap kpap kpap b e b n p 50065.221 01.100 65.221 ) 428 . 1 09 . 0 6 1 ( 428 . 1 67.229 ) 6 1 ( max min max 1 所以基底应力满足规范的要求。 2.8 截面内力计算 墙面墙背平行，截面最大应力出现在接近基底处，由基底应力验算可知， 偏心距及基底应力满足地基承载力，墙身应力也满足，验算内力通过，墙顶顶 宽 1.6m，墙高 8m。 5.2 重力

33、式挡土墙施工工艺 重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定，墙身断 面大，圬工数量大，多用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土 预制块作为砌体，也可以直接用混凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范围内 配置少量钢筋，其形式简单，施工方便。可就地取材，适应性强，应用广泛。 其主要施工流程有： 清理场地基坑放样基坑开挖基底处理砌筑块石基础墙身 砌筑监理检验墙背回填监理检验合格浇筑混凝土挡土墙 其施工工艺主要分为几个工程： 测量放样工程，开挖基坑工程，拌制砂浆工程，砌筑基础工程，脚手架工程， 挂线找平，选用建筑材料，砌筑墙身工程，安设泄水管，勾缝养护工程，清理 现场 5.2.1

34、 测量放样工程测量放样工程 （1）根据施工图划分施工段，精确测定挡土墙墙趾处路基中心线及基础主 轴线、墙顶轴线、挡土墙起讫点和横断面，每根轴线均应在基线两端延长线上 设 4 个桩点（每端两点） ，并分别以素混凝土包封保护。 （2）路基中轴线应加密桩点，一般在直线段每 1520m 设一桩，曲线段每 510m 设一桩，并应根据地形和施工放样的实际需要增补横断面。 （3）放桩位时，应测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点应设 置在施工干扰区域之外，施测结果应符合精度要求并与相邻路段水准点相闭合。 5.2.2 开挖基坑工程开挖基坑工程 （1）开挖前应在上方做好截、排水设施，坑内积水应及时排干处理

35、。 （2）挡土墙应随挖、随下基、随砌筑，及时进行回填。在岩体破碎或土质 松软、有水地段，修建挡土墙宜在旱季施工；并应结合结构要求适当分段、集 中施工，不应盲目全面展开。 （3）开挖基坑时应核查地质情况，挡土墙墙基嵌入岩层应符合设计要求。 挖基时遇到地质不符合、承载力不足时，应及时报批处理合格后再施工。 1）墙基位于斜坡地面时，其趾部进入深度和距地面水平距离应符合设计要 求；墙基高程不能满足施工图要求时，必须通过变更设计后施工。采用倾斜基 底时，应准确挖凿成型，不得用填补方法筑成斜面。 2）明挖基础基坑，应及时回填夯实，顶面做成不小于 4%的排水横坡。对湿 陷性黄土地基，应注意采取防止水流下渗的

36、措施。 5.2.3 拌制砂浆工程拌制砂浆工程 （1）砌体工程所用砂浆的强度等级应符合施工图要求，当施工图未提出要 求时，主体工程不得小于 m10，一般工程不得小于 m5。 （2）砂浆应用机械拌制。拌制时，宜先将 3/4 的用水量和 1/2 的用砂量与 全部胶结材料在一起稍加拌制，然后加入其余的砂和水。拌制时间不少于 2.5min，一般为 35 min，时间过短或过长均不适宜，以免影响砌筑质量； （3）砂浆按施工配合比配制，应具有适当的流动性和良好的和易性，其稠 度宜为 1050mm。现场也可用手捏成小团，以指缝不出浆，松手后不松散为宜， 每批砂浆均应抽检一组试块； （4）运输一般使用铁桶、斗车

37、等不漏水的容器运送。炎热天气或雨天运送 砂浆时，容器应加以覆盖，以防砂浆凝结或受雨淋而失去应有的流动性； （5）冬期（昼夜平均气温低于+5）施工时，砂浆应加保温设施，防止受 冻而影响砌体强度； （6）砂浆应随拌随用，应根据砌筑进度决定每次拌制量，宜少拌快用。一 般宜在 34h 内使用完毕，气温超过 30时，宜在 23h 内用完。在运输过程 中或在贮存器中发生离析、泌水的砂浆，砌筑前应重新拌制。已凝结的砂浆不 得使用。 5.2.4 砌筑基础工程砌筑基础工程 （1）砌筑前，应将基底表面风化、松软土石清除。砌筑要分段进行，每隔 1020m 或在基坑地质变化处设置沉降缝。 （2）硬石基坑中的基础，宜紧

38、靠坑壁砌筑，并插浆塞满间隙，使与地层结 为一体。 （3）雨季在土质或风化软石基坑中砌筑基础，应在基坑挖好后，立即铺砌 一层。 （4）采用台阶式基础时，台阶转折处不得砌成竖向通缝；砌体与台阶壁的 缝隙应插浆塞满。 5.2.5 脚手架工程脚手架工程 （1）搭脚手架应根据负载要求进行工艺设计，并对作业人员进行技术交底。 采用的茅竹、杉木、钢管、跳板等材料都应经质量检验符合有关规定，一般搭 设平台高为 1.92.0m，宽度 0.81.2m。 （2）搭脚手架时主杆要垂直，立杆时先立角柱，然后立主柱，主力柱完成 后，再开始绑扎大小横杆。脚手架搭至 35m 高时，就要加十字撑，撑与地面 的角度在 45以内，

39、撑的交叉点宜绑扎在柱或横杆上，确保脚手架牢固稳定。 （3）由于脚手架的侧向刚度差，为了加强稳定性，可与墙体连接，使用中 要定期检查，发现问题及时加固处理。 5.2.6 挂线找平工程挂线找平工程 （1）按照墙面坡度、砌体厚度、基底和路肩高程可以设两面立杆挂线或固 定样板挂线，对高度超过 6m 的挡土墙宜分层挂线。 （2）所挂外面线应顺直整齐，逐层收坡，内面线应大致适顺，以保证砌体 各部尺寸符合施工图要求，并在砌筑过程中经常校正线杆。 5.2.7 选用建筑材料选用建筑材料 （1）石块在砌筑前浇水湿润，表面泥土、水锈应清洗干净。根据铺砌的位 置选择合适的块石，并进行试放。 （2）砌体外侧定位石与转角

40、石应选择表面平整、尺寸较大的石块，浆砌时， 长短相间并与里层石块咬紧，分层砌筑应将大块石料用于下层，每处石块形状 及尺寸搭配合适。缝较宽者可塞以小石子，但不能在石块下部用高于砂浆层的 小石块支垫。排列时，石块应交错，坐实挤紧，尖锐凸出部分应用手锤敲除不 贴合的棱角。 5.2.8 砌筑墙身工程砌筑墙身工程 （1）砌筑墙身采用挤浆法分层、分段砌筑。分段位置设在沉降缝或伸缩缝 处，每隔 1020m 设一道，缝中用 23cm 厚的木板隔开。沉降缝和伸缩缝可合 并设置。分段砌筑时，相邻层的高差不宜超过 1.2m。 （2）片石分层砌筑时以 23 层砌块组成一个工作层，每一个工作层的水 平缝应大致找平，各工

41、作层竖缝相互错开，不得贯通。砌缝应饱满，表层砌缝 宽度不得大于 4cm，铺砌表面与三块相邻石料相切的内切圆直径不得大于 7cm， 两层间的错缝不得小于 8cm。 （3）一般砌石顺序为先砌角石，再砌面石，最后砌腹石。角石应选择比较 方正、大小适宜的石块，否则应稍加清凿。角石砌好后即可将线移挂到角石上， 再砌筑面石（即定位行列） 。面石应留一运送腹石料缺口，砌完腹石后再封砌缺 口。腹石宜采取往运送石料方向倒退砌筑的方法，先远处，后近处。腹石应与 面石一样按规定层次和灰缝砌筑整齐、砂浆饱满。 （4）砌块底面应座浆铺砌，立缝填浆补实，不得有空隙和立缝贯通现象。 砌筑工作中断时，可将砌好的砌块层孔隙用砂

42、浆填满。再砌时，表面要仔细清 扫干净，洒水湿润。砌体勾凸缝时，墙体外表浆缝需留出 12cm 深的缝槽，以 便砂浆勾缝。 （5）砌筑上层砌块时，应避免振动下层砌块；砌筑中断后恢复时，应将砌 体表面加以清扫、湿润，再坐浆砌筑。 （6）浆砌片石应及时覆盖，并经常洒水保持湿润。砌体在当地昼夜平均气 温低于+5时不能洒水养护，应覆盖保温，保湿。并按砌体冬期施工规定执行。 5.2.9 安设泄水管工程安设泄水管工程 （1）墙身砌筑过程中应按施工图要求作好墙背防渗、隔水、排水设施。砌 筑墙身时应沿墙高和墙长设置泄水孔，按上下左右每隔 23m 交错布置。折线 墙背的易积水处亦应设置。泄水孔的进水侧应设置反滤层，

43、厚度不小于 0.3m。 在最低排泄水孔的下部，应设置隔水层，不使积水渗入基底。 （2）泄水孔一般采用梅花形等间距布置，孔径为 100mm，材料采用毛竹 或 pvc 塑料管。挡土墙顶面一般采用砂浆抹面或面石做顶。挡土墙顶面内侧与 山体连接处要用黏土夯实，防止渗水。当墙背土为非渗水土时，应在最低排泄 水孔至墙顶以下 0.5m 高度内，填筑不小于 0.3m 厚的砂砾石等过滤层。 （3）挡土墙地段侧沟，采用与挡土墙同标号的水泥砂浆砌筑，并与挡土墙 一同砌成整体。当挡土墙较高时，应根据需要设置台阶或检查梯，以利检查、 维修、养护。 5.2.10 勾缝养护工程勾缝养护工程 （1）砌体勾缝，除设计规定者外，

44、一般采用平缝或平缝压槽。平缝应随砌 随用灰刀刮平。勾缝砂浆不得低于砌体砂浆强度，对勾缝砂浆应注意压实和外 表美观。 （2）勾缝应嵌入砌体内约 2cm 深，缝槽深度不足时，应凿够深度，勾缝前 应清扫和湿润墙面。 （3）浆砌片石挡土墙砌筑完后，砌体应及时以浸湿的草帘、麻袋等覆盖， 经常保持湿润。一般气温条件下，在砌完后的 1012h 以内，炎热天气在砌完 后 23h 以内即须洒水养护，洒水养护期不得少于 7d。 （4）在养护期间，一般砂浆在强度尚未达到施工图标示强度的 70%以前， 不可使其受力。已砌好但砂浆尚未凝结的砌体，不可使其承受荷载。如砂浆凝 结后砌块有松动现象，应予拆除，刮净砂浆，清洗干

45、净后，重新安砌。 5.2.11 清理现场清理现场 （1）墙背填筑按施工图要求分层回填、夯实。一般情况下，应尽可能采用 透水性好、抗剪强度高且稳定、易排水的砂类土或碎（砾）石类土等。严禁使 用腐殖质土、盐渍土、淤泥等作为填料，填料中不得含有有机物、冰块、草皮、 树根等杂物和生活垃圾。 （2）墙背填料的填筑，需待砌体砂浆或混凝土强度达到 75%以上方可进行。 墙后回填要均匀，摊铺要平整，并设不小于 3%的横坡，逐层填筑，逐层碾压夯 实，不允许向墙背斜坡填筑。路肩挡土墙顶面高应略低于路肩边缘高程 23cm，挡土墙顶面做成与路肩一致的横坡，以排出地表水。 （3）墙背回填应由最低处分层填起，若分几个作业

46、段回填，两段交接处不 在同一时间填筑，则先填地段应按 11 的坡度分层留台阶；若两个地段同时填 筑，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度，不得小于 2m。 （4）每一压实层均应检验压实度，合格后方可填筑其上一层，否则应检明 原因，采取措施进行补充压实，直至满足要求。采用轻型动力触探（n10）每夯 填层检查 3 点，其击数标准经试验确定。 桥梁桩基设计桥梁桩基设计 1.工程地质资料及设计资料 某桥位于直线上，冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层，其容 重 =20kn/m3，内摩擦角 =38，地基的基本承载力 0=800kpa。冲刷线标 高为所给支挡结构原地面标高 150m 下 2m 即 148

47、m，承台底设计标高与水位线 平齐，为路堤墙顶标高 155m 下 3m 即 152m。采用钻孔桩基础，作用于承台底 面的竖向力 n=18000kn、水平力 h=550kn，力矩 m=9000knm。 设计时，桩侧土极限摩阻力 f=120kpa，横向地基系数的比例系数 m=60mnm-4。基桩混凝土采用 c20，其受压弹性模量 eh=2.6107kpa。 1. 设计计算 2.1 桩的计算宽度 b0 式中 d-桩径，为 1.60m； k-各桩之间的纵向相互影响系数，当 l00.6hp时，k 值按下式计算 其中 c-随位于外力作用平面内的桩数 n 而异的系数，当 n=2 时，c=0.6； hp-桩埋入

48、地面或局部冲刷线以下的计算深度，按 hp=3（d+1）计算，故 hp=3（1.60+1）=7.8m； l0-外力作用平面方向上的桩间净距，l0=3.5-1.6=1.9m。 至此可知 l0=1.9ml4d，故上面所用计算公式与使 用条件相符） 再根据下式判断是否属于弹性桩 故属弹性桩，应按弹性基础计算。 2.4 计算桩顶刚度系数 1、2、3、4、 1-当承台底面沿桩轴线方向作单位位移时所引起的桩顶处的轴向力； （如图所以.未画） 2、3-当承台底面沿桩轴线垂直方向作单位位移时所引起的桩顶处的 横向力（剪力）和弯矩；（如图所以.未画） 3、4-当承台底面顺图示方向作单位转角时，所引起的桩顶处的横向

49、 力（剪力）和弯矩。 （如图所以.未画） 2 1 0 amlfup ii mdu024 . 5 60 . 1 222 01. 260 . 1 25. 0 4 1 mda )4()34( 22220 dlkdk 3 2 6 6800 220 kkkpa l l 30812 )6 . 14(103)36 . 14(106800 lllp3491306)30812(01 . 2 8 . 0120024 . 5 5 . 0 ml02.13 349 13065850 5 . 2681 . 5 13437 . 0 al 2.4.1 求 1 已知： 故 2.4.2 求 2 由及查表得 yh=0.18519

50、. 2 5437 . 0 1 l4l 则 2.4.3 求 3 由及查表得 ym=0.35919 . 2 1 l4l 则 2.4.4 求 4 由及查表得 m=0.95819 . 2 1 l4l 则 2.5 计算承台座板底面处之竖向位移 b、水平位移 及转角 2.5.1 计算 bb 、 00 1 1 1 1 acea ll 3 00 22 2 0 0 2 2 6 1 /7800001360000m )(62. 9) 2 5 . 3 ( 4 )6 . 3( ,5 . 318 . 6 10tan1326 . 1 4 tan2,01 . 2 4 1026),( 2 1 ,13,00 . 5 mknlc

51、ddm d am mmlddm d a kpaemlml ；值取柱桩距柱桩距，当为柱桩距 钻孔摩擦桩 mkn 5 6 1 103 .28 62 . 9 780000 1 01 . 2 1026 135 . 05 1 mknei mknei mknei eiyh 5533 5522 55 3 2 1059. 510 0 . 667437. 0 1080.1210 0 . 67437. 0 1028.2910 0 . 67437. 0 mkn /10034 . 1 185 . 0 1059. 5 55 2 kn 55 3 1060 . 4 359 . 0 1080.12 m eiy 2 3 m e

52、i 4 mkn 55 4 1005.28958 . 0 1028.29 mknn mkn xn knn mknn bb n i i /10 2 . 11310 3 . 284 1088.458 75 . 1 410 3 . 281005.284 1040.181060 . 4 4 10136 . 4 10034. 14 55 1 5 255 1 2 14 55 3 55 2 2.5.2 计算给定荷载下承台座板的变位 b、a 和 又 则 2.6 计算桩顶内力 2.6.1 桩顶轴向力 ni 所以 knni6000 max 2.6.2 桩顶弯矩 mi 2.6.3 桩顶剪力 hi cmm n b bb

53、 16 . 0 1059 . 1 10 2 . 113 18000 3 5 )/1 (1000064 . 0 )1040.18(1088.45810136 . 4 11 210 25552 kn m mh a 4 1055 2 108 .26 1000064. 09000)1040.18(5501088.458 rad hm 4 1055 2 1003 . 3 1000064. 0550)1040.18(900010136. 4 000kn3 6000kn 15004500 1003 . 3 75 . 1 10 3 . 28 4 18000 45 1 ii x n n n mkn ami 38

54、3 10 8 . 261060. 41003. 31005.28 4545 34 kn ahi 7 . 137 1003 . 3 1060 . 4 10 8 . 2610034. 1 4545 32 2.7 计算局部冲刷线处桩截面上的弯矩 m0和剪力 h0 2.8 局部冲刷线处桩身水平位移 x0和转角 0 系数 ax、bx、a和 b可根据 y=0（地面处 y=0）及查表得0 . 4l 则 2.9 计算桩身弯矩 系数 am、bm值可根据 y值及从 am、bm系数表查得。今将局部冲刷线以0 . 4l 下任意深度 y 处之 my值列表进行计算，详细见下表，并将整根桩上弯矩变化图 绘于下图。 my 计

55、算表 ayyambm312.5am215bmmy 00010215.0215.0 0.20.450.1970.99861.6214.6276.2 0.40.910.3770.986117.8 212.0329.8 knh mknlhmm ii 7 . 137 5 .3055 7 . 137383 0 10 b ei m a ei h b ei m a ei h x xx 0 2 0 0 2 0 3 0 0 751. 1,621 . 1 621 . 1 ,441 . 2 ba ba xx rad cmm x 4 55 0 4 55 0 1057 . 3 )751 . 1 ( 1028.29 5

56、.305 )621 . 1 ( 1080.12 7 . 137 099 . 0 1088 . 9 621 . 1 1080.12 5 . 305 441 . 2 1059 . 5 7 . 137 mmmm mmy baba bma h m 5 . 305315 5 . 305 437 . 0 7 . 137 0 0 0.61.360.5290.959165.3206.2371.5 0.81.820.6460.913201.9196.3398.2 12.270.7230.851225.9183.0408.9 1.22.730.7620.774238.0166.4404.4 650.687239.1147.7386.8 1.63.