扶壁式挡土墙

1、1.设计资料墙背填土与墙前地面高差H=6m，填土表面水平，上有均布荷载20KN/m2,地基承载力特征值200 KN/m2，填土物理参数分别为r=16.8KN/m3,c=15kpa,底板与地基摩擦系数是对该挡土墙进行设计。2.挡土方案：拟采用扶壁式挡土墙3.主要尺寸拟定：根据支挡结构设计取基础埋深L=1.5m,则挡墙高度=7.5m。根据公路挡土墙设计与施工细则8.2.2两扶壁净距取墙高的即=3.6m。墙面板边缘与扶壁间距为0.4=1.44m，取1.5m。扶壁厚度为=0.45m取0.5m，立壁顶宽取0.5m墙趾板与墙踵板水平设置。厚度均为靠近立壁处厚度为取0.8m底板长=7.6m，用墙踵边缘的竖直

2、面作为假想墙背面，由于填土表面水平且墙顶齐平，在均布荷载作用下，主动土压力系数：，根据支挡结构设计式4.7有：式中 取根据支挡结构设计式4.10有式中：则计算结果为负说明说明若仅为了保证稳定性可以不设趾板，但为了减少踵板配筋使地基反力趋于均匀取=0.5m4.荷载计算1）土压力计算根据挡土墙设计实用手册2.50-1式2.51有式2.48有，上式中：综上所述：因此在填土部分发生第二破裂面 （2）区域OABC内填土自重：（3）结构自重5.抗倾覆稳定性验算稳定力矩：抗倾覆稳定性系数 满足要求6.抗滑移稳定性验算：竖向力之和抗滑力滑移力：抗滑稳定性系数7.地基承载力验算：偏心距8.内力计算1 墙面板a.

3、 墙面板水平内力水平内力可简化为下图所示：受力最大板条跨中正弯矩扶壁两端负弯矩水平板条的最大剪应力发生在扶壁两端，可假设其值等于两扶壁间水平板条上法向土压应力之和的一半，受力最大板条扶壁两端剪力b. 墙面板竖向内力墙面板跨中竖直弯矩沿墙高分布如下图：负弯矩使墙面板靠填土一侧受拉，发生在墙面板下范围，最大负弯矩位于墙面板的底端2 墙踵板，与对应的等代力踵板及两肋板自重（两肋板分摊到每延末）踵板及以上所有外力产生的竖向力之和：踵板及以上所有外力产生的竖向力之和扣除踵板部分多算的土压力后与基底反力之差：由于假设了墙踵板与墙面板为铰支座链接，作用于墙面板的水平土压力主要通过扶壁传至踵板，故不计算墙踵板

4、横向板条的弯矩和剪力。最大纵向负弯矩：最大纵向正弯矩：踵板端部与肋板结合处的最大剪力：3 墙趾板（趾板内力按整个墙长计算）将墙趾板看成悬臂梁计算：墙趾板自重产生向下的剪力与弯矩：基地压力产生向上的剪力与弯矩：4 肋板（扶壁），满足肋板底部水平力和弯矩：肋板中部水平力和弯矩： 肋板两侧水平及竖向拉筋计算时拉力：水平拉力：竖向拉力：9. 结构设计（1）结构设计所需材料参数混凝土选用C30，轴心抗压强度设计值，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，弹性模量，主筋选HRB400，抗拉强度设计值，箍筋采用HRB335，抗拉强度设计值，弹性模量为，根据铁路路基支挡结构设计规范（TB10025-2006）5.1.

5、4规定荷载分项系数取1.65，根据混凝土结构设计原理表4-2，钢筋最外侧保护层厚度c=50mm。（2）趾板结构设计标准弯矩：设计弯矩：标准剪力：设计剪力：a. 截面设计设计尺寸：h=800mm，b=7600mm初步估计，故趾板按最小配筋率取，选配62C 16125mm实际面积：b. 最大裂缝验算实际的有效高度：等效应力：因此按构造配筋（3）立壁板结构设计1 内侧纵向配筋a. 截面计算设计计算尺寸b=1000mm，h=500mm,标准弯矩 设计弯矩标准剪力 设计剪力故按小配筋率配筋 选筋9 C16125mm实配每延米配筋量b. 裂缝验算实际有效高度=48.039pa2 外侧纵筋外侧纵筋也按构造选

6、筋立壁板在纵向配筋内外侧在整个竖向内均为66C 16125mm内外侧总配筋面积均为：3 内侧竖向筋a. 正截面计算设计计算尺寸，b=1000mm,h=500mm,标准弯矩 设计弯矩按最小配筋率配筋选配9 C16125实配b. 最大裂缝验算实际有效高度等效应力4 外侧竖向筋按构造选配9C 16125mm 实配1809.9立壁板在竖向配筋内外侧在纵向均为内外侧总配筋面积均为(4) 踵板结构设计1 踵板顶面横向水平钢筋该钢筋主要是为了使墙面板承受竖向负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的，承受与墙面板竖向最大弯矩相同的弯矩。即标准弯矩Mk=28272000N.mm，设计弯矩M=46648800N.mm，设

7、计计算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.根据以上计算该处配筋也按构造配筋选配7 C18160mm，整个计算单元内配筋量48 C18160mm2 踵板顶面纵向钢筋踵板纵向钢筋主要承受踵板扶壁两端负弯矩和正弯矩，因此需要顶面和底面都布置纵向钢筋。1) 踵板顶面纵筋a. 截面计算标准弯矩Mk=137622000N.mm，设计弯矩M=227076300N.mm，设计计算尺寸b=1000mm,h=800mm,h0=750mm.踵板顶面纵筋按构造配筋，选配9C 16125mmb. 最大裂缝验算实际有效高度等效应力在整个单元内踵板顶面配筋量41C 16125mm2) 踵板底面纵筋根据计

8、算可知，该截面也按构造配筋，因此踵板底面纵筋配筋量为41 C16125mm(5) 板肋结构设计1 肋板两侧横向水平钢筋a. 截面设计标准拉力Nk=55723N，设计拉力N=919578N设计计算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉钢筋设计面积按构造配筋选配8 C16300mmb. 最大裂缝验算有效受拉混凝土截面面积按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率不均匀系数构件受力特征系数肋板两侧水平拉筋按等间距布置，两侧总根数42根，每侧21根。2 肋板两侧竖向钢筋标准拉力Nk=229370N，设计拉力N=378460.5N设计计算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉钢筋设计面积选配8 C16300mm，实配面积1608.8mm2由上可知裂缝验算也满足要求。肋板两侧水平拉筋按等间距布置，两侧总根数32根，每侧16根。3 肋板斜拉筋设计a. 肋板与踵板交接处正截面抗弯配筋标准弯矩Mk=1990919000N.mm，设计弯矩M=3285016350N.mm设计计算尺寸b=500mm,.判断截面类型：按第一类T型截面设计。根据最小配筋率配筋，选配14C 25（三层布置），实际配筋面积，转化为垂直截面面积则实际有效高度h0=5412.5mm,满足要求。实际受压区高度b. 肋板中部正截面抗弯配筋标准弯