悬臂式挡土墙)

1、第一章 概述第一节挡土墙设计基本资料一、建筑物总体设计资料、地形资料三、地质与水文地质资料 四、回填土得物理性质、第二节挡土墙设计得基本内容与一般步骤、挡土墙设计得基本要求二、挡土墙设计得基本内容 三、挡土墙设计得一般步骤第三节挡土墙得结构形式一、悬臂式挡土墙.二、一般规定 三、悬臂式挡土墙结构第二章作用在挡土墙上得荷载第一节作用在挡土墙上得荷载组合一、作用在挡土墙上得荷载.二、荷载组合第二节土压力、土压力得类型及产生条件二、静止土压力得计算.三、朗肯土压力理论及其计算第三节作用在挡土墙上得静水压力及基地扬压力13、墙后水位得强度确定13、墙面与墙背静水压力计算13三、基地扬压力计算14第三章

2、挡土墙得稳定验算15第一节挡土墙稳定破坏形式15第二节挡土墙得稳定验算15、挡土墙得稳定检算内容151011、挡土墙抗滑稳定验算16三、挡土墙抗倾覆稳定验算17四、基地应力验算18第四章挡土墙得结构检算与配筋计算20第一节结构设计控制计算情况及控制截面得选择20、控制计算情况得选择20第二节挡土墙得建筑材料与受力性质.20第三节钢筋混凝土挡土墙得配筋计算.20 、 受弯构件得配筋计算.21. 、受拉构件得配筋计算.23第三节裂缝开展宽度验算.24 、 最大裂缝宽度得允许值.24. 、裂缝开展宽度得验算.24第五节钢筋混凝土挡土墙得配筋率与截面选择 . .25第六节钢筋混凝土挡土墙钢筋得布置.2

3、6、控制截面得选择20、受力钢筋得布置26二、分布钢筋得配置27三、构造钢筋得配置27第五章悬臂式挡土墙设计实例.283536参考文献37第一章 概 述第一节 挡土墙设计基本资料一、建筑物总体设计资料挡土墙就是整个枢纽或单体建筑物得组成部分。 为满足枢纽或单位建筑物与两岸连水流、防渗排水等各项要求 , 需要提供与总体设计有关得下属资料。 建筑物得工程等级及设计标准 建筑物总体布置图 , 并根据总体布置要求提出对挡土墙平面与立面得布置及 基本尺寸得要求。设计、校核 , 建成 , 正常运用及施工期墙前、墙后各种水位。根据总体防渗排水要求提出对挡土墙需满足得侧向防渗排水要求。二、地形资料为进行挡土墙

4、得平面布置与立面设计，需提供 1:5001:1000 得大比例地形图与纵 横剖面图。三、地质与水文地质资料挡土墙设计需提供以下地质与水文地质资料(1) 挡土墙地基得岩土层结构及其工程性质如承载力、 基地摩擦系数与强度指标等。 对于大中型及重要工程应通过野外或室内试验提供 , 对于小型工程可参照已建工程或按 经验选取。(2) 提供天然状态下得地下水位资料。四、回填土得物理性质土压力就是作用在挡土墙上得主要荷载。回填土得物理力学为指标如摩擦角、粘聚 力、重度等就是决定土压力得关键指标 , 对于大中型或重要工程应通过室内或室外试验 取得。对于小型工程可参照已建工程或按经验选取。其她有关资料如下 :(

5、1) 在冻土地区要提供冻结深度 ,地基土及回填土得冻胀性指标 ,如冻胀量等。（2）墙前无护砌 , 有冲刷水流作用时 , 应提供地基土得抗冲性能 , 据以计算冲刷深度 , 确定墙基埋置深度。接、挡土、（3）建造挡土墙材料得重度及各种强度指标。（4）墙背摩擦角。第二节 挡土墙设计得基本内容与一般步骤一、挡土墙设计得基本要求为做出合理得挡土墙设计 , 应满足以下两项基本要求 :（一）选择合理得结构形式挡土墙得结构形式应根据建筑物总体布置要求、墙得高度、地基条件、当地材料及 施工条件等通过经济技术比较确定。（ 二） 合理得断面设计为做出合理得断面设计。在挡土墙设计中 , 应考虑以下各种条件 :（1）填

6、土及地基指标得合理选取。（2）根据挡土墙得结构设计、填土性质、施工开挖边坡等条件选用合理得土压力计算公式。（3）根据正常运用、设计、校核、施工与建成等情况进行荷载计算与组合, 并在稳定与强度检算中根据有关规定要求 , 确定合理得稳定与强度安全系数。二、挡土墙设计得基本内容挡土墙设计得基本内容如下 :（一）挡土墙得稳定检算挡土墙得稳定检算包括以下内容 :1） 抗滑稳定验算 ;（2） 抗倾稳定检算 ;（3） 地基应力检算与应力大小比或偏心距控制。 （二）挡土墙得结构设计对于混凝土、浆砌石挡土墙应进行截面压应力。拉应力及剪应力验算 , 对钢筋混凝 土挡土墙各部分结构应进行强度检算与配筋计算。（ 三）

7、 挡土墙得细部构造设计挡土墙得细部构造设计主要包括合理分缝及止水、排水设计等。三、挡土墙设计得一般步骤挡土墙设计一般按以下步骤设计 :(1) 收集有关设计必须得资料 , 如建筑物等级、设计标准、水位、地基及填土物理力 学指标等。(2) 根据总体建筑物对两岸连接 , 挡土, 水流、防渗排水等要求进行平面与立面布置。(3) 挡土墙结构形式得选择。根据挡土墙得运用、布置、墙高、地基岩土层结构、当 地材料及施工等条件 , 通过经济技术比较选择挡土墙得结构形式。(4) 选择典型部位得设计断面。水工挡土墙不同部位其墙高、水位等条件不同, 设计中通常在翼墙全长范围内选用几个有代表性得断面进行设计。(5) 初

8、拟断面尺寸 为进行挡土墙设计 , 首先应根据建筑物总体得要求及水位、填土与地基强度指标等 条件, 参考已有工程经验 ,初拟断面轮廓尺寸及各部分结构尺寸。(6) 根据正常应用、设计、校核、施工及建成等各种情况分别进行荷载计算 , 然后列 表计算各种荷载组合情况下得水平力、垂直力及对前趾端点产生得力矩。(7) 挡土墙得稳定检算。根据上述计算结果 , 对各种设计情况分别进行抗滑、抗倾覆 稳定与地基应力检算 , 要求稳定安全系数、地基应力等满足设计要求。如不满足上述要 求, 应改变断面轮廓尺寸或采用增加稳定措施 , 重新进行稳定检算 , 直到满足要求为止。(8) 截面强度检算与配筋计算选择最不利得设计

9、与荷载组合情况对各部分截面进行验算与配筋计算。对混凝土、 砌体结构挡土墙选择一、二截面进行强度检算 , 当不满足要求时改变初拟尺寸重新进行 稳定与强度检算。对钢筋混凝土挡土墙应对各部分进行结构内力计算 , 并选择控制截面 进行强度检算与配筋计算 , 同时还要进行裂缝宽度验算。 如初拟尺寸不满足要求 ,应改变 局部结构尺寸 ,直到满足要求为止。 由于钢筋混凝土挡土墙局部尺寸改变 ,对总体稳定性 影响不大 , 故可不必重新进行稳定检算。(9) 细部构造设计。细部构造设计包括合理设置温度与沉陷缝、 止水、排水与反滤等 设计。第三节挡土墙得结构形式挡土墙类型得划分方法较多，一般以挡土墙得结构形式分类为

10、主，常见得挡土墙形式 有：重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式与锚定板式。各类挡土墙得 适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙得用途、施工方法、技 术经济条件及当地得经济等因素。一、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙由断面较小得立墙与底板组成，属轻型钢筋混凝土结构，如图 a 所示。 其稳定性主要靠底板以上填土重来保证。可以在较高范围内运用。这种挡土墙在水工建 筑物中应用广泛,6m 以下高度范围内应用较多。图 a 悬臂式挡土墙图 b 扶壁式挡土墙般规定悬臂式挡土墙设计得一般规定，宜在石料缺乏、地基承载力较低得路堤地段。2、悬臂式挡土墙高度不宜大于 6m,当墙高大于 4m 时,

11、宜在墙面板前加助。3、悬臂式挡土墙基础埋深度应符合下列要求：(1)一般情况下不小于 1、0m;(2)当冻结深度不大于 1、Om 时，在冻结深度线以下不小于 0、25m(弱冻胀土除外)同时 不小于 1、Om;当冻结深度大于 1、Om 时,不小于 1、25m,还应将基底至冻结线以下 0、25m 深度范围内得地基土换填为弱冻胀土或不冻胀土1、钢筋混凝土悬臂式挡土墙(3) 受水流冲刷时 ,再冲刷线下不小于 1、 0m;(4) 在软质岩层地基上 ,不小于 1、 0m;4、其她规定 : 伸缩缝得间距不应小于 20m。在基地得地层变化处，应设置沉降缝，伸缩缝合 沉降缝可合并设置。其缝宽均采用 23cm,缝内

12、填塞沥青麻筋或沥青木板，塞 入深度不可小于 0、2m。挡土墙上应设置泄水孔，按上下左右每隔 23m 交错布置。泄水孔得坡度应为4%,向墙外为下坡，其进水侧应设置反滤层，厚度不得小于 0、3m,在最低一排 泄水孔得进水口下部应设置隔水层 , 在地下水较多得地段或有大股水流处 , 硬 加密泄水孔或加大其尺寸 , 其出水口下部应采取保护措施。当墙背填料为细粒土时，应在最低排泄水孔至墙顶以下 0、5m 高度以内，填筑 不小于 0、3m 厚得沙砾石或土工合成材料作为反滤层,反滤层顶部与下部应设 置隔水层。强身混凝土强度等级不宜低于 C20,受力钢筋直径不小于 12mm 墙后填土应在强身混凝土强度达到设计

13、强度得 70%后方可进行 , 填料应分层夯实 , 反滤层应在填筑过程中及时施作。三、悬臂式挡土墙构造一、立臂悬臂式挡土墙就是由立臂、墙趾板与墙踵板三部分组成 , 为便于施工 , 立臂内侧 (即墙背)做成竖直面,外侧(即墙面)可做成 1:0、 021:0、 05 得斜坡,具体坡度值将 根据立臂得强度与刚度要求确定。当挡土墙墙高不大时 , 立臂可做成等厚度。墙顶得 最小厚度通常采用 20cm 挡墙较高时，宜在立臂下部将截面加厚。 二、墙趾板与墙踵板墙趾板与墙踵板一般水平设置。通常做成变厚度 ,底面水平,顶面则自与立臂连接 处向两侧倾斜。当墙身受抗滑稳定控制时 , 多采用凸榫基础。墙踵板长度由墙身抗

14、滑稳定验算确定 , 并具有一定得刚度。靠近立臂处厚度一般 取为墙高得 1/121/10, 并不应小于 30cm。 墙趾板得长度应根据全强得倾覆稳定、基底应力确定 , 其厚度与墙踵板相同。通常底板得宽度高度 H 得 0、 6 0、 8 倍。当墙后地下水位较高值可能会增大到 1 倍墙高或者更大。三、凸榫为提高挡土墙抗滑稳定得能力 , 地板可设置凸榫。凸榫得高度 , 应根据凸榫前土体 得被动土压力能够满足全墙得抗滑稳定要求而定。凸榫1)5)( 即基地承载力 ) 与偏心距等条件来 B由强得整体稳定来决定 , 一般可取墙 ,且地基承载力为很小得软弱地基时 ,B得厚度除了满足混凝土得直 剪与抗弯得要求以外

15、 ,为了便于施工 ,换不应小于 30cm。 四、悬臂式挡土墙设计悬臂式挡土墙设计分为墙身截面尺寸拟定及钢筋混凝土结构设计两部分。确定墙身得断面尺寸就是通过就是算法进行得 , 其做法就是现拟定界面得失算尺寸 , 计算作 用其上得土压力 , 通过全部稳定验算来最终确定墙踵板与墙趾板得长度。钢筋混凝土结构设计 , 则就是对已确定得墙身截面尺寸进行内力计算与钢筋这几。在配筋设计时 , 可能会调整截面尺寸 ,特别就是墙身得厚度。一般情况下这种墙身厚度得调整对整体稳定影响不大 , 可不再进行全墙得稳定验算。第二章作用在挡土墙上得荷载第一节作用在挡土墙上得荷载组合一、作用在挡土墙上得荷载为进行挡土墙得整体稳

16、定性验算与墙体各部分得结构设计，首先应计算作用于挡土墙上得各种荷载。在不同应用条件下，作用于挡土墙上得主要荷载如下：(1)挡土墙自重及填土重；(2)在破坏体添面上得各种恒载及汽车。人群得临时活荷载(3)土压力；(4)静水压力；(5)扬压力(包括基地得浮托力与渗透压力)；浪压力；(7)冻土地区得冰压力与冻土压力；(8)地震力等。二、荷载组合挡土墙在施工、建成、检修与运用时期、上述各种荷载会产生不同组合情况。在设计中需将可能同时作用得各种荷载进行组合 ,并将水位作为组合得主要条件来 考虑。荷载组合通常分基本组合与特殊组合两种，见下表。在不同组合中又分为不同计算情况。表 2-1 主要荷载组合荷载 计

17、算计算 情况荷载自重 静 水压 力扬 压力土压力浪压力泥 沙压 力地震荷载其她说明基本 组合完建情况VV也可能有静水压力与扬压力正常情况VVVVVVV按正常挡水位组合计算静水压力,扬压力及浪压力设计情况VVVVVVV按设计洪水位组合计算静水压力,扬压力与浪压力特 殊组合施工情况VVV有时需考虑施工期临时荷载检修情况VVVVVVV按正常挡水位组合或冬季最低 水位条件计算静水压力， 扬压 力浪压力，并考虑检修时期临 时荷载校核情况VVVVV按校核洪水位组合计算静水压 力、扬压力及浪压力地震情况VVVVVVV按正常挡水位组合计算静水压力,扬压力及浪压力注 1、表中得其她荷载，应根据具体情况来决定。2

18、、对于土基上得大型挡土墙，应考虑排水部分得堵塞情况，作为特殊荷载组合。在挡土墙得整体稳定性验算中，一般选用以下三种计算情况：(1) 建筑完成期，作用于挡土墙得荷载，主有挡土墙自重力与土压力，挡墙后地下水 位高时,墙后收净水压力，底部受扬压力。(2) 正常挡水位运用期，上游为正常挡水位，下游为相应得低水位，此时作于挡土墙 上得荷载有自重、土压力、水重、净水压力、扬压力、浪压力等。(3) 非常挡水期，上游为校核洪水位，下游为相应低水位。作于荷载类别与正常挡水 位运用期相同，只就是具体荷载大小不同。第一种情况就是必然会出现得；第二种情况就是多数运用情况，在荷载组合中属基 本荷载组合；第三种情况在偶然

19、情况下出现，相应得荷载组合属于特殊荷载组合。除上种情况外，在设计地震烈度大于 6 度得地震区，挡土墙还要考虑地震荷载，地震 荷载出现机会少，且历时短。因此将地震荷载与正常运用荷载一起也作为特殊荷载组合。、土压力得类型及产生条件土压力就是作用在挡土墙上得主要荷载，土压力得计算就是挡土墙设计得主要内 容之一，就是合理设计挡土墙得关键环节。作用于挡土墙上土压力得大小与分布除与填 土指标与墙高等因素有关，还与挡土墙得位移方向与大小密切相关。这一概念对理解各 种土压力得性质及在设计中得运用十分重要。当挡土墙在岩基上不产生倾斜或位移，而且墙体本身刚度很大，不易变形时，墙后填 土不产生剪切破裂，则处于弹性平

20、衡状态，这时作用在挡土墙上得土压力称为静止土压 力。如图 2-1 所示,当挡土墙在墙后填土得侧压力作用下，逐渐向外移动时，墙后填土内将相应得产生剪切力,当墙向前移动或倾斜一定得数值（一般为墙高得 0、1%- 0、5%）, 墙后土体中得应力处于主动极限平衡状态，土体内产生剪切面（又称破裂面），滑动土体（又称破坏菱体）也随之向前或向下移动，如图 2-2 所示。此时作用与墙背得土压力达各 种土压力得最小值，称为主动土压力。一般建筑在土基上得挡土墙，在墙后填土得作用下， 地基变形均可使挡土墙产生少量得倾斜或位移，均可满足产生主动土压力得条件。正应为如此,在工程设计中，一般作用于挡土墙背后得土压力多按主

21、动土压力计算。挡土墙得位移对侧向土压力得影响及土压力得分类，如图 2-3 所示。第二节 土压力图 2-1 墙后主动土压力图 2-2 墙前主动土压力t).QibOfl05)H CO.ObC.OSH图 2-3 土压力分类二、静止土压力得计算(2-1)静止土压力强度；计算点在填土面以下得深度；填土得重度；弹性平逝弹性平逝乙 300010003000400800300600软质岩石100020005001000200500170 400140300表 3-1单位:kPa式中:R确定,对于小型工程可参照表 3-1 确定。岩石容许承载力(kN/)第四章 挡土墙得结构检算与配筋计算挡土墙设计首先应满足稳定性

22、要就 ,特同时还应保证墙身具有足够得强度 ,使选择设 计断面满足经济合理得要求。 为此,应进行墙身结构设计。 墙身结构设计得主要内容包括 : 选取控制计算情况及控制截面 ,进行荷载与内力计算 。对选取得控制截面进行强度 验算与配筋计算。第一节 结构设计控制计算情况及控制截面得选择、控制计算情况得选择水工挡土墙多在不同控制计算情况下运用 ,不同计算情况下得稳定性不同 ,挡土墙各 部分得构建也不同。 对挡土墙整体稳定性不利得条件 ,不一定就是各部构件受力最大得情 况。在挡土墙得结构设计中 ,应选择对控制截面受内力最大得荷载组合作为计算情况。 然 后进行截面应力验算或配筋计算。二、控制截面得选择对重

23、力式与整体形半重力式挡土墙 ,通常沿墙高选两三个截面受内力与强度检算 ,对衡重式挡土墙通常对上墙底面水平截面与斜截面进行内力与强度检算。 对悬臂式与轻型半重力式挡土墙 ,通常对立墙与踵板选二、三个截面进行内力、强度检算或配筋计算,对前趾板得根部截面进行内力计算。 对扶壁式挡土墙采用替代荷载条法计算时 ,立墙取第三 段水平截条与跨中取取竖向截条进行内力、 强度检算或配筋计算 ,对踵板末端截条进行内 力、强度检算与配筋计算 ,对前趾板根部截面进行内力、 强度检算或配筋计算。 对扶壁沿 墙高选三个截面进行内力、强度检算与配筋计算。第二节 挡土墙得建筑材料与受力性质挡土墙得建筑材料主要有浆砌石、 混凝

24、土、少筋混凝土与钢筋混凝土四种。 浆砌石、 混凝土主要用于建造重力式与横重式挡土墙 ,少筋混凝土主要用于建造半重力式挡土墙 钢筋混凝土主要用于建造悬臂式 ,扶壁式等轻型挡土墙。重力式与横重式挡土墙按偏心受压构件验算其截面强度,整体式半重力式挡土墙立 墙墙身结构也属于偏心受压构件 ,按偏心受压构件验算截面强度 ,在拉应力超过混凝土拉应力部位配置少量钢筋 ,一般属于少筋混凝土结构。轻型半重力式挡土墙得立墙,前趾板、踵板悬臂挡土墙得立墙 ,前趾板、踵板 ,扶壁式挡土墙得前趾板、踵板、立墙、 T 形扶壁梁 ,半重力式挡土墙得前趾板与后趾板均按受弯构件验算其截面强度与配筋。扶壁式挡土墙得扶壁在水平方向与

25、垂直方向分别受墙面板与底板得拉力作用,因此扶壁在这两个方向属于受拉构件 ,按轴心受拉构件验算其截面强度与配筋。第三节 钢筋混凝土挡土墙得配筋计算一、受弯构件得配筋计算悬臂式与扶壁式挡土墙得各部构件按钢筋混凝土受弯构件进行配筋计算。1、矩形截面得配筋计算矩形截面得配筋计算按以下步骤进行。(1)按下面得公式计算(4-1)式中: M 荷载作用下得截面承受得弯矩 ;K 钢筋混凝土强度安全系数 ; 混凝土弯曲抗压设计强度 ;b 矩形截面宽度 ,挡土墙各部分结构通常取单宽进行计算 ,b=1、0m; 截面有效高度 ,即自受拉钢筋合力点至受压区边缘距离 ,=h-a;h 矩形截面高度 ;a 保护层厚度。(2)按

26、附录表 1,由查得相应值。(3)按下公式计算。(4-2)式中:受拉钢筋设计强度。(4)按以下公式计算所需钢筋截面面积。(4-3)(5)按附录表 2 选择适宜得钢筋直径与根数。实际采用得钢筋面积等于或大于计算所 需得钢筋面积 ;如若小于计算所需得面积 ,则相差不超过 5%。2、T 形截面得配筋计算见图 4-1。T 形梁（如上图）得配筋计算按中与轴所在位置得不同分为两种情况。第一种情况：中与轴位于翼缘内，受压区高度，受压区为矩形。因中与轴以下得受拉混 凝土不起作用，符合此种情况时，应满足下公式。(4-4)所以此种 T 形梁截面与宽度为得矩形截面完全一样，这时按翼缘宽度得矩形截面计 算,而不按梁肋宽

27、 b 计算配筋。这种 T 形梁在验算配筋率时，T 形截面配筋率应用公式计 算，其中 b 为肋宽。第一种情况得配筋计算步骤完全与宽度为得矩形截面相同。第二种情况，中与轴位于粱肋内，受压区高度。受压区为 T 形。符合此种情况时应满 足公式下。(4-5)扶壁式挡土墙得扶壁配筋按扶壁与面板得T 形截面悬臂梁进行配筋计算，计算简图Mi(b)T 形截面受弯构件T 形截面得配筋计算按以下步骤进行。图 4-1计算此种 T 形梁时将弯矩分为两部分 ,一为梁肋得受压混凝土与相应得受拉钢筋所 组成得弯矩 ,另一为翼缘两侧受压混凝土与相应得受拉钢筋所组成得弯矩,受拉钢筋总面积。第二种情况配筋按以下步骤进行 :(1)按

28、下式计算翼缘两侧得抵抗弯矩。(4-6)(2)按下公式计算(4-7)(3) 计算(4-8)(4-9)由查附表 1 得,计算计算钢筋面积(4) 计算钢筋总面积(4-11)二、受拉构件得配筋计算;在竖向将受踵板向下得拉力作用 , 其受拉钢筋可按轴心受拉构件进行配置 ,所需钢筋面积按下式计算。(4-12)式中：K钢筋混凝土轴心受拉构件得强度安全系数N 纵向拉力 ; 纵向钢筋得抗拉设计强度 ;(4-10)扶壁式挡土墙扶壁在水平向将受面墙得拉力作用全部纵向钢筋得截面面积。第四节 裂缝开展宽度验算挡土墙中得钢筋混凝土受弯构件 ,一般允许裂缝发生 ,但要求限制裂缝开展宽度。一、最大裂缝宽度得允许值裂缝开展宽度

29、验算应符合下式条件。(4-13) 式中 : 在基本荷载组合作用下计算得出得最大裂缝宽度 ;最大裂缝宽度得允许值 ;二、裂缝开展宽度得验算矩形截面受弯构件最大裂缝开展宽度按下式计算(4-14)(4-15)(4-16)式中：一一平均裂缝间距(以 cm 计算)裂缝间距纵向受拉钢筋应变不均匀系数 , 当时,取;对直接承受重复荷载得构件,取计算系数 ,受弯构件 :,;适用荷载作用下得纵向受拉钢筋应力 ,按式计算 ;纵向受拉钢筋合力点至受压混凝土合力点间得距离, 受弯构件 Z=(0、93-5);纵向钢筋配筋率 ,对受弯构件 ;混凝土抗裂设计强度 ;v 与纵向钢筋表面形状有关得系数 ; 螺纹钢筋,光面钢筋,

30、 冷拔低碳钢筋 , 钢筋得初始应力。对于长期处于水下得结构 ,允许采用 , 对于干燥环境中得结构 , 取。T 形截面受弯构件最大裂缝宽度按下式计算(4-17)(4-18)(4-19)其中 , 其中, 分别为受拉区翼缘宽度及高度 ;,其中, 分别为受压区翼缘宽度及高度 ;,b 为截面肋宽。式中 d 为纵向受拉钢筋直径(以 cm 计),当采用不同直径时，改用换算直径(S 为纵向受拉 钢筋得总周长 )。第五节 钢筋混凝土挡土墙得配筋率与截面选择对于悬臂式、扶壁式等轻型钢筋混凝土挡土墙 , 设计断面得配筋率不能低于表 4-1中得最低配筋率表 4-1 筋混凝土构件纵向受力钢筋最小配筋率 (%)项次分类混

31、凝土标号 2002504005006001轴心受压构件得全部受压钢筋0、40、40、42偏心受压及偏心受拉构件得受压钢筋0、20、20、23受弯、偏心受压及偏心受拉构件得受拉钢筋0、10、150、2如计算配筋率小于最小配筋率，应按最小配筋率计算配筋。钢筋混凝土挡土墙应使配筋 率满足以下条件：(4-20)大得截面尺寸所需钢筋数量小，混凝土量增加；反之所需钢筋数量大，混凝土用量减 少。根据材料得各自价格及施工费用，可算出一个造价最低得配筋率。在设计中为了经济起见，截面尺寸得选择应使最大弯矩截面算出得配筋率处在经济配筋率范围之内，或接近经济配筋率。对悬臂式,扶壁式挡土墙得立墙，底板，应按板与梁结构得

32、经济配筋率控制，板得经济配筋率一般为 0、4%0、8%。梁得经济配筋率一般为 0、6%1、5%、扶壁式挡土墙得扶壁为 T 形截面得悬臂梁结构，其经济配筋率可控制在 0、 6%1、5%。挡土墙得断面选择， 应考虑经济配筋率。 但为便于施工， 或根据构造要求， 或为满足裂 缝开展容许宽度要求，事实上不一定都要严格满足经济配筋率得要求。如半重力式挡土 墙或闸室岸墙等结构，由于稳定与构造要求断面尺寸较大，按一般方法进行配筋计算钢筋 用量很少,这时受力钢筋可不受最小配筋率得限制。可按少量混凝土结构进行配筋计算。第六节钢筋混凝土挡土墙钢筋得布置一、受力钢筋得布置纵向受力筋尽可能排成一排，当根数较多时，可排

33、成两排，当两排布置不开时，也允许将钢筋成束布置，在特殊情况下受力钢筋也可以多于两排，但第三排及以上各排得钢筋水 平方向得间距应比下面两排间距增大一倍。当钢筋排成两排或两排以上时，应避免上下排互相错位,以免造成浇注困难。受力筋直径常用 1225,个别也有用 32、36、受力筋最 小间距为 7cm,即每米最多放 14 根。受力筋最大间距可按构件厚度选取：,间距 25cm;,间距 33cm;,间距 50cm;二、分布钢筋得配置在垂直受力钢筋方向还需要配置分布钢筋 ,分布钢筋得作用就是将板面荷载更均匀得传布给受力钢筋 ,同时在施工中用以固定受力钢筋 ,并起抵抗混凝土收缩与温度应力得作用。每米宽度内分布

34、钢筋得截面面积不少于受力钢筋面积得 于三根;分布钢筋直径在一般厚度板中多用 68m m,在厚板中用 分布钢筋每米板宽内用 24 根。分布钢筋也起构造钢筋得作用 筋应布置在受力钢筋得内侧。三、构造钢筋得配置在悬臂式、扶壁式等钢筋混凝土挡土墙得不需配置受力筋部位,如悬臂式挡土墙得 迎水面,趾板得上层 ,踵板得底层 ,需配置构造钢筋 ,构造钢筋就是为混凝土结构适应温度 , 湿度变化条件 ,特别就是严寒气候条件下剧烈得气候变化。构造钢筋在其主要受约束方向得钢筋数量可采用构件截面面积得 0、04%,但每米内不多于 12cm2,钢筋以小直径为宜,但也要考虑便于施工架立条件 ,间距不易大于 25cm。1/1

35、0,且每米长度内不少1016mm,间距 2040cm;,可采用光面钢筋 ,分布钢1第五章悬臂式挡土墙设计实例设计一无石料地区挡土墙，墙背填土与墙前高差为 3、4m,填土表面水平，上有均布 标准荷载,地基承载力设计值为，填土得标准重度，内内摩擦角，底板与地基摩擦系数，由 于采用钢筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假设墙背与填土之间得摩擦较为。解：(1)截面选择由于在缺石地区，选择钢筋混凝土结构。墙高低于式挡土墙初步拟定，如图所示 a:图 a 悬臂梁挡土墙计算简图(尺寸单位:mm)(2)荷载计算,选择悬臂式挡土墙。尺寸按悬臂g9cvj_rIkArpUlkB ,r1B -40?50 1500vJcg

36、qto0Oh11)土压力计算沿墙体延伸方向取一延长米。由于地面水平，墙背竖直且光滑，土压力计算选用郎肯 理论公式计算：地面活荷载得作用，采用等代土层厚度，悬臂底 A 点水平土压力:悬臂底 B 点水平土压力:底板 C 点水平土压力:C t(h0H1h)Ka17 (0.588 3 0.25) 0.33321.75kN/m2土压力合力:2）竖向荷载计算1、立臂板自重力钢筋混凝土标准重度，其自重为:2、底板自重为:3、地面均布活载及填土得自重力x10.4(0.1 3)/2 (2 0.10)/3 0.15 3 (0.10 0.15/2)巒口(0.1 3)/2 0.15 3G2k(0.15严o.4O.25

37、O.25g25 11.56kN/mX2罟迈0.4 (402O.25O.15230.25 0.15)0.25 0.25(0.40 0.125)叮1.60(号。呵o.46251.07m(3) 抗倾覆稳定验算 稳定力矩 :MzkG1kx1G2kx2G3kx315 0.88 11.56 1.07 97.60 1.45 167.09kN ?m/ m倾覆力矩 :MqkEax1z1Eax2z210 1.75 25.5 1.25 49.38kN ? m / m抗倾覆稳定系数 :稳定(4) 抗滑稳定验算竖向力之与 :抗滑力:滑移力:抗滑稳定系数 :稳定(5) 基地承载力验算地基承载力采用设计荷载 ,分项系数:地

38、面活荷载 ;土体荷载;结构自重荷载。总竖向力到墙趾得距离为 :为竖向荷载引起得弯矩 :(15 0.88 11.56 1.07 17 3 1.6 1.45) 1.2 10 1.60 1.45 1.3为水平力引起得弯矩 :MH1.30Eax1z11.20 Eax2z21.30 10 1.75 1.20 25.5 1.25 61kN ?m/m总竖向力 :(15 11.56 17 3 1.60) 1.20 10 1.6 1.3 150.59kN / m基础底面偏心距6B/2 e 3.25/2 0.90.225mB/63.25/60.375m地基压力：150.596 0.225107.09kN/m2，一

39、- (1 - )-21.2 fa1.2 1002.252.2526.77kN/m2(6) 结构设计maxGk “6e0 minL (IL 丿B B立臂与底板均采用C20 混凝土与 HRB335 级钢筋，小。1、立臂设计底截面设计弯矩:标准弯矩:强度设计：取,As|bh0(12M)13.42)fckbh。300/250 11061000 210 (1f13.4 1000 2102)832mm2取 12120=942裂缝验算：，取最大裂缝宽度:,max2.10O.67(1.9 352 105120.08 -)0.27mm 0.20mm0.01改用，取标准弯矩计算，由前面计算可知，标准荷载作用时基础底面偏心距:此时地基压力:墙踵板强度设计:强度计算:取,196max2.10 0.59亠 N(1.9 35 0.082 1050.19mm0.20mm2、底板设计设计弯矩：墙踵板根部 D 点得基地压力设计值：minmaXBmin1.60 26.77107.0926.772.251.60 83.89