扶壁式挡土墙.docx

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200KN/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=0.5m

4.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
墙面板
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
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

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：
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：

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）5.1.4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：
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62C16@125mm
实际面积：
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
内侧纵向配筋
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9C16@125mm实配每延米配筋量

裂缝验算
实际有效高度
=48.039pa

外侧纵筋
外侧纵筋也按构造选筋
立壁板在纵向配筋内外侧在整个竖向内均为66C16@125mm
内外侧总配筋面积均为：
内侧竖向筋
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9C16@125
实配

最大裂缝验算
实际有效高度
等效应力

外侧竖向筋
按构造选配9C16@125mm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
踵板结构设计
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7C18@160mm，整个计