https://www.doczj.com/doc/f113881543.html,/tdgc/kj/10/htm/index10_3_7.htm
第五节悬臂式和扶壁式挡土墙
一、概述
悬臂式挡土墙的一般形式如图10-36所示，它是由立壁（墙面板）和墙底板（包括墙趾板和墙踵板）组成，呈倒“T”字形，具有三个悬
臂，即立壁、墙趾板和墙踵板。扶
壁式挡土墙由墙面板（立壁）、墙
趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成，
如图10-37所示。扶肋把立壁同墙
踵板连接起来，起加劲的作用，以
改善立壁和墙踵板的受力条件，提
高结构的刚度和整体性，减小立壁
的变形。
它们适用于缺乏石料的地区。由于墙踵板的施工条件，一般用于填方路段做路肩墙或路堤墙使用。悬臂式挡土墙高度不宜大于6m，当墙高大于4m时，宜在墙面板前加肋。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。悬臂式和扶壁式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重力来保证的，而且墙趾板的设置也显著地增大了挡土墙的抗倾覆稳定性并大大减小了基底接触应力。图
10-36 悬臂式挡土墙
它们的主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量
轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。但是需耗用一定数量的钢材和水泥，特别是墙高较大时，钢材用量急剧增加，影响其经济性能。
二、土压力计算
（一）库伦土压力法
悬臂式和扶壁式挡土墙土压力一般可采用库伦土压力理论计算，特别是填土表面为折线或有局部荷载作用时。由于假想墙背AC的倾角较大，当墙身向外移动，土体达到主动极限平衡状态时，往往会产生第二破裂面DC，如图10-38所示。若不出现第二破裂面则按一般库伦理论计算作用于假想墙背AC上的土压力，此时墙背摩擦角d = j。若出现第二破裂面则应按第二破裂面法来计算土压力。立壁计算时，应以立壁的实际墙背为计算墙背进行土压力计算，并假定立壁与填土间的摩擦角d = 0。当验算地基承载力、稳定性、墙底板截面内力时，以假想墙背AC（或第二破裂面DC）为计算墙背来计算土压力，将计算墙背与实际墙背间的土体重力作为计算墙体的一部分。
图10—37扶壁式挡土墙图10—38库仑土压力
（二）朗金土压力法
填土表面为一平面或其
上有均匀荷载作用时，也可
采用朗金土压力理论来计算
土压力，如图10-39所示。
按朗金理论计算的土压力作用于通过墙踵的竖直面AC上，在立壁和墙踵板设计时，应将分成两部分，作用于AB上的和BC上的。图10—39朗金土压力
第六节锚杆挡土墙
一、概述
锚杆挡土墙是利用锚杆技术形成的一种挡土结构物。锚杆是一种新型的受拉构件，它的一端与工程结构物联结，另一端锚固在稳定的地层中，以承受土压力对结构物所施加的推力，从而利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物的稳定。
在50年代以前，锚
杆技术只是作为施工过
程的一种临时措施。50年
代中期以后，西方国家在
隧道工程中开始采用小
型永久性的灌浆锚杆和
喷射混凝土代替衬砌结构。锚杆挡土墙在我国的应用于1966年始于成昆线，继而在许多铁路线上修建，使用效果良好。现已广泛应用于铁路、公路、煤矿和水利等支挡工程中。
锚杆挡土墙按墙面的结构形式可分为柱板式挡土墙和壁板式挡土墙，如图10-35所示。柱板式锚杆挡土墙是由挡土板、肋柱和锚杆组成，如图10-35a)。肋柱是挡土板的支座，锚杆是肋柱的支座，墙后的侧向土压力作用于挡土板上，并通过挡土板传递给肋柱，再由肋柱传递给锚杆，由锚杆与周围地层之间的锚固力即锚杆抗拔力使之平衡，以维持墙身及墙后土体的稳定。壁板式锚杆挡土墙是由墙面板和锚杆组成，如图10-40b)所示。墙面板直接与锚杆连接，并以锚杆为支撑，土压力通过墙面板传给锚杆，依靠锚杆与周围地层之间的锚固力（即抗拔力）抵抗土压力，以维持挡土墙的平衡与稳定。目前多用柱板式锚杆挡土墙。
a)柱板式b)壁板式
图10-40 锚杆挡土墙类型
锚杆挡土墙可根据地形设计为单级或多级，每级墙的高度不宜大于8 m，具体高度应视地质和施工条件而定。在多级墙的上、下两级墙之间应设置平台，平台宽度一般不小于2.0m。平台应使用厚度不小于0.15 m的C15混凝土封闭，并设向墙外倾斜的横坡，坡度为2%。多级墙总高度不宜大于18m。
锚杆挡土墙的特点是：（1）结构质量轻，使挡土墙的结构轻型化，与重力式挡土墙相比，可以节约大量的圬工和节省工程投资；（2）利于挡土墙的机械化、装配化施工，可以提高劳动生产率；（3）不需要开挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困难，并利于施工安全。但是锚杆挡土墙也有一些不足之处，使设计和施工受到一定的限制，如施工工艺要求较高，要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。
锚杆挡土墙适用于一般地区岩质路堑地段，但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。在不良地质地段使用时，必须采取相应措施。
另一类锚杆挡土墙为竖向预应力锚杆挡土墙，它也是利用了锚杆技术，即竖向锚杆锚固岩层地基中，并施加预应力，以竖向预应力锚杆代替重力式挡土墙的部分圬工断面，减小挡土墙的圬工数量且增加其稳定性。竖向预应力锚杆挡土墙的工作原理、设计方法与普通锚杆挡土墙有很大的差异。
三、土钉墙的基本原理
天然土体通过土钉的就地实施加固并与喷射混凝土护面板相结合，形成一个类似重力式的挡土墙，以此抵抗墙后传来的土压力和其他作用力，从而使得挖方坡面稳定。土钉依靠与土体接触界面上的粘结力、摩擦力和周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力，通过其受拉作用对土体进行加固。而土钉间土体的变形则由护面板予以约束。
土钉与土共同作用，弥补土体自身强度不足，增强土体自身稳定性，为主动制约机制的支挡结构。复合土体，不仅有效地提高了土体整体刚度，又弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用，土体自身结构强度的潜力得到了充分发挥，改变了边坡变形和破坏形态，显著提高了整体稳定性。
直立土钉墙比素土边坡的承载力高（试验表明可提高一倍以上），更为重要的是，土钉墙在荷载作用下不会发生素土边坡那样突发的整体性滑裂和塌落。它不仅延迟了塑性变形发展阶段，而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏，在丧失承受更大荷载的能力时，仍可维持较长时间不会发生整体性塌滑。
土钉在复合土体内的作用可概括为四个方面：（1）箍束骨架作用；（2）分担作用；（3）应力传递与扩散作用；（4）坡面变形的约束作用。
四、土钉墙构造
土钉墙一般用于高度在15m以下的边坡开挖工程，常用高度为6～12m，斜面坡度一般为70°～90°。土钉墙采取自上而下分层修建的方式，分层开挖的最大高度取决于土体可以直立而不破坏的能力，砂性土为0.5～2.0m，粘性土可以适当增大一些。分层开挖高度一般与土钉竖向间距相同，采用1.0～1.5m。分层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接，多为10m左右。
(一) 土钉
土钉类型有钻孔注浆钉、击入钉、注浆击入钉、高压喷射注浆击入钉、气动射击钉等。钻孔注浆钉是最常用的一种类型，它是通过钻孔、置入钢筋、注浆、补浆来设置的；击入钉是把作为土钉的角钢、圆钢（常为螺纹钢筋）或钢管用振动冲击钻或液压锤直接击入土中，不需注浆，土钉长度一般不超过6.0m；注浆击入钉，用端部密封、周面带孔的钢管作为土钉，击入后从管内注浆并透过壁孔将浆体渗透到周围土体；高压喷射注浆击入钉，利用高频冲击锤将具有中孔的土钉击入土中，同时以一定的压力将水泥浆从土钉端部的喷嘴射出，起润滑作用并渗入周围土体，提高土钉与土体的粘结力；气动射击钉，以高压气体为动力，作用于土钉的外部扩大端，直接将土钉射入土中。可以采用圆钢或钢管。
第四节土钉式挡土墙
一、概述
土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和护面板组成。
土钉是一种在原位土体中安置拉筋而使土体的力学性能得以改善，从而提高挖方边坡稳定性的新型支挡技术。土钉技术的应用于1972年始于法国，德国、美国等在70年代中期开始应用此项技术。我国于80
年代初期首
先在山西柳
弯煤矿边坡
稳定中应用
土钉，并开始
土钉的试验
研究和工程
实践。
与其他挡土墙相比，土钉墙有如下优点：
(1) 能合理利用土体的自身能力，将土体作为墙体的不可分割的一部分；
(2) 施工设备轻便、操作方法简单；
(3) 结构轻巧，柔性大、有非常好的抗震性能和延性；
(4) 施工不需单独占用场地；
(5) 材料用量和工程数量少，工程造价低；
(6) 施工速度快，基本不占用施工工期；
(7) 防腐性能好。
虽然土钉技术具有许多优点，但也有缺点和局限性；
(1) 变形稍微大于预应力锚杆的变形；
(2) 在软土、松散砂土中施工难度较大；
(3) 土钉在软土中的抗拔力低，需设置得很长很密或事先对软土加固，变形量较大，造价较高。
土钉墙可用于边坡的稳定，适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土，特别适合于有一定粘性的砂土和硬粘土，不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土，不得用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层。作为土体开挖的临时支护和永久性挡土结构，高度一般不大于15m，当土钉墙与有限放坡、预应力锚杆联合使用时，高度可增加；也可用于挡土结构的维修、改建与加固。
悬臂板 墙趾板墙踵板 凸榫 扶壁 立壁板 墙趾板 墙踵板 凸榫 悬臂式和扶壁式挡土墙施工工艺 7.3.1工艺概述 钢筋混凝土悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙，属轻型挡土墙。结构型式如图，悬臂式挡土墙是由立壁（墙面板）和墙底板（包括墙趾板和墙踵板）组成，呈倒“T”形，具有三个悬臂即立壁、墙趾板和墙踵板；扶壁式挡土墙由立壁（墙面板）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成，如图7.3.1 所示。当墙身较高时，在悬臂式挡土墙的基础上，沿墙长方向，每隔一定距离加设扶肋。扶肋把立壁同墙踵板联系起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于等于8 度的地区使用。 (a)悬臂式(b)扶臂式 图 7.3.1 悬臂式和扶臂式挡土墙结构示意图 悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆性，并大大减小了基底应力。其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身重量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，并适应承载力较低的地基。 7.3.2作业内容 1.测量放样； 2.基槽开挖； 3. 浇筑垫层混凝土； 4. 钢筋骨架制作与安装成型； 5. 模板制作与安装； 6. 混凝土灌筑； 7.模板拆除及混凝土的养护； 8.防排水设施及填料填筑。 7.3.3质量标准及验收方法 悬臂式和扶壁式挡土墙允许偏差及检查方法应符合表7.3.3-1～表7.3.3-4 的各项规定项目允许偏差（mm）检验方法受力钢筋顺长度方向加工后的全长±10 尺量弯起钢筋各部尺寸±20 尺量 箍筋各部分尺寸±5 尺量 检查项目允许偏差(mm) 受力钢筋间 距 两排以上排距±5同排 立壁、墙底板±10
洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 摘要 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力更好，适用6～12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动。 本设计剖析了挡土墙的作用原理；分析了挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势；并完成了该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）、荷载及土压力的计算，内力计算，滑移稳定计算，倾覆稳定计算，地基承载力计算，结构计算；完成了图纸绘制；设计了施工组织；并进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。以求达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。 关键词：扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工
The Buttress Retaining Wall Design of a Project of Luoyang ABSTRACT Help retaining wall is a reinforced concrete thin-wall retaining wall, its main features is that its structure is simple and its construction is easy, the wall of the section is small, its own quality is light, it can better play to the strength properties of the material, and it can adapt to bearing the capacity of the lower foundation and apply to the lack of stone and earthquake areas. In order to reduce the amount and cover an area of earth and stone works，generally it usually uses a higher fill section to stabilize the embankment. Buttresses retaining wall has a smaller section size, heel panel soil weight force can effectively resist overturning and sliding, vertical panels and buttresses can stand the earth pressure moments and shear forces, the relative cantilever retaining wall by the force is good to use the 6 ~ 12m high fill slope, can effectively prevent the sliding of the fill slope. The design analysis the principle of retaining walls, understands the status quo of retaining wall and development trend. And it can also complete the overall design of the supporting retaining wall (the formulation of the main dimensions)，the supporting retaining wall loads and earth pressure，internal force calculation，slip stability calculation，overturning stability calculations，foundation bearing capacity calculation，structural calculations，completing the drawings（including elevations and drawing detail），completing of the construction design of the retaining wall of the buttress, and optimize the design according to the geological conditions and site requirements further. By using this design to achieve the safety applicable to the purpose of seeking the best value for money. KEY WORDS:buttresses, retaining walls, earth pressure, load calculation
扶壁式挡土墙 什么是扶壁式挡土墙？ 扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。一般为钢筋混凝土结构。 扶壁式挡土墙基本原理： 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力好。适用6～12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动。 扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。 扶壁式挡土墙设计注意事项： 第一： 圬工挡土墙的设计使用年限，强制性条文规定一定要写的，一般为30
年，当主体为中桥、重要小桥时，应随主体工程的设计适用年限50年。另外，其所用材料、构造措施同时要符合设计使用年限的要求。如：素混凝土满足一般环境时，不低于C15；配筋混凝土一般环境100年为C30、50年为C25、30年为C25；还有保护层厚度、表面裂缝计算宽度限值、φ6钢筋的使用条件限制、预应力混凝土最低不低于C40、预应力钢筋不得小于5mm等等。 第二： 抗震设防。H≥6m的高档墙，应按常州所在地的地震烈度7度进行抗震设防。 第三： 挡土墙高度大于1m，应设栏杆。栏杆高度及强度应符合规范要求。
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数 基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
扶壁式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：扶壁式挡土墙 2 计算时间：2014-02-14 00:04:31 星期五 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 11.000(m) 墙宽: 0.600(m) 墙趾悬挑长DL: 3.200(m) 墙踵悬挑长DL1: 3.800(m) 底板高DH: 1.100(m) 墙趾端部高DH0: 0.800(m)
扶肋间距: 3.000(m) 扶肋厚: 0.600(m) 扶壁两端墙面板悬挑长度: 0.984(m) 设防滑凸榫: 防滑凸榫尺寸BT1: 1.600(m) 防滑凸榫尺寸BT: 1.500(m) 防滑凸榫尺寸HT: 0.800(m) 防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000 防滑凸榫容许弯曲拉应力: 1.520(MPa) 防滑凸榫容许剪应力: 1.520(MPa) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 1.700(m) 物理参数: 混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强度等级: C35 纵筋级别: HRB400 抗剪腹筋级别: HRB400 裂缝计算钢筋直径: 20(mm) 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 19.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 216.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.000 墙踵值提高系数: 1.000 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 35.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.500 5.700 0 地面横坡角度: 0.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 钢筋混凝土配筋计算依据：《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) ===================================================================== 第 1 种情况: 1
4.3 重力式挡土墙 4.3.1 适用条件及设计原则 为防止土体坍滑，路线沿线应设置挡土墙，本例形式为重力式仰斜路肩墙， 具体尺寸如下： 拟采用浆砌片石重力式路肩墙，如上图所示，墙高H=6m( 未计倾斜基底）。 墙后填土容重为19KN / m3，内摩擦角45 ，砌体容重k23KN / m3 4.3.2 构造设计 重力式挡土墙拟定计算图示如下： 图 4.1重力式挡土墙拟定计算示意图 θ 4.3.3 计算方法及步骤 1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算： q h0，q插求得q=15KPa 所以 h00.789m 2)土压力计算：
10 , 35 23 , 45 E a 1 H 2 K a 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 168.966KN E ax E a cos( ) 168.966 cos 10 23 142.504 KN E ay E a sin( ) 168.966 sin 10 23 90.785KN E p 1 H 2K p 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 37.511KN E px E p cos( ) 37.511 cos 23 10 36.622KN E py E p sin( ) 37.511 sin 23 10 8.119KN 3) 挡土墙截面验算 如设计图，墙顶宽 1.0m 。 ① 计算墙身重及其力臂 Z G ，计算结果如下： S 1 1 6 1 1 6 1.06 1 6 3.18 10.18m 2 2 G S 20 10.18 1 203.6 KN 倾斜基底，土压力对墙趾 O 的力臂为： Z y 2.0m Z x 2 2.12 / 3 2.71m ② 抗滑稳定性 1.1G Q1 E y E x tan 0 Q 2 E p tan 0 1.1G Q1 E y tan 0 Q1 E xQ 2 E p 72.210KN 所以抗滑稳定性满足要求 ③ 抗倾覆稳定性验算：
本算例来自于： 书 名 特种结构 作 者 黄太华 袁健 成洁筠 出 版 社 中国电力出版社 书 号 5083-8990-5 丛 书 普通高等教育“十一五”规划教材 扶壁式挡土墙算例 某工程要求挡土高度为8.3m ，墙后地面均布荷载标准值按210/k q kN m =考虑，墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值35k j =o ，填土重度318/m kN m g =，墙后填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比0.786e =，液性指数0.245L I =，地基承载力特征值230ak f kPa =，地基土重度318.5/kN m g =。根据挡土墙所处的地理位置及墙高等因素综合考虑，选择采用扶壁式挡土墙，挡土墙安全等级为二级，试设计该挡土墙。 解: 0.2450.25L I =<属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数(0.35,0.45)m ?，取0.35m =。查规范得0.3b h =、 1.6d h =。 1） 主要尺寸的拟定 为保证基础埋深大于0.5m ，取d=0.7m ，挡土墙总高H=8.3m+d=9m 。两扶壁净距n l 取挡墙高度的1/3~1/4，可取 3.00~2.25n l m =，取 3.00n l m =。 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数 根据抗滑移稳定要求，按式（3-6）计算得： 2223 1.3(0.5) 1.3(1090.5189)0.271 4.79()0.35(10189)k a k q H H K B B q H g m g +′′+′′′+3==++′，取 23 4.80B B m +=，其中B 2=0.30m ，B 3=4.50m 。 22(0.5)(1090.5189)0.271221.95ax k a E q H H K kN g =+=′+′′′= m z 165.39 9182 1 9103999182129910=′′′+′′′′′+′′= 271 .0)2 3545(tan )245(tan 22=° -°=- °=k a K j
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/m 2,地基承载力特征值200KN/m 2，填土物理参数分别为r=16.8KN/m 3,c=15kpa,25?=o 底板与地基摩擦系数0.5μ= 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0H 0l 取墙高的 12即0l =3.6m 。墙面板边缘与扶壁间距为0.40l =1.44m ，取1.5m 。扶壁厚度为18 0l =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010.7510 H m =取0.8m 底板长022L l l b =++=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： o 2o 2o a 25=tan (45=tan 45)0.40622K ?=—）（—，220a 0a 1116.87.50.4067.5200.406252.73522 a E H K H qK KN γ=+=???+??= 根据《支挡结构设计》式4.7有：320()s ax ay K E E B B H h μμηγ-=-+ 式中=1.3s s K K ——抗滑安全系数，取 取3=5m B 根据《支挡结构设计》式4.10有0m 1l 0m 0.52+=+H B K μσσσσ（）（） 式中：1m B ——墙趾板长（） 000=h 16.8 1.190.4068.115w K KPa σσγ=??=——均布荷载引起的土压应力，
For personal use only in study and research; not for commercial use 挡土墙型式划分 重力式挡土墙：由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。 半重力式挡土墙：为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线型的重力式挡土建筑物。 衡重式挡土墙：墙背设有衡重台(减荷台)的重力式挡土建筑物。 悬臂式挡土墙：由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 扶壁式挡土墙(扶垛式挡土墙)：由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。 空箱式挡土墙：由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。 板桩式挡土墙：利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。 锚杆式挡土墙：利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。 加筋式挡土墙：利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。 级别划分 水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表3.1.1 确定。 根据建筑物级别确定洪水标准 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。 稳定计算 表 3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值 滑动面的形状与边坡土质的关系 一般情况下，分三种情况： 1、均质黏性土，滑动面的形状在空间上呈圆柱状，剖面上呈曲线（圆弧）状，在坡顶处接近垂直，坡脚处趋于水平； 2、均质无黏性土，滑动面在空间上为一斜面，剖面上近于斜直线； 3、在土坡坡底夹有软层时，可能出现曲线与直线（软层处）组合的复合滑动面。 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。 无粘性土稳定计算按公式(6.3.5-1)计算。 粘性土地基上的1、2 级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式(6.3.5-2)计算。tgφ 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式(6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表3.2.7 中相应规定的允许值降低采用。
目录 一、工程概况2? １、施工前准备工作 (2) 2、施工放样 (2) ３、改路及便道施工 (2) 4、基坑开挖 (3) 5、基底检测 (3) 6、不良基础处理施工3? ７、基础、扶壁、墙面板钢筋制作与安装 (4) 8、基础模板制作与安装?４ ９、基础砼浇筑4? 10、挡土墙面板及扶壁的模板制作与安装 (4) １1、挡土墙面板及扶壁砼浇筑?５ １2、挡土墙泄水管的预埋安装及挡墙沉降缝的施工5? 三、施工进度计划............................................................................................................................................ ５ 四、主要机械设备配备情况 (6) 五、现场施工管理人员 (7) 六、工程质量保证体系、质量保证措施及工程质量控制标准?７ 1、项目部质量体证体系 (7) 2、质量自检保证系统9? 3、质量控制流程9? 4、质量保证措施10? 5、工程质量控制标准............................................................................................................................ １1 （1)挡土墙基础质量控制标准....................................................................................................... 1１（2）挡土墙面板、扶壁和质量控制标准 (11) (3）钢筋加工及安装质量控制标准 (12) 七、施工安全体系及措施13? 1、安全组织和管理................................................................................................................................ １3 2、安全管理保证体系图13? ３、安全保证体系的主要环节:15? (一) 安全保证体系的组织结构1?５ (二）安全生产责任制.................................................................................................................. １5（三) 主要安全保证措施1?６ 八、环保及文明施工...................................................................................................................................... 1８ (一）环境保护1?８ （二)文明施工措施 (18)
悬臂式和扶壁式挡土墙施工工艺 7.3.1工艺概述 钢筋混凝土悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙，属轻型挡土墙。结构型式如图，悬臂式挡土墙是由立壁（墙面板）和墙底板（包括墙趾板和墙踵板）组成，呈倒“T”形，具有三个悬 臂即立壁、墙趾板和墙踵板；扶壁式挡土墙由立壁（墙面板）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成，如图7.3.1所示。当墙身较高时，在悬臂式挡土墙的基础上，沿墙长方向，每隔一定距离加设扶肋。扶肋把立壁同墙踵板联系起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于等于8度的地区使用。 （a）悬臂式（b）扶臂式 图7.3.1 悬臂式和扶臂式挡土墙结构示意图 悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆性，并大大减小了基底应力。其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身重量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，并适应承载力较低的地基。 7.3.2 作业内容 1?测量放样；2.基槽开挖；3.浇筑垫层混凝土； 4.钢筋骨架制作与安装成型； 5.模板制作与安装；6.混凝土灌筑；7.模板拆除及混凝土的养护；8.防排水设施及填料填筑。 7.3.3质量标准及验收方法 悬臂式和扶壁式挡土墙允许偏差及检查方法应符合表7.3.3-1?表733-4的各项规定 表7.3.3-1 加工钢筋的允许偏差
表模板、支架制作时的允许偏差
表 模板、支架安装的允许偏差 734工艺流程图 悬臂式和扶壁式挡土墙施工顺序包括基坑开挖、地基处理、混凝土配合比设计与拌制、钢筋骨架制作、模型制作与安装、混凝土浇筑、防排水设施、填料填筑与压实等。悬臂式和扶壁式挡土墙施工工艺流程见图734。
扶壁式挡土墙计算书 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图： 二、基本资料： 1．依据规范及参考书目： 《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》 《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997) 《建筑结构静力计算手册》（第二版） 《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社) 2．断面尺寸参数： 墙顶宽度B1 = 0.60m，墙面上部高度H = 25.00m 墙面变厚B5 = 0.00m，墙背变厚B6 = 0.00m 前趾宽度B2 = 2.10m，后踵宽度B3 = 13.30m 前趾端部高度H2 = 1.00m，前趾根部高度H3 = 1.80m 后踵板高度H1 = 1.80m，墙前填土高度H4 = 1.80m 扶臂厚度b = 1.00m，扶臂顶部宽度B4 = 1.00m 扶臂数量n = 3个，扶臂净距L = 6.00m 墙面板左挑L1 = 2.46m，墙面板左挑L2 = 2.46m 3．设计参数： 挡土墙的建筑物级别为2级，荷载组合为基本组合。 抗震类型：非抗震区挡土墙。 水上回填土内摩擦角φ= 40.00度，水下回填土内摩擦角φ' = 40.00度 回填土凝聚力C = 0.00kN/m2，墙底与地基间摩擦系数f = 0.60 基础为非岩石地基。 填土面与水平面夹角β= 10.00度，回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m 地下水位距墙底高h1 = 0.00m，墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m 回填土湿容重γ1 = 21.00kN/m3，回填土浮容重γ2 = 10.00kN/m3
扶壁式挡土墙专项施工方案 (总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
目录 一、工程概况........................................................... 错误!未指定书签。 1、施工前准备工作.................................................. 错误!未指定书签。 2、施工放样........................................................ 错误!未指定书签。 3、改路及便道施工.................................................. 错误!未指定书签。 4、基坑开挖........................................................ 错误!未指定书签。 5、基底检测........................................................ 错误!未指定书签。 6、不良基础处理施工................................................ 错误!未指定书签。 7、基础、扶壁、墙面板钢筋制作与安装................................ 错误!未指定书签。 8、基础模板制作与安装.............................................. 错误!未指定书签。 9、基础砼浇筑...................................................... 错误!未指定书签。 10、挡土墙面板及扶壁的模板制作与安装............................... 错误!未指定书签。 11、挡土墙面板及扶壁砼浇筑......................................... 错误!未指定书签。 12、挡土墙泄水管的预埋安装及挡墙沉降缝的施工....................... 错误!未指定书签。 三、施工进度计划....................................................... 错误!未指定书签。 四、主要机械设备配备情况............................................... 错误!未指定书签。 五、现场施工管理人员....................................................................................................... 错误!未指定书签。 六、工程质量保证体系、质量保证措施及工程质量控制标准 ....................................... 错误!未指定书签。 1、项目部质量体证体系............................................................................................ 错误!未指定书签。 2、质量自检保证系统................................................................................................ 错误!未指定书签。 3、质量控制流程........................................................................................................ 错误!未指定书签。 4、质量保证措施........................................................................................................ 错误!未指定书签。 5、工程质量控制标准................................................................................................ 错误!未指定书签。 （1）挡土墙基础质量控制标准....................................................................... 错误!未指定书签。 （2）挡土墙面板、扶壁和质量控制标准....................................................... 错误!未指定书签。 （3）钢筋加工及安装质量控制标准............................................................... 错误!未指定书签。 七、施工安全体系及措施................................................................................................... 错误!未指定书签。 1、安全组织和管理.................................................................................................... 错误!未指定书签。 2、安全管理保证体系图............................................................................................ 错误!未指定书签。 3、安全保证体系的主要环节：................................................................................ 错误!未指定书签。 （一）安全保证体系的组织结构................................................................. 错误!未指定书签。 （二）安全生产责任制................................................................................. 错误!未指定书签。 （三）主要安全保证措施............................................................................. 错误!未指定书签。 八、环保及文明施工........................................................................................................... 错误!未指定书签。 （一）环境保护.......................................................................................................... 错误!未指定书签。 （二）文明施工措施.................................................................................................. 错误!未指定书签。
研究论文 研究课题：悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙组长：何超 小组成员：张寒、王茂东、冯茂林、胡强日期：2012.5.7
目录 1.1挡土墙的发展史及种类 (3) 1.1.1挡土墙的发展史及种类 (3) 1.1.2挡土墙的设计理论 (3) 1.1.3挡土墙在我国的发展现状 (3) 1.2悬臂式和扶壁式挡土墙 (3) 1.2.1概论 (3) 1.2.2悬臂式挡土墙的构造 (4) 1.2.3悬臂式挡土墙的设计 (4) 1.2.4扶壁式挡土墙的构造 (5) 1.2.5扶壁式挡土墙的设计 (5) 1.3对比总结 (6)
1.1挡土墙的发展史及种类 1.1.1挡土墙的发展史及种类 挡土墙是用来挡土的墙，是一种墙体或类似于墙体的结构血，是为了保证填土位置或挖方位置稳定而修筑的一种永久或I临时性构造物，自古以来就广泛应用于建筑物周围、道路路基旁、水利工程、防御工程、矿山坑道工程等诸多工程中。在英文中称earthretainingwalls或earth retaining structures，也有的称为soilretaining walls或earthretentionwalls。 在古代的一次又一次的实践中，人们总结出了有关挡土墙的丰富的经验并世代相传，从中国的古长城、古观星台、古墓及古墓周边的吉驿邀、古栈道的两侧，均可看到古人修筑的挡土墙的痕迹。在近代，挡土墙更是广泛应用于各种土木和建筑工程中，特别是公路、铁路路基工程，建筑工程，市政园林工程，水利水电工程，水土保持工程中。挡土墙可以说是随着近现代工业、建筑、交通、市政、水利、矿山、环保工程的发展而迅速发展起来的。 1.1.2挡土墙设计理论 作用在挡土墙上的荷载主要是墙背填土以及填土表面的超载所引起的土压力，因此在挡土墙设计时，针对所采用挡墙类型及断面形状来准确计算土压力是很重要的，对优化设计来讲尤其重要，因为采用不同的土压力计算时，会对挡墙产生不同的优化倾向，从而会产生差别极大的优化结果。 土压力一直是土力学中的一个重要课题，从18世纪开始就有许多学者对此进行了研究，提出了土压力的计算理论和计算方法，其中最为著名的是1773年库仑(c．A．Coulomb)提供的土压力理论和1857年朗肯（WJ．M．Rankine)提出的土压力理论，这两个土压力理论得到了广泛的应用，至今也是工程建设中进行土压力计算的基础。土压力不仅与强身几何尺寸、墙背半R糙程度及填土的物理力学性质、填土面形状及超载有关，还与墙身及地基土的刚度、填土施工方法等有关。精确的土压力计算方法不仅应考虑墙后土体、墙身、地基土三者的耦合作用，更应视其为一空间问题来考虑，但在通常情况下挡墙长度远远大于其高度，因而在实际工程中～般将士压力计算按平面问题来考虑。 1.1.3挡土墙在我国的发展现状 挡土墙作为一种结构形式，在我国仍未得到充分发展，相关的规范、技术手册、应用软件和程序仍较少，相应的标准图集也少，表明整个土建领域对其重视程度仍不够，需进一步发展。另外纵览国内的研究工作，几乎涉及挡土墙结构的抗震分析和抗震设计处理措施的很少，也许是挡土墙应用的局限性或者研究深度还不够，随着挡土墙结构应用的增广，结构型式，其应用位置变得更重要，其抗震防灾性能和机理也应做进一步的探讨研究。 1.2悬臂式与扶壁式挡土墙 1.2.1概论 悬臂式及护壁式挡土墙,是钢筋混凝土挡土墙的重要形式,是一种轻型支挡结构物。其作用原理是依靠墙身的重量及底板以上的重量(包括表面超载)来维持平
目录 第一章概述 (1) 第一节挡土墙设计基本资料 (1) 一、建筑物总体设计资料 (1) 二、地形资料 (1) 三、地质和水文地质资料 (1) 四、回填土的物理性质、 (1) 第二节挡土墙设计的基本内容和一般步骤 (2) 一、挡土墙设计的基本要求 (2) 二、挡土墙设计的基本内容 (2) 三、挡土墙设计的一般步骤 (3) 第三节挡土墙的结构形式 (4) 一、悬臂式挡土墙 (4) 二、一般规定 (4) 三、悬臂式挡土墙结构 (5) 第二章作用在挡土墙上的荷载 (7) 第一节作用在挡土墙上的荷载组合 (7) 一、作用在挡土墙上的荷载 (7) 二、荷载组合 (7) 第二节土压力 (9) 一、土压力的类型及产生条件 (9) 二、静止土压力的计算 (10) 三、朗肯土压力理论及其计算 (11) 第三节作用在挡土墙上的静水压力及基地扬压力 (13) 一、墙后水位的强度确定 (13) 二、墙面与墙背静水压力计算 (13) 三、基地扬压力计算 (14) 第三章挡土墙的稳定验算 (15) 第一节挡土墙稳定破坏形式 (15) 第二节挡土墙的稳定验算 (15) 一、挡土墙的稳定检算内容 (15)
二、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) 第四章挡土墙的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的选择 (20) 一、控制计算情况的选择 (20) 二、控制截面的选择 (20) 第二节挡土墙的建筑材料与受力性质 (20) 第三节钢筋混凝土挡土墙的配筋计算 (20) 一、受弯构件的配筋计算 (21) 二、受拉构件的配筋计算 (23) 第三节裂缝开展宽度验算 (24) 一、最大裂缝宽度的允许值 (24) 二、裂缝开展宽度的验算 (24) 第五节钢筋混凝土挡土墙的配筋率与截面选择 (25) 第六节钢筋混凝土挡土墙钢筋的布置 (26) 一、受力钢筋的布置 (26) 二、分布钢筋的配置 (27) 三、构造钢筋的配置 (27) 第五章悬臂式挡土墙设计实例 (28) 结论 (35) 致谢 (36) 参考文献 (37)