擋土墻畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 概 述1</p><p>　　第一節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)基本資料1</p><p>　　一、建筑物總體設(shè)計(jì)資料1</p><p><b>　　二、地形資料1</b></p><p>　　三、地質(zhì)和

2、水文地質(zhì)資料1</p><p>　　四、回填土的物理性質(zhì)1</p><p>　　第二節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和一般步驟2</p><p>　　一、擋土墻設(shè)計(jì)的基本要求2</p><p>　　二、擋土墻設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容2</p><p>　　三、擋土墻設(shè)計(jì)的一般步驟3</p><p>　

3、　第三節(jié) 擋土墻的結(jié)構(gòu)形式4</p><p>　　一、懸臂式擋土墻4</p><p><b>　　二、一般規(guī)定4</b></p><p>　　三、懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)5</p><p>　　第二章 作用在擋土墻上的荷載7</p><p>　　第一節(jié) 作用在擋土墻上的荷載組合7</p

4、><p>　　一、作用在擋土墻上的荷載7</p><p><b>　　二、荷載組合7</b></p><p><b>　　第二節(jié) 土壓力9</b></p><p>　　一、土壓力的類型及產(chǎn)生條件9</p><p>　　二、靜止土壓力的計(jì)算10</p>&l

5、t;p>　　三、朗肯土壓力理論及其計(jì)算11</p><p>　　第三節(jié) 作用在擋土墻上的靜水壓力及基地?fù)P壓力13</p><p>　　一、墻后水位的強(qiáng)度確定13</p><p>　　二、墻面與墻背靜水壓力計(jì)算13</p><p>　　三、基地?fù)P壓力計(jì)算14</p><p>　　第三章 擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算

6、15</p><p>　　第一節(jié) 擋土墻穩(wěn)定破壞形式15</p><p>　　第二節(jié) 擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算15</p><p>　　一、擋土墻的穩(wěn)定檢算內(nèi)容15</p><p>　　二、擋土墻抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算16</p><p>　　三、擋土墻抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算17</p><p>　　四、基地

7、應(yīng)力驗(yàn)算18</p><p>　　第四章 擋土墻的結(jié)構(gòu)檢算與配筋計(jì)算20</p><p>　　第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制計(jì)算情況及控制截面的選擇20</p><p>　　一、控制計(jì)算情況的選擇20</p><p>　　二、控制截面的選擇20</p><p>　　第二節(jié) 擋土墻的建筑材料與受力性質(zhì)20<

8、/p><p>　　第三節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻的配筋計(jì)算20</p><p>　　一、受彎構(gòu)件的配筋計(jì)算21 </p><p>　　二、受拉構(gòu)件的配筋計(jì)算23</p><p>　　第三節(jié) 裂縫開展寬度驗(yàn)算24</p><p>　　一、最大裂縫寬度的允許值24</p><p>　　二、裂縫開

9、展寬度的驗(yàn)算24</p><p>　　第五節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻的配筋率與截面選擇25</p><p>　　第六節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻鋼筋的布置26</p><p>　　一、受力鋼筋的布置26</p><p>　　二、分布鋼筋的配置27</p><p>　　三、構(gòu)造鋼筋的配置27</p>&l

10、t;p>　　第五章 懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)實(shí)例28</p><p><b>　　結(jié) 論35</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　第一章 概 述<

11、;/b></p><p>　　第一節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)基本資料</p><p>　　一、建筑物總體設(shè)計(jì)資料</p><p>　　擋土墻是整個(gè)樞紐或單體建筑物的組成部分。為滿足樞紐或單位建筑物與兩岸連接、擋土、水流、防滲排水等各項(xiàng)要求，需要提供與總體設(shè)計(jì)有關(guān)的下屬資料。</p><p>　　建筑物的工程等級(jí)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p>&

12、lt;p>　　建筑物總體布置圖，并根據(jù)總體布置要求提出對(duì)擋土墻平面和立面的布置及基本尺寸的要求。</p><p>　　設(shè)計(jì)、校核，建成，正常運(yùn)用及施工期墻前、墻后各種水位。</p><p>　　根據(jù)總體防滲排水要求提出對(duì)擋土墻需滿足的側(cè)向防滲排水要求。</p><p><b>　　二、地形資料</b></p><p&g

13、t;　　為進(jìn)行擋土墻的平面布置和立面設(shè)計(jì)，需提供1:500～1:1000的大比例地形圖和縱橫剖面圖。</p><p>　　三、地質(zhì)和水文地質(zhì)資料</p><p>　　擋土墻設(shè)計(jì)需提供以下地質(zhì)和水文地質(zhì)資料</p><p>　?。?）擋土墻地基的巖土層結(jié)構(gòu)及其工程性質(zhì)如承載力、基地摩擦系數(shù)和強(qiáng)度指標(biāo)等。對(duì)于大中型及重要工程應(yīng)通過野外或室內(nèi)試驗(yàn)提供，對(duì)于小型工程可參照已

14、建工程或按經(jīng)驗(yàn)選取。</p><p>　?。?）提供天然狀態(tài)下的地下水位資料。</p><p>　　四、回填土的物理性質(zhì)</p><p>　　土壓力是作用在擋土墻上的主要荷載?；靥钔恋奈锢砹W(xué)為指標(biāo)如摩擦角、粘聚力、重度等是決定土壓力的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于大中型或重要工程應(yīng)通過室內(nèi)或室外試驗(yàn)取得。對(duì)于小型工程可參照已建工程或按經(jīng)驗(yàn)選取。其他有關(guān)資料如下：</p>

15、;<p>　　（1）在凍土地區(qū)要提供凍結(jié)深度，地基土及回填土的凍脹性指標(biāo)，如凍脹量等。</p><p>　?。?）墻前無護(hù)砌，有沖刷水流作用時(shí)，應(yīng)提供地基土的抗沖性能，據(jù)以計(jì)算沖刷深度，確定墻基埋置深度。</p><p>　　（3）建造擋土墻材料的重度及各種強(qiáng)度指標(biāo)。</p><p><b>　?。?）墻背摩擦角。</b><

16、/p><p>　　第二節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和一般步驟 </p><p>　　一、擋土墻設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　為做出合理的擋土墻設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)基本要求：</p><p>　　（一）選擇合理的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　擋土墻的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)建筑物總體布置要求、墻的高度、地基條件、當(dāng)?shù)夭牧霞笆┕l件

17、等通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。</p><p>　?。ǘ?合理的斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　為做出合理的斷面設(shè)計(jì)。在擋土墻設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮以下各種條件：</p><p>　?。?）填土及地基指標(biāo)的合理選取。</p><p>　　（2）根據(jù)擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、填土性質(zhì)、施工開挖邊坡等條件選用合理的土壓力計(jì)算公式。</p><p&g

18、t;　　（3）根據(jù)正常運(yùn)用、設(shè)計(jì)、校核、施工和建成等情況進(jìn)行荷載計(jì)算和組合，并在穩(wěn)定和強(qiáng)度檢算中根據(jù)有關(guān)規(guī)定要求，確定合理的穩(wěn)定和強(qiáng)度安全系數(shù)。</p><p>　　二、擋土墻設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容</p><p>　　擋土墻設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容如下：</p><p>　　（一）擋土墻的穩(wěn)定檢算</p><p>　　擋土墻的穩(wěn)定檢算包括以下內(nèi)容：</

19、p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算；</b></p><p><b>　　抗傾穩(wěn)定檢算；</b></p><p>　　地基應(yīng)力檢算和應(yīng)力大小比或偏心距控制。</p><p>　　（二）擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于混凝土、漿砌石擋土墻應(yīng)進(jìn)行截面壓應(yīng)力。拉應(yīng)力及剪應(yīng)力

20、驗(yàn)算，對(duì)鋼筋混凝土擋土墻各部分結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算。</p><p>　　（三）擋土墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)</p><p>　　擋土墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)主要包括合理分縫及止水、排水設(shè)計(jì)等。</p><p>　　三、擋土墻設(shè)計(jì)的一般步驟</p><p>　　擋土墻設(shè)計(jì)一般按以下步驟設(shè)計(jì)：</p><p>　?。?）收集有關(guān)

21、設(shè)計(jì)必須的資料，如建筑物等級(jí)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、水位、地基及填土物理力學(xué)指標(biāo)等。</p><p>　?。?）根據(jù)總體建筑物對(duì)兩岸連接，擋土，水流、防滲排水等要求進(jìn)行平面和立面布置。</p><p>　　（3）擋土墻結(jié)構(gòu)形式的選擇。根據(jù)擋土墻的運(yùn)用、布置、墻高、地基巖土層結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)夭牧霞笆┕さ葪l件，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選擇擋土墻的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　?。?）選擇典型部位

22、的設(shè)計(jì)斷面。水工擋土墻不同部位其墻高、水位等條件不同，設(shè)計(jì)中通常在翼墻全長范圍內(nèi)選用幾個(gè)有代表性的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　?。?）初擬斷面尺寸</b></p><p>　　為進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，首先應(yīng)根據(jù)建筑物總體的要求及水位、填土和地基強(qiáng)度指標(biāo)等條件，參考已有工程經(jīng)驗(yàn)，初擬斷面輪廓尺寸及各部分結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　?。?

23、）根據(jù)正常應(yīng)用、設(shè)計(jì)、校核、施工及建成等各種情況分別進(jìn)行荷載計(jì)算，然后列表計(jì)算各種荷載組合情況下的水平力、垂直力及對(duì)前趾端點(diǎn)產(chǎn)生的力矩。</p><p>　　（7）擋土墻的穩(wěn)定檢算。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，對(duì)各種設(shè)計(jì)情況分別進(jìn)行抗滑、抗傾覆穩(wěn)定和地基應(yīng)力檢算，要求穩(wěn)定安全系數(shù)、地基應(yīng)力等滿足設(shè)計(jì)要求。如不滿足上述要求，應(yīng)改變斷面輪廓尺寸或采用增加穩(wěn)定措施，重新進(jìn)行穩(wěn)定檢算，直到滿足要求為止。</p>&l

24、t;p>　?。?）截面強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算</p><p>　　選擇最不利的設(shè)計(jì)和荷載組合情況對(duì)各部分截面進(jìn)行驗(yàn)算和配筋計(jì)算。對(duì)混凝土、砌體結(jié)構(gòu)擋土墻選擇一、二截面進(jìn)行強(qiáng)度檢算，當(dāng)不滿足要求時(shí)改變初擬尺寸重新進(jìn)行穩(wěn)定和強(qiáng)度檢算。對(duì)鋼筋混凝土擋土墻應(yīng)對(duì)各部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，并選擇控制截面進(jìn)行強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算，同時(shí)還要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。如初擬尺寸不滿足要求，應(yīng)改變局部結(jié)構(gòu)尺寸，直到滿足要求為止。由于鋼筋混凝土

25、擋土墻局部尺寸改變，對(duì)總體穩(wěn)定性影響不大，故可不必重新進(jìn)行穩(wěn)定檢算。</p><p>　?。?）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)包括合理設(shè)置溫度和沉陷縫、止水、排水和反濾等設(shè)計(jì)。</p><p>　　第三節(jié) 擋土墻的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　擋土墻類型的劃分方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式

26、和錨定板式。各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)等因素。</p><p><b>　　一、懸臂式擋土墻</b></p><p>　　懸臂式擋土墻由斷面較小的立墻和底板組成，屬輕型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖a所示。其穩(wěn)定性主要靠底板以上填土重來保證?？梢栽谳^高范圍內(nèi)運(yùn)用。這種擋土墻在水工建筑物中應(yīng)用廣泛

27、，6m以下高度范圍內(nèi)應(yīng)用較多。</p><p>　　圖a 懸臂式擋土墻 圖b扶壁式擋土墻</p><p><b>　　二、一般規(guī)定</b></p><p>　　懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)的一般規(guī)定：</p><p>　　鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，宜在石料缺乏、地基承載力較低的路堤地段。</p>

28、;<p>　　懸臂式擋土墻高度不宜大于6m，當(dāng)墻高大于4m時(shí)，宜在墻面板前加助。</p><p>　　懸臂式擋土墻基礎(chǔ)埋深度應(yīng)符合下列要求：</p><p>　?。?）一般情況下不小于1.0m；</p><p>　?。?）當(dāng)凍結(jié)深度不大于1.0m時(shí)，在凍結(jié)深度線以下不小于0.25m（弱凍脹土除外）同時(shí)不小于1.0m；當(dāng)凍結(jié)深度大于1.0m時(shí)，不小于1.

29、25m，還應(yīng)將基底至凍結(jié)線以下0.25m深度范圍內(nèi)的地基土換填為弱凍脹土或不凍脹土；</p><p>　?。?）受水流沖刷時(shí)，再?zèng)_刷線下不小于1.0m；</p><p>　?。?）在軟質(zhì)巖層地基上，不小于1.0m；</p><p><b>　　4、其他規(guī)定：</b></p><p>　　伸縮縫的間距不應(yīng)小于20m。在基地

30、的地層變化處，應(yīng)設(shè)置沉降縫，伸縮縫合沉降縫可合并設(shè)置。其縫寬均采用2～3cm，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板，塞入深度不可小于0.2m。</p><p>　　擋土墻上應(yīng)設(shè)置泄水孔，按上下左右每隔2～3m交錯(cuò)布置。泄水孔的坡度應(yīng)為4％，向墻外為下坡，其進(jìn)水側(cè)應(yīng)設(shè)置反濾層，厚度不得小于0.3m，在最低一排泄水孔的進(jìn)水口下部應(yīng)設(shè)置隔水層，在地下水較多的地段或有大股水流處，硬加密泄水孔或加大其尺寸，其出水口下部應(yīng)采取保護(hù)措施

31、。</p><p>　　當(dāng)墻背填料為細(xì)粒土?xí)r，應(yīng)在最低排泄水孔至墻頂以下0.5m高度以內(nèi)，填筑不小于0.3m厚的沙礫石或土工合成材料作為反濾層，反濾層頂部與下部應(yīng)設(shè)置隔水層。</p><p>　　強(qiáng)身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，受力鋼筋直徑不小于12mm。</p><p>　　墻后填土應(yīng)在強(qiáng)身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后方可進(jìn)行，填料應(yīng)分層夯實(shí)，反濾層應(yīng)在填筑

32、過程中及時(shí)施作。</p><p>　　三、懸臂式擋土墻構(gòu)造</p><p><b>　　一、立臂</b></p><p>　　懸臂式擋土墻是由立臂、墻趾板和墻踵板三部分組成，為便于施工，立臂內(nèi)側(cè)（即墻背）做成豎直面，外側(cè)（即墻面）可做成1：0.02～1:0.05的斜坡，具體坡度值將根據(jù)立臂的強(qiáng)度和剛度要求確定。當(dāng)擋土墻墻高不大時(shí)，立臂可做成等厚

33、度。墻頂?shù)淖钚『穸韧ǔ２捎?0cm。擋墻較高時(shí)，宜在立臂下部將截面加厚。</p><p><b>　　二、墻趾板和墻踵板</b></p><p>　　墻趾板和墻踵板一般水平設(shè)置。通常做成變厚度，底面水平，頂面則自與立臂連接處向兩側(cè)傾斜。當(dāng)墻身受抗滑穩(wěn)定控制時(shí)，多采用凸榫基礎(chǔ)。</p><p>　　墻踵板長度由墻身抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算確定，并具有一定的剛

34、度?？拷⒈厶幒穸纫话闳閴Ω叩?/12～1/10，并不應(yīng)小于30cm。</p><p>　　墻趾板的長度應(yīng)根據(jù)全強(qiáng)的傾覆穩(wěn)定、基底應(yīng)力（即基地承載力）和偏心距等條件來確定，其厚度與墻踵板相同。通常底板的寬度B由強(qiáng)的整體穩(wěn)定來決定，一般可取墻高度H得0.6～0.8倍。當(dāng)墻后地下水位較高，且地基承載力為很小的軟弱地基時(shí)，B值可能會(huì)增大到1倍墻高或者更大。</p><p><b>　

35、　三、凸榫</b></p><p>　　為提高擋土墻抗滑穩(wěn)定的能力，地板可設(shè)置凸榫。凸榫的高度，應(yīng)根據(jù)凸榫前土體的被動(dòng)土壓力能夠滿足全墻的抗滑穩(wěn)定要求而定。凸榫的厚度除了滿足混凝土的直剪和抗彎的要求以外，為了便于施工，換不應(yīng)小于30cm。</p><p>　　四、懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)</p><p>　　懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)分為墻身截面尺寸擬定及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

36、計(jì)兩部分。確定墻身的斷面尺寸是通過是算法進(jìn)行的，其做法是現(xiàn)擬定界面的失算尺寸，計(jì)算作用其上的土壓力，通過全部穩(wěn)定驗(yàn)算來最終確定墻踵板和墻趾板的長度。</p><p>　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則是對(duì)已確定的墻身截面尺寸進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和鋼筋這幾。在配筋設(shè)計(jì)時(shí)，可能會(huì)調(diào)整截面尺寸，特別是墻身的厚度。一般情況下這種墻身厚度的調(diào)整對(duì)整體穩(wěn)定影響不大，可不再進(jìn)行全墻的穩(wěn)定驗(yàn)算。</p><p>　　第二

37、章 作用在擋土墻上的荷載</p><p>　　第一節(jié) 作用在擋土墻上的荷載組合</p><p>　　一、作用在擋土墻上的荷載</p><p>　　為進(jìn)行擋土墻的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算和墻體各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先應(yīng)計(jì)算作用于擋土墻上的各種荷載。</p><p>　　在不同應(yīng)用條件下，作用于擋土墻上的主要荷載如下：</p><p&

38、gt;　　（1）擋土墻自重及填土重；</p><p>　　（2）在破壞體添面上的各種恒載及汽車。人群的臨時(shí)活荷載；</p><p><b>　?。?）土壓力；</b></p><p><b>　?。?）靜水壓力；</b></p><p>　　（5）揚(yáng)壓力（包括基地的浮托力和滲透壓力）；</p&

39、gt;<p><b>　?。?）浪壓力；</b></p><p>　?。?）凍土地區(qū)的冰壓力和凍土壓力；</p><p><b>　?。?）地震力等。</b></p><p><b>　　二、荷載組合</b></p><p>　　擋土墻在施工、建成、檢修和運(yùn)用時(shí)期

40、、上述各種荷載會(huì)產(chǎn)生不同組合情況。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中需將可能同時(shí)作用的各種荷載進(jìn)行組合，并將水位作為組合的主要條件來考慮。</p><p>　　荷載組合通常分基本組合和特殊組合兩種，見下表。在不同組合中又分為不同計(jì)算情況。</p><p>　　表2-1 主要荷載組合

41、 </p><p>　　在擋土墻的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算中，一般選用以下三種計(jì)算情況：</p><p>　?。?） 建筑完成期，作用于擋土墻的荷載，主有擋土墻自重力和土壓力，擋墻后地下水位高時(shí)，墻后收凈水壓力，底部受揚(yáng)壓力。</p><p>　　（2） 正常擋水位運(yùn)用期，上游為正常擋水位，下游為相應(yīng)的低水位，此時(shí)作于擋土墻上的荷載有自重、土壓力、水重、凈水

42、壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力等。</p><p>　?。?） 非常擋水期，上游為校核洪水位，下游為相應(yīng)低水位。作于荷載類別與正常擋水位運(yùn)用期相同，只是具體荷載大小不同。</p><p>　　第一種情況是必然會(huì)出現(xiàn)的；第二種情況是多數(shù)運(yùn)用情況，在荷載組合中屬基本荷載組合；第三種情況在偶然情況下出現(xiàn)，相應(yīng)的荷載組合屬于特殊荷載組合。</p><p>　　除上種情況外，在設(shè)計(jì)地震

43、烈度大于6度的地震區(qū)，擋土墻還要考慮地震荷載，地震荷載出現(xiàn)機(jī)會(huì)少，且歷時(shí)短。因此將地震荷載與正常運(yùn)用荷載一起也作為特殊荷載組合。</p><p><b>　　第二節(jié) 土壓力</b></p><p>　　一、土壓力的類型及產(chǎn)生條件</p><p>　　土壓力是作用在擋土墻上的主要荷載，土壓力的計(jì)算是擋土墻設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是合理設(shè)計(jì)擋土墻的關(guān)

44、鍵環(huán)節(jié)。作用于擋土墻上土壓力的大小和分布除與填土指標(biāo)和墻高等因素有關(guān)，還與擋土墻的位移方向和大小密切相關(guān)。這一概念對(duì)理解各種土壓力的性質(zhì)及在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用十分重要。 </p><p>　　當(dāng)擋土墻在巖基上不產(chǎn)生傾斜或位移，而且墻體本身剛度很大，不易變形時(shí)，墻后填土不產(chǎn)生剪切破裂，則處于彈性平衡狀態(tài)，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力稱為靜止土壓力。</p><p>　　如圖2-1所示，當(dāng)擋土墻在墻后

45、填土的側(cè)壓力作用下，逐漸向外移動(dòng)時(shí)，墻后填土內(nèi)將相應(yīng)的產(chǎn)生剪切力，當(dāng)墻向前移動(dòng)或傾斜一定的數(shù)值（一般為墻高的0.1%～0.5%），墻后土體中的應(yīng)力處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，土體內(nèi)產(chǎn)生剪切面（又稱破裂面），滑動(dòng)土體（又稱破壞菱體）也隨之向前或向下移動(dòng)，如圖2-2所示。此時(shí)作用與墻背的土壓力達(dá)各種土壓力的最小值，稱為主動(dòng)土壓力。一般建筑在土基上的擋土墻，在墻后填土的作用下，地基變形均可使擋土墻產(chǎn)生少量的傾斜或位移，均可滿足產(chǎn)生主動(dòng)土壓力的條件。

46、正應(yīng)為如此，在工程設(shè)計(jì)中，一般作用于擋土墻背后的土壓力多按主動(dòng)土壓力計(jì)算。</p><p>　　圖 2-1 墻后主動(dòng)土壓力 圖 2-2 墻前主動(dòng)土壓力</p><p>　　擋土墻的位移對(duì)側(cè)向土壓力的影響及土壓力的分類，如圖2-3所示。</p><p>　　圖 2-3 土壓力分類</p><p>　　二、靜止土

47、壓力的計(jì)算</p><p>　　靜止土壓力目前尚無精確的計(jì)算方法，通常采用下列公式計(jì)算，填土深處Z處土壓力強(qiáng)度。 （2-1）</p><p>　　式中 ——靜止土壓力強(qiáng)度；</p><p>　　——計(jì)算點(diǎn)在填土面以下的深度；</p><p&g

48、t;<b>　　——填土的重度；</b></p><p>　　——靜止土壓力系數(shù)，應(yīng)通過對(duì)填土的試驗(yàn)測(cè)得，在無試驗(yàn)資料時(shí)，可近似計(jì)算，為有效內(nèi)摩擦角。</p><p>　　總靜止土壓力按下式計(jì)算： （2-2）</p><p>　　三、朗肯土壓力理論及其計(jì)算</p><

49、p>　?。ㄒ唬?朗肯理論的要點(diǎn)及基本假定</p><p>　　（1） 填土為砂性土。</p><p>　?。?） 假定填土面為一平面，且沿深度和側(cè)向均是無限的。</p><p>　?。?） 為到達(dá)主動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)，土層必須向兩側(cè)伸張；為達(dá)到被動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)， 土層必須由兩側(cè)向內(nèi)壓縮，當(dāng)土層伸張或壓縮足夠的數(shù)量時(shí)，填土內(nèi)產(chǎn)生兩簇直線的剪裂面，兩簇剪裂面所夾的鍥體內(nèi)填土各

50、點(diǎn)均處于塑性平衡狀態(tài)，稱為朗肯主動(dòng)或被動(dòng)土壓力狀態(tài)。</p><p>　　(4） 土層伸張到足夠數(shù)量產(chǎn)生的兩簇剪切面相交成角，并與垂線分別交成：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　（2-4）</b></p><p><b>　　當(dāng)填土表面水平時(shí)，&

51、lt;/b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　上兩式中稱為第一破裂角，與之對(duì)應(yīng)的破裂面稱為第一破裂面；稱為第二破裂角，與之對(duì)應(yīng)的破裂面稱為第二破裂面。</p><p>　　土層壓縮足夠數(shù)量產(chǎn)生的兩簇面相交成角，并與垂直線分別交成：</p><p><b>　?。?-6）

52、</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　和稱被動(dòng)狀態(tài)下的第一和第二破裂角。理解破裂角和破裂面的概念，對(duì)判別不同土壓力理論的適用條件及特殊情況土壓力的計(jì)算等都很重要。</p><p>　　（5） 關(guān)于土壓力的作用方向。在圖2-4中土壓力作用在AV垂直面上，作用方向與地面平行，當(dāng)填土面為水平時(shí)（），

53、土壓力方向水平；當(dāng)填土面有斜坡時(shí)（），土壓力方向與水平方向成角。</p><p>　?。ǘ?朗肯土壓力的計(jì)算（主動(dòng)）</p><p>　　下圖中垂直面AV上任意深度Z上主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　當(dāng)填土表面水平=0時(shí)，上式為：</p><p

54、><b>　　（2-9）</b></p><p>　　圖 2-4 朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算</p><p>　　AV面上作用的主動(dòng)土壓力，將由主動(dòng)土壓力強(qiáng)度按直線分布求出：</p><p><b>　　（2-10）</b></p><p><b>　　當(dāng)填土面水平時(shí)，</b>

55、</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　?。ㄈ?浸水擋土墻的土壓力計(jì)算</p><p>　　水工建筑物中的擋土墻，多數(shù)在有水情況下運(yùn)用，填土中的地下水對(duì)土壓力的影響主要反映在以下兩個(gè)方面。</p><p>　　（1）填料浸水后，因受水浮力作用，土的重度降低，主動(dòng)和被動(dòng)土壓力減小。</

56、p><p>　?。?）填料浸水后，將對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)產(chǎn)生影響，對(duì)砂性土影響不大，但將使粘性土的強(qiáng)度指標(biāo)（、c）有較大降低，進(jìn)而增大土壓力。</p><p>　　當(dāng)墻后填單一的砂性土?xí)r，由于地下水對(duì)角影響較小，為簡化計(jì)算，有時(shí)可假定地下水位上、下角相等。地下水位以上土壓力計(jì)算采用天然重度，地下水位以下采用浮重度。土壓力呈下圖折線分布?？偼翂毫τ缮舷聝刹糠纸M成。</p><p>

57、　　在地下水位處土壓力強(qiáng)度：</p><p><b>　　（2-12）</b></p><p>　　在墻底處土壓力強(qiáng)度為：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　除作用與墻背土壓力外，還應(yīng)計(jì)算深度內(nèi)的靜水壓力，底部靜水壓力強(qiáng)度：</p><p>

58、;<b>　?。?-14）</b></p><p><b>　　式中——水的重度。</b></p><p>　　第三節(jié) 作用在擋土墻上的靜水壓力及基地?fù)P壓力</p><p>　　水工擋土墻多數(shù)情況下在有水情況下運(yùn)行，墻前常有水，墻后填土有滲流作用，在這種情況下，前墻墻后不但受浸水壓力作用，其基地還受揚(yáng)壓力作用。為確定墻后

59、靜水壓力及基地?fù)P壓力，首先要確定墻后地下水位。</p><p>　　一、墻后水位的強(qiáng)度確定</p><p>　　水工建筑物在運(yùn)用中，水流不僅通過地基向下流滲透，而且還將通過兩岸翼墻和岸墻向下游滲透，這種滲透稱為繞流滲透。墻后水位即為繞滲的自由水面。</p><p>　　當(dāng)墻后土層滲透系數(shù)小于地基土的滲透系數(shù)時(shí)，墻后水位可采用對(duì)應(yīng)部分的基地?fù)P壓力計(jì)算值?；?fù)P壓力值對(duì)

60、小型工程可按直線比例法求得。對(duì)大型工程可采用繪制流網(wǎng)法或按阻力系數(shù)法求得。</p><p>　　二、墻面與墻背靜水壓力計(jì)算</p><p>　　在水工建筑物中，前墻水位根據(jù)不同設(shè)計(jì)情況加以確定，凈水壓力垂直與墻面，當(dāng)墻面垂直時(shí)，靜水壓力方向水平，當(dāng)墻面后傾時(shí)，垂直與墻面的靜水壓力可分解成水平壓力和垂直向下靜水壓力。</p><p>　　墻前后填土地下水位以下墻面或墻

61、背所受靜水壓力的計(jì)算方法與墻體完全浸與水中計(jì)算靜水壓力方法相同。</p><p><b>　　三、基地?fù)P壓力計(jì)算</b></p><p>　　（一） 水閘等水工建筑物運(yùn)用期翼墻或岸墻的揚(yáng)壓力</p><p>　　在運(yùn)用期，上游翼墻或岸墻基地?fù)P壓力值，即為該點(diǎn)相應(yīng)基地?fù)P壓力值，揚(yáng)壓力圖形為矩形。</p><p>　?。ǘ?/p>

62、 建成無水或施工期岸墻或翼墻的揚(yáng)壓力</p><p>　　建成無水或施工期墻后地下水位，可根據(jù)地質(zhì)報(bào)告或調(diào)查報(bào)告確定。墻底揚(yáng)壓力圖形一般不是矩形，或呈梯形或三角形。</p><p>　　第三章 擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　第一節(jié) 擋土墻穩(wěn)定破壞形式</p><p>　　擋土墻穩(wěn)定檢算的目的是保證擋土墻不產(chǎn)生整體穩(wěn)定性破壞。擋土墻

63、的整體穩(wěn)定破壞主要有滑動(dòng)破壞，傾覆破壞和不均勻下沉破壞三種，如圖3-1、3-2、3-3所示。</p><p>　　圖 3-1 擋土墻沿基底滑動(dòng)破壞 圖 3-2 擋土墻傾覆破壞</p><p>　　圖 3-3 擋土墻地基下沉破壞</p><p>　　第二節(jié) 擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　一、擋土墻的穩(wěn)定檢算

64、內(nèi)容</p><p>　　擋土墻設(shè)計(jì)應(yīng)保證不產(chǎn)生前述各種穩(wěn)定破壞，為此需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。擋土墻整體驗(yàn)算主要內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算 以保證擋土墻不產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。</p><p>　?。?）抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算 以保證擋土墻不產(chǎn)生繞前趾傾覆穩(wěn)定破壞。</p><p>　　（3）地基承載力驗(yàn)算 此項(xiàng)內(nèi)容一般包括兩項(xiàng)要就：

65、① 地基應(yīng)力不超過容許承載力，以保證地基不出現(xiàn)較大的沉陷；②控制基地應(yīng)力大小比控制是穩(wěn)定驗(yàn)算的主要內(nèi)容，通?？刹蛔鰞A覆穩(wěn)定驗(yàn)算。</p><p>　　對(duì)于巖石地基，抗滑和抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算及地基最大應(yīng)力和偏心距控制是穩(wěn)定計(jì)算的主要內(nèi)容，而對(duì)地基應(yīng)力大小比不像土基那樣嚴(yán)格控制。</p><p>　　二、擋土墻抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　擋土墻的抗滑穩(wěn)定性是指在土壓力

66、及外力荷載作用下，基地摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑穩(wěn)定系數(shù)表示，即作用與擋土墻的最大可能的抗滑力與實(shí)際的滑動(dòng)力之比。</p><p>　?。ㄒ唬r基擋土墻抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　1、中小型工程的巖基擋土墻</p><p>　　在無條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可按以下公式計(jì)算抗滑穩(wěn)定性。</p><p><b>　?。?-1）&l

67、t;/b></p><p>　　式中——按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；</p><p>　　——基地與基巖接觸面的抗剪抗剪摩擦系數(shù)；</p><p>　　——作用于擋土墻基地全部豎向荷載之和；</p><p>　　——作用于擋土墻全部水平向荷載之和；</p><p>　　——抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算的巖基容許抗滑穩(wěn)定安全

68、系數(shù)；</p><p>　　（二）外荷載產(chǎn)生的滑動(dòng)力和抗滑力計(jì)算</p><p>　　在上式中，抗滑力為豎向力之和乘以基地與基巖接觸面的抗剪磨察系數(shù)f，滑動(dòng)力為水平力之和，計(jì)算簡圖如圖3-4所示。</p><p>　　對(duì)于圖3-4中的L型墻背擋土墻豎向力之和：</p><p><b>　?。?-2）</b></p&

69、gt;<p>　　對(duì)于圖37中的L形墻背擋土墻水平力之和：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　?。╝） 土壓力作用圖</p><p>　　(b) 靜水壓力與揚(yáng)壓力作用 (c) 滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算</p><p>　　圖 3-4 L形擋土墻的抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算</

70、p><p>　　三、擋土墻抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p><b>　　1、抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算</b></p><p>　　擋土墻的抗傾穩(wěn)定性是指擋土墻抵抗繞前趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，用抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)表示。表示對(duì)于前趾穩(wěn)定力矩之和與傾覆力矩之和的比值。</p><p>　　建在土基上的擋土墻，由于應(yīng)力大小比受到控制，這就保證了滿足墻身

71、抗傾覆穩(wěn)定性的要求，因此無需進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定檢算。建在巖基上的擋土墻，在合理偏心距的條件下，一般抗傾覆穩(wěn)定也能滿足要求；當(dāng)合力偏心距時(shí)，進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　　抗傾覆穩(wěn)定可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中： ——作用于墻身各力對(duì)墻前趾的穩(wěn)定力矩；</p>&l

72、t;p>　　——作用于墻身各力對(duì)墻前趾的傾覆力矩；</p><p>　　——抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)，</p><p>　　2、增加抗傾穩(wěn)定的措施</p><p>　　當(dāng)抗傾穩(wěn)定不滿足要求時(shí)，可采用下列措施：</p><p>　?。?）適當(dāng)增加前趾長度，以增加抗傾覆力臂。</p><p>　　（2）對(duì)重力式擋土墻可改變

73、墻面或墻背坡度，如改用仰斜，以減少作用于墻后的土壓力。</p><p>　　（3）改變墻身形式，如采用衡重式或在墻后設(shè)減荷平臺(tái)，以減少作用于墻后的土壓力。</p><p><b>　　四、基地應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　為了保證擋土墻的基地應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行地基應(yīng)力檢算；同時(shí)，為了避免擋土墻基礎(chǔ)發(fā)生顯著的不均勻沉陷，還

74、要控制作用于擋土墻基地的應(yīng)力大小比或合力偏心距。</p><p>　　（一）地基應(yīng)力及偏心矩的計(jì)算</p><p><b>　　1、地基應(yīng)力的計(jì)算</b></p><p>　　地基應(yīng)力的計(jì)算可按照下式進(jìn)行。</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　

75、式中： ——各力對(duì)擋土墻基底中心力矩之和， </p><p>　　——對(duì)擋土墻縱向形心軸的截面矩，當(dāng)計(jì)算取單寬時(shí), 。 </p><p>　　將，代入式（3-5），擋土墻基底應(yīng)力又可以表示成式</p><p><b>　?。?-6） </b></p><p><b>　　2、偏心距的計(jì)算</b>

76、;</p><p>　　在計(jì)算擋土墻基底壓力時(shí)，常以擋土墻前趾為距心，并計(jì)算各荷載對(duì)此點(diǎn)的力矩之和 。采用以前趾端為矩心，并計(jì)算各荷載力臂簡單、不易出錯(cuò)。當(dāng)對(duì)前趾端點(diǎn)力矩求的后，便可按式（3-7）計(jì)算偏心距。</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中：B——擋土墻基底寬度；</p><p&g

77、t;　　——作用于擋土墻的全部豎向荷載之和；</p><p>　　——各力對(duì)前趾端點(diǎn)力矩。</p><p>　?。ǘr基擋土墻的地基應(yīng)力檢算</p><p>　　地基最大應(yīng)力不超過地基容許承載力</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：[R] ——對(duì)于大型重要的

78、工程的巖基擋土墻，地基容許承載力應(yīng)通過試驗(yàn)確定，對(duì)于小型工程可參照表3-1確定。 </p><p>　　表 3-1 巖石容許承載力(kN/) 單位：kPa</p><p>　　第四章 擋土墻的結(jié)構(gòu)檢算與配筋計(jì)算</p><p>　　擋土墻設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足穩(wěn)定性要就，特同時(shí)還應(yīng)保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，使選擇設(shè)計(jì)斷面滿足經(jīng)濟(jì)合理的要求

79、。為此，應(yīng)進(jìn)行墻身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。墻身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：①選取控制計(jì)算情況及控制截面，進(jìn)行荷載和內(nèi)力計(jì)算 。②對(duì)選取的控制截面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和配筋計(jì)算。</p><p>　　第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制計(jì)算情況及控制截面的選擇</p><p>　　一、控制計(jì)算情況的選擇</p><p>　　水工擋土墻多在不同控制計(jì)算情況下運(yùn)用，不同計(jì)算情況下的穩(wěn)定性不同，擋土墻各部分的構(gòu)建

80、也不同。對(duì)擋土墻整體穩(wěn)定性不利的條件，不一定是各部構(gòu)件受力最大的情況。</p><p>　　在擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇對(duì)控制截面受內(nèi)力最大的荷載組合作為計(jì)算情況。然后進(jìn)行截面應(yīng)力驗(yàn)算或配筋計(jì)算。</p><p><b>　　二、控制截面的選擇</b></p><p>　　對(duì)重力式和整體形半重力式擋土墻，通常沿墻高選兩三個(gè)截面受內(nèi)力和強(qiáng)度檢算，

81、對(duì)衡重式擋土墻通常對(duì)上墻底面水平截面和斜截面進(jìn)行內(nèi)力和強(qiáng)度檢算。對(duì)懸臂式和輕型半重力式擋土墻，通常對(duì)立墻和踵板選二、三個(gè)截面進(jìn)行內(nèi)力、強(qiáng)度檢算或配筋計(jì)算，對(duì)前趾板的根部截面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。對(duì)扶壁式擋土墻采用替代荷載條法計(jì)算時(shí)，立墻取第三段水平截條和跨中取取豎向截條進(jìn)行內(nèi)力、強(qiáng)度檢算或配筋計(jì)算，對(duì)踵板末端截條進(jìn)行內(nèi)力、強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算，對(duì)前趾板根部截面進(jìn)行內(nèi)力、強(qiáng)度檢算或配筋計(jì)算。對(duì)扶壁沿墻高選三個(gè)截面進(jìn)行內(nèi)力、強(qiáng)度檢算和配筋計(jì)算。<

82、;/p><p>　　第二節(jié) 擋土墻的建筑材料與受力性質(zhì)</p><p>　　擋土墻的建筑材料主要有漿砌石、混凝土、少筋混凝土和鋼筋混凝土四種。漿砌石、混凝土主要用于建造重力式和橫重式擋土墻，少筋混凝土主要用于建造半重力式擋土墻，鋼筋混凝土主要用于建造懸臂式，扶壁式等輕型擋土墻。</p><p>　　重力式和橫重式擋土墻按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其截面強(qiáng)度，整體式半重力式擋土墻

83、立墻墻身結(jié)構(gòu)也屬于偏心受壓構(gòu)件，按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算截面強(qiáng)度，在拉應(yīng)力超過混凝土</p><p>　　拉應(yīng)力部位配置少量鋼筋，一般屬于少筋混凝土結(jié)構(gòu)。輕型半重力式擋土墻的立墻，前趾板、踵板懸臂擋土墻的立墻，前趾板、踵板，扶壁式擋土墻的前趾板、踵板、立墻、T形扶壁梁，半重力式擋土墻的前趾板和后趾板均按受彎構(gòu)件驗(yàn)算其截面強(qiáng)度和配筋。扶壁式擋土墻的扶壁在水平方向和垂直方向分別受墻面板和底板的拉力作用，因此扶壁在這兩個(gè)方向

84、屬于受拉構(gòu)件，按軸心受拉構(gòu)件驗(yàn)算其截面強(qiáng)度和配筋。</p><p>　　第三節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻的配筋計(jì)算</p><p>　　一、受彎構(gòu)件的配筋計(jì)算</p><p>　　懸臂式和扶壁式擋土墻的各部構(gòu)件按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算。</p><p>　　1.、矩形截面的配筋計(jì)算</p><p>　　矩形截面的配筋

85、計(jì)算按以下步驟進(jìn)行。</p><p>　?。?）按下面的公式計(jì)算</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　式中： M——荷載作用下的截面承受的彎矩；</p><p>　　K——鋼筋混凝土強(qiáng)度安全系數(shù)；</p><p>　　——混凝土彎曲抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；</p>

86、<p>　　b ——矩形截面寬度，擋土墻各部分結(jié)構(gòu)通常取單寬進(jìn)行計(jì)算，b=1.0m；</p><p>　　——截面有效高度，即自受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣距離，=h-a;</p><p>　　h ——矩形截面高度；</p><p>　　a ——保護(hù)層厚度。</p><p>　　（2）按附錄表1，由查得相應(yīng)值。</p>

87、<p>　　（3）按下公式計(jì)算。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：——受拉鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度。</p><p>　?。?）按以下公式計(jì)算所需鋼筋截面面積。</p><p><b>　　（4-3）</b></p><p>　?。?/p>

88、5）按附錄表2選擇適宜的鋼筋直徑和根數(shù)。實(shí)際采用的鋼筋面積等于或大于計(jì)算所需的鋼筋面積；如若小于計(jì)算所需的面積，則相差不超過5%。</p><p>　　2、 T形截面的配筋計(jì)算</p><p>　　扶壁式擋土墻的扶壁配筋按扶壁與面板的T形截面懸臂梁進(jìn)行配筋計(jì)算，計(jì)算簡圖見圖4-1。</p><p>　　T形截面的配筋計(jì)算按以下步驟進(jìn)行。</p><

89、;p>　?。╝） (b)</p><p>　　圖 4-1 T形截面受彎構(gòu)件</p><p>　　T形梁（如上圖）的配筋計(jì)算按中和軸所在位置的不同分為兩種情況。</p><p>　　第一種情況：中和軸位于翼緣內(nèi)，受壓區(qū)高度，受壓區(qū)為矩形。因中和軸以下的受拉混凝土不起作用，符合此種情況時(shí)，應(yīng)

90、滿足下公式。</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　所以此種T形梁截面與寬度為的矩形截面完全一樣，這時(shí)按翼緣寬度的矩形截面計(jì)算，而不按梁肋寬b計(jì)算配筋。這種T形梁在驗(yàn)算配筋率時(shí)，T形截面配筋率應(yīng)用公式計(jì)算，其中b為肋寬。第一種情況的配筋計(jì)算步驟完全與寬度為的矩形截面相同。</p><p>　　第二種情況，中和軸位于

91、粱肋內(nèi)，受壓區(qū)高度。受壓區(qū)為T形。符合此種情況時(shí)應(yīng)滿足公式下。 </p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　計(jì)算此種T形梁時(shí)將彎矩分為兩部分，一為梁肋的受壓混凝土與相應(yīng)的受拉鋼筋所組成的彎矩,另一為翼緣兩側(cè)受壓混凝土與相應(yīng)的受拉鋼筋所組成的彎矩，受拉鋼筋總面積。</p><p>　　第二種情況配筋按

92、以下步驟進(jìn)行：</p><p>　　（1）按下式計(jì)算翼緣兩側(cè)的抵抗彎矩。</p><p><b>　　（4-6）</b></p><p><b>　?。?）按下公式計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b&

93、gt;　　（3）計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　由查附表1得，計(jì)算 （4-10）</p><p><b>　　計(jì)算鋼筋面積

94、</b></p><p>　?。?）計(jì)算鋼筋總面積</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　二、受拉構(gòu)件的配筋計(jì)算</p><p>　　扶壁式擋土墻扶壁在水平向?qū)⑹苊鎵Φ睦ψ饔?；在豎向?qū)⑹荃喟逑蛳碌睦ψ饔?，其受拉鋼筋可按軸心受拉構(gòu)件進(jìn)行配置，所需鋼筋面積按下式計(jì)算。</

95、p><p><b>　　（4-12）</b></p><p>　　式中： K——鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的強(qiáng)度安全系數(shù)；</p><p><b>　　N——縱向拉力；</b></p><p>　　——縱向鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；</p><p>　　——全部縱向鋼筋的截面面積。<

96、/p><p>　　第四節(jié) 裂縫開展寬度驗(yàn)算</p><p>　　擋土墻中的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，一般允許裂縫發(fā)生，但要求限制裂縫開展寬度。</p><p>　　一、最大裂縫寬度的允許值</p><p>　　裂縫開展寬度驗(yàn)算應(yīng)符合下式條件。</p><p><b>　　（4-13）</b></p&

97、gt;<p>　　式中：——在基本荷載組合作用下計(jì)算得出的最大裂縫寬度；</p><p>　　——最大裂縫寬度的允許值；</p><p>　　二、裂縫開展寬度的驗(yàn)算</p><p>　　矩形截面受彎構(gòu)件最大裂縫開展寬度按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?-14）</b></p><

98、;p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　（4-16）</b></p><p>　　式中：——平均裂縫間距（以cm計(jì)算）</p><p>　　——裂縫間距縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，當(dāng)時(shí)，??；對(duì)直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取</p><p>　　， ——計(jì)算系數(shù)，受彎構(gòu)件

99、：，；</p><p>　　——適用荷載作用下的縱向受拉鋼筋應(yīng)力，按式計(jì)算；</p><p>　　Z——縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓混凝土合力點(diǎn)間的距離，受彎構(gòu)件Z=（0.93-5）；</p><p>　　——縱向鋼筋配筋率，對(duì)受彎構(gòu)件；</p><p>　　——混凝土抗裂設(shè)計(jì)強(qiáng)度；</p><p>　　v——與縱向鋼筋表

100、面形狀有關(guān)的系數(shù)；</p><p><b>　　螺紋鋼筋，</b></p><p><b>　　光面鋼筋，</b></p><p><b>　　冷拔低碳鋼筋，</b></p><p>　　——鋼筋的初始應(yīng)力。對(duì)于長期處于水下的結(jié)構(gòu)，允許采用，對(duì)于干燥環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，取。</

101、p><p>　　T形截面受彎構(gòu)件最大裂縫寬度按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　（4-19）</b></p><p>　　其中 ，，其中，分別為受拉區(qū)翼緣

102、寬度及高度；</p><p>　　，其中，分別為受壓區(qū)翼緣寬度及高度；</p><p><b>　　，b為截面肋寬。</b></p><p>　　式中d為縱向受拉鋼筋直徑（以cm計(jì)），當(dāng)采用不同直徑時(shí)，改用換算直徑（S為縱向受拉鋼筋的總周長）。</p><p>　　第五節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻的配筋率與截面選擇</p

103、><p>　　對(duì)于懸臂式、扶壁式等輕型鋼筋混凝土擋土墻，設(shè)計(jì)斷面的配筋率不能低于表4-1中的最低配筋率</p><p>　　表 4-1 筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋最小配筋率（%）</p><p>　　如計(jì)算配筋率小于最小配筋率，應(yīng)按最小配筋率計(jì)算配筋。鋼筋混凝土擋土墻應(yīng)使配筋率滿足以下條件：</p><p><b>　　（4-20）&l

104、t;/b></p><p>　　大的截面尺寸所需鋼筋數(shù)量小，混凝土量增加；反之所需鋼筋數(shù)量大，混凝土用量減少。根據(jù)材料的各自價(jià)格及施工費(fèi)用，可算出一個(gè)造價(jià)最低的配筋率。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中為了經(jīng)濟(jì)起見，截面尺寸的選擇應(yīng)使最大彎矩截面算出的配筋率處在經(jīng)濟(jì)配筋率范圍之內(nèi)，或接近經(jīng)濟(jì)配筋率。對(duì)懸臂式，扶壁式擋土墻的立墻，底板，應(yīng)按板和梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)配筋率控制，板的經(jīng)濟(jì)配筋率一般為0

105、.4%~0.8%。梁的經(jīng)濟(jì)配筋率一般為0.6%~1.5%.扶壁式擋土墻的扶壁為T形截面的懸臂梁結(jié)構(gòu)，其經(jīng)濟(jì)配筋率可控制在0.6%~1.5%。</p><p>　　擋土墻的斷面選擇，應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)配筋率。但為便于施工，或根據(jù)構(gòu)造要求，或?yàn)闈M足裂縫開展容許寬度要求，事實(shí)上不一定都要嚴(yán)格滿足經(jīng)濟(jì)配筋率的要求。如半重力式擋土墻或閘室岸墻等結(jié)構(gòu)，由于穩(wěn)定和構(gòu)造要求斷面尺寸較大，按一般方法進(jìn)行配筋計(jì)算鋼筋用量很少，這時(shí)受力鋼筋可

106、不受最小配筋率的限制?？砂瓷倭炕炷两Y(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋計(jì)算。</p><p>　　第六節(jié) 鋼筋混凝土擋土墻鋼筋的布置</p><p><b>　　一、受力鋼筋的布置</b></p><p>　　縱向受力筋盡可能排成一排，當(dāng)根數(shù)較多時(shí)，可排成兩排，當(dāng)兩排布置不開時(shí)，也允許將鋼筋成束布置，在特殊情況下受力鋼筋也可以多于兩排，但第三排及以上各排的鋼筋水平

107、方向的間距應(yīng)比下面兩排間距增大一倍。當(dāng)鋼筋排成兩排或兩排以上時(shí)，應(yīng)避免上下排互相錯(cuò)位，以免造成澆注困難。受力筋直徑常用12~25，個(gè)別也有用32、36.受力筋最小間距為7cm，即每米最多放14根。</p><p>　　受力筋最大間距可按構(gòu)件厚度選?。?lt;/p><p><b>　　，間距25cm；</b></p><p><b>　　，

108、間距33cm；</b></p><p><b>　　，間距50cm；</b></p><p><b>　　二、分布鋼筋的配置</b></p><p>　　在垂直受力鋼筋方向還需要配置分布鋼筋，分布鋼筋的作用是將板面荷載更均勻的傳布給受力鋼筋，同時(shí)在施工中用以固定受力鋼筋，并起抵抗混凝土收縮和溫度應(yīng)力的作用。每米

109、寬度內(nèi)分布鋼筋的截面面積不少于受力鋼筋面積的1/10，且每米長度內(nèi)不少于三根；分布鋼筋直徑在一般厚度板中多用6~8mm，在厚板中用10~16mm，間距20~40cm；分布鋼筋每米板寬內(nèi)用2~4根。分布鋼筋也起構(gòu)造鋼筋的作用，可采用光面鋼筋，分布鋼筋應(yīng)布置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。</p><p><b>　　三、構(gòu)造鋼筋的配置</b></p><p>　　在懸臂式、扶壁式等鋼

110、筋混凝土擋土墻的不需配置受力筋部位，如懸臂式擋土墻的迎水面，趾板的上層，踵板的底層，需配置構(gòu)造鋼筋，構(gòu)造鋼筋是為混凝土結(jié)構(gòu)適應(yīng)溫度，濕度變化條件，特別是嚴(yán)寒氣候條件下劇烈的氣候變化。構(gòu)造鋼筋在其主要受約束方向的鋼筋數(shù)量可采用構(gòu)件截面面積的0.04%，但每米內(nèi)不多于12cm2,鋼筋以小直徑為宜，但也要考慮便于施工架立條件，間距不易大于25cm。</p><p>　　第五章 懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)實(shí)例</p>

111、<p>　　設(shè)計(jì)一無石料地區(qū)擋土墻，墻背填土與墻前高差為3.4m，填土表面水平，上有均布標(biāo)準(zhǔn)荷載，地基承載力設(shè)計(jì)值為，填土的標(biāo)準(zhǔn)重度，內(nèi)內(nèi)摩擦角，底板與地基摩擦系數(shù)，由于采用鋼筋混凝土擋土墻，墻背豎直且光滑，可假設(shè)墻背與填土之間的摩擦較為。</p><p><b>　　解：</b></p><p><b>　?。?）截面選擇</b>

112、</p><p>　　由于在缺石地區(qū)，選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。墻高低于，選擇懸臂式擋土墻。尺寸按懸臂式擋土墻初步擬定，如圖所示a：</p><p>　　圖a 懸臂梁擋土墻計(jì)算簡圖（尺寸單位：mm）</p><p><b>　　（2）荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　1）土壓力計(jì)算</b>&

113、lt;/p><p>　　沿墻體延伸方向取一延長米。由于地面水平，墻背豎直且光滑，土壓力計(jì)算選用郎肯理論公式計(jì)算：</p><p>　　地面活荷載的作用，采用等代土層厚度，懸臂底A點(diǎn)水平土壓力：</p><p>　　懸臂底B點(diǎn)水平土壓力：</p><p>　　底板C點(diǎn)水平土壓力：</p><p><b>　　土壓力

114、合力：</b></p><p><b>　　2）豎向荷載計(jì)算</b></p><p>　　1、立臂板自重力 鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)重度，其自重為：</p><p><b>　　2、底板自重為：</b></p><p>　　3、地面均布活載及填土的自重力</p><p>

115、　?。?）抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p><b>　　穩(wěn)定力矩：</b></p><p><b>　　傾覆力矩：</b></p><p><b>　　抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：</b></p><p><b>　　穩(wěn)定</b></p><p>

116、;<b>　?。?）抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算</b></p><p><b>　　豎向力之和：</b></p><p><b>　　抗滑力：</b></p><p><b>　　滑移力：</b></p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定系數(shù)：</b>

117、</p><p><b>　　穩(wěn)定</b></p><p>　?。?）基地承載力驗(yàn)算</p><p>　　地基承載力采用設(shè)計(jì)荷載，分項(xiàng)系數(shù)：地面活荷載；土體荷載；結(jié)構(gòu)自重荷載。</p><p>　　總豎向力到墻趾的距離為：</p><p>　　為豎向荷載引起的彎矩：</p><

118、p>　　為水平力引起的彎矩：</p><p><b>　　總豎向力：</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)底面偏心距：</b></p><p><b>　　地基壓力：</b></p><p><b>　　（6）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>

119、<p>　　立臂與底板均采用C20混凝土和HRB335級(jí)鋼筋，，，，。</p><p><b>　　1、立臂設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　底截面設(shè)計(jì)彎矩：</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)彎矩：</b></p><p><b>　　強(qiáng)

120、度設(shè)計(jì)：取， </b></p><p>　　取φ12@120 =942</p><p><b>　　裂縫驗(yàn)算：，取</b></p><p><b>　　最大裂縫寬度：，，</b></p><p><b>　　改用 </b></p><p&

121、gt;<b>　　，取</b></p><p><b>　　2、底板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)彎矩：墻踵板根部D點(diǎn)的基地壓力設(shè)計(jì)值：</p><p>　　墻趾板根部B點(diǎn)的地基壓力設(shè)計(jì)值：</p><p>　　墻踵板根部D點(diǎn)設(shè)計(jì)彎矩：</p><p>　　墻趾板根部

122、B點(diǎn)設(shè)計(jì)彎矩：</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)彎矩計(jì)算，由前面計(jì)算可知，標(biāo)準(zhǔn)荷載作用時(shí)：</p><p><b>　　基礎(chǔ)底面偏心距：</b></p><p><b>　　此時(shí)地基壓力：</b></p><p><b>　　墻踵板強(qiáng)度設(shè)計(jì)：</b></p><p&

123、gt;<b>　　強(qiáng)度計(jì)算：取，</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　裂縫驗(yàn)算：，取</b></p><p><b>　　最大裂縫寬度：，，</b></p><p>　　施工圖（擋土墻大樣圖）（圖b）</

124、p><p>　　材料：墊層為C10混凝土，豎板及底板混凝土C20。</p><p>　　圖b 懸臂式擋土墻配筋圖（尺寸單位：mm）</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　通過本次懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)全面考慮，設(shè)計(jì)一段輕型實(shí)用的擋土墻，同時(shí)也讓我更清楚的了解了如何做好設(shè)

125、計(jì)，現(xiàn)在就具體步驟。總結(jié)如下：</p><p>　　第一步先搜集與要設(shè)計(jì)擋土墻的有關(guān)的資料，綜合分析搜集到的資料，大致確定可用何種形式的擋土墻、設(shè)計(jì)等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)，掌握單體建筑物與整個(gè)樞紐的聯(lián)系，以及地質(zhì)狀況等；</p><p>　　第二步擬定懸臂式擋土墻截面尺寸，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及以前相似的工程經(jīng)驗(yàn)確定各截面的基本尺寸，應(yīng)滿足建筑物的總體布置要求、墻的高度、地基條件、當(dāng)?shù)夭牧霞笆┕l件等通過經(jīng)濟(jì)

126、技術(shù)比較確定。</p><p>　　第三步，根據(jù)懸臂式擋土墻的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算，其包括抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算、抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算、地基應(yīng)力驗(yàn)算和應(yīng)力大小比和偏心距控制。</p><p>　　第四步，進(jìn)行懸臂式擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括墻面板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，墻踵板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，墻趾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　第五步，根據(jù)規(guī)范上的公式及要求進(jìn)行配筋計(jì)算，并進(jìn)行布筋，最后進(jìn)行