得到个稳定的土坡，若不采取挡墙支护，则需要放缓坡，而实际的工程地质条件给定的坡高较高，放缓坡所需要的挖方量巨大，明显不经济，所以放缓坡不合适，必须采取挡墙支护。二〇〇六年七月十九日星期三重力式挡土墙的设计重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定，它是我国目前最常用的种挡土墙形式。重力式挡土墙多用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，般不配钢筋，或只在局部范围配置少量钢筋，这种挡土墙形式简单，施工方便，可就地取材，适用性强，因而应用广泛。由已知设计资料和工程地质条件，所设的重力式挡土墙墙高米，顶宽米，底宽米，选择浆砌块石砌筑，墙背垂直，如图所示。图重力式挡土墙的截面尺寸图土压力计算墙体自重根据拟建挡土墙的条件浆砌块石，查得墙背摩擦角为，此处取，墙后填土倾斜，则查表可知主动土压力系数,墙后填土选择为黄土，容重为,取为二〇〇六年七月十九日星期三。所以土压力的竖向分力土压力的水平分力抗滑移稳定性验算安全抗倾覆稳定性验算求出作用在挡土墙上诸力对墙趾点的力臂自重的力臂将挡墙的截面分为个矩形和个三角形分别计算自重如图所示，得各自力臂的力臂的力臂应用公式可得抗倾覆稳定安全系数安全二〇〇六年七月十九日星期三地基承载力验算作用在基础底面上总的竖向力合力作用点与墙前趾点的距离偏心距④基底边缘力要求满足下列公式由于基底为碎石土，密实状态下，基底的承载力所以基底平均应力及最大压力均满足要求。最终确定挡土墙的尺寸顶宽,底宽。扶壁式挡土墙的设计扶壁式挡土墙的设计内容主要包括墙身构造设计墙身截面尺寸的二〇〇六年七月十九日星期三拟定，墙身稳定性和基底应力及合力偏心距验算墙身配筋设计和裂缝开展宽度等。墙身构造设计扶壁式挡土墙墙高不宜超过，般在左右，段长度不宜大于，扶肋间距应根据经济性要求确定，般为墙高，每段中宜设置三个或三个以上的扶肋，扶肋厚度般为扶肋间距的，但不应该小于。采用随高度逐渐向后加厚的变截面，也可以采用等厚式，以便于施工。墙面板宽度和墙底板的厚度与扶肋间距成正比，墙面板顶宽不得小于，可采用等厚的垂直面板。墙踵板宽般为墙高的，且不小于。墙趾板宽宜为墙高的，墙底板板端厚度不小于。如图所示。截面尺寸拟定根据建筑边坡工程技术规范及工程地质条件，此扶壁式挡土墙墙高拟定为,分段长度为,扶肋间距,扶肋宽度。墙面板顶宽,为了利于施工，采用等厚垂直面板，墙底板板端厚度,墙踵板宽度。二〇〇六年七月十九日星期三≧≧图扶壁式挡土墙构造单位平面图横断面图土压力的计算二〇〇六年七月十九日星期三图主动土压力计算图其中，，。如图所示，扶壁式挡土墙墙背垂直，为开挖后的土坡坡面，作为第破裂面，与垂直方向的夹角为度，即为破裂棱体。这个棱体作用着三个力，即破裂棱体的自重，主动土压力的反力，破裂面的反力。其中的方向与墙背成角，由工程地质条件所给得，且偏于阻止棱体下滑的方向。的方向与破裂面法线成角，同样偏于阻止棱体下滑的方向。由于棱体处于平衡状态，因此力的三角形闭合。从力的三角形中可得式中根据前面计算得的稳定坡角，此处的挡墙后填土坡度拟定为度，填土的重度为,则二〇〇六年七月十九日星期三其中。,所以，算得。主动土压力反力。墙面板设计计算计算模型与计算荷载墙面板计算通常取扶肋中到扶肋中或跨中到跨中的段为计算单元，视为固支于扶肋及墙踵板上的三向固支板，属于超静定结构，般作简化近似计算。计算时，将其沿墙高或墙长划分为平均应力和最大压力均满足要求。所以，最初拟定的挡土墙截面尺寸即可作为实际挡土墙的尺寸。配筋设计扶壁式挡土墙墙面板，墙趾板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面形梁配筋。墙面板墙面板的水平受拉钢筋分为内外侧钢筋两种。水平受力钢筋内侧水平受拉钢筋布置在墙面板靠填土侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计计算，全墙可分为段。二〇〇六年七月十九日星期三以墙面板中间的弯矩作为控制进行计算。经算得选用材料以钢筋作为受拉钢筋，混凝土的强度等级选用，查得,。钢筋保护层厚度,估计选用钢筋直径为。截面尺寸拟定为,取米宽进行设计。则截面有效高度。将以上的数据代入基本公式算得查混凝土结构设计原理附表得选配验算适用条件验算满足要求。以墙面板顶处作为控制面进行计算，此时代入基本公式得求得同样查得，选用，。验算满足适用条件。二〇〇六年七月十九日星期三由以上的计算可知，墙面板内侧的受拉钢筋分布为墙顶，墙底范围内选配的钢筋，间距为墙面板中间的范围选配的钢筋，间距为。外侧受拉钢筋布置在中间跨墙面板临空侧，承受水平正弯矩，该钢筋沿墙长方向通长布置。为方便施工，可在扶肋中心切断，沿墙高可分为几个区段进行配筋，但区段不宜分得太多。以墙面板的中间处作为控制面进行计算，此时同样代入基本公式得求得。查表得选配，。验算满足适用条件。以墙面板墙顶处作为控制面进行计算，此时代入基本公式计算得此时，，故需按最小配筋率进行配筋，即查得选配，。验算满足适用条件。以上配筋计算可知，墙面板外侧水平受拉钢筋的分布为全墙采用的钢筋，间距为。竖向受力钢筋二〇〇六年七月十九日星期三内侧竖向收里钢筋布置在靠填土侧，承受墙面板的竖直负弯矩，该筋向下伸入墙踵板不少于个钢筋锚固长度，向上在距离墙踵板顶高处加上个钢筋锚固长度处切断，每跨中部范围内按跨中的最大竖直负弯矩配筋，靠近扶肋两侧各部分按配筋。跨中范围内的弯矩，代入基本公式得求得查表得选配，。验算满足适用条件。靠近扶肋两侧部分的弯矩。同样代入基本公式求得，。此时，，故需按最小配筋率进行配筋，由以上可知，选配的钢筋为，。所以，由上可知，墙面板内侧竖向受力钢筋的分布为每跨中部范围采用钢筋，间距为靠近扶肋两侧范围内采用钢筋，间距为。外侧竖向受力钢筋布置在墙面板的临空侧，承受墙面板的竖向正弯矩，该钢筋通长布置，兼作墙面板的分布钢筋用。由于正弯矩较小，由上面的计算可知，需按最小配筋率进行配筋，故墙外侧的钢筋布置为全墙布置钢筋，间距为。墙面板与扶肋的形拉筋二〇〇六年七月十九日星期三连接墙面板与扶肋的形拉筋，其开口向扶肋的背侧，该钢筋每支承受高度为拉筋间距水平板条的支点剪力，在扶肋水平方向通长布置。由上面的计算可知，选配的形钢筋为，承受拉力作用，每个扶肋上形钢筋的个数为根。墙踵板墙踵板顶面横向水平钢筋,是为了墙面板承受竖直负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的该钢筋位于墙踵板顶面,垂直于墙面板方向,其布置与钢筋相同,该钢筋端插入墙面板个钢筋锚固长度,另端伸至墙踵端,作为墙踵板纵向钢筋的定位钢筋,如钢筋的间距很小,可以将其中半在距墙踵端减个钢筋锚固长度处切断。墙踵板的顶面和底面纵向水平受拉钢筋承受墙踵板在扶肋两端的负弯矩和跨中正弯矩该钢筋的切断情况与,相同。墙踵板的选用材料跟墙面板的相同,墙踵板厚度为,属于基础,所以混凝土保护层的厚度应大于,此处取为估计选配的钢筋直径为,所以截面有效高度由前面的计算可知,墙踵板的支点负弯矩为带入基本公式得求得,查表得选配,验算满足适用条件跨中正弯矩,同样可得二〇〇六年七月十九日星期三,查表得选配,,验算满足适用条件连接墙踵板与扶肋之间的形钢筋,其开口向上可在距墙踵板顶面个钢筋锚固长度处切断,也可延至扶肋的顶面,作为扶肋两侧的分布钢筋,在垂直于墙面板方向的钢筋分布与墙踵板顶面纵向水平钢筋相同墙趾板墙趾板的受力筋设置于墙趾板的底面,为了方便施工,将墙面板外侧竖向受力筋弯曲作为墙趾板的受力筋扶肋扶肋背侧的受拉筋,应根据扶肋的弯矩图,选择个截面,分别计算所需的拉筋根数为了节省混凝土,钢筋可以多层排列,但不得多于层,其间距应满足规范要求,必要时可采用束筋,各层钢筋上端应按不需此钢筋的截面再延长个钢筋锚固长度,必要时可将钢筋沿横向弯入墙踵板的底面除受力钢筋之外,还需要根据截面剪力配置箍筋,并按构造要求布置构造钢筋施工设计方案比选为了使支挡结构的设计更加节约经济，科学合理，对前面的两种挡土墙设计所得进行分析比较，选择种造价工程量施工工艺更为合理的方案作为施工设计。二〇〇六年七月十九日星期三由上设计计算所得可知，重力式挡土墙的截面尺寸为顶宽米，底宽米，高米，所使用的混凝土强度等级为，估算材料用量可知，重力式挡土墙横向没延米所需的混凝土用量为平米。由于该挡墙的尺寸较大，施工架设模板难度较大。扶壁式挡土墙的截面尺寸为墙面板高米，厚度米，墙底板宽米，厚度米，扶肋高米，厚度米，底宽米。估算材料用量得每延米的混凝土用量为平米，使用级钢筋。显然，重力式挡土墙所需的混凝土用量比扶壁式的大得多，因此所花费的造价也要高，而且工程量巨大，施工难度高。般情况下，坡高大于米时不选择采用重力式挡土墙作为支挡结构。以上分析看出，该地段不宜采用重力式挡墙支护，而采用扶壁式挡墙支护，总体造价不高，经济合理，又符合墙高要求。故此工程采用扶壁式挡土墙作为施工组织设计方案。扶壁式挡墙结构加固措施在选择了扶壁式挡土墙作为施工方案设计，完成了挡土墙截面设计及稳定强度验算之后，必须采取必要的措施，以保证挡土墙的安全性。基底拓展为减少基底压应力，增加抗倾覆的稳定性，在墙趾处伸出台阶，以拓宽基底，墙趾台阶宽度为,台阶高宽比为。排水设计挡土墙排水措施的作用在于疏干墙后土体和防止地表水下渗，以免二〇〇六年七月十九日星期三墙后积水形成静压力。良好的排水在寒冷地区可以减小回填土的冻胀压力。排水措施主要包括截水沟。截水沟又称天沟，设置在挖方路基边坡挡土墙坡顶以外，用以拦截并排除在山坡上流淌的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡不受流水冲刷，截水沟采用梯形截面，内边坡的坡度为，采用厚