5-6 悬臂式及锚杆挡土墙

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1、5悬臂式及扶壁式挡土墙5.1概述（1）引言：重力式和轻型挡土墙（2）悬臂式挡土墙的结构：立壁、趾板、踵板（3）扶壁式挡土墙的结构——立壁、趾板、踵板、扶壁（4）悬臂式和扶壁式挡土墙特点（5）设计内容●墙身断面尺寸：试算法●钢筋砼结构设计：内力计算和配筋（6）计算长度确定●墙身断面小、能发挥材料性能●构造简单、施工方便●自重轻、基底压力小●悬臂式：平面应变问题●扶壁式：取两施工缝之间为一节计算设计5.2悬臂式挡土墙（1）组成及墙高（2）立壁5.2.1墙身构造（5）凸榫（4）趾板（3）踵板5.2.2土压力计算5.2.2.1填土表面为折线型或有局部

2、荷载作用——库仑理论5.2.2.1填土表面为平面或有均布荷载作用——朗肯理论（5-1）（5-2）（5-3）5.2.3墙身尺寸计算5.2.3.1踵板和趾板长度（1）踵板长度——由抗滑稳定性确定1）路肩墙、墙顶均布荷载、面坡垂直滑动力：阻滑力：安全系数：（1）踵板长度——由抗滑稳定性确定2）路堑墙或路堤墙（1）踵板长度——由抗滑稳定性确定3）面坡不垂直（2）趾板长度——由基底应力（偏心矩）控制1）路肩墙由力矩平衡知：由力的平衡知：（2）趾板长度——由基底应力（偏心矩）控制2）路堑墙或路堤墙（3）底板长度5.2.3.2立壁和底板厚度（1）按单筋矩形

3、截面受弯承载力确定对单筋矩形截面，满足一定的配筋率要求，截面有效厚度为：（5-11a）式中：b为截面宽度；Mj为弯矩；砼安全系数；为计算系数；相对界限受压区高度；配筋率；纵向受拉钢筋设计强度；Ra混凝土抗压设计强度。5.2.3.2立壁和底板厚度（2）按抗剪承载力确定为防止斜裂缝开展过大和端部斜压破坏，截面有效厚度为：（5-12）式中：Qj为剪力；R为混凝土标号。（3）弯矩和剪力计算1）趾板（AB截面）2）立壁3）踵板5.2.4墙身稳定性及基底应力验算5.2.5墙身配筋和裂缝开展宽度计算5.3扶壁式挡土墙（1）设计内容（2）计算方法5.3.1墙

4、面板和踵板5.3.1.1计算荷载（1）墙面板（2）踵板5.3.1.2弯矩（1）各支点及跨中水平弯矩1）与肋相交处的水平负弯矩墙面板：踵板：5.3.1.2弯矩（1）各支点及跨中水平弯矩2）肋跨中点处的水平正弯矩墙面板：踵板：墙面板水平弯矩在竖直方向的分布图（2）墙面板垂直弯矩负弯矩：正弯矩：（3）踵板上的横向弯矩：构造配筋5.3.1.3肋间净距和肋外悬臂长度（1）肋间净距（2）肋外悬臂长度5.3.2肋5.3.2.1剪力和弯矩5.3.2.2宽度受压区有效宽度某悬臂式挡土墙如右图所示，墙高6m，顶宽0.3m，立壁面坡和背坡竖直，底板厚度0.5m，基

5、础埋深1.0m。墙背填砂土重度，内摩擦角，填土表面无活载。地基土内摩擦角，基底摩擦系数f=0.4。抗滑动和抗倾覆安全系数分别为1.3和1.5。试确定其踵板和趾板长度，并确定底板总长度。6m1m0.3m课堂练习：6锚杆挡土墙6.1概述（1）锚杆及锚杆挡土墙（2）按墙面结构形式分类：肋柱式和板壁式（3）分级锚杆挡土墙（4）锚杆挡土墙的优点6.2土压力计算（1）以库仑土压力理论为主计算（2）分级挡土墙——延长墙背法6.2土压力计算（1）以库仑土压力理论为主计算6.3锚杆抗拔力计算（1）锚杆抗拔力的影响因素（2）由施工经验、理论计算和试验结果综合确定

6、（3）摩擦型和扩孔型灌浆锚杆6.3.1摩擦型灌浆锚杆的抗拔力6.3.1.1摩擦型灌浆锚杆抗拔力的来源A4A5B12236.3.1.2岩层锚杆抗拔力——取决于砂浆的握裹能力锚杆的极限抗拔力：（6-1）式中，u为砂浆对于钢筋的平均握裹应力，取决于砂浆和钢筋之间的抗剪强度。6.3.1.3土层锚杆抗拔力——取决于地层和砂浆的摩阻力（1）锚杆的极限抗拔力（6-2）式中，τ为砂浆与孔壁的平均抗剪强度，取决于地层特性和砂浆质量，宜由现场拉拔试验确定。（2）平均抗剪强度确定锚杆孔壁与砂浆接触面的抗剪强度与以下三种破坏形式有关，即●砂浆接触面外围的地层剪切破坏

7、；●沿着砂浆与孔壁的接触面剪切破坏；●接触面内砂浆的剪切破坏。一般情况下，土层强度低于砂浆强度，且灌浆工艺良好，则τ取决于土层强度，即（6-3）法向压应力取决于地层压力和灌浆工艺，即（6-4）6.3.1.4灌浆锚杆拉拔试验（1）极限抗拔力宜由现场拉拔试验确定（3）极限抗拔力的确定（4）安全系数（5）注意事项●长期强度●应力不均匀（2）试验结果6.3.2括孔型灌浆锚杆的抗拔力6.3.2.1压缩桩法（6-5）（6-6）（1）计算公式（土层）（2）参数取值（6-8）（6-7）（3）注意事项6.3.2.2柱状剪切法（6-9）6.4构件设计6.4.1挡

8、土板设计（1）挡土板的基本构造（2）板壁式锚杆挡土墙墙面板的基本构造（3）挡土板内力计算的结构（4）挡土板上的土压力6.4.1.1视挡土板为简支板的内力计算（6-1