扶壁式挡土墙设计及应用研究.doc

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1、扶壁式挡土墙设计及应用研究　　【摘要】文章首先对扶壁式挡土墙进行了概括性介绍，并在此基础上对扶壁式挡土墙的设计应用进行论述。期望通过本文的研究能够对扶壁式挡土墙结构稳定性的提高有所帮助。　　【关键词】扶壁式挡土墙；设计；稳定性　　挡土墙是一种能够有效防止土体变形失稳的构造物，其以自身诸多的特点在各类工程中获得了广泛应用。随着挡土墙应用领域的不断拓宽，发展出了不同类型的挡土墙，如重力式、悬臂式、锚杆式、土钉式、桩板式、扶壁式等等，其中扶壁式挡土墙具有构造简单、施工方便、自重轻等优点。借此本文就扶壁式挡土墙的设计与应用进行浅谈。　　1.扶壁式挡土墙概述　　所谓的

2、扶壁式挡土墙简称CRW，具体是指沿悬臂式挡土墙的立臂，每间隔一定的距离加设一道扶壁，借此来将立臂与踵板可靠连接在一起的挡土墙，此类墙体多以钢混结构为主，工程中应用的CRW以钢混薄壁式挡土墙居多。　　CRW具有以下特点：构造简单、施工方便、自重轻、能使材料的强度性能获得有效发挥、可适应承载力相对较低的地基，一般在缺乏石料及地震高发区的应用较为广泛。由于CRW的断面尺寸较小，踵板上的土体重力能够有效抵抗倾覆和滑移，竖板与扶壁共同承受土体压力所产生的剪切力和弯矩，与悬臂式挡土墙相比，其受力更好。　　CRW主要是由以下几个部分组成：墙面板、墙趾板、强踵板、扶壁等。其

3、中扶壁将立壁与墙踵板连接到一起，起加劲的作用，进一步改善了立壁与墙踵板的受力条件，显著提升了结构的整体稳定性和刚度，大幅度减小了立壁的变形。在工程中应用扶壁式挡土墙时，为确保扶壁式挡土墙的作用能够得以充分发挥，必须对其设计予以重视。下面本文重点对扶壁式挡土墙的设计进行论述。　　2.扶壁式挡土墙的设计应用　　扶壁式挡土墙的设计主要包括以下内容：墙身结构设计、墙身界面尺寸的确定、墙身稳定性与基底应力的验算、墙身配筋设计等等。　　2.1设计要点　　2.1.1墙身结构。通常情况下，扶壁式挡土墙的墙身高度不宜大于15m，分段的长度则应大于20m；根据经济性的要求，扶壁

4、的间距一般为1/4-1/2墙身高度，且每个分段当中应设置至少3个扶壁，其厚度可为扶壁间距的1/10，需要注意的是，其厚度最小不得小于0.3m；墙面板和墙底板的厚度应当与扶壁间距成正比，其中墙面板的顶部宽度不得小于0.2m，工程没有特殊要求时，可以采用厚度相等的垂直面板；墙踵板的宽度通常为强身高度的1/4-1/2，最小不得小于0.5m；墙趾板的宽度应当为墙身高度的1/20-1/5；墙底板的板端厚度最小不得小于0.3m。为进一步提升扶壁式挡土墙的抗滑能力，应在墙底板位置处设置凸榫，为了使凸榫前的土体能够产生出最大的被动土压力，墙后的主动土压力部应当因为设置凸榫而

5、增大。故此，必须对凸榫的设置位置加以注意。可将凸榫设置在通过墙趾与水平面成（45°）角线和通过墙踵与水平面成角线的范围之内。凸榫的高度应当按照其前土体的被动土压力能够满足抗滑稳定性要求进行确定。　　2.1.2墙身截面尺寸。在实际工程应用中，扶壁式挡土墙各个主要构件的尺寸一般都是通过假定、验算和修改的方法进行确定，有时也可通过结构优化的设计方法直接求出。截面尺寸的假定主要是按照挡土墙的具体构造要求，并参照以往的设计经验加以确定，随后通过稳定性验算对假定的尺寸进行修改，最终得出满足工程需要的截面尺寸。　　2.1.3墙面板。在扶壁式挡土墙设计中，墙面板的计算一般取

6、扶壁中至扶壁中或跨中至跨中的一段作为计算单元，并将之视为固支于扶壁及墙踵板上的三向固支板，因其属于超静定结构的范畴，所以可进行简化近似计算。在具体计算的过程中，可将其沿着墙身高度或是墙体长度划分为若干个单位宽度的水平板条和竖向板条，然后假定作用在每个单元条上的荷载全部相同，荷载的大小为该条单元位置处的平均值，近似按照支承于扶壁上的连续板对水平板条的剪力和弯矩进行计算。同时，可根据固支于墙底板上的钢架梁对竖向板条的弯矩进行计算。通常情况下，设计过程中使用的弯矩值要比实际弯矩值更加安全一些，如固端梁，其在承受均匀分布的荷载时，跨中弯矩应当为。虽然墙面板是按照连续

7、板进行计算，但它们的固支程度却并不充分，从某个方面讲，其安全性较低，为了提高结构的安全性，需要在具体设计时对此进行重点考虑。　　2.1.4墙踵板。在整个扶壁式挡土墙结构中，可将墙踵板视作为支承于扶壁上的连续板，不考虑墙面板对其约束的前提下，可视其为绞支。在对墙踵板的内力进行计算时，可按照墙体长度的方向将墙踵板划分为若干个单位宽度的水平板条，并按照作用在其上均匀分布的荷载，对每一连续的板条进行剪力和弯矩计算，同时假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用在板条上。　　2.1.5扶壁。可将扶壁视作为锚固在墙踵板上的T形变截面悬臂梁，墙面板是它的翼缘板。翼缘板的

8、有效计算宽度可由墙顶向下逐步加宽。为了进一步简化计算