路基路面工程第6章-擋土墻設計-資料下載頁

　　

【正文】 彎矩均勻分布 ， 方便鋼筋布置。 擋 土 板一般設計成矩形或槽形，長度比立柱間距短 10cm左右，以便留出錨桿位置。 墻 后應回填矽卵石等透水材料，由下部泄水孔將水排入邊溝內(nèi) 。 2． 錨桿擋土墻設計 1）土壓力計算：同一般擋土墻 2）檔土板內(nèi)力計算： 3）力柱內(nèi)力計算： 根據(jù)其受力特性按照簡支梁 或連續(xù)梁計算 4）錨桿設計 錨桿為軸心受拉構件，按容許應力法設計截面。按單錨理論來設計錨桿長度，即個考慮錨桿與錨固層巖體的整體穩(wěn)定性問題。 A錨桿截面設計： 由立柱計算中得到的反 力 Rn求錨桿的軸向力 Nn： 得到鋼筋截面面積： B錨桿長度設計： 錨桿長度包括非錨固長度（由墻面與穩(wěn)定地層之間的實際距離決定）和錨固長度（由地層情況和抗拔力計算） 對于 巖質(zhì)邊坡，巖層與砂漿間的粘結強度大，錨 固 長度取決于砂漿對鋼筋的錨固力。為了提高錨固力，水泥砂漿不得低于 30號。要求錨固力大于鋼筋的抗拉強度，即 如為半巖質(zhì)或土質(zhì)邊坡．錨固長度取決于砂漿與圍巖接觸面上的抗剪強度 ， 即 C錨桿與立柱的連接 主要有三種形式： (1)焊短鋼筋錨固； (2)彎鉤錨固； (3)螺母錨固 c彎鉤錨因適用于就地澆筑，其余兩種適用于預制構件。 1． 錨定板擋土墻的構造 錨定板擋 土墻 是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨定板以及其間 的填土共同形成的一種組合擋土結構，它借助于埋在填土內(nèi)的錨定板的抗技力，平衡擋土墻塌背水平土壓力，從而改變 擋土 墻的受力狀態(tài)，達到輕型的目的。它具有省料省工、能適應承載力較低地區(qū)的特點，在我國鐵路與公路工程中，已開始應用于路肩或路堤擋土塌和橋臺。 ? 錨定板擋土墻 錨定板擋土 墻 的結構形式和受力狀態(tài)與錨桿擋土 墻 基本相同，主要區(qū)別是： 錨桿擋土 墻 的錨桿 是 插入穩(wěn)定地層的鉆孔 中 ，抗拔力來源于灌漿錨桿與 孔 壁地層之間的粘結強度，而 錨定板擋土墻的鋼拉桿及其端部的鋪定板都埋設 在 人工填土當中 ，抗拔力來源于錨定板前的填土的被動抗力。 錨定板擋 土 墻的墻面是由擋土板和立柱組成 ， 擋土板通常為鋼筋混凝土矩形板或槽形板，立柱為鋼筋混凝上矩形截面 柱，立柱 間距多采用 1~2m， 每根立柱上可布置單根、雙根或多根拉桿，鋼拉桿采用普通 圓 鋼，外設防銹保護層 。每根拉桿端部的錨定板通常為單獨的鋼筋混凝土方形板。 2． 錨定板擋土墻設計 1）錨定板設計 錨定板尺寸 由 鋪定板的容許抗拔力 確定 ，極限抗拔力 與 錨定板 面積 近似地成 正 比例關系 ， 極限抗拔力除以 一 定的安全系數(shù)，便是所采用的容許抗拔力 。 單塊錨定板的抗拔力與錨定板 的 理設位置、板的尺寸和填料的物理力學性質(zhì)有關。鐵道科學研究院等單位根據(jù)現(xiàn)場抗拔試驗的結果，提出容許抗拔力的建議值如下：對于埋置深度為 3~5m的錨定板，其容許抗拔力為 100~120kpa；埋置深度為 6~10m的錨定板，其容許抗拔力為 130~150kPa。錨定板尺寸由拉桿拉力及容許抗拔力計算確定。 2）錨定板擋土墻的整體穩(wěn)定性 錨定板擋土墻的整體穩(wěn)定性與拉桿的長度有關，拉桿愈長，其穩(wěn)定性愈大。要根據(jù)整體穩(wěn)定性的要求來確定各層拉 桿的長度，使選用的拉桿較短 而 又能確保安全。 錨定板擋土墻的整體穩(wěn)定性主要由抗滑穩(wěn)定性控制。對于錨定板結構喪失整體穩(wěn)定性時滑動面的形式，科研工作者分別作了不同的假定，下面介紹兩種設想，即土墻假定和折線滑面假定 。 群錨理論 —— 土墻假定 西南交通大學等單位提出：當錨定板的布設達到足夠的密度時，墻面與各錨定板以及其中 的填料形成 一 個整體墻(有的叫土墻 )，用這個整體柔性結構來共同支承側壓力，保證路基的穩(wěn)定．這就形成了群 錨 作用。群錨形成后，沿各錨定板中心連續(xù) A’B‘破裂，也就是錨定板中心的連線形成假想墻背 。 這時，利用庫倫公式計算該假想墻背的 主 動土 壓力，和驗算重力式擋土墻的方法一樣，來驗算 土 墻的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性。 加筋土擋土墻是利用加筋土技術修建的擋土墻，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程性能達到穩(wěn)定土體的作用。 ? 概述 Tmax 活動區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 1． 橫斷面 ? 加筋土擋土墻的構造 2． 加筋方式 3． 填料 加筋土填料應使用滲水性的砂類或礫碎石類，壓實度要達到高標準 4． 基礎 加筋體面板基礎底面的基礎形式宜采用普通混凝土或鋼筋混凝土擴大基礎。 加筋體面板基礎底面的埋置深度，對于一般土質(zhì)地基不小于 ，當設置在巖石上時應清除表面風化層，當風化居較厚難以全部消除時，可采用土質(zhì)地基的理置深度 。 浸水地 區(qū) 與冰凍地區(qū)的加筋體面板基礎埋置深度按現(xiàn)行的 《 公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 》 合關規(guī)定確定。 季節(jié)性冰凍地區(qū)，當基礎埋深小于凍結線時， 由 基底至凍結線 范圍 內(nèi)的土應換填非凍脹性的中砂、粗砂、礫石等粗粒土．其中粉、粘粒含量不應大于 15％ 。 斜坡上的加筋體應設寬度不小 于 1m的護腳，加筋體固板基礎埋置深度從護腳頂 面 算起 。 5． 沉降 — 伸縮縫 加筋土擋土墻應根據(jù)地形、地質(zhì)、墻高等條件設置沉降縫，其間距對土質(zhì)地基為 1030m、巖石地基可適當增大。沉降縫、伸縮縫寬度一般為 12cm，可采用瀝青板、軟木板或瀝青麻絮填塞。 6． 加筋土橋臺 加筋土橋臺類型分為整體式、內(nèi)置組合式和外置組合式 7． 筋條 扁鋼帶、鋼筋混凝土板帶、鋼塑復合帶、土工格柵、聚丙烯土工帶 8． 面板 加筋體筋帶的斷面積、長度以及加筋體的穩(wěn)定性，廢通過加筋體內(nèi)部和外部的穩(wěn)定性分析確定。 加筋體內(nèi)部穩(wěn)定性，按局部平衡法計算，對整體式橋臺和墻高大于 12m的擋土 墻 ，應用總體平衡法驗算荷載組合 I。加筋體外部穩(wěn)定性分析包括地基應力、基底滑移和傾覆，必要時增加整體滑動穩(wěn)定性。筋帶斷面計算應考慮車輛荷載引起的拉力。筋帶錨 固 長度計算 不 計車輛荷載引起的抗拔力。 ? 加筋土擋土墻結構計算 加筋體 中活動區(qū)與穩(wěn)定區(qū) 為了確定拉筋錨固段的起點，必須區(qū)分加筋體中活動區(qū)與穩(wěn)定區(qū)。加筋體的潛在破裂 面 為最大拉力點的連線 (稱簡化破裂面 )，潛在破裂面可以簡化為上部平行于墻面 (相距)，下部 通 過墻腳 (與水平面夾角 45+ψ) 的兩段折線；當整體式橋臺墊梁后緣距離 ba大于 ，采用 bH=ba 簡化破裂面上、下兩部分高度 H1和 H2按下式計算： 內(nèi)部穩(wěn)定性分析 1）拉筋的拉斷分析； 2）拉筋的拔出分析； 3）拉筋的耐久性分析 ； 依此確定需要拉筋的密度、長度和截面面積 習題 1：圖 1為某重力式擋土墻橫斷面：（ 1）列出圖中所示 A、 B、 C、 D、 E各部分的名稱；（ 2）地面橫坡的陡緩將影響 B和 E的形式，請分析一下 B和 E可能的形式及其適應的地面橫坡條件。 習題 2： 某擋土墻墻高為 5 米，墻背直立光滑。墻頂寬 b1=，墻底寬為 b 2=2m 。填土為沙土，內(nèi)摩擦角為 ? = 10 ， γ= 16kN /m3 。試用庫侖土壓力理論計算主動土壓力 Ea的大小和位置。 習題 3： 擋土墻高 5 m，墻背傾斜角 ε=10186。（俯角），填土坡角 β＝20186。，填土重度 γ＝ 18 kN/m3， ?=30186。， c=0，填土與墻背的摩擦角 δ=(2/3)?，按庫侖土壓力理論計算主動土壓力的大小、方向和其作用點。 習題 4： 如圖所示路肩式擋土墻，墻身為漿砌片石污工，墻與地基土之間的摩擦系數(shù) 181。=，地基為粘土質(zhì)，墻身圬工容重 y＝ 22kN/m3，墻高 H=5m，墻頂 2m，墻底 ，在Ex=， Ey=， Zx=，Zy=, ZG=，分項系數(shù)取 （組合 I），試進行擋土墻的抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性驗算。