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邊坡支擋類型、構造及設計計算,滿滿的細節!
添加時間:2021-11-12
  

一、巖土壓力

各類擋土墻在支擋土體的同時必然會受到巖土體側向壓力的作用,即巖土壓力問題。巖土壓力的計算是擋土墻設計計算的主要依據,而形成巖土壓力的主要荷載一般包括巖土體自身重量引起的側向壓力、水壓力以及影響區范圍內的構筑物荷載、施工荷載、交通荷載等。

 

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土壓力

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巖體壓力

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3、側向巖體壓力和破裂角計算應符合下列規定:

1) 當巖質邊坡無外傾結構面時,以巖體等效內摩擦角按側向土壓力方法計算側向巖體壓力,破裂角按式 (45°+φ/2)確定,I類巖質邊坡取75º左右。

2) 當有外傾硬性結構面時,將計算巖體壓力和以巖體等效內摩擦角按側向土壓力方法計算的結果對比,取較大值;除I類邊坡巖體外,破裂角取外傾結構面傾角和 兩者中的較小值。

3)當邊坡沿外傾軟弱結構面破壞時,破裂角取該外傾結構面的視傾角和(45°+φ/2)兩者中的較小值。

 

二、擋土墻類型及構造

 

擋土墻類型的劃分方法較多,通常以擋土墻的結構形式分類為主,主要有:重力式擋土墻(包括衡重式擋土墻)、薄壁式擋土墻(包括懸臂式和扶壁式擋土墻)、加筋式擋土墻、錨桿式和錨定板式擋土墻、豎向預應力錨桿式擋土墻、土釘式及樁板式擋土墻等。

 

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重力式擋土墻

重力式擋土墻按結構形式可分為仰斜式、垂直式、俯斜式、凸形折線式和衡重式。

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薄壁式擋土墻

擋土墻高度在6m以下時一般選用懸臂式擋土墻,大于6m時選用扶壁式擋土墻。

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懸臂式擋土墻由立壁(墻面板)和墻底板(包括墻趾板和墻踵板)組成,呈倒“T”字型,具有三個懸臂,即立壁、墻趾板和墻踵板。

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扶壁式擋土墻由墻面板(立壁)、墻趾板、墻踵板及扶肋(扶壁)組成,實際上它是在懸臂式擋土墻的基礎上,沿墻方向每隔一定距離加設扶肋而成。

加筋土擋土墻

加筋土擋土墻分為有面板加筋土擋土墻和無面板加筋土擋土墻。有面板加筋土擋土墻在工程中應用較為廣泛,即在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件,提高土體的工程特性,從而達到穩定土體的目的。無面板加筋土擋土墻通過反包式土工格柵的加筋錨固作用,約束土體的側向變形,保證土體的穩定。

 

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三、擋土墻設計計算

 

重力式擋土墻

 

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3、地基承載力及墻身強度驗算:

必要時應參照基礎工程設計和混凝土設計原理進行地基承載力驗算及墻身強度驗算。進行地基承載力驗算時,應先求出作用在基底的總豎向力,并通過力矩平衡求出合力作用點,進而求得基底合力偏心距,再根據不同偏心情況下的基底應力計算公式分別求得最大值和平均值,驗算二者分別滿足地基承載力驗算公式即可。驗算墻身強度時,則應取1~2個控制截面,分別進行其在自重及巖土壓力同時作用下的正截面偏心壓縮承載力驗算、彎曲承載力驗算及斜截面抗剪承載力驗算,具體計算方法可參照相關規范。

薄壁式擋土墻

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3、設計原則:

計算擋土墻整體穩定性和立板內力時,可不考慮擋土墻墻前底板以上土體的影響;在計算墻趾板內力時,應計算底板以上填土的自重。

計算擋土墻實際墻背和墻踵板的土壓力時,可不計填料與板間的摩擦力。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的側向主動土壓力宜按第二破裂面法進行計算。當不能形成第二破裂面時,可用墻踵下緣與墻頂內緣的連線或通過墻踵的豎向面作為假想墻背計算,取其中較不利狀態的側向壓力作為設計控制值。

懸臂式擋墻的立板、墻趾板和墻踵板等結構構件可取單位寬度按懸挑構件進行計算。

對扶壁式擋土墻,根據其受力特點可按下列簡化模型進行內力計算:

① 立板和墻踵板可根據邊界約束條件按三邊固定、一邊自由的板或以扶壁為支點的連續板進行計算;

② 墻趾底板可簡化為固定在立板上的懸臂板進行計算;

③ 扶壁可簡化為T形懸臂梁進行計算,其中立板為梁的翼緣,扶壁為梁的腹板。

 

加筋土擋土墻

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